• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989000365A1
    申请号:PCT/DE1988/000309
    申请日:1988-05-26
    公开日:1989-01-12
    发明作者:Thomas Alberty；Volker Hespelt
    申请人:Ant Nachrichtentechnik Gmbh；
    IPC主号:H04L7-00
    专利说明:
    [0001] Beschreibung
    [0002] Verfahren zur Taktsynchronisation
    [0003] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Taktsynchronisation gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
    [0004] Ein solches Verfahren ist vorgeschlagen worden in der älteren deutschen Patentanmeldung P 3707760.0-31 (BK 87/17). Dort wurde das Problem des Hängenbleibens (hang-up) im labilen Punkt beschrieben und wie es vermieden werden kann.
    [0005] Wichtig für eine schnelle Synchronisation ist, daß die Regelgeschwindigkeit der Rückkoppelungsanordnung an den jeweiligen Synchronisationszustand angepaßt wird. Insbesondere "ist für die Anfangssynchronisation (Akquisition) eine große Regelgeschwindigkeit erforderlich, während nach erfolgter Akquisition, d.h. für die laufende Datenübertragung eine langsame Regelgeschwindigkeit erwünscht ist, um Störungen im Regelkreis in Folge von Rauschen weitgehend zu unterdrücken. Daher erfolgt an einem bestimmten Zeitpunkt eine Umschaltung der verschiedenen Regelgeschwindigkeiten.
    [0006] Eine Möglichkeit besteht darin, nach einer vorgegebenen Zeit umzuschalten. Die Wahl eines fest vorgegebenen Umschaltzeitpunkts ist jedoch problematisch, weil der optimale Umschaltzeitpunkt von unbekannten Anfangsbedingungen der Rückkopplungsanordnung, z.B. von der ursprünglichen Taktphasenabweichung, abhängt.
    [0007] Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Taktsynchronisation der eingangs genannten Art anzugeben, welches in der Lage ist, eine Aussage über den Synchronisationszustand des Taktes zu geben und eine Umschaltung der Regelgeschwindigkeit der Rückkoppelungsanordnung zum jeweils optimalen Zeitpunkt zu ermöglichen. Eine Schaltung zur Ausführung dieses Verfahrens soll in einfacher Weise realisiert werden können.
    [0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Unteransprüche.
    [0009] Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Vorteile auf, daß in unaufwendiger Weise eine Aussage über den Taktsynchronisationszustand geliefert wird, welche es ermöglicht, eine Umschaltung der Regelgeschwindigkeit der Rückkopplungsanordnung zum jeweils optimalen Zeitpunkt zu ermöglichen. Die Schaltungsanordnung hierfür kann in unaufwendiger Weise realisiert werden. Das Verfahren bzw. die Schaltungsanordnung zur Durchführung desselben ist weiterhin dafür geeignet, einer nachfolgenden Verarbeitungseinheit zu signalisieren, ob die Taktsynchonisation (Akquisition) beendet ist oder nicht und daß bei Beendigung der Taktsynchronisation die Datenübertragung begonnen werden kann.
    [0010] Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.
    [0011] Figur 1 zeigt eine Anordnung zur Taktsynchronisation in einem Empfänger gemäß der älteren Anmeldung P 3707760.
    [0012] In der Figur 2 ist eine entsprechende Anordnung gezeichnet, welche um eine Einrichtung zur Detektierung der Taktsynchronisation erweitert ist. Figur 3 schließlich beschreibt die Funktionsweise der Anordnung nach Fi Figur 1 zeigt einen Taktphasendetektor TD, durch welchen aus dem demodulierten Empfangssignal, nämlich der Normalkomponente x(t) und der Quadraturkomponente y(t) Realteil uTR und Imaginärteil uTI der Taktschwingung erzeugt werden. Realteil und Imaginärteil sollen entweder bereits als Abtastwerte uTR(kT) bzw. uTI(KT) vorliegen, oder sie werden mit der Abtastfrequenz fS = 1/T abgetastet, wobei die Abtastphase bzw. deren Abweichung ε = Δt/T sei. Eine solche Abtastung der beiden Ausgangssignale des Taktphasendetektors TD ist in der Figur 1 dargestellt. Die Abtastwerte (Samples) der beiden Komponenten werden anschließend in MittelwertbiIdern MW über m Takte gemittelt. Nach der Mittelungszeit mT werden die Mittelwerte einer Auswerteschaltung AS zugeführt, welche eine Verstell- oder Steuerinformation an die sich anschließende Taktphasenkorrekturschaltung TPK abgibt, welche wiederum den Abtasttakt mit einer um korrigierten Abtastphase abgibt.
    [0013] Die Figur 2 zeigt die gleiche Anordnung wie diejenige nach Figur 1, lediglich erweitert um einen erfindungsgemäßen Takt-Lock-Detektor TLD. Dieser Takt-Lock-Detektor TLD erhält als Eingangssignale die abgetasteten Ausgangswerte
    TR und
    TI der Mittelwertbildner. Als Ausgangssignal wird ein Signal abgegeben, das besagt, ob die Taktsynchronisation vorhanden ist oder nicht. Die Funktionsweise des Takt-Lock-Detektors sei nun anhand der Figur 3 näher erläutert.
    [0014] Die Figur 3 zeigt die komplexe Ebene, aufgespannt durch die Mittelwerte TR (Realteil) und
    TI Clmaginärteil). Diese komplexe Ebene ist in 2 Gebiete unterteilt, wobei das eine Gebiet den Zwickel rechts von den Winkelhalbierenden des 1. und des 4. Quadranten einschließt und das zweite Gebiet die Restfläche der komplexen Ebene darstellt. Aufgabe der Verknüpfungsschaltung TLD ist es, festzustellen, in welchem der beiden Gebiete die durch
    TR,
    TI dargestellte Vektorspitze liegt. Liegt dieser Punkt im
    [0015] Gebiet 1, so entscheidet die Verknüpfungsschaltung TLD auf "eingerastet" (In-Lock), liegt er außerhalb des Gebietes 1, also im Gebiet 2, so entscheidet die Verknüpfungsschaltung auf "ausgerastet" (out of Lock). Die Gebietsauftei lung gemäß Fi gur 3 mi tte ls der 1 . und 2. Wi nke lha lbi erenden des 1. bzw. 4. Quadranten stellt eine relativ unaufwendige Realisierung dar; in diesem Realisierungsbeispiel wird auf "In-Lock" entschieden, wenn
    ist. Im Prinzip kann die Gebietsaufteilung auch anderweitig erfolgen> der Realisierungsaufwand wird sich dann aLlerdings vergrößern. Wenn das übertragene Datensignal wenig Taktinformation enthält, beispielsweise bei einer kurzfristigen Dauerlage, so werden die Eingangssignale
    TR und
    TI der Verknüpfungsschaltung TLD sehr klein und sind im wesentlichen durch Rauschen überdeckt. In diesem Fall ist eine Entscheidung auf "In-Lock" bzw. "out of Lock" unsicher und daher nicht sinnvoll.
    [0016] Von Vorteil ist es deshalb, ein drittes Gebiet auf der komplexen Ebene zu definieren, in welchem keine Entscheidung getroffen wird, falls die durch TR bzw.
    TI dargestellte Vektorspitze in dieses Gebiet zu Liegen kommt. Wie in Figur 3 angedeutet, kann dieses 3. Gebiet vorteilhaft als Kreisfläche um den Ursprung ausgebildet sein. Der Radius richtet sich nach der Übertragungsgüte des Kanals.
    权利要求:
    Claims
    Patentansprüche
    1. Verfahren zur Taktsynchronisation in einem Empfänger für digitale Da tenübertragung mit einem Taktphasendetektor (TD), welchem die durchTiefpassfilterung die Signalterme der doppelten Frequenz nicht mehr enthaltenden In-Phase- und Quadratur-Komponente des demodulier ten Empfangssignals, das aus dem Produkt des Empfangssignals mit demAusgangssignal des Trägeroszillators als Eingangssignal entstanden ist, eingegeben und Zu zwei Steuersignalen derart verknüpft werden, dass diese beiden Steuersignale uTR und uTI als Realteil und Imaginär teil einer komplexen Steuergrösse uT = uTR + jUTI interpretiert werden können,
    wobei die beiden Steuersignale uTR und UTIeiner Mittelung (MW) unterzogen werden und anschliessend die so gemittelten Werte uTR,uTImittels einer Auswerteschaltung (AS) ausgewertet werden zu einerAnsteuergrasse, mittels der die Taktphasen-Korrekturschaltung (TPK) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verknüpfungsschaltung (TLD) vorgesehen ist, in welcher die beiden gemittelten Steuersignale uTR und TrTIverknüpft werden, dass die komplexe uTRE uTI-Ebenein zwei Gebiete (1, 2) eingeteilt wird, dass das Gebiet 1 die positive Halbachseund das Gebiet 2 die ne gative uTR-Halbachseenthalten, dass die Verknüpfung derart erfolgt, dass festgestellt wird,
    ob die durch uTR, dargestellteVektorspitze im Gebiet 1 liegt, und dass, wenn dies der Fall ist, die Verknüpfungsschaltung (TLD) ein Si gnal abgibt, das besagt, dass Takt-Synchronisationvorhanden ist (Fi gur 2).
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebiet 1 begrenzt ist durch die Winkelhalbierenden im 1. und4. Quadranten.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebiet 1 die rechte Halbebene ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein 3. Gebiet festgelegt wird als Fläche um den Ursprung der komplexen uTR, uT uTI-Ebene unddass, wenn die Zeigerspitze des Vektors uT der beiden gemitteltenSteuersignale gR+ jUTI in diesem 3. Gebiet liegt, durch die Verknüp fungsschaltung kein Signal abgegeben wird, das besagt, dass Taktsyn chronisation vorhanden ist oder nicht.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das 3. Gebiet als eine Kreisfläche um den Ursprung ausgewiesen ist.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Mittelung der beiden Steuersignale uTR und uTI in der Verknüp fungsschaltung (TLD)erfolgt.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-01-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1989-01-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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