METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE ADAPTIVE ATTENUATION AND GROUP DELAY EQUALIZATION AT THE RECEIVING SIDE

Abstract: 1. A method for the adaptive attenuation and group delay equalization at the receiving side on digital radio relays subject to fading by means of phase quadrature amplitude modulation (QAM) or phase shift keying (PSK), characterized in that first the frequency distribution of the discrete amplitude intervals in the demodulated signal is measured, compared in the control unit of a microprocessor (4) with the corresponding expected values and the difference is used for the control of the coefficient-setting member of a Lee-Wiener rectifier (5) disposed in the intermediate frequency branch of the receiver (4, 5, Figure 2).

Description: Verfahren und Anordnung zur empfangsseitigen adaptiven Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitsentzerrung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur empfangsseitigen adaptiven Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitsentzerrung auf schwundbehafteten digitalen Funkübertragungswegen mit Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) bzw. Shasenumtastung (PSg = Phase Shift Keying). Der Zwei- oder Mehrwegeschwund auf Funkübertragungsstrecken führt zu Verzerrungen des RF-Signals. Fig. 1 zeigt ein übertragenes Signalspektrum mit und ohne Schwund. Der frequenzselektive Einschnitt (Fig. lb) verursacht eine Verschlechterung der Übertragungsqualität, die sich als Anstieg der Bitfehlerquote auswirkt. Diese Verzerrung des Ubertragungskanals kann grundsätzlich von Entzerrern ausgeglichen werden. Im Falle von Schwunderscheinungen im Mikrowellenbereich, die innerhalb von Sekunden auftreten und wieder verschwinden können, muss der Entzerrer adaptiv sein. Fur die Entzerrung empfangener Datensignale im Zeitbereich sind bereits adaptive Entzerrer bekannt (Möhrmann, E., "Eini- ge Verfahren zur adaptiven Einstellung von Entzerrern für die schnelle Datenverarbeitung" NTZ, 24 (1971), Seiten.18 bis 24), Bei dieser Art von Entzerrern werden die Koeffizienten eines Transversalfilters mittels Regelspannungen korrigiert, die aus der mittleren quadratischen Abweichung der empfangenen Zeitfunktion von ihrem Sollwert bestimmt werden. Da die Verzerrungen im Ubertragungskanal entstehen, kann man den int- zerrer auch im Frequenzbereich realisieren, indem die Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitsverzerrungen des Kanals durch einen einstellbaren Entzerrer beseitigt oder verringert werden. Ein solches Verfahren für Basisbandsignale ist beispielsweise angegeben von W. Schmidt in seiner Arbeit: "An automatic adaptive Equalizer for digital Transmission" Proc. IEEE Symp. Circ. and systems, N.X. 1978, Seiten 436 bis 440. Die zitierten Verfahren sind bei niedrigen basisband- frequenzen bzw. niedrigen Bitraten realisiert worden und gehen davon aus, dass die Verzerrungen zeitinvariant sind. Beim Auftreten von dynamischen, frequenzselektiven Schwunderscheinungen (z. zu . 3. im Richtfunk) hilft man sich durch Verwendung von Diveraity-Verfahren. Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, im Zwischenfrequenzbereich von 140 bz eine adaptive Entzerrung für dynamische Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitverzerrungen zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zunächst die Räufigkeitsverteilung der diskreten Amplitudenstufen im demodulierten Signal gemessen, in der Steuereinheit eines Mikroprozessors mit den entsprechenden Erwartungawerten verglichen und die Differenz zum Steuern der KoeffizienteneinAtellglieder eines im hochfrequenten, vorzugsweise im zwischenfrequenten, Zweig des Empfängers angeordneten Lee-Wiener-Entzerrers verwendet wird. Die lIäufigkeitsverteilung wird bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung durch einen an den Demodulator angeschalteten Wahrscheinlichkeitsentscheider festgestellt, der durch Integration über mehrere Symboldauern die Abweichung vom Mittelwert der Amplitudenstufen durch Tiefpassfilterung ermittelt und daraus über einen Analog Digital-Wandler die digitalen Steuersignale für den Mikroprozessor erzeugt. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die bereits erwähnten Signalspektren mit und ohne Schwund Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung nach der Erfindung Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des in einem Äusführungs- beispiel verwendeten Lee-Wiener-Entzerrers. Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild der Anordnung nach der Erfindung. Eine an den Regeneratorausgängen, also hinter dem QAM-Demodulator liegende Schaltung 1 entscheidet über die Wahrscbeinlichkeit der auftretenden Amplitudenstufen und erzeugt über Tiefpässe 2 und einen Analog Digital-Wandler 3 ein digitales Steuersignal für einen Mikroprozessor 4. Der Mikroprozessor 4 vergleicht die ankommende tatsächliche Wahrscheinlichkeit der Amplitudenverteilung mit der theoretisch zu erwartenden bzw. gesendeten Wahrscheinlichkeit. Aus der Abweichung von Soll- und Ist-Wert berechnet der Mikroprozessor 4 die analogen Regelgrössen für die Koeffizienten eines vorzugsweise für den Zwischenfrequenzbereich ausgelegten Lee-Wiener-Entzerrers 5, der aus einer Kaskadenschaltung von Allpässen erster Ordnung besteht, wie sie beispielsweise von Y.W. Lee in seiner Arbeit "Synthesis of Eletrical Networks by means of the Fourier-Transforms of Laguerre's PuntionsJourn. Math. Phys. 11 (1932), Seiten 83 bis 113, beschrieben wurden. Die n vom Mikroprozessor 4 aus veränderbaren Filterkoeffizi enten verstellen die Ubertragungsfunktion des Lee-Wiener- Entzerrers 5 so, dass an dessen Ausgang die Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitverzerrungen des empfangenen Signals ausgeglichen sind. Fig. 3 zeigt das Prinzipschaltbild des mikroprozessorgesteuerten adaptiven Lee-Wiener-Entzerrers. Der hier gewählte dreistufige Aufbau mit den drei Alipässen 6 zeigt insgesamt zehn durch Pfeile gekennzeichnete Steueranschlüsse für den Mikroprozessor, von denen aber Je nach Anwendungsfall ein Teil durch festeinstellbare Regler bzw. Schalter ersetzt werden kann. Mit Hilfe von Invertern 7 lässt sich das Vorzeichen der Filterkoeffizienten bedarfsweise umkehren. Die vier in Fig. 3 unten dargestellten Potentiometer 8 werden bei Anschluss des Lee-Wiener-Entzerrers an den Mikroprozessor durch Feldeffekttransistoren ersetzt. In einem realisierten Beispiel waren dies die vom Mikroprozessor aus angesprochenen Stellgrössen. Der ausgangs- seitige Emitterfolger 9 dient zur Entkopplung.

Claims: Verfahren und Anordnung zur empfangsseitigen adaptiven Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitsentzerrung (2) Patentanspruche 1 Verfahren und Anordnung zur empfangsseitigen adaptiven Dämpfungs- und Gruppenlaufzeitsentzerrung auf schwund behafteten digitalen Funkubertragungswegen mit Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) bzw. Phasenum tastung (PSE = Phase Shift Keying), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zunächst die Häufig keitsverteilung der diskreten Amplitudenstufen im demodulierten Signal gemessen, in der Steuereinheit eines Mikroprozessors (4) mit den entsprechenden Er wartungswerten verglichen und die Differenz zum Steuern der Koeffizienteneinstellglieder eines im hochfrequenten, vorzugsweise im zwischenfrequenten, Zweig des Empfängers angeordneten Lee-Wiener-Entzerrers (5) verwendet wird (Fig. 2). 2 Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Demodulator ein Wahr scheinlichkeitsentscheider (1) angeschaltet ist, der die Wäufigkeitsverteilung feststellt und durch Integration über mehrere Symboldauern die Abweichung vom Mittelwert der Amplitudenstufen durch Tiefpassfilterung (2) ermittelt und daraus über einen Analog-Digital-Wandler (3) die digitalen Steuersignale für den Mikroprozessor (4) er zeugt (Fig. 2).

Inventors: BESSAI, HORST, DIPL.-ING., LOREK, WERNER, DR.-ING., RODER, HORST, DR.-ING., Röder, Horst, Dr.-Ing.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: H04L25
IPC codes: H04L25