DE2854832C2

DE2854832C2 - Empfangsschaltung in einem störunterdrückenden Nachrichtenübertragungssystem mit schmalbandiger konventioneller Nachrichtenmodulation und zusätzlicher pseudozufalliger Phasensprungmodulation

Info

Publication number: DE2854832C2
Application number: DE2854832A
Authority: DE
Inventors: Paul Walter Prof. Dr.-Ing. Baier; Klaus Dipl.-Ing. Dostert; Madhukar Prof. Dr.-Ing. Pandit; Reinhard Dipl.- Ing. Simons
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-12-19
Filing date: 1978-12-19
Publication date: 1980-11-20
Also published as: EP0012394A1; DE2854832B1; EP0012394B1; US4327438A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem störunterdrückenden Nachrichtenübertragungssystem mit schmalbandiger konventioneller Nachrichtenmodulation und zusätzlicher pseudozufälliger Phasensprungmodulation (PN - PSK) vorgesehene Empfangsschaltung mit einem Pseudozufäalisgenerator, dessen sich fortlaufend wiederholende Pseudozufallsfolge in Übereinstimmung mit der sendeseitigen Pseudozufallsfolge aus einer scheinbar zufälligen Aneinanderreihung der binären Werte L und H in einem festen Taktschema besteht und der einen die sendeseitig aufgebrachte Phasensprungmodulation rückgängig machenden Phasenumtaster betätigt, und mit einem angepaßten Filter oder Korrelationsnetzwerk, z. B. einer angezapften Verzögerungseinrichtung oder einem Convolver, zur Erzeugung eines Korrelationsimpulses, der immer dann auftritt, wenn die im Empfangssignal enthaltene Pseudozufallsfolge eine bestimmte Stelle des Pseudozufallscodes erreicht, oder wenn das Faltungsintegral der im Empfangssignal enthaltenen Pseudozufallsfolge und der empfängerseitig erzeugten Pseudozufallsfolge ein Maximum annimmt.

Derartige störunterdrückende Nachrichtenübertragungssysteme sind beispielsweise im Aufsatz von W.P. Baier: »Überlegungen zu störsicheren drahtlosen Nachrichtenübertragungssystemen« in der Zeitschrift »Siemens Forschungs- und Entwicklungs-Berichte«, 4, 1975, Seiten 61 bis 67 beschrieben. Ein solches störsicheres Nachrichtenübertragungssystem basiert

auf einem konventionellen Nachrichtenübertragungssystem das beispielsweise analoge Frequenzmodulation, digitale Frequenzmodulation oder digitale Phasenmodulation verwendet. Durch zusätzliche Frequenz- oder Phasensprünge im Rhythmus einer raschen binären Pseudozufallsfolge wird eine erhebliche Spreizung der Bandbreite bewirkt Solche Nachrichtenübertragungssysteme werden als Spread-Spectrum-Nachrichtenübertragungssysteme bezeichnet.

Das Signal am Empfängereingang von Spread-Spectrum-NachdchtenübertragungssystemeR mit pseudozufälliger Phasensprungmodulation hat die Form

_Πι(ί)

Die in der Gleichung (1) auftretenden Größen haben fulgende Bedeutung:

A: Amplitude

p(t): binäre Pseudozufallsfolge p(t)e\-\, 1} mit der Taktfrequenz f_c

f. Zeit

cüi: Trägerkreisfrequenz

q>(t): gegenüber der Taktfrequenz f_c schmalbandige analoge oder digitale Phasen- oder Frequenzmodulation (Nachrichtenmodulation)

S\(t): empfangenes Nutzsignal

n\(t): empfangenes Störsignal.

Die empfängerseitige Verarbeitung von Spread-Spectrum-Signalen nach der Gleichung (1) kann mittels angepaßter Filter erfolgen. Hinderlich hierbei ist jedoch, daß das empfangene Nutzsignal S\(t) neben der im Empfänger bekannten Pseudozufallsfolge p(t) eine im Empfänger nicht a priori bekannte Nachrichtenmodulation φ(ί) enthält, so daß ein eindeutiger Entwurf eines angepaßten Filters nicht möglich ist.

Eine Möglichkeit, den störenden Einfluß der Nachrichtenmodulation auf die Funktion des angepaßten Filters bzw. Korrelators gering zu halten, besteht darin, eine hinreichend schmalbandige Nachrichten.nodulation cp(t) zu verwenden. Dadurch ist man jedoch in der Möglichkeit einer im Hinblick auf die Störunterdrückung im Nachrichtenkanal optimalen Systemauslegung eingeengt.

Angepaßte Filter für Signale mit pseudozufälliger Phasensprungmodulation kann man beispielsweise mit angezapften Verzögerungsleitungen für akustische Oberflächenwellen realisieren, vgl. den Aufsatz von D.T. Bell et al., »Application of Acoustic Surface-Wave Technology to Spread Spectrum Communications«, in der Zeitschrift »IEEE Trans. Microwave Theory Techn.«, vol. MTT-21 (1973), S. 263-271. In, Interesse möglichst großer Störunterdrückung sollte die angezapfte Verzögerungsleitung eine möglichst große Gesamtverzögerungszeit T und damit möglichst viele Anzapfungen haben. Andererseits wächst mit der Gesamtverzögerungszeit Tdie durch eine Nachrichtenmodulation cp(t) vorgegebener Bandbreite bewirkte Degradation. Mit der Bandbreite B des Signals cos[(ü\ t + q>(tj] ist die rr-.s,,_; sinnvolle Verzögerungszeit etwa durch

l/B

(2)

gegeben. Der störende Einfluß der Nachrichtenmodulation läßt sich somit auch dadurch niedrig halten, daß man Verzögerungseinrichtungen bzw. Convolver mit einer hinreichend kleinen Verzögerungszeit wählt Dadurch ist man in der Möglichkeit einer bezüglich der Empfängersynchronisation möglichst störsicheren Systemauslegung aber eingeschränkt- !Bei einer Vergrößerung von T wesentlich über MB hinaus wird kein Gewinn an Signal-Stör-Verhältnis mehr erzielt Es kommt vielmehr wieder zu einer Verringerung (Degradation) des Signal-Stör-Verhäknisses. Nur im Falle B = 0, d. h. bei <p(t) = 0, nähme die Störabstandsverbesserung mit wachsendem Tstetig zu.

Die durch die Gleichung (2) ausgedrückte Einschränkung würde also entfallen, wenn im Empfangssignal e(t) keine Nachrichtenmodulation enthalten wäre, & h.

q>(t) = 0. Dies ist allerdings nicht realistisch.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem störunterdrükkenden Spread-Spectrum-Nachnchtenübertragungssystem den störenden Einfluß der Nachrichtenmodulation auf das angepaßte Filter bzw. das Korrelationsnetzwerk zu beseitigen, zumindest aber zu verringern, so daß man in der Möglichkeit einer im Hinblick auf die Störunterdrückung im Nachrichtenkanal optimalen Systemauslegung und in der Wahl der Verzögerungszeit T nicht mehr eingeschränkt ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß eine Entmodulationsschaltung vorgesehen ist dar einerseits das gesamte Signal, d. h. das die Nachrichtenmodulation und die pseudozufällige Phasensprungmodulation enthaltende Signal, und andererseits das nach der Phasenumtastung vorliegende Signal, d. h. das nur die Nachrichtenmodulation enthaltende Signal, zugeführt wird und der zur Eingabe in das angepaßte Filter bzw. das Korrelationsnetzwerk ein Signal entnommen wird, das nur noch die im Empfangssignal enthaltene pseudozu fällige Phasensprungmodulation. nicht mehr jedoch die Nachrichtenmodulation aufweist. Das im angepaßten Filter bzw. im Korrelationsnetzwerk zu verarbeitende Signal ist somit vorher von der schmalbandigen Nachrichtenmodulation befreit. Es sind dann auch Verzögerungszeiten T sinnvoll, die den Wert MB wesentlich überschreiten. Dies ist im Interesse einer möglichst großen Verbesserung de:s Signal-Stör-Verhältnisses durch das angepaßte Filter bzw. durch das Korrelationsnetzwerk wünschenswert

Die Erfindung wird im folgenden anhand von sechs Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das prinzipielle Blockschaltbild eines PN-PSK-Empfängers mit einer Einrichtung zum Beseitigen der Nachrichtenmodulation,

F i g. 2 eine bei einer Synchronisierschaltung für die empfangsseitig erzeugte Pseudozufallsfolge eingesetzte Korrelationsschaltung mit angezapfter Verzögerungsleitung,

F i g. 3 eine vollständige empfänge:rseitige Synchronisierschaltung mit einer Einrichtung zum Beseitigen der Nachrichtenmodulation nach der Erfindung,

F i g. 4 und 5 Signalverläufe betreffend die Synchronisierschaltung,

F i g. 6 das Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Beseitigen der Nachrichtenmodulation.

Fig. 1 zeigt das Prinzip der Einrichtung zum Beseitigen der Nachrichtenmodulation im Rahmen eines Spread-Spectrum-Empfängens für Signale mit pseudozufälliger Phasensprungmodulation. Die Funktion des gestrichelt eingerahmten lEmpfängerteils ET mit einem Phasenumtaster PU, einem Störunterdrükkungsbandpaß BP und einem Nachrichtendemodulator ND wird als bekannt vorausgesetzt. Dazu wird auf den

eingangs erwähnten Aufsatz von W.P. Baier hingewiesen. Zunächst seien das Störsignal n\(t) und damit auch die Störsignale ri2(t) und 113(1) Null. Es seien nur die erwünschten Signale s\(t), S2(i)und si(t) vorhanden.

Das bandkomprimierte Ausgangssignal S2(t) des Störunterdrückungsbandpasses BP enthält als Modulation nur noch die Nachrichtenmodulation <f(t), nicht mehr jedoch die durch p(t) gegebene pseudozufällige Phasensprungmodulation. Aus diesem Grund ist es möglich, aus den Signalen S\(t) und S₂(Yj durch eine nichtlineare Operation in. der im folgenden mit »Entmodulator« EM bezeichneten Schaltung ein Signal der Form

zu erzeugen. Die Kreisfrequenz 0)3 ist je nach Schaltungsauslegung wählbar; z. B. läßt sich «3 = o)\ erzielen. Das Signal s^(t) enthält nur noch die pseudozufällige Phasensprungmodulation, nicht mehr jedoch die Nachrichtenmodulation ψ(ί). Si(t) kann somit in einer angezapften Verzögerungsleitung VL beliebig großer Gesamtverzögerungszeit T verarbeitet werden, ohne daß eine Degradation durch die Nachrichtenmodulation q>(t) eintritt. Das Ausgangssignal der angezapften Verzögerungsleitung VL kann man zur Synchronisation des lokalen Pseudozufallsgenerators verwenden. Eine solche Synchronisiereinrichtung ist in der deutschen Patentanmeldung P 27 42 696.6 vorgeschlagen und wird im folgenden anhand der F i g. 2 bis 5 erläutert. Fig.2 zeigt schematisch eine angezapfte Verzögerungsleitung VL einschließlich der zusätzlich erforderlichen Beschallung. Das Eingangssignal Si(t) der Verzögerungsleitung hat die Trägerfrequenz ω\/{2π) und die Amplitude A. Seine Phase wechselt im Rhythmus der binären, periodisch aufgebauten Pseudozufallsfolge p(t)s\\, - 1) zwischen 0° und 180°. Somit ist

U) = p(t)- A ■

i₁;).

Die Pseudozufallsfolge p(t) hat die Taktfrequenz f_c = MTc- Die Verzögerungsleitung weist k Anzapfungen im »zeitlichen« Abstand T_c auf. Nach Maßgabe eines Ausschnittes (der Ausschnitt kann im Grenzfall auch die ganze Periode der Pseudozufallsfolge umfassen) der Länge k der Folge p(t) wird ein Teil kn der Ausgangssignale der Verzögerungsleitung VL unmittelbar, ein Teil ki. = k — fa nach einer in einem Phasendrehglied Ph durchgeführten Phasendrehung von 180° einem Summierglied 5 zugeführt. An dessen Ausgang steht ein Signal s*(t) an, das ebenfalls die Trägerfrequenz £öj/(2 π) aufweist. Im allgemeinen ist die Amplitude des Signals s«(t) relativ klein. Lediglich dann, wenn die Phasensprünge des gerade in der Verzögerungsleitung VL vorliegenden Ausschnitts des Signals Si(t) zu dem in die Verzögerungsleitung VL einprogrammierten Ausschnitt (im dargestellten Fall HLLHHHLH ... LLH) der Pseudozufallsfolge passen, hat das Signal SA(t) eine größere Amplitude. Die maximale Amplitude ist in diesem Fall bei Vernachlässigung der stets vorhandenen Grunddämpfung JcA.

Nach einer Gleichrichtung in einem Gleichrichter Gl des am Summiererausgang vorliegenden Signals se,(t) erhält man das in den F i g. 4 und 5 jeweils in der oberen Zeile dargestellte Signal s₅(t). Das Signal s₅(t) verläuft periodisch mit der Periode LT_a wobei L die Länge der Pseudozufallsfolge p(t)\sL Die einzelnen Spiizenimpulse des Signals schaben eine Dauer von etwa 2 Tc

Im folgenden wird das in Fig.3 dargestellte Blockschaltbild einer empfängerseitigen Synchronisierschaltung für PN-PSK-Signale mit einer Einrichtung zur Beseitigung der Nachrichtenmodulation erläutert. Das Empfangssignal ohne das Störsignal m(t) sei S\(t) nach (1). Dieses Signal s\(t) wird einem Eingang der Entmodulatorschaltung EM zugeführt. Das zweite Eingangssignal S2(t) der Entmodulatorschaltung EM wird über den Phasenumtaster PLJ vom Störunterdrükkungsbandpaß BP abgeleitet. Das Ausgangssignal Si(t) wird einer entsprechend der Anordnung nach F i g. 2 ausgebildeten Korrelationsschaltung Kormil angezapfter Verzögerungsleitung zugeführt. Am Ausgang dieser Korrelationsschaltung Kor steht das periodische Signal s-i(t)nach F i g. 4 und 5, jeweils oberste Zeile, an. Ein von einem spannungsgesteuerten Taktgenerator VCO getakteter Pseudozutallsgenerator PZG des Empfängers erzeugt die gleiche Pseudozufallsfolge wie der sendeseitige Pseudozufallsgenerator. Beide Pseudozufallsfolgen haben jedoch im Empfänger im allgemeinen eine gewisse Epochendifferenz ε · ε sei die Voreilung der im Empfangssignal S\(t)enthaltenen Pseudozufallsfolge p(t) gegenüber der im Empfänger erzeugten Pseudozufallsfolge, modulo LJfc.

Aus dem empfängerseitigen Pseudozufallsgenerator PZG wird ein Signal Sb(t) abgeleitet, das prinzipiell denselben Verlauf hat wie das Signal Ss(t). Die Spitzen des Signals εφ) treten jedoch immer dann auf, wenn in den Schieberegisterstufen des Pseudozufallsgenerators PZG gerade jener Ausschnitt der im Empfänger erzeugten Pseudozufallsfolge ist, der sich von dem in die angezapfte Verzögerungsleitung (VL in Fig.2) einprogrammierten Ausschnitt um L/2 (L ist die Länge der Pseudozufallsfolge p(t)) unterscheidet. Wenn kein Synchronismus herrscht (ε Φ 0), verlaufen die Signale εφ) und s_b(t) somit, wie in Fig.4 dargestellt, mit unterschiedlicher Periode. Bei Synchronismus (ε = 0) haben die Signale εφ)und Söft/dagegen gleiche Periode (4) und die in F i g. 5 dargestellte zeitliche Zuordnung. In

diesem Fall treten die Spitzen der Signale εφ) und εφ.) abwechselnd und zeitlich äquidistant auf. Der zeitliche Abstand zwischen benachbarten Spitzen der Signale ssftyund Sb(YJbeträgt dann L/(2 Q.
Die Signale εφ) und s_b(t) werden, wie F i g. 3 zeigt, jeweils einem Eingang 1 bzw. 2 eines Phasendetektors AS zugeführt. Das Ausgangssignal s₇(t) des Phasendetektors AS springt beim Auftreten einer Spitze des Signals εφ) auf den Wert sj(t) = fl( > 0), bei Auftreten einer Spitze des Signals εφ) auf den Wert s₇(t) = - B.

Man erhält dann die in den Fig.4 und 5 jeweils in der untersten Zeile dargestellten Verläufe des Signals ε₇(ί) für die Fälle »nichtsynchron« (ε Φ Q) bzw. »synchron« (ε = 0). Im Falle ε = 0 hat das Signal s₇(t) den Mittelwert Null. Wenn dem Empfangssignal s\(t) ein Störsignal ti\(t) überlagert ist, muß im Phasendetektor AS für das Signal s_s(t) eine Schwellenschaltung vorgesehen werden.

Die im Signal εφ) enthaltene Gleichspannung wird dazu benutzt, die Frequenz des Taktgenerators VCO so nachzustellen, daß zunächst der Zustand ε = 0 herbeigeführt und dann auch aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck wird das Signal εφ) über ein Schleifen-Filter LF dem Steuereingang des Taktgenerators VCO zugeführt Der Taktgenerator VCO habe bei verschwindender Steuerspannung U_s die Taktfrequenz fvco = fc Außerdem sei beispielsweise dfvco/dU_s>0. Dann wird der Taktgenerator VCO bei einer Epochendifferenz 0<e<LJ(2f_c) so lange eine Taktfrequenz fvco>fc

haben, bis ε = O erreicht ist. Bei einer Epochendifferenz L/(2 4)<e<L//_cwird so lange fvco<fcsein, bis ebenfalls e = 0 erreicht ist. Anschließend hält die aus dem Taktgenerator VCO, dem Pseudozufallsgenerator PZG, dem Phasendetektor AS und dem Loop Filter LF bestehende Regelschleife die Epochendifferenz auf Null. Bei Synchronisationsverlust, beispielsweise infolge einer Signalunterbrechung, führt die Schaltung automatisch einen neuen Akquisitionsvorgang durch.

Nachdem die Epochendifferenz auf ε = 0 geregelt ist, können in dem vom Eingangssignal S\(t) beaufschlagten Phasenumtaster PU mit der lokal im Empfänger erzeugten Pseudozufallsfolge die Phasensprünge des Empfangssignals S\(t) rückgängig gemacht werden. Die weitere Signalverarbeitung im Empfänger (ND = Nachrichtcndcrr.odulatcr) erfolgt in übüchcr Weise.

Das beschriebene Empfängerkonzept nach den Fig.2 bis 5 hat den Vorteil, daß die Akquisition, das Aufrechterhalten des Synchronismus sowie das erneute Einleiten eines Akquisitionsvorgangs nach Synchronisationsverlust von einer einzigen relativ einfachen Schaltung übernommen werden. Die Störsicherheit läßt sich dadurch zusätzlich erhöhen, daß nach gelungener Akquisition der Eingang 1 des Phasendetektors AS nur in jenen Zeitbereichen aktiviert wird, in denen die Spitzen des Signals ss(t)z\i erwarten sind.

Eine mögliche Ausführungsform der Schaltung EM zur Entmodulation ist in Fig.6 dargestellt. Zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden werden die beiden Eingangssignale S\(t) und S₂(O zunächst über die Verzögerungsglieder T₂ und T₁ geschickt In einem Mischer M2 mit nachgeschaltetem Bandfilter wird aus dem Signal S2(t)das Signal

= 2cos[2<V +

(5)

35

erzeugt. Das Signal S2'(t) wird in einem Mischer Mi mit nachgeschaltetem Bandfilter mit dem Signal S\(t) zum Signal

40

= A

(4)

gemischt In diesem Signal ist die Nachrichtenmodulation q>(t) nicht mehr enthalten, sondern nur noch die pseudozufällige Phasensprungmodulation. Das Signal Sz(t) ist deshalb zur Weiterverarbeitung in einem angepaßten Filter auf der Basis akustischer Oberflächenwellen geeignet. Bemerkenswert ist, daß durch die genannten Maßnahmen auch degradierende Auswirkungen des Dopplereffekts vermieden werden können.

Ir. der Praxis muß man davon ausgehen, daß dem empfangenen Signal s\(t) ein Störsignal m(t) überlagert ist Das Störsignal m(t) bewirkt am Ausgang des Störunterdrückungsbandpasses BP das Störsignal 112(1). Da in der Entmodulationsschaltung EM die Signale s\(t) + n\(t) sowie s₂(t) + ih(t) miteinander nichtlinear verknüpft werden, ist das Signal-Stör-Verhältnis yz des Signals S₃^ + m(t) kleiner als das Signal-Stör-Verhältnis }>i des Signals S₁(I) + n\(t). Die Maßnahme der »Entmodulation« ist also mit einer zusätzlichen Degradation verbunden. Das Eingangssignal der angezapften Verzögerungsleitung VL ist zwar von der Nachrichtenmodulation befreit, sein Signal-Stör-Verhältnis ist jedoch kleiner als das Signal-Stör-Verhältnis des Signals e(t) am Empfängereingang. Im folgenden soll diese Degradation abgeschätzt werden.

Die Leistungen der erwünschten Signale s\, 2,3 werden mit Si, 2,3 bezeichnet, die Leistungen der Störsignale n\, 2,3 mit Ni, 2.3· Wenn der Spread-Spectrum-Empfänger den Prozeßgewinn g hat, ist mit einer Konstanten k„ näherungsweise

S₂ — k_a ■ S₁ , N₂ = k_a ■ NJg .

Weiterhin ist mit einer Konstanten k_h näherungsweise

S₁ = /CiS₁S₂, (8)

/V₃ = k_h (S₁ N₂ + S₂N₁ + N₁ N₂). (9)

Aus (8) und (9) erhält man mit (6) und (7)

Si = k_ak_bSj, (10)

N₃ = Jt₁₁MS₁ NJg + S₁N_{1 +} N²Jg). (Π)

Mit dem Signal-Stör-Verhältnis

3Ί = SJN₁ (12)

am Empfängereingang erhält man das Signal-Stör-Verhältnis

N₃	Si NJg 1	⁺	Si	N₁ + N²Jg
Ti 1 +	1	1
rig	g

(13)

am Ausgang des Entmodulators.

Aus (13) folgt, daß die Degradation aufgrund der Entmodulatorschaltung EM vernachlässigbar ist, solange

1) der Prozeßgewinn g > list

2) das Signal-Stör-Verhältnis gy₁ am Ausgang des Störunterdrückungsbandpasses wesentlich größer alsl ist,gyi > 1.

Beide Bedingungen sind bei praktischen Systemen im allgemeinen erfüllt, so daß die zusätzliche Degradation unbedeutend ist.

Für die Funktion des Konzepts nach F i g. 1 ist es unerläßlich, daß die lokale Pseudozufallsfolge p(t) an einem der Eingänge des Phasenumtasters PLJ zur Verfügung steht. Das Gesamtsystem muß also gerastet sein. Wenn das Ausgangssignal der angezapften Verzögerungsleitung VL für die Einleitung der Synchronisation des Systems erforderlich ist, muß zunächst ohne Nachrichtenmodulation φ(ί) gesendet werden, und zwar so lange, bis die Synchronisation gelungen ist Diese Forderung muß unter Umständen auch bei anderen Synchronisationskonzepten für Spread-Spectrum-Empfänger gestellt werden.

Wie sich aus F i g. 6 ersehen läßt, ist die Mittenfrequenz des Signals sz(t) unabhängig von der momentanen Mittenfrequenz des Empfangssignals si(t) und stets gleich ω i/(2 π). Deshalb ist die Komponente EM auch dazu geeignet, eventuelle Frequenzablagen des Empfangssignals infolge Oszillatordrift oder Dopplereffekt zu kompensieren.

Zusammenfassung

Empfangsschaltung in einem störunterdrückenden
Nachrichtenübertragungssystem mit schmalbandiger
konventioneller Nachrichtenmodulation und zusätzlicher pseudozufälliger Phasensprungmodulation

Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem störunterdrückenden Nachrichtenübertragungssystem mit schmalbandiger konventioneller Nachrichtenmodulation und zusätzlicher pseudozufälliger Phasensprungmodulation (PN-PSK) vorgesehene Empfangsschaltung mit einem Pseudozufallsgenerator, dessen Pseudozufallsfolge identisch mit der empfangenen Pseudozufallsfolge ist und der einen die sendeseitig aufgebrachte Phasensprungmodulation rückgängig machenden Phasenumtaster (PU) betätigt, und mit einem angepaßten Filter oder Korrelationsnetzwerk zur Korrelation der empfängerseitig erzeugten Pseudozufallsfolge mit der

10

im Empfangssignal enthaltenen Pseudozufallsfolge. Die Nachrichtenmodulation beeinträchtigt die Funktion des angepaßten Filters bzw. des Korrelationsnetzwerks. Es soll der störende Einfluß der Nachrichtenmodulation beseitigt, zumindest aber verringert werden. Die Erfindung sieht hierzu eine Entmodulationsschaltung (EM) vor, der einerseits das gesamte empfangene Signal und andererseits das nach der Phasenumtastung vorliegende Signal zugeführt wird und der zur Eingabe in das angepaßte Filter bzw. in das Korrelationsnetzwerk ein Signal entnommen wird, das nur noch die im Empfangssignal enthaltene pseudozufällige Phasensprungmodulation, nicht mehr jedoch die Nachrichtenmodulation aufweist. Eine erfindungsgemäße Empfangsschaltung ist zum Einsatz im störunterdrückenden Spfeäd-Speerrurn-Nachrichtenübertragungssystern geeignet (F ig. 1).

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. In einem störunterdrückenden Nachrichtenübertragungssystem mit schmalbandiger konventioneiler Nachrichtenmodulation und zusätzlicher pseudozufälliger Phasensprungmodulation (PN-PSK) vorgesehene Empfangsschaltung mit einem Pseudozufallsgenerator, dessen sich fortlaufend wiederholende Pseudozufallsfolge in Obereinstim- jo mung mit der sendeseitigen Pseudozufallsfolge aus einer scheinbar zufälligen Aneinanderreihung der binären Werte L und H in einem festen Taktschema besteht und der einen die sendeseitig aufgebrachte Phasensprungmodulation rückgängig machenden Phasenumtaster betätigt, und mit einem angepaßten Filter oder Korrelationsnetzwerk, z. B. einer angezapften Verzögerungseinrichtung oder einem Convoiver, zur Erzeugung eines Korrelationsimpulses, der immer dann auftritt, wenn die im Empfangssignal enthaltene Pseudozufallsfoige eine bestimmte Steile des Pseudozufallscodes erreicht, oder wenn das Faltungsintegral der im Empfangssignal enthaltenen Pseudozufallsfolge und der empfängerseitig erzeugten Pseudozufallsfolge ein Maximum annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entmodulationsschaltung (EM) vorgesehen ist, der einerseits das gesamte empfangene Signal, d. h. das die Nachrichtenmodulation und die pseudozufällige Phasensprungmodulation enthaltende Signal, und andererseits das nach der Phaseumtastung vorliegende Signal, d. h. das nur die Nachrichtenmodulation enthaltende Signal, zugeführt wird und der zur Eingabe in das angepaßte Filter bzw. das Korrelationsnetzwerk ein Signal entnommen wird, das nur noch die im Empfangssignal enthaltene pseudozufällige Phasensprungmodulation, nicht mehr jedoch die Nachrichtenmodulation aufweist.

2. Empfangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrelation eine Verzögerungsleitung (VL), insbesondere für akustische Oberflächenwellen, mit k Anzapfungen vorgesehen ist, deren jeweiliger zeitlicher Abstand dem Kehrwert der Taktfrequenz der Pseudozufallsfolge entspricht, daß ein erster Teil der Anzapfungen unmittelbar und ein zweiter Teil der Anzapfungen über ein Phasendrehglied (Ph) von 180° mit der Eingangsseite eines Summiergliedes (S) verbunden ist, wobei die Programmauswahl der Anzapfungen für die beiden Teile so vorgenommen ist, daß der eine Teil den L-Werten und der andere Teil den Η-Werten der binären Pseudozufallsfolge oder eines Ausschnitts derselben entspricht, und daß das über einen Gleichrichter (G/,)geführte und die Form eines Pulses aufweisende Ausgangssignal des Summiergliedes (S) dem einen Eingang eines Phasendetektors (AS) und ein aus dem empfangsseitig angeordneten Pseudozufallsgenerator (PZC) periodisch während jeder von ihm erzeugten Pseudozufailsfolge abgeleitetes und in geeignete Impulsform aufbereitetes Signal einem zweiten Eingang dieses Phasendetektors (AS) eingegeben werden, der als Ausgangsspannung eine von der gegenseitigen Phasenlage der beiden eingegebenen Signale abhängige Regelspannung zur Nachstellung der Taktfre- ^ quenz des empfangsseitig angeordneten Pseudozufallsgenerators (PZG) abgibt.

3. Empfangsschaltung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Entmodulationsschaltung (EM) einen ersten Mischer (M2), dem zur Mischung zum einen das nach der Phasenumtastung vorliegende Signal und zum anderen ein mit einer konstanten Frequenz schwingendes unmoduliertes Signal zugeführt wird, und einen zweiten Mischer (M 1) aufweist, dem zur Mischung zum einen das gesamte empfangene Signal und zum anderen das Ausgangssignal des ersten Mischers (M 2) eingegeben wird und dessen Ausgangssignal das in das angepaßte Filter bzw. Korrelationsnetzwerk einzugebende Signal darstellt

4. Empfangsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Laufzeitunterschieden das nach der Phasenumtastung vorliegende Signal vor der Eingabe in den ersten Mischer (M 2) über ein Verzögerungsglied (T2) und das gesamte empfangene Signal vor der Eingabe in den zweiten Mischer (Mi) über ein anderes Verzögerungsglied (Ti) geführt wird.

5. Empfangsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Phasenumtaster (PU) ein Störunterdrückungsbandpaß (BP) nachgeschaltet ist und erst nach diesem Bandpaß (BP) das nur die Nachrichtenmodulation enthaltende Signal zur Eingabe in die Entmodulationsschaltung (EM) abgenommen wird.

6. Dem Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche innerhalb des Nachrichtenübertragungssystems zugeordneter Sender, dadurch gekennzeichnet, daß während der Empfängersynchronisierphase, d. h. bis zum Bestehen eines Synchronismus zwischen der empfängerseitig und der senderseitig erzeugten Pseudozufallsfolge, keine Nachrichtenmodulation ausgesendet wird.