DE4403910C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Generierung von Schwellwertpegeln in einer Funkkommunikationsvorrichtung zum Empfang von Signalen mit vier Pegeln - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Funkkommunikationsvorrichtungen (Funk­ geräte) und insbesondere einen Symboldetektor zum Empfang von Signalen mit vier Pegeln.

Stand der Technik

Digitale Kommunikationssysteme, wie beispielsweise selektive Personenrufsysteme, haben für viele Jahre binäre, digitale Signalformate verwendet. Beispielsweise offenbart die US 4 631 737 einen Schnittstellenschaltkreis, der ein binäres Signal digitalisiert, wo­ bei der Schwellenwert für die Unterscheidung zwischen den Symbolen aus dem Maxi­ mum und dem Minimum des Eingangssignals bestimmt wird. Wenn solche digitalen Si­ gnalformate verwendet wurden, mußte die digitale Information auf dem Träger moduliert werden, indem Modulationstechniken verwendet wurden, wie beispielsweise eine Fre­ quenzmodulation mit Frequenzumtastung (Frequency Shift Keying - FSK), bei denen ei­ ne digitale Information direkt auf dem Träger (Trägerfrequenz) moduliert wird. Innerhalb des Empfängers wird der frequenzumgetastete Träger demoduliert und weiterverarbei­ tet, um eine Folge aus digitalen Daten zu erhalten. Solche Modulations- und Demodula­ tionstechniken sind, während sie bei niedrigen Datenbitraten effektiv sind, wie beispiels­ weise solchen Bitraten unterhalb etwa 6000 Bits pro Sekunde, nicht effektiv bei höheren Datenbitraten infolge von Synchronisationsproblemen in Simultanübertragungssyste­ men. Hierdurch sind andere Modulationstechniken erforderlich, um höhere Datendurch­ sätze unter niedrigen Symbol- bzw. Zeichenraten zu ermöglichen.

Eine solche Modulationstechnik, die höhere Datendurchsätze unter niedrigen Symbolra­ ten ermöglicht, ist eine Mehrfachpegel-Frequenzmodulationstechnik, wie beispielsweise eine Vier-Pegel-Frequenzmodulation (FM). Verglichen mit einer herkömmlichen fre­ quenzumgetasteten Modulation ermöglicht eine Vier-Pegel-Frequenzmodulation den zweifachen Datendurchsatz für eine vorgegebene Datensymbolrate. In herkömmlichen Vier-Pegel-FM-Empfängern wird der Träger empfangen und in analoge Spannungen gewandelt. Die analogen Spannungen werden dann mit vorprogrammierten Schwell­ wertpegeln verglichen, um eine Bestimmung zu ermöglichen, welches der vier Daten­ symbolen für jede analoge Spannung generiert werden sollte. Obwohl diese Demodula­ tionstechnik eine Folge aus digitalen Daten liefert, können die Daten nicht immer genau wiederaufbereitet werden, und zwar aufgrund dessen, daß die vorprogrammierten Schwellwertpegel keine Variationen in den empfangenen Trägerwellen erlauben, was zu Spannungsverschiebungen führt. Falls weitere Verschiebungen in der empfangenen Trägerwelle auftreten, werden größere Spannungsversetzungen erhalten, und es kön­ nen keine korrekten Datensymbole generiert werden, was möglicherweise eine fehler­ hafte Wiederaufbereitung der Informationen aus dem Funksignal verursacht.

Bei einem solchen, aus der DE-PS 33 08 903 bekannten Symboldetektor, wird ein empfangenes Signal mit vier unterschiedlichen Pegeln mit Hilfe von Bezugswerten in ein quarternäres Digitalsignal umgeformt, wobei die Bezugswerte an unterschiedliche Spannungspegel des empfangenen Signals mit Hilfe einer Rückkopplungsschleife an­ gepaßt werden können. Eine die Berechnungseinrichtung bildende adaptive Bezugs­ wertschaltung stellt mit Hilfe eines Frequenz- und Phasendetektors sowie einem Schlei­ fenfilter einen auf den Eingangsvergleicher zurückgekoppelten Bezugswert jeweils so ein, daß ein oberer Bezugswert durch den jeweiligen Spitzenwert des empfangenen Signals unter Berücksichtigung des Eingangstaktes nur so oft überschritten wird, wie dieses aufgrund der statistischen Verteilung der Datensymbole in dem empfangenen Signal wahrscheinlich ist. Die bekannte Schaltung benutzt dazu Teilerschaltungen, die sowohl den Eingangstakt des empfangenen Signals als auch die Frequenz des von ei­ nem Flip-Flop abgegebenen logischen Signals unterteilt, das dem Ausgangssignal des Eingangsvergleichers entspricht.

Aus der DE-PS 36 28 993 ist ein Verfahren zum Demodulieren von Digitalsignalen be­ kannt, das dem vorstehend genannten Stand der Technik im wesentlichen entspricht. Dabei wird ein quarternäres Digitalsignal mit den Digitalwerten 00, 01, 10, 11 benutzt, wobei jedem Digitalwert ein Spannungswert zugeordnet ist. Dieses Signal wird abgeta­ stet und erhaltene Abtastwerte werden zwischengespeichert. Die zwischengespeicher­ ten Abtastwerte werden paarweise auf Übereinstimmung geprüft. Beim Vorliegen von mindestens zwei aufeinanderfolgenden, annähernd übereinstimmenden Abtastwert- Paaren wird jeweils ein Mittensignal gebildet. Außerdem wird aus je einer bestimmten Zahl von Abtastwerten ein Abtast-Mittelwert gebildet, wonach dann aus dem Mittensi­ gnal, dem Abtast-Mittelwert und einem vorgegebenen Bittakt ein stetiger Empfangs- Bitstrom erzeugt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Schaltungs- und Rechenaufwand zu reduzieren und die Zuverlässigkeit der Schwellenwertbestimmung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche. Die erfin­ dungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß den Spitzen- und Kleinstwerten bzw. den hohen und niedrigen Spannungen des empfangenen Signals jeweils Spitzen- und Kleinstwertzähler zugeordnet sind, deren Zählerstände zum Verfolgen des Spitzen­ werts in Vorwärtsrichtung und zur Verfolgung des Kleinstwertes in Rückwärtsrichtung gezählt werden. Die den jeweiligen Spitzen- und Kleinstwerten zugeordneten Zähler­ stände werden durch eine bestimmte vorgegebene erste Zahl dividiert, um jeweils erste und zweite ganze Zahlen sowie erste und zweite Restwerte zu erhalten. Nach Maßgabe der Größe dieser Restwerte werden die ersten und zweiten ganzen Zahlen weiterverar­ beitet, um obere, untere und mittlere Schwellenwerte zu berechnen, die den einzelnen Spannungen des empfangenen Signals optimal angepaßt sind.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine elektrische Funkkommunikationsvorrichtung zur Aufnahme von Si­ gnalen, die von einem Vier-Pegel-Signalformat gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen werden,

Fig. 2 ein Beispiel einer digitalen Wellenform, die digitale Werte entsprechend analogen Signalspannungen eines Vier-Pegel-Hochfrequenzsignals ent­ hält, und zwar gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein elektrisches Blockschaltbild eines adaptiven Schwellwertgenerators, der innerhalb der Funkkommunikationsvorrichtung der Fig. 1 zur Erzeu­ gung von oberen, unteren und mittleren Schwellwerten aus den empfan­ genen Signalen enthält, und zwar gemäß der bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 ein elektrisches Blockschaltbild eines adaptiven Schwellwertgenerators zur Erzeugung von oberen, unteren und mittleren Schwellwerten gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 5 und 6 Flußdiagramme, die die Betriebsweise des adaptiven Schwellwertgenera­ tors der Fig. 3 darstellen.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Blockschaltbild einer Funkkommunikationsvorrichtung (Funkgerät) 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung. Die Funkkommunikationsvorrichtung 100 weist einen Empfänger 105 zur Demo­ dulation und zur Aufbereitung von analogen Signalspannungen von einem empfange­ nen Hochfrequenzsignal auf, das unter Verwendung einer Vier-Pegel-Frequenz­ modulation (FM) übertragen wird. Die analogen Signalspannungen werden dann einem Symboldetektor 110 zur Übertragung der analogen Signalspannungen in Datensymbo­ len, vorzugsweise in Form von Bit-Mustern, zugeführt.

Der Symboldetektor 110 weist einen Analog/Digital-Wandler 115 zur Wandlung der analogen Signalspannungen, die dort hinzugeführt werden, in digitale Werte, die eine Länge von acht Bit hatten, auf, die von 0 bis 255 reichen, und zwar für einen Acht-Bit- Analog/Digital-Wandler. Die digitalen Werte werden einem adaptiven Schwellwertgene­ rator 120 eingegeben, der, gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, obere, untere und mittlere Schwellwerte aus den digitalen Werten berechnet. Der Sym­ boldetektor 110 weist weiterhin einen Dekoder 125 auf, der mit dem adaptiven Schwell­ wertgenerator 120 und dem Analog/Digital-Wandler 115 zur Erzeugung der Datensym­ bole gemäß den digitalen Werten und den oberen, unteren und mittleren Schwellwerten, wie besser anhand der Fig. 2 verstanden wird, verbunden ist.

Fig. 2 zeigt einen Graphen, der ein Beispiel einer Wellenform 202 darstellt, die die wie­ deraufbereiteten digitalen Werte entsprechend analogen Signalspannungen für ein Vier- Pegel-Hochfrequenzsignal, das durch den Empfänger 105 empfangen wird, umfaßt. Der Dekoder 125 (Fig. 1) empfängt die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte in der Form von digitalen Schwellwerten von dem adaptiven Schwellwertgenerator 120. Zu­ sätzlich empfängt der Dekoder 125 die digitalen Werte entsprechend den analogen Si­ gnalspannungen. Der Dekoder 125 bestimmt danach, welche vier Bereiche, die durch die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte festgelegt werden, die digitalen Werte einschließen, und danach erzeugt er das passende Datensymbol. Die Datensymbole, z. B. Bit-Muster 204, die für jeden der vier Bereiche erzeugt werden, können zum Bei­ spiel die nachfolgenden sein:

Bereich	Bit-Muster
digitaler Wert < oberer Schwellwert (UT)	0-0
mittlerer Schwellwert (CT) < digitaler Wert < UT	0-1
unterer Schwellwert (LT) < digitaler Wert < UT	1-1
digitaler Wert < LT	1-0

Obwohl es ersichtlich werden wird, daß der Dekoder 125, der in dem Symboldetektor 110 enthalten ist, die Datensymbole, z. B. die Bit-Muster 204, in einer herkömmlichen Art und Weise generiert, liefert der Symboldetektor 110 genauere Ergebnisse als herkömm­ liche Symboldetektoren, da die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte, die dem Detektor 125 zugeführt werden, gemäß dem empfangenen Vier-Pegel-Hochfrequenz­ signal variieren, wie in weiterem Detail nachfolgend erläutert wird. Umgekehrt sind in herkömmlichen Symboldetektoren die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte vor­ programmiert, um den erwarteten Werten zu entsprechen, die einem empfangenen Vier-Pegel-Signal zugeordnet sind, und sie können nicht geändert werden. Als Ergebnis hiervon können, falls die Spannung des empfangenen Signals um einen größeren Wert als erwartet verschoben ist, die vorgegebenen Schwellwerte die fehlerhafte Generierung von Datensymbolen verursachen.

Wie wiederum die Fig. 1 zeigt, umfaßt die Funkkommunikationsvorrichtung 100 weiter­ hin einen Prozessor, bei dem es sich vorzugsweise um einen Mikrocomputer 130 han­ delt, zum Beispiel den MC68HC05.

Alternativ kann der Prozessor durch eine verdrahtete Logik ersetzt werden, die dazu geeignet ist, entsprechende Operationen durchzuführen. Der Mikrocomputer 130 weist eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 135 zur Steuerung der Betriebsweise des Mikrocomputers 130 und zur Steuerung der Betriebsweise des adaptiven Schwell­ wertgenerators 120 über eine Mode-Steuerleitung 137 auf. Die CPU 135 überträgt Si­ gnale über die Mode-Steuerleitung 137, die dem adaptiven Schwellwertgenerator 120 für dessen Zurücksetzung zugeführt wird, um die ankommenden, digitalen Werte zu verfolgen, um dynamisch die Schwellwerte zu erzeugen, oder um die momentanen Schwellwerte zu halten.

Die CPU 135 nimmt die Datensymbole, die durch den Symboldetektor 110 geliefert wer­ den, auf und verarbeitet diese entsprechend Unterprogrammen, die in einem Lesespei­ cher (Read Only Memory - ROM) 140 gespeichert sind. Da die Datensymbole bis nach einer Empfängeraufwärmzeit, die zur Stabilisierung der Empfängerbaukomponenten erforderlich ist, ungenau sein können, nimmt die CPU 135 auf Zeitwerte Bezug, die durch einen Taktgeber 145 gebildet werden, der mit dem Mikrocomputer 130 verbunden ist, bevor die Datensymbole dekodiert werden, um die Informationen zu gewinnen, wie beispielsweise selektive Rufnachrichten, die darin enthalten sind. Die Information wird dann in einem Direktzugriffspeicher (Random Access Memory - RAM) 150 gespeichert, der typischerweise zur zeitweiligen Speicherung von Daten verwendet wird, die bei­ spielsweise variable und dekodierte Informationen, die während des Betriebs der Funk­ kommunikationsvorrichtung 100 abgeleitet werden. Wenn eine selektive Rufnachricht empfangen wird, aktiviert die CPU 135 vorzugsweise entweder automatisch oder in Ab­ hängigkeit von Signalen, die durch Benutzersteuerungen bzw. -einheiten 155 übermittelt werden, eine Anzeige 160, die die Nachricht dem Benutzer anzeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des adaptiven Schwellwertgenera­ tors 120 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der adap­ tive Schwellwertgenerator 120 weist vorzugsweise eine Steuereinheit 305 zum Empfang von "Reset" (Rücksetz), "Track" (Spur) und "Hold" (Halte) -Signalen von der CPU 135 und zur Aufnahme von digitalen Werten von dem Analog/Digital-Wandler 115 auf. Wenn die Steuereinheit 305 auf den "Track" -Modus eingestellt ist, erhöht sie einen Spitzenwertzähler 310, der anfänglich auf Null gesetzt wird, um die digitalen Werte ent­ sprechend den hohen Spannungen der ankommenden Hochfrequenzsignale in einer für den Fachmann bekannten Art und Weise zu spuren. Ein Kleinstwertzähler (valley counter) 315 wird durch die Steuereinheit 305 schrittweise herabgesetzt, um die digita­ len Werte entsprechend den niedrigen Signalspannungen zu verfolgen. Der Kleinst­ wertzähler 315 wird vorzugsweise anfänglich auf seinen maximalen Wert gesetzt, der 255 (1-1-1-1-1-1-1-1) für einen Acht-Bit-Zähler beträgt. Modulo-6-Binär-Zähler 320, 325 sind mit den Spitzenwert- und Kleinstwertzählern 310, 315 zur Erhöhung, falls die Spit­ zenwert- und Kleinstwertzähler 310, 315 schrittweise erhöht und erniedrigt werden, je­ weils verbunden. Da sie mit jeder sechsten Erhöhung zurückgesetzt werden, werden die Modulo-Zähler 320, 325 dazu verwendet, Restwerte zu speichern, die digital durch ein Summierglied 330 addiert werden. Das Ergebnis der Addition wird einem Komparator 332 zum Vergleich der Summe der Restwerte mit einer ersten, vorgegebenen Zahl, z. B. fünf, zugeführt. Wenn die Summe der Restwerte größer als fünf ist, erzeugt der Kompa­ rator 332 ein hohes Ausgangssignal, d. h. ein digitales Signal.

Der adaptive Schwellwertgenerator 120 weist weiterhin einen ersten und einen zweiten Schwellwertzähler 335, 340 auf, die jeweils mit einem der Modulo-Zähler 320, 325 ver­ bunden sind, wie dies dargestellt ist. Jeder Schwellwertzähler 335, 340 wird jeweils mit jeder Zurücksetzung des Modulo-Zählers 320, 325, die jeweils damit verbunden sind, erhöht. Das Summierglied 345 addiert dann digital ganzzahlige Werte (Integerwerte), die durch die Schwellwertzähler 335, 340 gespeichert sind, und die Werte, die an dem Ausgang des Komparators 332 gebildet werden, um einen ersten Summenwert SUM1 zu erhalten, der einem Summierglied 350 zugeführt wird. Das Summierglied 350 addiert digital den ersten Summenwert SUM1 zu einer zweiten, vorgegebenen Zahl, die durch Verdrahtung in dem Summierglied 350 vorprogrammiert ist. Die zweite vorgegebene Zahl wird vorzugsweise durch die Anzahl der Bits des Analog/Digital-Wandlers 115 be­ stimmt und ist durch die Gleichung gegeben

Falls zum Beispiel der Analog/Digital-Wandler 115 ein Acht-Bit-Wandler ist, ist die zweite vorgegebene Zahl zweiundvierzig (42). Das Ergebnis der Addition durch das Summierglied 350 ist ein zweiter Summenwert, SUM2.

Weiterhin sind in dem adaptiven Schwellwertgenerator 120 Summierglieder 355, 356 enthalten, wobei das erste 355 davon digital den zweiten Summenwert SUM2 zu dem Spitzenwert, d. h. dem Wert, der in dem Spitzenwertzähler 310 gespeichert ist, hinzuad­ diert, um den oberen Schwellwert UT zu generieren, und das zweite 356 davon digital den zweiten Summenwert SUM2 von dem Kleinstwert, d. h. dem Wert, der in dem Kleinstwertzähler 315 gespeichert ist, subtrahiert, um den unteren Schwellwert LT zu generieren. Ein Summierglied 360 wird dazu eingesetzt, den oberen und unteren Schwellwert aufzusummieren, wobei das Ergebnis davon durch ein Dividierglied 365 durch zwei geteilt wird, um den mittleren Schwellwert CT zu generieren.

Es wird ersichtlich, daß der mittlere Schwellwert CT auch durch Aufsummierung der Spitzen- und Kleinstwerte generiert werden kann, wie dies in der alternativen Ausfüh­ rungsform gezeigt ist, die in Fig. 4 dargestellt ist. Ein Summierglied 360' ist, wie darge­ stellt ist, mit Spitzenwert- und Kleinstwertzählern 310, 315 verbunden, um an denselben, resultierenden mittleren Schwellwert zu gelangen, der durch den adaptiven Schwell­ wertgenerator 120, der in Fig. 3 gezeigt ist, generiert wird.

Der adaptive Schwellwertgenerator 120, wie er in Fig. 3 oder Fig. 4 dargestellt ist, gene­ riert in vorteilhaften Weise die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte aus den digi­ talen Werten, die dort hinzugeführt werden. Falls sich die hohen und niedrigen Signal­ spannungen, die den digitalen Werten entsprechen, ändern, was vielleicht Spannungs­ verschiebungen in dem empfangenen Signal bedeutet, werden die Spitzen- und Kleinstwerte und demzufolge die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte, modifi­ ziert, um die Spannungsänderungen in dem empfangenen Signal wiederzugeben. Als Ergebnis hiervon verbleiben die Datensymbole, die durch den Dekoder 125 erzeugt werden, genau, falls die Spannungsversetzung des empfangenen Signals variiert.

Die Flußdiagramme, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, geben die Betriebswei­ se des adaptiven Schwellwertgenerators 120 an. Nach dem Einschalten der Funkkom­ munikationsvorrichtung 100 empfängt die Steuereinheit 305 (Fig. 3) an dem Verfah­ rensschritt 505 das Mode-Steuersignal von der CPU 135 (Fig. 1). Wenn die Steuerein­ heit 305 dadurch in den "Reset" -Mode in dem Verfahrensschritt 510 gesetzt wird, wer­ den die Spitzenwert- und Kleinstwertzähler 310, 315 reinitialisiert, d. h. der Spitzenwert = Null und der Kleinstwert = Maximalwert. Wenn die Steuereinheit 305 in dem Verfahrens­ schritt 510 in den "Hold" -Mode gesetzt ist, werden fortgesetzt die oberen, unteren und mittleren Schwellwerte erzeugt, und zwar in dem Verfahrensschritt 520, und zwar aus den Werten, die laufend durch die Spitzenwert- und Kleinstwertzähler 310, 315, den Modulo-Zählern 320, 325 und den Schwellwertzählern 335, 340 gespeichert werden.

Wenn in dem Verfahrensschritt 525 die Steuereinheit 305 in den "Track" -Mode gesetzt wird, wird der Spitzenwert, der in dem Spitzenwertzähler 310 gespeichert ist, in dem Verfahrensschritt 530 erhöht, um die digitalen Werte entsprechend den hohen Signal­ spannungen zu verfolgen. Der Modulo-Zähler 320, der mit dem Spitzenwertzähler 310 verbunden ist, wir d an dem Verfahrensschritt 535 mit jeder Erhöhung des Spitzenwert­ zählers 310 erhöht und bei jeder sechsten Erhöhung zurückgesetzt. Deshalb speichert der Modulo-Zähler 320 effektiv den Restwert des Quotienten, der sich aus der Teilung des Spitzenwerts durch sechs, d. h. REM P/6 ergibt. Der Schwellwertzähler 335 wird in einem Verfahrensschritt 540 zu jedem Mal erhöht, wenn der Modulo-Zähler 320 zurück­ gesetzt wird, und er speichert deshalb den ganzzahligen Teil des Quotienten, der sich aus der Teilung des Spitzenwerts durch sechs, d. h. INT P/6 ergibt.

In ähnlicher Weise erniedrigt die Steuereinheit 305 in einem Verfahrensschritt 545 den Kleinstwert, der in dem Kleinstwertzähler 315 eingestellt (eingegeben) ist, um die digita­ len Werte entsprechend den niedrigen Signalspannungen zu spuren. In einem Verfah­ rensschritt 550 wird der Modulo-Zähler 325, der mit dem Kleinstwertzähler 315 verbun­ den ist, zu jedem Mal erhöht, wenn der Kleinstwert erniedrigt wird, und bei jeder sech­ sten Erhöhung zurückgesetzt. Der Modulo-Zähler 325 speichert den Restwert, der sich aus der Division eines herabgesetzten Werts durch sechs ergibt, wobei der herabge­ setzte Wert gleich dem maximalen Kleinstwert ist, z. B. 255, minus dem herabgesetzten Kleinstwert. Der Wert, der durch den Modulo-Zähler 325 gespeichert ist, wird durch die Gleichung REM{(255-V)/6} gegeben. Der Schwellwertzähler 340, der an einem Verfah­ rensschritt 555 mit jeder Zurücksetzung des Modulo-Zählers 325 erhöht wird, speichert den ganzzahligen Teil des sich ergebenden Quotienten, wenn der herabgesetzte Wert durch sechs geteilt ist, d. h. INT{(255-V)/6}.

Die Restwerte, die in den Modulo-Zählern 320, 325 gespeichert sind, werden dann in ei­ nem Verfahrensschritt 560 durch ein Summierglied 330 (Fig. 3) aufsummiert und das Ergebnis wird dem Komparator 332 zugeführt. Wenn in einem Verfahrensschritt 565 die Summe der Restwerte größer als eine erste, vorgegebene Zahl, vorzugsweise fünf, ist, wird der Komparatorausgang auf eins in einem Verfahrensschritt 570 gesetzt. Wenn die Summe der Restwerte nicht größer als fünf ist, wird der Komparatorausgang in einem Verfahrensschritt 575 auf Null gesetzt. Danach addiert das Summierglied 345 in einem Verfahrensschritt 580 den Wert, der durch den Komparator 332 generiert ist, und die Werte, die durch die Schwellwertzähler 335, 340 gespeichert sind, um einen ersten Summenwert, SUM1, zu erhalten, und das Summierglied 350 subtrahiert in einem Ver­ fahrensschritt 585 den ersten Summenwert von einer zweiten, vorgegebenen Zahl, um einen zweiten Summenwert, SUM2, zu erhalten. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die zweite, vorgegebene Zahl von der Zahl der Bits des Analog/Digital-Wandlers 115 ab­ hängig und ist durch die vorstehend erwähnte Gleichung gegeben.

Der zweite Summenwert wird dann in einem Verfahrensschritt 590 zu dem Spitzenwert durch das Summierglied 355 hinzuaddiert, das den oberen Schwellwert generiert. Zu­ sätzlich wird der zweite Summenwert in einem Verfahrensschritt 595 von dem Kleinst­ wert durch das Summierglied 356 subtrahiert, das den unteren Schwellwert generiert. Der mittlere Schwellwert wird als nächstes in einem Verfahrensschritt 600 in einer der zwei Arten und Weisen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 be­ schrieben sind, generiert.

Zusammengefaßt überträgt der Symboldetektor gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung analoge Signalspannungen in Datensymbole, indem ein adaptiver Schwellwertgenerator verwendet wird. Der adaptive Schwellwertgenerator bestimmt Spitzen- und Kleinstwerte, die jeweils hohen und niedrigen Signalspannungen zugeordnet sind, und berechnet daraus obere, untere und mittlere Schwellwerte für die Übertragung zu einem Dekoder, der Datensymbole generiert, die in einem Mikrocompu­ ter vorgegeben sind. Auf diese Art und Weise ist der Dekoder in der Lage, genaue Da­ tensymbole zu generieren, gerade dann, wenn eine Spannungsverschiebung des empfangenen Hochfrequenzsignals variiert. In herkömmlichen Funkkommunikations­ vorrichtungen sind andererseits Schwellwerte, die zur Generierung von Datensymbolen verwendet werden, vorprogrammiert, und es ist nicht möglich, sie zu ändern. Als Er­ gebnis hiervon können, wenn die Spannungsverschiebung des Trägers groß genug ist, die Datensymbole falsch generiert werden.

Claims (7)

1. Symboldetektor (110) zur Erzeugung von Datensymbolen aus einem empfangenen Signal, das Mehrfachsignalspannungen besitzt, mit
einer Berechnungseinrichtung (120) zum Erzeugen eines unteren (LT), eines mittleren (CT) und eines oberen Schwellwerts (UT), und
einem Dekoder (125), der drei Komparatoren enthält, zum Bestimmen der Datensymbole aus dem empfangenen Signal aufgrund der von der Berechnungseinrichtung (120) erzeugten drei Schwellwerten (UT, LT, CT), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Analog/Digital-Wandler (115) das empfangene Signal mit einer gegenüber den Mehrfachsignalspannungen deutlich höherer Genauigkeit und einem größeren Dynamikbereich von b Bits (b < 2) digitalisiert und dabei ein digitalisiertes Signal erzeugt,
die Berechnungseinrichtung (120) das digitalisierte Signal von dem Analog/Digital- Wandler (115) empfängt,
wobei die Berechnungseinrichtung (120) einen Spitzenwertzähler (310) zum Folgen eines Spitzenwerts MAX des digitalisierten Signals und einen Kleinstwertzähler (315) zum Folgen eines Kleinstwertes MIN des digitalisierten Signals umfaßt,
wobei die Berechnungseinrichtung (120) ferner Einrichtungen (320, 325, 330, 332, 335, 340, 345, 350) umfaßt, die eine Steuergröße (SUM2) berechnen, wobei die Steuergröße (SUM2 = (V - P)/MOD + OFF) gleich der Summe des Quotienten der Differenz der Zahl der Kleinstwerte (V) minus der Zahl der Spitzenwerte (P) dividiert durch eine erste Zahl MOD (6) plus einen Offset OFF
wobei die Berechnungseinrichtung (120) ferner eine Einrichtung (355) zur Berechnung des oberen Schwellwerts (UT = MAX + SUM2) aus der Summe des Spitzenwerts MAX und der Steuergröße (SUM2) aufweist,
wobei die Berechnungseinrichtung (120) ferner Einrichtungen (355, 356, 360, 365; 360', 365) zur Berechnung des mittleren Schwellwert (CT = (MAX + MIN)/2) als arithmetisches Mittel aus Spitzenwert MAX und Kleinstwert MIN aufweist,
wobei die Berechnungseinrichtung (120) ferner eine Einrichtung (356) zur Berechnung des unteren Schwellwert (LT = MIN - SUM2) als Differenz des Kleinstwertes MIN minus der Steuergröße (SUM2) aufweist, und
der Dekoder (125) die Datensymbole unmittelbar aus dem digitalisierten Signal mit Hilfe der drei Schwellwerte (UT, CT, LT) bestimmt.

2. Symboldetektor (110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinrichtung (120) die erste Steuergröße (SUM2) ganzzahlig berechnet und Rundungsfehler vernachlässigt werden, wobei die Zahlen der Spitzen- und der Kleinstwerte (P, V) zuerst durch die erste Zahl MOD (6) dividiert werden und erst in einem zweiten Schritt die Quotienten voneinander abgezogen werden.

3. Symboldetektor (110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Berechnungseinrichtung (120) einen ersten Modulozähler (320) und einen ersten Schwellwertzähler (335) für eine erste Division der Zahl der Spitzenwerte (P) durch die erste Zahl MOD (6) umfaßt, wobei der erste Modulozähler (320) immer dann einen Zählimpuls erhält, wenn der Spitzenwertzähler (310) erhöht wird, und wobei der erste Modulozähler (320) bei einem Zählerstand, der der ersten Zahl MOD (6) entspricht, zurückgesetzt wird und einen Zählimpuls an den ersten Schwellwertzähler (335) weitergibt, so daß der erste Modulozähler (320) den ersten Restwert der ersten Division RP (RP = REM{P/MOD}) und der erste Schwellwertzähler (335) den ersten ganzzahligen Anteil der ersten Division berechnet,
die Berechnungseinrichtung (120) ferner einen zweiten Modulozähler (325) und einen zweiten Schwellwertzähler (340) für eine zweite Division der Zahl der Kleinstwerte (V) durch die erste Zahl MOD (6) umfaßt, wobei der zweite Modulozähler (325) immer dann einen Zählimpuls erhält, wenn der Kleinstwertzähler (315) erniedrigt wird, wobei der zweite Modulozähler (325) und der zweite Schwellwertzähler (345) rückwärts zählen, wobei der zweite Modulozähler (325) bei einem Zählerstand, der der ersten Zahl MOD (6) minus 1 entspricht, zu zählen beginnt und bei einem Zählerstand von 0 einen Zählimpuls an den zweiten Schwellwertzähler (340) weitergibt, so daß der zweite Modulozähler (325) einen negativen, zweiten Restwert der zweiten Division -RV (RV = REM{V/MOD}) und der zweite Schwellwertzähler (340) einen negativen, zweiten ganzzahligen Anteil der zweiten Division berechnet,
in der Berechnungseinrichtung (120) ferner eine erste Addiereinrichtung (345) zum Addieren der Zählerstände des ersten und zweiten Schwellwertzählers (335, 340) vorhanden ist,
in der Berechnungseinrichtung (120) ferner eine erste Subtraktionseinrichtung (350) zur Berechnung der Differenz des Offsets OFF minus dem Ergebnis der ersten Addiereinrichtung vorhanden ist, wobei das Ergebnis der ersten Subtraktionseinrichtung (350) die Steuergröße (SUM2) ist,
in der Berechnungseinrichtung (120) ferner eine zweite Addiereinrichtung (355) zum Addieren der Steuergröße (SUM2) mit dem Spitzenwert MAX des digitalisierten Signals vorhanden ist, wobei das Ergebnis der zweiten Addiereinrichtung (355) der obere Schwellwert (UT) ist, und
in der Berechnungseinrichtung (120) ferner eine zweite Subtraktionseinrichtung (356) zur Berechnung der Differenz des Kleinstwertes des digitalisierten Signals MIN minus der Steuergröße (SUM2) vorhanden ist, wobei das Ergebnis der zweiten Subtraktionseinrichtung (356) der untere Schwellwert (LT) ist.

4. Symboldetektor (110) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Berechnungseinrichtung (120)
eine dritte Addiereinrichtung (330) zum Addieren des ersten Restwert RP plus dem negativen, zweiten Restwert -RV, und
eine Vergleichseinrichtung (332), die 1 liefert, wenn die dritte Addiereinrichtung (330) ein Ergebnis größer oder gleich der ersten Zahl MOD (6) liefert, und die andernfalls 0 liefert, vorhanden ist,
und die erste Addiereinrichtung (345) das Ergebnis der Vergleichseinrichtung (332) zu den Zählerständen des ersten und zweiten Schwellwertzählers (335, 340) addiert.

5. Symboldetektor (110) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Berechnungseinrichtung (120) zur Berechnung des mittleren Schwellwerts (CT) eine vierte Addiereinrichtung (360) und eine Dividiereinrichtung (365) vorhanden sind, wobei die vierte Addiereinrichung (360) den unteren und den oberen Schwellwert addiert und die Dividiereinrichtung (365) das Ergebnis der vierten Addiereinrichtung (360) durch zwei teilt.

6. Symboldetektor (110) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Berechnungseinrichtung (120) zur Berechnung des mittleren Schwellwerts (CT) eine vierte Addiereinrichtung (360') und eine Dividiereinrichtung (365) vorhanden sind, wobei die vierte Addiereinrichung (360') den Spitzenwert MAX und den Keinstwert MIN des digitalisierten Signals addiert und die Dividiereinrichtung (365) das Ergebnis der vierten Addiereinrichtung (360') durch zwei teilt.

7. Symboldetektor (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der in einer Funkkommunikationsvorrichtung (100) zur Verarbeitung eines empfangenen Signals vorgesehen ist, um in diesem enthaltene Information aufzubereiten, welche einen Empfänger (105) zur Demodulation des empfangenen Signals aufweist, um analoge Signalspannungen zu erzeugen, die an den Symboldetektor (110) gegeben werden, und einen mit dem Symboldetektor (110) verbundenene Prozessor (130) zur Aufnahme von Datensymbolen und Zurückgewinnung daraus derjenigen dem empfangenen Signal enthalten ist.