DE3739484C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung für eine Nachrichtenübertragungsanlage, bei der erste und zweite Datensignale aus quadraturmodulierten Trägersignalen wiedergewonnen werden.

Bei einem in Nachrichtenübertragungsanlagen üblicherweise verwendeten Modulationsformat modulieren Datensignale ein Paar von in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignalen, d. h., Trägersignalen, die die gleiche Frequenz und einen gegenseitigen Phasenwinkel von 90° besitzen. Eine solche Modulation wird auf unterschiedliche Weise bezeichnet, beispielsweise als Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM), Phasenumtastung (PSK) oder Amplituden- und Phasenumtastung (APSK). Das Datensignal kann selbstverständlich eine scheinbar unbegrenzte Anordnung von Informationen darstellen, beispielsweise Sprache, Fernsehen, Facsimile u. dgl. Außerdem ist der Übertragungskanal für die modulierten Trägersignale in keiner Weise beschränkt und kann beispielsweise drahtlos, drahtgebunden oder ein Lichtleiter sein.

In Nachrichtenübertragungsanlagen, über die modulierte, in Quadraturbeziehung stehende Trägersignale übertragen werden, wird die Wiedergewinnung der Datensignale durch Träger- und Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen im Empfänger gesteuert, die Abbilder der Träger- und Zeitsteuerungssignale erzeugen, welche im Sender benutzt werden. Im einzelnen erzeugt die Trägerwiedergewinnungsschaltung örtliche Trägersignale, die zur Demodulation der in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignale benutzt wird, und die Zeitsteuerungswiedergewinnungsschaltungen erzeugen Taktsignale, die die demodulierten Trägersignale abtasten. Eine Erläuterung bekannter Verfahren zur Träger- und Taktwiedergewinnung findet sich in Siemens Forschungs- und Entwicklungsberichte, 1977, Nr. 5, Seiten 271 bis 276.

Bei bestimmten Anwendungsfällen wird eine zeitabhängige Verzerrung in die übertragenen Trägersignale eingeführt, die so stark ist, daß die Träger- und Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen nicht mehr mit den übertragenen Trägersignalen synchronisiert sind und die Datensignale nicht wiedergewonnen werden können. Dieser Synchronisationsverlust wird allgemein so bezeichnet, daß man sagt, daß die Zeitsteuerungs- und/oder Trägerwiedergewinnungsschaltungen "außer Takt" gefallen sind. In einem solchen Fall müssen diese Schaltungen die Synchronisation wiedererlangen, und die hierzu erforderliche Zeit wird als Einfangzeit bezeichnet. Ein weiterer Parameter, der für die Güte der Träger- und/oder Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen bei einem Synchronisationsverlust wichtig ist, ist der Einfangbereich, d. h. der Bereich der Frequenz und Phase, über den solche Schaltungen wieder einen synchronen Betrieb erreichen können.

Während zwar die Einfangzeit und der Einfangbereich bekannter Träger- und Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen in vielen Anwendungsfällen befriedigen, gibt es Anwendungsfälle, in denen diese Parameter den erwünschten Zielen einer Anlage nicht genügen. Außerdem haben sich Probleme bezüglich der Hysterese der bekannten Schaltungen, eines Phasenzitterns und eines fehlerhaften Einrastens, d. h., ein Einrasten auf die falsche Frequenz und/oder Phase ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Träger- und Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen zu schaffen, die eine schnelle und zuverlässige Wiedergewinnung des Trägers und der Zeitsteuerung für in Quadraturbeziehung stehende Trägersignale und damit eine sichere Wiedergewinnung der den Trägersignalen aufmodulierten Daten ermöglichen.

Die Lösung der Aufgabe ist für die Zeitsteuerungswiedergewinnung im Anspruch 1 und für die Trägerwiedergewinnung im Anspruch 3 gekennzeichnet.

Die Güte der Träger- und/oder Zeitsteuerungs- Wiedergewinnungsschaltungen, die die Wiedergewinnung von Datensignalen aus modulierten, in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignalen steuern, wird demgemäß durch die Verwendung von Schaltungen verbessert, die das höchstwertige und das zweithöchstwertige Bit digitaler Signale korrelieren, die nach der Demodulation der Trägersignale wiedergewonnen werden. Diese Korre­ lation liefert ein Steuersignal, das ein sehr schnelles Erzielen eines synchronen Betriebs für die Träger- und/ oder Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen über einen sehr breiten Bereich von Frequenz- und Phasen­ fehlern ermöglicht.

Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung können die oben beschriebenen Bit- Korrelationen der nach der Trägerdemodulation wiederge­ wonnenen Digitalsignale mit Schaltungen kombiniert werden, die das Phasenzittern verringern. Eine solche Verringe­ rung läßt sich erreichen durch eine Korrelation des höchstwertigen und niedrigstwertigen Bit der wiederge­ wonnenen Digitalsignale.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Empfängers für eine Nachrichtenanlage, der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 2 ein genaueres Schaltbild der Zeit­ steuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen nach Fig. 1;

Fig. 3 ein genaueres Schaltbild der Träger­ wiedergewinnungsschaltung, die in Fig. 1 benutzt wird.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Empfänger einer beispielhaften Nachrichten­ übertragungsanlage, die ein 64-QAM-Signal überträgt. Im Empfänger wird das ankommende Signal auf bekannte Weise von einer Antenne über eine Frequenzumsetzeinrich­ tung (beide nicht gezeigt) auf eine Leitung 101 geführt. Eine solche Umsetzeinrichtung setzt das ankommende Signal auf eine Zwischenfrequenz (IF) um. Das IF-Signal wird einem Demodulator 102 zugeführt, der unter Verwendung von in Quadraturbeziehung stehenden, von einer Träger­ wiedergewinnungsschaltung 144 erzeugten Trägersignalen auf den Leitungen 149 und 150 Inphase-(I) und Quadratur- (Q)-Kanalsignale auf den Leitungen 103 bzw. 120 erzeugt.

Eine Entzerrer- und Koeffizientensteuerschaltung 104 und ein Nyquist-Halbfilter 106 entfernen die Verzerrung bzw. bewirken eine Spektralformung des I-Kanalsignals. Die Nyquist-Halbfilterung ist lediglich zur Erläuterung dargestellt und es können Filter verwendet werden, die eine bessere Spektralformung erzielen. Eine I-Daten­ signal-Wiedergewinnungsschaltung 108 nimmt das Ausgangs­ signal des Filters 106 auf und gewinnt die Vielzahl von Bits des I-Datensignals wieder. Diese Bits werden beim Auftreten jedes _I-Impulses über die Leitungen 116- 119 ausgegeben. Die Wiedergewinnungsschaltung 108 wird durch komplementäre Taktsignale CLK_I und _I auf den Leitungen 140, 141 sowie Bezugssignale auf den Leitungen 162, 163 gesteuert. Diese vier Signale werden von einer I-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 138 geliefert, die als datenentscheidungsgerichtete Schaltung diese vier Signale abhängig von gewählten Bits des I-Daten­ signals auf den Leitungen 116, 119 und des I-Kanalsignals auf der Leitung 107 erzeugt. Der zur Beschreibung der Taktsignale verwendete Ausdruck "komplementär" bedeutet, daß die Taktsignale gleiche, aber entgegengesetzte Logikpegel haben. Auf ähnliche Weise bewirken die Ent­ zerrer- und Koeffizientensteuerschaltung 121 und das Nyquist-Halbfilter 123 eine Entfernung der Verzerrung bzw. eine Spektralformung des Q-Kanalsignals. Das Aus­ gangssignal des Filters 123 wird einer Q-Datensignal- Wiedergewinnungsschaltung 125 zugeführt, die unter Steuerung von komplementären Taktsignalen CLK_Q und _Q auf den Leitungen 142, 143 und von Bezugssignalen auf den Lei­ tungen 151, 152 die Bits des Q-Datensignals wiederge­ winnt. Diese Bits erscheinen beim Auftreten jedes _Q- Impulses auf den Leitungen 134-137. Die Takt- und Bezugs­ signale, die die Q-Datensignal-Wiedergewinnungsschaltung 125 steuern, werden von einer datenentscheidungsgerich­ teten Q-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 139 erzeugt. Diese Schaltung 139 erzeugt die Takt- und Be­ zugssignale abhängig von gewählten Bits des Q-Datensignals auf den Leitungen 134, 137 und des Q-Kanalsignals auf der Leitung 124.

Die I-Datensignal-Wiedergewinnungsschaltung 108 enthält einen Verstärker 109, einen Analog-Digitalwandler (A/D) 110 und eine Zeitneuausrichtungs- oder Retimer­ schaltung 115. Der A/D-Wandler 110 quantisiert das verstärkte I-Kanalsignal des Verstärkers 109 und erzeugt bei jedem CLK_I-Impuls das I-Datensignal auf den Leitungen 111 bis 114. Die vom Signal _I getaktete Retimer­ schaltung 115 synchronisiert die Bits des I-Datensignals, um zeitliche Differenzen bei der Erzeugung der Bits durch den A/D-Wandler 110 auf den Leitungen 111-114 zu kompen­ sieren. Die synchronisierten I-Datensignalbits enthalten ein höchstwertiges Bit (MSB_I) auf der Leitung 116, ein zweithöchstwertiges Bit (2ndMSB_I) auf der Leitung 117 , ein dritthöchstwertiges Bit auf der Leitung 118 und ein niedrigstwertiges Bit (LSB_I) auf der Leitung 119. Diese werden anderen Grundbandschaltungen für eine weitere Signalverarbeitung zugeführt. Bei den angegebenen Abkür­ zungen für die Bits des I-Datensignals bezeichnet der Index das zugeordnete Datensignal.

Die Q-Datensignal-Wiedergewinnungsschaltung 125 enthält einen Verstärker 126, einen A/D-Wandler 128 und eine Retimerschaltung 133. Der durch das Signal CLK_Q getaktete Wandler 128 quantisiert auf ähnliche Weise wie der Wandler 110 das verstärkte Q -Kanalsignal des Verstärkers 126 in die Bits des Q-Datensignals. Diese Bits erscheinen auf den Leitungen 129-132 und werden durch die Retimerschaltung 133 bei jedem _Q-Impuls zeitlich neu ausgerichtet, bevor sie über die Leitungen 134-137 anderen Grundband-Signalverarbeitungsschaltungen zugeführt werden. Das Q-Datensignal enthält das Bit MSB_Q auf der Leitung 134 , das Bit 2ndMSB_Q auf der Leitung 135, ein dritthöchstwertiges Bit auf der Leitung 136 und das Bit LSB_Q auf der Leitung 137. Wiederum gibt bei den angegebenen Abkürzungen für die Q-Datensignalbits der Index das zugeordnete Datensignal an.

Für die I- und Q-Datensignale gibt das höchst­ wertige Bit die Polarität des zugeordneten Kanalsignals mit Bezug auf Erde an. Das niedrigstwertige Bit gibt die Fehlerpolarität an, d. h. die Polarität des zugeordneten Kanalsignals mit Bezug auf den nächstbenachbarten Quantisierungspegel des A/D-Wandlers.

Die Trägerwiedergewinnungsschaltung 144 erzeugt die in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignale auf den Leitungen 149 und 150 unter Ansprechen auf die Bits MSB_I auf der Leitung 116, LSB_I auf der Leitung 119, MSB_Q auf der Leitung 134, LSB_Q auf der Leitung 137 und weitere Bits, die von der I-Zeitsteuerungs-Wiedergewin­ nungsschaltung 138 auf den Leitungen 145, 146 und der Q-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 139 auf der Leitung 147, 148 erzeugt werden. Die Bits auf den Leitun­ gen 145 und 146 werden erzeugt, indem das Signal auf der Leitung 107 unter Erzeugung eines höchstwertigen und eines zweithöchstwertigen Bits quantisiert wird. Diese Bits werden mit MSB_I, bzw. 2ndMSB_I, bezeichnet, wobei der Index I das zugeordnete Datensignal bezeichnet und der Strich diese Bits von denjenigen unterscheidet, die durch den A/D-Wandler 110 erzeugt werden und auf den Leitungen 116 und 117 erscheinen. Auf entsprechende Weise werden die Signale auf den Leitungen 147 und 148 erzeugt, indem das Signal auf der Leitung 124 unter Erzeugung eines höchstwertigen und eines zweithöchstwertigen Bits quantisiert werden. Diese Bits werden mit MSB_Q, und 2ndMSB_Q, bezeichnet, wobei der Index Q das zugeordnete Datensignal angibt und der Strich diese Bits von denjenigen unterscheidet, die durch den A/D-Wandler 128 erzeugt werden und auf den Leitungen 134 und 135 erscheinen.

Überblickt man die bisherige Signalbearbeitung, so zeigt sich, daß die I- und Q-Datensignalwiedergewinnung durch die I - und Q-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschal­ tungen und die Trägerwiedergewinnungsschaltung gesteuert werden. Wie noch erläutert werden soll, erzeugt jede dieser Schaltungen bei dem Ausführungsbeispiel die Takt- und Trägersignale durch eine Korrelation der höchstwerti­ gen und zweithöchstwertigen Bits der I- und Q-Datensig­ nale.

Es sei jetzt auf Fig. 2 Bezug genommen, die die Schaltungen in der I-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungs­ schaltung 138 darstellt. Die Schaltung 138 beinhaltet einen Phasendetektor 216, der auf vorteilhafte Weise über einen niederfrequenten Oszillator 228 mit einem spannungsgesteuerten Oszillator 230 verbunden ist. Der Phasendetektor 216 liefert ein durch Korrelation bestimmter Bits des I-Datensignals erzeugtes Fehlersignal, das den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 230 veranlaßt, Taktsignale zu liefern, die in ihrer Phase mit den im Sender erzeugten Taktsignalen ausgerichtet sind. Wie dargestellt, wird das I-Kanalsignal auf der Leitung 107 einem A/D-Wandler 215 zugeführt, der dieses Signal quantisiert und ein höchstwertiges Bit MSB_I, ein zweithöchstwertiges Bit 2ndMSB_I, und ein niedrigstwerti­ ges Bit LSB_I, erzeugt, wobei der Strich im Index angibt, daß das Bit innerhalb einer Zeitsteuerungs-Wiedergewin­ nungsschaltung erzeugt worden ist. Das höchststellige und das niedrigststellige Bit geben wiederum die Signal­ polarität bzw. die Fehlerpolarität des zugeordneten Kanalsignals an. Der Wandler 215 wird durch das Signal CLK_I getaktet, nachdem dieses Signal den Phasenschieber 214 durchlaufen hat. Der Grund für diese Phasenverschie­ bung soll später beschrieben werden. Der durch das Signal _I getaktete Retimer 218 synchronisiert die Bits MSB_I, und 2ndMSB_I, und gibt sie an ein Exklusiv-ODER- Gatter 221. Die Bits MSB_I, und LSB_I, werden außerdem einer Schwellenwert-Detektorschaltung 224 zugeführt, wo sie zur Bildung von Bezugssignalen benutzt werden, welche über Leitungen 225 und 226 einem A/D-Wandler 215 zugeführt werden.

Die durch das Gatter 221 erzeugte Bit- Korrelation könnte zwar zur Ansteuerung des spannungs­ gesteuerten Oszillators 230 benutzt werden, es ist aber zweckmäßig, eine Mittelwertbildung dieser Korrelation vorzunehmen. Eine solche Mittelwertbildung wird durch das Schleifenfilter 222 bewirkt, dessen Ausgangssignal einem Summierer 213 zugeführt ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, die gemittelte Korrelation des Gatters 221 zuerst über den niederfrequenten Oszillator 228 und dann erst dem spannungsgesteuerten Oszillator 230 zuzuführen. Der Oszillator 228, dessen Nennfrequenz um mehrere Größen­ ordnungen niedriger als die des spannungsgesteuerten Oszillators 230 ist, liefert auf vorteilhafte Weise ein sinusförmiges Ausgangssignal, das die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 230 wobbelt, um die Einfangzeit weiter zu verringern. Der niederfrequente Oszillator 228 hält automatisch an, nachdem die Phasen­ einrastung erreicht ist, um einen gegebenenfalls durch seine Einschaltung eingeführten Restphasenfehler zu beseitigen.

Wie erläutert, ermöglicht die Korrelation der beiden höchstwertigen Bits des I-Datensignals mit Bezug auf einander eine Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung mit kürzerer Einfangzeit. In Anwendungsfällen, bei denen das Phasenzittern von Bedeutung ist, läßt sich dieses Zittern unter Beibehaltung der verringerten Einfangzeit durch eine Kombination der Korrelation der beiden höchst­ wertigen Bits des I-Datensignals mit Kreuzkorrelationen der höchstwertigen und niedrigstwertigen Bits dieses Datensignals verringern. Diese Kombination macht es jedoch erforderlich, daß die durch die Korrelation des höchst­ wertigen Bits und zweithöchstwertigen Bits gelieferte Phasendetektor-Kennlinie mit den Kreuzkorrelationen der höchst- und niedrigstwertigen Bits ausgerichtet wird. Eine solche Ausrichtung erfordert die Benutzung des Signals CLK_I zum Takten des A/D-Wandlers 110 und einer vom Phasenschieber 214 bereitgestellten, phasenverschobenen Version des Signals CLK_I zum Takten des A/D-Wandlers 215. Die oben erläuterte Kombination der Bit-Korrelationen und -Kreuzkorrelationen ist in Fig. 2 dargestellt und soll jetzt beschrieben werden.

Gemäß Fig. 2 werden die Bits MSB_I und LSB_I auf den Leitungen 116 und 119 einer Schieberegisterschaltung 201 zugeführt. Diese vom Signal CLK_I getaktete Schaltung 201 gibt gleichzeitig das niedrigstwertige Bit und das höchstwertige Bit des I-Datensignals in zwei aufeinander folgenden Taktperioden aus. Das niedrigstwertige Bit mit der Bezeichnung LSB_I und das höchstwertige Bit mit der Bezeichnung MSB_I sollen jetzt zusätzlich durch die Indices 0 und 1 identifiziert werden, wobei die 0 die zuletzt aufgetretene Periode der beiden Taktperioden und die 1 die unmittelbar vorher aufgetretene Taktperiode angeben. Ein Exklusiv-ODER-Gatter 207 kreuzkorreliert das niedrigstwertige Bit in der letzten Taktperiode, also das Bit LSB_I₀, und das höchstwertige Bit in der unmittelbar vorhergehenden Taktperiode, also das Bit MSB_I₁, während das Exklusiv-ODER-Gatter 208 das höchstwertige Bit in der letzten Taktperiode, also das Bit MSB_I₀, und das niedrigstwertige Bit in der unmittelbar vorhergehenden Taktperiode, also das Bit LSB_I₁, kreuzkorreliert. Die Bits LSB_I₀ und MSB_I₀ werden außerdem der Schwellenwert-Detektor­ schaltung 206 zugeführt, die die Bezugssignale für den A/D-Wandler 110 auf den Leitungen 162 und 163 erzeugt.

Die Differenz zwischen den durch die Gatter 207 und 208 gelieferten Kreuzkorrelationen kann zwar direkt mit dem Ausgangssignal des Filters 222 kombiniert werden, es ist aber vorzuziehen, die Differenz zwischen diesen Kreuzkorrelationen zu mitteln. Wie gezeigt, wird diese Mittelwertbildung durch das Schleifenfilter 211 durchgeführt. Die Ausgangssignale der Filter 211 und 222 werden dann durch den Summierer 213 kombiniert. Demgemäß ist der Summierer 213 unnötig, wenn eine Verringerung des Phasenzitterns nicht erforderlich ist und die Summierung der gemittelten Bit-Kreuzkorrelationen und der gemittelten Korrelationen durch das Schleifenfilter 222 nicht erforderlich ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß ein A/D-Wandler, dem ein erster Satz von Bezugs­ signalen zugeführt ist, zur Korrelation der Bits MSB_I, und 2ndMSB_I, benutzt wird, während ein weiterer A/D- Wandler, dem ein zweiter, vom ersten Satz unabhängiger Satz von Bezugssignalen zugeführt ist, zur Korrelation der Bits MSB_I und LSB_I verwendet wird. Diese Anordnung ermöglicht auf vorteilhafte Weise den richtigen Betrieb der Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 138, wenn die Synchronisation verloren gegangen ist.

Die Q-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 139 in Fig. 1 kann im Aufbau identisch mit der in Fig. 2 sein. Sie spricht jedoch auf das Q-Datensignal auf der Leitung 124 und die Bits MSB_Q bzw. LSB_Q auf den Leitungen 134 bzw. 137 an. Die Q-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungs­ schaltung kann jedoch eine "abhängige" Einheit sein, die lediglich eine vorbestimmte, manuell oder automatisch gesteuerte Phasenverschiebung in die von der "Master"- Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 138 gelieferten Signale CLK_I und _I einführt, um Differenzen der Signallaufzeiten zwischen den I- und Q-Kanälen zu kompensieren. Im letztgenannten Fall werden die Signale CLK_I, _I, CLK_Q und _Q durch die Zeitsteuerungs- Wiedergewinnungsschaltungen, abhängig vom höchstwertigen, zweithöchstwertigen und niedrigstwertigen Bit des I-Datensignals erzeugt. Da außerdem die Bezeichnung der Master- und der abhängigen Schaltung umgekehrt werden kann, läßt sich sagen, daß die vier angegebenen Takt­ signale abhängig vom höchstwertigen, zweithöchstwertigen und niedrigstwertigen Bit eines gewählten Signals der Datensignale erzeugt werden.

Es sei jetzt auf Fig. 3 Bezug genommen. Dort ist die Arbeitsweise der Trägerwiedergewinnungsschaltung 144 dargestellt. Die Schaltung 144 enthält einen Phasendetektor 314, einen niederfrequenten Oszillator 315, einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 317 und einen Phasenschieber 318. Der Phasendetektor 314 erzeugt ein Fehlersignal, das die örtlichen, in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignale auf den Leitungen 149 und 150 in Phasenausrichtung mit den ankommenden Trägersignalen auf der Leitung 101 in Fig. 1 bringt. Wie bei den Zeit­ steuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen wird dieses Fehlersignal durch Korrelation unterschiedlicher Kombinationen der beiden höchstwertigen Bits des I- und Q-Datensignals erzeugt, wobei jedes Bit bei einer Korrelation aus einer unterschiedlichen Position der beiden Bit-Positionen in einem unterschiedlichen Datensignal stammt. Wie dargestellt, korreliert das Exklusiv-ODER-Gatter 303 das höchstwertige Bit des Q- Datensignals, also das Bit MSB_Q′, das in der Q-Zeit­ steuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 139 erzeugt wird und auf der Leitung 147 erscheint, mit dem zweithöchstwertigen Bit des I-Datensignals, also dem Bit 2ndMSB_I′, das in der I-Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung 138 erzeugt wird und auf der Leitung 146 erscheint. Außerdem korreliert das Exklusiv-ODER-Gatter 304 das höchstwertige Bit des I-Datensignals, also das Bit MSB_I′, das in der I-Zeit­ steuerungs-Wiedergewinnungsschaltung erzeugt wird und auf der Leitung 145 erscheint, mit dem zweithöchstwertigen Bit des Q-Datensignals, also dem Bit 2ndMSB_Q′, das in der Q -Zeitsteuerungsschaltung erzeugt wird und auf der Leitung 148 erscheint. Wiederum kann zwar die Differenz zwischen den von den Gattern 303 und 304 gelieferten Korrelationen dem spannungsgesteuerten Oszillator 317 zugeführt werden, es ist aber zweckmäßig, diese Differenz mittels des Schleifenfilters 310 zu mitteln, wie darge­ stellt. Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die gemittelten Korrelationen dem VCO 317 über den niederfrequenten Oszillator 315 zugeführt werden, um die Einfangzeit der Trägerwiedergewinnungsschaltung 144 weiter zu verringern. Der niederfrequente Oszillator 315, dessen Nennfrequenz um viele Größenordnungen niedriger als die des VCO 317 ist, arbeitet auf die gleiche Weise wie sein Gegenstück in der Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung gemäß Fig. 2.

Wie bei der Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungs­ schaltung lassen sich die Korrelationen der Gatter 303 und 304 auf vorteilhafte Weise mit Korrelationen der höchstwertigen und niedrigstwertigen Bits der I- und Q- Datensignale kombinieren, um das Phasenzittern zu verringern. Für die Trägerwiedergewinnung wird jedoch jede unterschiedliche Kombination der höchst- und niedrigstwertigen Bits unterschiedlicher Datensignale korreliert, im Gegensatz zur Zeitsteuerungswiedergewinnung, bei der Kreuzkorrelationen der Bits des gleichen Daten­ signals erzeugt werden. Wie dargestellt, korreliert das Exklusiv-ODER-Gatter 301 die Bits LSB_I und MSB_Q, während das Exklusiv-ODER-Gatter 302 die Bits LSB_Q und MSB_I korreliert. Die Differenz zwischen den von den Gattern 301 und 302 gelieferten Korrelationen wird wiederum vorzugsweise durch das Schleifenfilter 309 gemittelt und dann im Summierer 313 zur gemittelten Differenz zwischen den von den Gattern 303 und 304 gelieferten Korrelationen addiert. Die Summe aller vorstehenden Korrelationen veranlaßt den spannungsgesteuerten Oszillator 317, ein Trägersignal auf der Leitung 149 zu liefern, das in seiner Phase mit der Phase eines der ankommenden, in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignalen ausgerichtet ist. Das andere Signal der in Quadraturbeziehung stehenden Trägersignale wird dann auf der Leitung 150 dadurch erzeugt, daß das Trägersignal auf der Leitung 149 über einen -π/2-Phasenschieber 318 geführt wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß zwar die Erfindung anhand eines bestimmten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, aber zahlreiche weitere Anordnungen im Rahmen der Erfindung für den Fachmann geläufig sind. Beispielsweise ist die Erfindung mit Bezug auf eine 64-QAM-Nachrichtenübertragungsanlage beschrieben worden, sie ist aber nicht auf eine bestimmte Anzahl von Modulationspegeln beschränkt. So läßt sich die Erfindung in Verbindung mit einer 16-QAM- Anlage, einer 4-PSK-Anlage usw. verwenden. Außerdem sind zwar getrennte A/D-Wandler in den Datenwiedergewin­ nungs- und Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltungen verwendet worden, es kann aber ein solcher Wandler gleichzeitig von diesen Schaltungen benutzt werden. Eine solche Aufteilung würde es lediglich erforderlich machen, Umschalter zu benutzen, die das A/D-Ausgangssignal Schaltungen zuführen, die entweder das höchstwertige und das zweithöchstwertige Bit oder das höchstwertige und das niedrigstwertige Bit korrelieren. Die erstgenannte Korrelation kann während des Einfangens durchgeführt werden, während die letztgenannte Korrelation bereitge­ stellt wird, nachdem der synchrone Betrieb erreicht ist. Die Steuerung der Umschalter kann entweder manuell oder automatisch erfolgen, wobei der automatische Betrieb auf einfache Weise durch Feststellung des Betriebs des niederfrequenten Oszillators mit Hilfe bekannter Schaltun­ gen durchgeführt werden kann, die mit der Leitung 229 verbunden sind.

Claims (6)

1. Empfangseinrichtung für eine Nachrichtenübertragungsanlage, bei der erste (116, 119) und zweite ( 134-137) Datensignale aus quadraturmodulierten Trägersignalen (101) wiedergewonnen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Datensignale durch ein höchstwertiges Bit (MSB_I oder MSB_Q), ein zweithöchstwertiges Bit (2ndMSB_I oder 2ndMSB_Q) und ein niedrigstwertiges Bit (LSB_I oder LSB_Q) gekennzeichnet ist,
daß die Empfangseinrichtung eine erste Korrelationseinrichtung (138, 139) zur Korrelation des höchstwertigen (MSB_I oder MSB_Q) und des zweithöchstwertigen Bit (2ndMSB_I oder 2ndMSB_Q) des einen Datensignals, die zu einem gegebenen Zeitpunkt wiedergewonnen worden sind, und eine Steuereinrichtung (108, 125) aufweist, die abhängig von der ersten Korrelationseinrichtung die Wiedergewinnung der ersten und zweiten Datensignale aus den quadraturmodulierten Trägersignalen zu einem weiteren Zeitpunkt steuert, der dem gegebenen Zeitpunkt folgt.

2. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Korrelationseinrichtung (138, 139) das höchstwertige und das zweithöchstwertige (2ndMSB_I) Bit des ersten Datensignals sowie das höchstwertige (MSB_Q) und zweithöchstwertige (2ndMSB_Q) Bit des zweiten Datensignals korreliert.

3. Empfangseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensignale je durch ein höchstwertiges Bit (MSB_I oder MSB_Q), ein zweithöchstwertiges Bit (2ndMSB_I oder 2ndMSB_Q) und ein niedrigstwertiges Bit (LSB_I oder LSB_Q) gekennzeichnet sind,
daß die Empfangseinrichtung eine erste Korrelationseinrichtung (144) zur Korrelation des höchstwertigen Bit (MSB_I) des ersten Datensignals und des zweithöchstwertigen Bit (2ndMSB_Q) des zweiten Datensignals sowie des höchstwertigen Bit (MSB_Q) des zweiten Datensignals sowie des zweithöchstwertigen Bit (2nMSB_I) des ersten Datensignals, die zu einem gegebenen Zeitpunkt wiedergewonnen worden sind,
und eine Steuereinrichtung (108, 125) aufweist, die abhängig von der ersten Korrelationseinrichtung (144) die Wiedergewinnung des ersten und zweiten Datensignals aus den quadraturmodulierten Trägersignalen zu einem weiteren Zeitpunkt steuert, der dem gegebenen Zeitpunkt folgt.

4. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Datensignale zu jedem Zeitpunkt einer Folge von Zeitpunkten wiedergewonnen werden, daß eine zweite Korrelationseinrichtung (207, 208) zur Korrelation des höchstwertigen Bit (MSB_I oder MSB_Q) und des niedrigstwertigen Bit (LSB_I oder LSB_Q) des wenigstens einen Datensignals vorgesehen ist, daß das höchstwertige und das niedrigstwertige Bit vom gleichen Datensignal stammen, daß das höchstwertige Bit zu einem ersten Zeitpunkt und das niedrigstwertige Bit zu einem zweiten Zeitpunkt auftreten und daß die von der zweiten Korrelationseinrichtung gelieferten Korrelationen zu der Steuereinrichtung gegeben werden.

5. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Zeitsteuerungs-Wiedergewinnungsschaltung (138 oder 139) enthält, die ein Taktsignal zur Wiedergewinnung der Datensignale erzeugt.

6. Empfangseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Trägerwiedergewinnungsschaltung (144) enthält, die ein Paar von örtlichen, in Quadraturbeziehung zueinander stehenden Trägersignalen zur Demodulation der quadraturmodulierten Trägersignale erzeugt.