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Optimierter Leistungsschätzer für Mobilfunkempfänger

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017741D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 4 page(s) / 25K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Prof. Dr. Dieter Brückmann: AUTHOR [+2]

Abstract

Durch die Weiterentwicklung von mobilen Kommunikationssystemen werden auch neue Anforderungen an zukünftige Endgeräte und die entsprechenden Systemkomponenten gestellt. Gefordert werden insbesondere eine höhere Flexibilität, geringerer Leistungsverbrauch, kleinere Abmessungen und fallende Kosten. Diesen Anforderungen kann unter anderem dadurch gerecht werden, dass die in heutigen HF-Empfängern überwiegend eingesetzte analoge Signalverarbeitung durch digitale ersetzt wird. Durch die starke Leistungssteigerung der Digitaltechnik ist es inzwischen möglich geworden, auch höherfrequente Zwischenfrequenzsignale digital weiterzuverarbeiten, wodurch der Anteil der Analogfunktionen im Hochfrequenzteil deutlich reduziert werden kann. Generell führt dies zu einer besseren Integrierbarkeit, einer verbesserten Langzeitstabilität, zu weniger Abgleichpunkten und zu mehr Flexibilität.

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Information / Kommunikation

Optimierter Leistungsschätzer für Mobilfunkempfänger

Idee: Prof. Dr. Dieter Brückmann, Meerbusch; Dr. André Neubauer, Krefeld

Durch die Weiterentwicklung von mobilen Kommunikationssystemen werden auch neueAnforderungen an zukünftige Endgeräte und die entsprechenden Systemkomponenten gestellt.Gefordert werden insbesondere eine höhere Flexibilität, geringerer Leistungsverbrauch, kleinereAbmessungen und fallende Kosten.

Diesen Anforderungen kann unter anderem dadurch gerecht werden, dass die in heutigenHF-Empfängern überwiegend eingesetzte analoge Signalverarbeitung durch digitale ersetzt wird.Durch die starke Leistungssteigerung der Digitaltechnik ist es inzwischen möglich geworden, auchhöherfrequente Zwischenfrequenzsignale digital weiterzuverarbeiten, wodurch der Anteil derAnalogfunktionen im Hochfrequenzteil deutlich reduziert werden kann. Generell führt dies zu einerbesseren Integrierbarkeit, einer verbesserten Langzeitstabilität, zu weniger Abgleichpunkten undzu mehr Flexibilität.

Bei einer Umsetzung des ZF-Signals in den Digitalbereich ist jedoch ein erheblicherZusatzaufwand für den A/D-Wandler und die digitale Filterung erforderlich. DieDynamikanforderungen an den A/D-Wandler lassen sich durch den Einsatz einer PGC(Programmable Gain Control) zwar deutlich reduzieren, allerdings erfordert die PGC beiungeeignetem Entwurf wiederum einen erheblichen Implementierungsaufwand. Eine kritischeKomponente stellt insbesondere der digitale Leistungsschätzer dar, der zur Nachregelung derPGC benötigt wird [2,3]

In bekannten digitalen Empfängerkonzepten wird der Leistungsschätzer zumeist so realisiert, dasszunächst eine Mittelwertbildung des linearen Feldstärkesignals erfolgt. Hierzu werdenentsprechende Mittelwertfilter eingesetzt (Moving Average Filter), wobei entweder eine relativaufwendige FIR-Filterstruktur realisiert wird, die die Ausgabe eines aktuellen Mittelwertes mitjedem neu einlaufenden Feldstärkesignal erlaubt, oder die Mittelwertbildung erfolgt mit Hilfe einesAkkumulators [1 ].

Bei der Lösung in [1 ] wird eine Anzahl N von Abtastwerten aufakkumuliert, wobei nach derAkkumulation jeweils ein gemittelter Feldstärkewert ausgegeben wird. Diese Lösung hat denNachteil, dass nur alle N Abtastperioden ein neuer Feldstärkewert zur Verfügung steht.Außerdem werden bei der Mittelwertbildung die älteren Abtastwerte genauso stark gewichtet wiedie aktuelleren. Darüber hinaus steht die Feldstärkeinformation nicht unmittelbar imlogarithmischen Maßstab zur Verfügung.

Siemens Technik Report

Jahrgang 4� Nr. 12� Juli 2001

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Der programmierbare Umsetzerbaustein HSP50214B [1] enthält einen solchen Leistungsschätzerund repräsentiert den heutigen Stand der Technik.

Bild 1 zeigt die im folgenden genauer beschriebene neue� Architektur des digitalenLeistungsschätzers zum Einsatz in einem Empfängerkonzept mit überwiegend digitalerSignalverarbeitung, die die Nachteile heutiger Lösungen ve...