Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten zwischen mindestens einer in oder an einem rotierbaren Bauteil angeordneten Kommunikationseinheit, an die jeweils mindestens ein Sensor (S) und/oder Aktor angeschlossen ist, und mindestens einer in Funkempfangsreichweite außerhalb des rotierenden Bauteils angeordneten Basiskommunikationseinheit.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein rotierbares Bauteil mit mindestens einer Kommunikationseinheit zur drahtlosen Übertragung von Daten zwischen der mindestens einen Kommunikationseinheit und mindestens einer in Funkempfangsreichweite außerhalb des rotierenden Bauteils angeordneten Basiskommunikationseinheit.

In der Rotortelemetrie erfassen Sensoren Messdaten physikalischer Parameter, wie Druck, Temperatur oder Schwingung, an vorwiegend rotierenden Bauteilen. Diese Parameter werden über spezielle, in oder an dem rotierbaren Bauteil befestigte und mit bewegten Antennen versehene Kommunikationseinheiten in Form von Daten eines Sendesignals abgestrahlt und von statischen, in Funkempfangsreichweite am Umfang des rotierbaren Bauteils angeordneten Antennen mindestens einer Basiskommunikationseinheit empfangen und ausgewertet. Aufgrund steigender Anforderungen an Übertragung s Systeme mit Rotortelemetrie hinsichtlich höherer Flexibilität und Datenrate werden die Sender und Empfänger in zunehmendem Maße digital realisiert.

Die bekannten digitalen funkgestützten Systeme der Rotortelemetrie basieren auf schmalbandigen, niederratigen Einträgerverfahren, die eine begrenzte Datenrate für einen Frequenzkanal aufweisen. Ein solches Telemetriemodul für ein rotierendes Bauteil ist beispielsweise aus der EP 1 843 011 A2 bekannt.

In Claus W. Kupferschmidt: Modellierung zyklisch stationärer Kanäle für die funkgestützte Rotortelemetrie, Hannoversche Beiträge zur Nachrichtentechnik, 1. Auflage, 09/2007, Shaker-Verlag sind die herkömmlichen für die Rotortelemetrie genutzten Verfahren zur Datenübertragung beschrieben, die allesamt eine Modulation auf einen Hochfrequenzträger einsetzen. Bei der Nutzung solcher zentraler Hochfrequenzträger führt eine hohe Datenrate des Senders zu einer verringerten Symboldauer. Die Effekte der Mehrwegeausbreitung werden bei Verkürzung von Symbolen immer problematischer. Wenn die Dispersion des Funkkanals in der Größenordnung der Symboldauer oder deutlich darüber liegt, wird die Übertragungsqualität durch starke Symbolinterferenz gestört. Dies erfordert unter Umständen eine aufwendige Signalentzerrung.

In diesem Falle können die Datenströme über mehrere niederratige Hochfrequenzträger übertragen werden, so dass die Symboldauer pro Träger deutlich größer als die Dispersion des Funkkanals sein kann. Dies wirkt zwar einer starken Symbolinterferenz entgegen. Bei einer solchen Multi-Hochfrequenz-Träger-Lösung steigt der Schaltungsaufwand für die rotorseitigen Kommunikationseinheiten jedoch proportional mit der Anzahl der verwendeten unterschiedlichen Hochfrequenzträger an.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur drahtlosen Übertragung zwischen einer Mehrzahl von in oder an einem rotierbaren Bauteil angeordneten Kommunikationseinheiten zu schaffen, das möglichst kostengünstig und technisch einfach implementierbar ist und hohe Datenraten für eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten und daran angeschlossene Sensoren und/oder Aktoren ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren der eingangs genannten Art gelöst durch Übertragung der Daten im Ultrabreitband-Funkübertragungsverfahren auf einem Frequenzspektrum von mehr als 500 MHz oder einer Frequenzbandbreite von mehr als dem 0,2- fachen der mittleren Übertragungsfrequenz. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Ultra- Wide-Band-Technologie (UWB) für die Rotortelemetrie genutzt. Dabei werden die Daten breitbandig ohne Modulation auf eine spezifische Trägerfrequenz übertragen.

Es hat sich herausgestellt, dass die UWB-Datenübertragungstechnologie trotz der frequenzabhängigen Dopplerverschiebung aufgrund der Rotation des Bauteils nicht nachteilig auf die Datenübertragung auswirkt. Der frequenzabhängige Dopplereffekt führt zu einer korrigierbaren Dopplerverschiebung und einer Dopplerverbreiterung, die sich bei einer geeigneten Systemkonfiguration nicht störend auswirkt.

Die Ultrabreitbandtechnologie eignet sich für die Rotortelemetrie insbesondere deshalb, weil sie nur geringe Leistungen und kurze Übertragungswege unterstützt. Die beispielsweise bei einer Impulsdatenübertragung erforderlichen kurzen Impulse erfordern nur geringe Sendeleistungen, die problemlos induktiv in das rotierende Bauelement und die darin angeordneten Kommunikationseinheiten eingebracht werden können.

Zudem hat die UWB-Datenübertragungstechnologie gegenüber den herkömmlichen schmalbandigen Telemetriesystemen den Vorteil, dass die Übertragung durch schmal- bandige Inband-Störer weniger stark beeinflusst wird, da nur ein kleiner Frequenzbereich des UWB-Nutzsignals gestört wird. Eine solche Störung kann beispielsweise durch Mobilfunkgeräte oder WLAN-Systeme erfolgen.

Weiterhin hat die Ultrabreitband-Technologie den Vorteil, dass eine große Anzahl gleichartiger Kommunikationseinheiten in einem rotierbaren Bauteil eingesetzt werden kann, die allesamt den gleichen Senderaufbau haben. Die Daten einer Vielzahl von Sensoren lassen sich dann mit Hilfe mindestens einer Kommunikationseinheit auf eine einzige Basiskommunikationseinheit nahezu gleichzeitig z.B. mit Hilfe eines Zeitschlitzverfahrens oder einer Sensor-abhängigen Codierung, z.B. mit einem Spreizverfahren, oder einer Kombination davon übertragen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zu übertragenden Daten in den Kommunikationeinheiten puls-positions-moduliert werden, indem ein Impuls, vorzugsweise ohne Mo- dulation auf eine Trägerfrequenz, in einem zeitlichen Versatz zu einem jeweiligen Impuls-Referenzzeitpunkt, der in Abhängigkeit von der zu übertragenden Information gewählt wird, ausgesendet wird. Es wird somit vorgeschlagen, das so genannte Impuls- Radio-Verfahren zu nutzen, bei dem die UWB-Datenübertragung mittels aufeinanderfolgender zeitlich sehr kurzer Impulse in einer Größenordnung von etwa einer oder mehrerer Nanosekunden realisiert wird. Derartige Impulse können sehr schaltungs- und energieeffizient z.B. durch eine analoge Diodenschaltung generiert werden. Die Sendeeinheit der in ein rotierbares Bauteil integrierten Kommunikationseinheiten kann somit miniaturisiert werden, was für die industrielle Anwendung der Rotortelemetrie von großer Bedeutung ist.

Denkbar ist aber auch eine Direkte Sequenz Puls- Amplituden-Modulation (DS-PAM), bei der die zu sendenden Informationen mit einem Spreizcode multipliziert und puls- amplitudenmoduliert ausgesendet werden.

Die UWB-Datenübertragung kann aber auch mittels einer mehrbändigen orthogonalen Frequenzteilungs-Multiplexübertragung (Multiband-OFDM = Multiband-Orthogonal- Frequency-Division-Multiplexing) erfolgen, indem die zu übertragenden Daten parallel durch Modulation in den Phasen einer Mehrzahl sinusförmiger Subträger codiert und übertragen werden.

Dabei ist vorteilhaft, die Daten einer Mehrzahl von Sensoren auf die Mehrzahl von Subträgern sequentiell zu verteilen. Diese Verteilung kann nach einem fest vorgegebenen oder zufälligen Schema erfolgen.

Die UWB-Datenübertragung kann aber auch durch eine direkte Sequenz-Code- Teilungs-Mehrfachzugriffsübertragung (Direct-Sequence-Code-Division-Multiple- Access, DS-CDMA) erfolgen, indem die zu übertragenden Daten bzw. die zu sendenden Informationen mit einem fest vorgegebenen oder pseudo-zufälligen Spreizcode multipliziert werden. Die zu sendenden Informationen sind in der Regel binäre Datensignale der Mehrzahl von Sensoren, die mit geeigneten Spreizcodes multipliziert werden. Das Ergebnis kann beispielsweise mittels einer Puls-Amplituden-Modulation auf die UWB-Pulse moduliert und diese modulierten Pulse ausgesendet werden. Die maxi- male Anzahl der verschiedenen Sensoren wird über die Anzahl der verfügbaren Spreizcodes bestimmt. Die Übertragungsqualität hängt dabei von der erforderlichen Datenrate und dem zu erwartenden Signal-zu-Rausch-Leistungsverhältnis (SNR) auf der Empfangsseite ab.

Vorteilhaft ist es, wenn die elektrische Energie zur Versorgung der Kommunikationseinheiten induktiv eingekoppelt wird. Dabei kann der Aufwand für die Kommunikationseinheiten und der gegebenenfalls daran angeschlossenen oder darin integrierten Sensoren und/oder Aktoren verringert werden, da eine separate in das rotierbar Bauteil zu integrierende Energieversorgung entfällt.

Bei dem rotierenden Bauteil kann es insbesondere bei sehr hohen Umdrehungen aufgrund der Rotationsgeschwindigkeiten zu Dopplerverschiebungen der einzelnen Nutzfrequenzen kommen. Diese sind frequenzabhängig, so dass es für die Ultrabreitband- Funkübertragung von Vorteil ist, diese frequenzabhängigen Dopplerverschiebungen für Frequenzen des Frequenzspektrums in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit des rotierenden Bauteils zu bestimmen und durch geeignete Algorithmen, Tabellen oder Korrelatoren mit nachfolgenden Filtern die Dopplerverschiebungen in dem empfangenen Signal zu kompensieren. Das Bestimmen der frequenzabhängigen Dopplerverschiebung kann beispielsweise durch Schätzen insbesondere unter Verwendung mehrerer Korrelatoren erfolgen. Dabei kann jeder Korrelator z.B. eine Cross- Ambiguity-Funktion für eine angenommene Dopplerverschiebung berechnen, d.h. mit Hilfe einer Kreuzkorrelation. Das Maximum dieser Korrelatoren liefert eine grobe Schätzung für die Dopplerverschiebung.

Die Kompensierung der Dopplerverschiebungen kann beispielsweise mittels frequenzabhängig parametrisierter Interpolationsfilter und/oder mittels Phasenregelschleifen erfolgen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jedem Sensor eine individuelle Codesequenz zur Festlegung von Sendezeitschlitzen zugewiesen wird und ein Vergleichssignal zur Korrelation mit dem empfangenen Datenübertragungssignal durch Verzögerung der individuellen Codesequenzen in Abhängigkeit vom bekannten Datenübertragungspfad der bekannten Datenübertragungspfadverzögerungen erfolgt. Durch die Trennung der mehreren Sensoren durch ihre Codesequenz, die dem Sender und Empfänger bekannt sind, können die Signale der einzelnen Sensoren im Empfänger der gemeinsamen Basiskommunikationseinheit voneinander unterschieden werden. Hierzu muss jedoch der Übertragungskanal geschätzt werden, damit die Pfaddämpfungen und Pfadverzögerungen bekannt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein verbessertes rotierbares Bauteil mit mindestens einer Kommunikationseinheit, an die jeweils mindestens ein Sensor oder Aktor angeschlossen ist, zur drahtlosen Übertragung von Daten zwischen der mindestens einen Kommunikationseinheit und mindestens einer in Funkempfangsreichweite außerhalb des rotierenden Bauteils angeordneten Basiskommunikationseinheit zu schaffen, das eine schnelle Übertragung hoher Datenmengen einer Vielzahl von Kommunikationseinheiten an die mindestens eine Basiskommunikationseinheit erlaubt.

Die Aufgabe wird mit dem rotierbaren Bauteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kommunikationseinheiten zur Übertragung der Daten im Ultrabreitband- Funkübertragungsverfahren auf ein Frequenzspektrum von mehr als 500 MHz oder einer Frequenzbandbreite von mehr als dem 0,2-fachen der mittleren Übertragungsfrequenz nach dem oben beschriebenen Verfahren ausgebildet sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - Skizze eines rotierbaren Bauteils mit Kommunikationseinheiten und eine statischen Basiskommunikationseinheit;

Figur 2 - Blockdiagramm einer Empfängerstruktur einer Basiskommunikationseinheit;

Figur 3 - Blockdiagramm eines Sensordetektors einer Basiskommunikationseinheit für das Zeitsprung-Puls-Positions-Modulationsverfahren (TH-PPM);

Figur 4 - Blockdiagramm eines Sensordetektors einer Basiskommunikationseinheit für das Direct-Sequence-Puls-Amplituden-Modulationsverfahren (DS- PAM).

Figur 1 lässt eine Skizze eines rotierbaren Bauteils 1 mit einer daran angeordneten Kommunikationseinheit 2 erkennen, die mit in oder an dem rotierbaren Bauteil 1 angebrachten Sensoren S und/oder Aktoren verbunden sind oder diese beinhalten. Die mindestens eine Kommunikationseinheit 2 hat jeweils eine eigene Antenne 3. Für den Fall, dass mehrere Kommunikationseinheiten 2 vorhanden sind, können sich diese u. U. auch eine gemeinsame Antenne teilen (nicht dargestellt). Die mindestens eine Kommunikationseinheit 2 dient dazu, Daten unidirektional oder bidirektional mit mindestens einer Basiskommunikationseinheit 4 auszutauschen. Solche Daten können insbesondere Messdaten von Sensoren S sein, die mit einer Kommunikationseinheit 2 verbunden sind. Denkbar ist aber auch, dass Steuerdaten zur Ansteuerung von Aktoren von der Basiskommunikationseinheit 4 an die mit dem anzusteuernden Aktor verbundene Kommunikationseinheit 2 gesendet werden, Die Basiskommunikationseinheit 4 ist mindestens mit ihrer Antenne 5 in Funkempfangsreichweite angeordnet.

Um mit einer hohen Datenrate eine große Datenmenge einer Vielzahl von Sensoren S übertragen zu können, sind die Kommunikationseinheiten 2 sowie die Basiskommunikationseinheit 4 eingerichtet, um eine Datenübertragung im Ultrabreitband- Funkübertragungsverfahren (UWB) durchzuführen. Bei dem Ultrabreitband- Funkübertragungsverfahren wird ein Frequenzspektrum für die Datenübertragung von mehr als 500 MHz oder eine Frequenzbandbreite von mehr als dem 0,2-fachen der mittleren Übertragungsfrequenz genutzt. Die relative Bandbreite, d. h. das Verhältnis aus absoluter Bandbreite zur mittleren Frequenz ist somit auf einen Wert von mindestens 0,2 festgelegt. Die absolute Bandbreite beträgt mindestens 500 MHz.

Für die drahtlose Datenübertragung im Einsatzfall der funkgestützten Rotortelemetrie wird somit ein energiesparendes UWB-basiertes Übertragungssystem genutzt, bei dem kein eigenes Frequenzband belegt wird. Vielmehr können die Ultrabreitband- Funkübertragungsverfahren bereits vergebene Frequenzbänder nutzen und ein so genanntes„Overlay"-System bilden. Dies ist ohne gravierende Interferenz möglich, da in typischen Anwendungsszenarien das Leistungsdichtespektrum von empfangenen UWB- Signalen niedriger als das Hintergrundrauschen ist. Der Wert der maximalen spektralen Sendeleistungsdichte liegt in der Regel unterhalb der maximal zulässigen Störstrahlung von Elektrogeräten. Da die Datenübertragung nicht von einer oder mehreren Trägerfrequenzen abhängig ist, auf die die übertragenden Daten aufmoduliert werden, ist nur eine einzige UWB-Antenne für alle Kommunikationseinheiten erforderlich.

Figur 2 lässt ein Blockdiagramm eines Ausschnitts einer Basiskommunikationseinheit 4 erkennen. Die zum Empfang der Funksignale erforderlichen Bauteile, wie Antenne und Vorverstärker sind nicht dargestellt.

Das Empfangssignal r(t) wird in einer Dopplerkompensationseinheit 6 einer Dopplerkompensation unterzogen. Hierbei werden die durch die Rotationsgeschwindigkeiten hervorgerufenen Dopplerverschiebungen der einzelnen Nutzfrequenzen des Empfangssignals r(t) eliminiert. Die frequenzabhängige Dopplerverschiebung führt zu einer Abweichung, die sich wie ein Abtasttaktfehler beim Empfangssignal r(t) verhält. Zur Kompensation der Dopplerverschiebung wird diese zunächst in der Dopplerkompensationseinheit 6 geschätzt. Dies kann mit Hilfe eines Verfahrens basierend auf mehreren Korrelatoren geschehen. Jeder Korrelator kann z. B. eine Cross-Ambiguity-Funktion für eine angenommene Dopplerverschiebung berechnen. Das Maximum dieser Korrela- toren liefert eine grobe Schätzung für die Dopplerverschiebung. Die grobe Dopplerverschiebung kann mit Hilfe von z.B. Interpolationsfiltern kompensiert werden. Ebenso kann ein Phasenregelkreis PLL (Phase-Locked-Loop) für die Kompensation des Rest- Dopplerfehlers eingesetzt werden.

Da der gleiche Übertragungskanal genutzt wird und keine Übertragungsfrequenz für jede Kommunikationseinheit 2 bzw. jedem an eine Kommunikationseinheit 2 angeschlossenen Sensor S festgelegt ist, werden am Empfänger, d.h. der Basiskommunikationseinheit 4, die Signale aller Sensoren S überlagert, um ein überlagertes Empfangssignal r(t) zu bilden. Dies kann durch die nachfolgende Funktion wie folgt ausgedrückt werden:

r(t) =∑r _k (t) . (1) k=l

Der Index K ist die Anzahl der Kommunikationseinheiten 2 bzw. die Anzahl der an eine Kommunikationseinheit 2 angeschlossenen Sensoren S.

Die Basiskommunikationseinheit 4 hat eine Anzahl K von Sensordetektoren 7a, 7b, ... 7K, die aus dem gemeinsamen hinsichtlich des Dopplereffektes korrigierten Empfangssignal F(t) die einzelnen Empfangssymbole a _k des k-ten Sensors S bzw. der k-ten Kommunikationseinheit 2 ermittelt. Die Detektion der Empfangssymbole a _k ist abhängig von den durch die einzelnen Kommunikationseinheiten 2 konkret genutzten Modulationsmethoden des Ultrabreitband-Funkübertragungsverfahrens UWB. Hier bietet die UWB-Technologie verschiedene Möglichkeiten, von denen zwei im Folgenden beispielhaft erläutert werden.

Figur 3 lässt eine Ausführungsform eines Sensor-Detektors 7 einer Basiskommunikationseinheit für das Zeitsprung-Puls-Positions-Modulationsverfahren TH-PPM (Time Hopping (TH) Pulse-Position-Modulation (PPM)) erkennen. Dieses Verfahren basiert auf der Impuls-Radio-Technologie, bei der aufeinanderfolgende zeitlich sehr kurze Impulse in der Größenordnung einer Nanosekunde eingesetzt werden. Diese Impulse können im Sender der Kommunikationseinheiten 2 sehr schaltungs- und energieeffizient z.B. durch eine analoge Diodenschaltung generiert werden. Da die Impulse zeitlich sehr kurz sind, können die digitalen Informationen der einzelnen Sensoren S durch die Position der Pulse bestimmt werden.

Bei dem TH-PPM-Verfahren ist das übertragende Signal der k-ten Kommunikationseinheit 2 definiert durch:

**(') =∑ω _s (t-jT _s -c _k ^J T _c -εa _k ^J ) , (2)

7=-∞ wobei co _s (t) ist der gesendete Impuls mit der Dauer T _ω ist und N _s die Anzahl der übertragenden Impulse pro Rahmen ist. T _s ist die Rahmendauer, T _c die Chipdauer. Damit ergibt sich

T _S = N _C *T _C , (3) wobei N _c die Anzahl der Chips pro Rahmen ist. a _k beschreibt die Bit-Sequenz a _k € {- 1,1} und ε die Modulationskonstante.

Nach der Übertragung über die Luftschnittstelle zwischen Rotor und Stator wird das Empfangssignal des k-ten Sensors S über die Mehrwege-Übertragung folgendermaßen überlagert:

r _k (t) =∑ A _c1 ,∑M t - j T _s - c{ T _c - ε a[ - τ _{k l} ) + n(t) , (4)

/=1 j=-∞ wobei co _r (t) der Empfangsimpuls ist, dessen Form sich durch die Sende- und Empfangsantenne geändert hat. A _kJ und τ _{k l} sind jeweils die Pfaddämpfungen und Pfadverzögerungen des Kanals, L ist die Anzahl der Pfade und n{t) ist das additive weiße Rauschen. Am Empfanger werden die Signale aller Sensoren S überlagert:

K

r(t) =∑r _k (t) . (5)

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden die einzelnen Kommunikationseinheiten 2 bzw. Sensoren S durch ihren Code c _k voneinander getrennt. Die Codes c _k sind dem

Sender und dem Empfänger bekannt und dienen dem Empfänger zur Unterscheidung der einzelnen Sensoren S und ggf. der einzelnen Kommunikationseinheiten 2. Im Prinzip wird mit den Codes c _k festgelegt, zu welchen Zeitpunkten die einzelnen Sensoren S Nachrichten übertragen. Zur Unterscheidung der einzelnen Sensoren S muss der Kanal geschätzt werden, damit die Pfaddämpfungen A _k , und die Pfadverzögerungen τ _kJ bekannt werden. Hierzu wird das Empfangssignal F(t) mit dem angepassten Template- Signal v(t) korreliert. Dies geschieht für jeden Pfad / des Kanals für alle Rahmen nach der Vorschrift:

a* _j = Σ j A _kJ r(t)v(t -τ _{k l} -jT _s -c _k ^J T _c )dt . (6)

J= ⁰ r _kJ+J T _s

Anschließend werden die Koeffizienten a _k , der stärksten L Pfade addiert. Nach einem Entscheider wird das Empfangssymbol a _k des k-ten Sensors S ermittelt.

Die Dopplerkompensationseinheit 6 schätzt und kompensiert die Dopplerverschiebung. Der Sensorselektor selektiert anschließend die Informationen einer bestimmten Kommunikationseinheit 2 bzw. eines bestimmten, mit einer gemeinsamen Kommunikationseinheit 2 vebundenen Sensors S oder ordnet die Informationen den einzelnen Sensoren S zu. Hierzu wird ein Sequenzgenerator genutzt, der den Code c[ des k-ten Sensors

S im j-ten Rahmen generiert. Der Rahmentakt wird beispielsweise als gewichtete und verzögerte Impulsfolge generiert. Ein PPM-Demolator bzw. eine Sequenzverzögerung dient zur Verzögerung der Impulsfolge um c _k T _c . Ein Template-Generator filtert die Eingangsimpulsfolge mit dem Template-Signal v(t) . Der Korrelator multipliziert das Empfangssignal r(t) mit dem überlagerten verzögerten Template-Signal und integriert über einer Rahmendauer. Mit einer Summation werden alle Koeffizienten a _k , über L

Kanalpfade addiert. Ein Entscheider entscheidet anhand einer Schwelle, welches Symbol gesendet wurde.

Figur 4 lässt ein Blockdiagramm eines Sensordetektors einer Basiskommunikationseinheit für das Direct-Sequence-Puls- Amplituden-Modulations-Verfahren (DS-PAM) erkennen. Das übertragende Signal des k-ten Sensors S ist definiert durch:

s _k (t) =∑d _k ^J ω _s (t -jT _s ) , (7)

wobei d _k = a[c[ das gespreizte Signal darstellt. In Analogie zu dem PPM-modulierten

Signal wird das Empfangssignal bei dem DS-PAM-Verfahren durch Mehrwegeausbreitung und Rauschen gestört, wie anhand der oben genannten Gleichung (2) beschrieben ist. Am Empfänger werden alle Signale der Sensoren S gemäß der oben beschriebenen Gleichung (3) überlagert.

Die Sensor-Detektion erfolgt ähnlich wie bei dem oben beschriebenen TH-PPM- Verfahren. Der wesentliche Unterschied liegt in der Demodulation. Die Grundstruktur des Empfängers ist die gleiche, wie in Figur 2 dargestellt ist.

Das Template-Signal v(t) unterscheidet sich durch einen anderen Einfluss des Codes c[ des k-ten Sensors S aufgrund des Spreizcodes. Von dem oben beschriebenen

Template-Signal der TH-PPM.

Die Koeffizienten a _kJ bei dem DS-PAM-Verfahren sind für den k-ten Sensor S folgendermaßen definiert:

a* _j = Σ J c _k ^J A _{k l} r(t)v(t -τ _kJ -jT _s )dt . (8) Anschließend werden die Koeffizienten a _kJ der stärksten L Pfade addiert. Nach einem Entscheider wird das Empfangssymbol a _k des k-ten Sensors S ermittelt.

Die Aufgabe der Kommunikationseinheiten 2 ist im Vergleich zu skalierten Schmalbandsystemen sehr einfach. Das Verfahren zeichnet sich zudem durch eine erhebliche höhere Datenrate (etwa das 30-fache im Vergleich zu skalierten Schmalbandsystemen) sowie einen relativ geringen Energieverbrauch aus. Das beschriebene Verfahren weist auch eine sehr hohe Immunität gegenüber Inband-Störern aufgrund der Bandbreiten- diversität auf. Durch die geringe Sendeleistung kann auch sichergestellt werden, dass andere Funksysteme nicht gestört werden.