Bei der Übertragung von Signalen ist es im Regelfall er- wünscht, Daten über die erforderliche Distanz mit einer mög- lichst hohen Übertragungsrate möglichst fehlerfrei und ohne merkliche Verzögerung zu übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei ganz allgemein von einem Sender über einen Übertra- gungskanal-an einen Empfänger ; diese Terminologie wird hier unabhängig davon verwendet, ob z. B. eine drahtgebundene, op- tische oder Funkübertragung erfolgt.

Fehler entstehen dadurch, daß im Übertragungskanal die Daten auf irgendeine Art und Weise verzerrt werden. Für Analogdaten wie Sprache ist dies aus der Erfahrung bekannt ; hier wird die Verständlichkeit bei schlechten Telefonleitungen geringer, und zwar unabhängig davon, ob die Verzerrung etwa als Echo in der Leitung, Rauschen, schmalbandige Einstreuung wie bei Netzbrumm oder durch starkes Klirren, d. h. Erzeugung von Har- monischen auftritt. Oftmals wachsen die Probleme mit der Län- ge der Übertragungsstrecken.

Aber auch bei digitalen Daten, also etwa bei der Übertragung von Datenpaketen im Internet oder bei der Übertragung der di- gitalisierten Sprach-Signale in Mobilfunknetzen kann Verzer- rung dazu führen, daß am Empfänger das Signal nicht mehr klar zu verstehen, d. h. zu decodieren ist ; dies ist etwa dann der Fall, wenn das Rauschen vom Übertragungskanal so stark ist, daß eine übertragene digitale Null als Eins gelesen wird oder umgekehrt. Derartige Erkennungs-Fehler können nun auf unter- schiedliche Weise vermieden werden ; so könnte im einfachen Beispiel die Signaldauer verlängert werden, damit über einen Rauschanteil gemittelt wird, oder ein und dasselbe Signal wird wiederholt übertragen. Einsichtigerweise verringert sich so die maximal erzielbare Übertragungsrate, was bei vielen Arten der Fehler-Korrektur der Fall ist.

Die tatsächlich im Stand der Technik verwendeten Verfahren, die zur Kompensation'der Kanalverzerruhgen implementiert wer- den, sind dabei im Regelfall stark abhängig vom tatsächlich verwendeten Übertragungsverfahren. Es wird hier im Regelfall -versucht, ~der durch den Übertragungskanal bedingten Verzer- rung durch Entzerrung mittels geeigneter Filter zu begegnen.

Es ist dabei gebräuchlich, daß die angekommenen Signale digi-

talisiert werden und die Filter dann im Digitalbereich imple- mentiert sind.

Eines der weit verbreiteten Verfahren der Datenübertragung ist das sog. diskrete Mehrtonverfahren. Es findet etwa Anwen- dung bei modernen Telekommunikationsprotokollen wie ADSL, DAB, DVB, VDSL, HyperLAN-2 usw.

Im diskreten Mehrtonverfahren werden für die Übertragung von Daten eine Reihe von typisch eng beieinander liegenden Trä- ger-Frequenzen vorgesehen und auf jede der Träger-Frequenzen ein Teil der mit jedem Datenpaket zu übertragenden Informati- on aufmoduliert. Die Vielzahl von modulierten Trägerfrequen- zen wird gemeinsam in den Übertragungskanal eingespeist ; am Empfänger erfolgt dann die Auftrennung in die einzelnen Trä- gerfrequenzen und die Demodulation, um die Ausgangsdatenpake- te zurückzugewinnen. Die Entzerrung ist dabei gegenüber einer Breitband-Entzerrung wesentlich vereinfacht, weil der Gesamt- Frequenzbereich des Übertragungskanals in viele schmale Fre- quenzbänder aufgeteilt werden kann, die nicht nur als quasi unabhängig voneinander, sondern auch als frei von frequenzse- lektivem Verhalten angesehen werden können. Die vereinfachte Entzerrung bedeutet bei den üblichen Digitalfiltern einen ge- ringeren Rechenaufwand.

Um diese Vorteile des diskreten Mehrtonverfahrens optimal ausnutzen zu können, müssen die Teilsignale aber auf eine be- stimmte Art gewählt werden, nämlich so, daß sie orthogonal zueinander sind, was prinzipiell möglich ist und etwa zu ei- ner-bestimmten Wahl. der Frequenzaufteilung führt. Besonders störend sind. nun zwei Effekte.

Zum einen sind nicht alle Träger-Frequenzen nutzbar ; dies ist etwa dann der Fall, wenn ein starker Störsender auf oder nahe der jeweiligen Träger-Frequenz einstrahlt. Ein anderer Grund für eine Nichtnutzbarkeit ist eine zu starke selektive Dämp- fung der jeweiligen Frequenz. Dies muß festgestellt werden, etwa bei Aufbau des Übertragungskanals, um die gestörten Ka- näle von der Benutzung für die Informationsübertragung aus- schließen zu können. Unmittelbar einsichtig ist, daß sich so die nutzbare Bandbreite des gesamten zur Verfügung stehenden Übertragungskanals verringert.

Weiter werden Impulse oftmals bei der Übertragung verformt.

Wird ein scharfer, z. B. nadelförmiger Impuls in einen Kanal eingespeist, führen diese Verzerrungen etwa zu einem"Ver- schmieren"des Impulses, d. h. die Länge des Impulses dehnt sich aus und seine Form verändert sich. Dies führt dazu, daß das für ein übertragenes Datensymbol erhaltene Signal am Emp- fänger davon abhängt, welches Symbol zuvor übertragen wurde.

Es kommt zu Zwischensymbolübersprechen, Intersymbolinterfe- renz.

Stören kann aber auch das Übersprechen von einem Kanal auf den nächsten, die sog. Zwischenkanalinterferenz, (Inter- Channel-Interference). Durch solche Arten der Verzerrung wird nun die ursprünglich vorhandene Orthogonalität gestört. Dies ist unangenehm, weil die Störung der Orthogonalität die zu- nächst angestreb-tevund im Ideal unverzerrter Übertragung er- hältliche Vereinfachung im Filterbau nicht mehr ohne weiteres zuläßt.

Abhilfe schafft hier, wenn die zu übertragenden Datenpakete (Symbole) nicht unmittelbar hintereinander abgeschickt wer- den, sondern dazwischen ein bestimmtes Intervall, das sog.

Guard-Intervall, abgewartet wird. Betrachtet man aufeinander- folgende Nadelimpulse, die während der Übertragung verschmie- ren, so bedeutet das nichts anderes, als daß man den folgen- den Nadel. impuls so spät abschickt, daß der verschmierte vor- herige Impuls hinreichend weit abgeklungen ist. Um die Kon- struktion der Filter zu erleichtern, muß während des Guard- Intervalls das zuvor übertragene Signal auf bestimmte Weise fortgesetzt werden ; dies ist im Stand der Technik gut be- kannt. Verwiesen wird, was den Stand der Technik angeht, ins- besondere auf die Veröffentlichung"OFDM Equalization without Guard-Interval"von S. Trautmann und N. J. Fliege, 6. th Inter- national OFDM-Workshop (InOWo) 2001, Hamburg, die bestimmte Teile der beanspruchten Erfindung vorwegnimmt, was für einige der bestimmten Länder jedoch aufgrund der Neuheitsschonfrist unschädlich ist, die aber nicht alle in den Ansprüchen nie- dergelegten erfinderischen Besonderheiten zu zeigen vermag.

Zugleich ist dieses Dokument für Zwecke der Offenbarung vor allem in Ländern, in denen keine entsprechende Neuheitsschon- frist vorliegt, vollumfänglich zu Offenbarungszwecken einge- gliedert ; im übrigen wird hinsichtlich des Standes der Tech- nik auf die dort genannten und hier vollumfänglich zu Offen- barungszwecken eingegliederte Dokumente verwiesen.

Daß die Einfügung eines Guard-Intervalles zu einer Verringe- rung der Übertragungsrate führt, ist dabei leicht einzusehen, denn während des Guard-Intervalles kann keine neue Informai- on übertragen werden. Es ist auch einsichtig, daß auf stärke- re Verzerrungen, die zu einer Verlängerung der Kanalim- pulsantwort führen, entsprechend einem stärkeren Verschmieren der Nadelimpulse, gegebenenfalls durch-Einfügung längerer- Guard-Intervalle reagiert werden kann. Liegt allerdings die Dauer des Guard-Intervalles fest, etwa weil das Senderproto- koll feststeht, so ist nur ein bestimmtes Maß an Verzerrung

hinnehmbar ; geht man davon aus, daß die Verzerrung mit der Länge der Übertragungsstrecke ansteigt, so ist die maximal überbrückbare Distanz bei vorgegebenem Guard-Intervall be- grenzt.

Es gibt demnach ein Wechselspiel zwischen Übertragungsrate, Guard-Intervall-Dauer, Anzahl der zu stark gestörten Kanäle und der überbrückbaren Distanz. Zudem kann es zu unerwünsch- ten Verzögerungen bei der Signalübertragung kommen. Wächst die Latenzzeit zu stark an, sind etwa Multimediua- Übertragungen oder Sprachwiedergabe in Echtzeit, etwa im Te- lefonbereich, stark beeinträchtigt. Wird eine Verbesserung gewünscht, so kann etwa angestrebt werden, die Guard- Intervall-Dauer per se zu verkürzen, um die Übertragungsrate zu erhöhen, oder es kann versucht werden, bei gegebener Guard-Intervall-Dauer die überbrückbare Distanz zu vergrö- ßern. Alternativ ist auch möglich, überbrückbare Distanz und Übertragungsrate beide simultan zu erhöhen, ohne die jeweili- gen Maxima zu erreichen. Es ist angestrebt, einerseits eine Entzerrung der Kanaldynamik zu bewirken und anderereseits durch externe frequenzselektive und/oder schmalbandige Störer und dergl. in Nachbarkanälen hervorgerufene Störanteile zu kompensieren ; soweit beides nicht vollständig erreicht wird, soll eine zumindest weitgehende Verbesserung zumindest bei einem der beiden Effekte erreicht werden.

Die Aufgabe der-vorliegenden Erfindung-besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form bean- sprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Un- teransprüchen.

Damit sieht ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung vor, daß bei einem Mehrtonübertragungsverfahren, worin mehrere Übertragungskanäle vorgesehen, im Ansprechen auf zu übertra- gende Datensymbole Signale in die Übertragungskanaleingänge eingespeist und die Übertragungskanälausgänge zur Datensym- bolrekonstruktion ausgewertet werden, wobei zumindest einer der vorgesehenen Übertragungskanäle übertragungssignalfrei bleibt, vorgesehen ist, daß zur Datensignalrekonstruktion der Ausgang zumindest eines übertragungssignalfreier Übertra- gungskanals mitausgewertet wird. Präziser wird es sich ty- pisch in der bevorzugten praktischen Ausgestaltung um ein or- thogonales Mehrtonübertragungsverfahren handeln. Erwähnt sie die Anwendbarkeit für OFDM und DMT-Mehrtonübertragung ; dies sind Sonderbeispiele von Mehrtonübertragungsverfahren mit ge- ringer Frequenzselektivität. Die Anwendbarkeit des Verfahrens für Filterbankverfahren mit breitbandigen Filtern sei er- wähnt.

Es wurde damit als ein erster wesentlicher Aspekt der Erfin- dung erkannt, daß es möglich ist, die übertragungssignalfrei- en Kanäle mit auszuwerten, obwohl diese im allgemeinen beim Aufbau der Übertragungsstrecke deshalb ausgeblendet werden, weil sie in so starkem Maß gestört sind, daß sich über sie keine Daten sinnvoll übertragen lassen, etwa weil auf sie schmalbandige Störer einstrahlen oder eine für die Erzielung eines brauchbaren Signal/Rauschverhältnisses zu. starke Dämp- fung vorliegt. Es kommt insofern überraschend, als damit letztlich rein Störsignal-, Verzerrungs-und fehlerbezogene Signale zur Rekonstruktion der Ausgangsdaten herangezogen werden und so die Übertragung nicht etwa mit einem erhöhten Störsignal-, Verzerrungs-und Fehlerpegel behaftet, sondern verbessert wird.

Es ist in einem ersten Beispiel des Mehrtonübertragungsver- fahren möglich, daß die Datenübertragung guard-intervallfrei erfolgt ; alternativ kann die Datenübertragung unter Verwen- dung eines Guard-Intervalles erfolgen. Es können die Ausgän- ge mehrerer übertragungssignalfreier Übertragungskanäle bei der Datensignalrekonstruktion mitausgewertet werden. Dabei steigt mit der Anzahl der ausgewerteten übertragungssignal- freien Übertragungskanäle prinzipiell die Qualität des Aus- wertungsergebnisses. Bei rein kanalbedingten Störungen wird sogar eine praktisch ideale Fehlerkorrektur ermöglicht.

Besonders überraschend ist aber, daß insbesondere im Fall der Übertragung mit Guardintervall lediglich weniger als 8, bevorzugt weniger als 6, insbesondere 2 bis 4 übertragungs- signalfreie Übertragungskanäle ausgewertet werden müssen, um zu signifikanten Verbesserungen zu gelangen, die durch hin- zunahme weiterer übertragungssignalfreie Übertragungskanäle bei der Auswertung nicht oder jedenfalls nicht wesentlich verbessert werden können. Dies erlaubt die praktische Umset- zung auch im Fall von mit Guardintervall übertragenen Signa- len, weil dadurch die erforderliche Rechenleistung der zu gestaltenden Digitalfilter bzw. -kompensatoren und/oder- entzerrrer gering bleibt. Hier liegen dann besondere Vortei- le. darin, daß etwa bestehende Sender nicht verändert werden müssen und noch in größerer Entfernung von ein brauchbarer Empfang erhalten werden kann, ohne daß signifikante Umge- staltungen am Empfänger, etwa durch Vorsehen extrem hoher Rechenleistungen, erforderlich sind. Für Guardintervallfreie Fälle ist die Zahl mitausgewerteter Übertragungskanäle be- vorzugt höher, aber bereits ein Dutzend mitausgewerteter Übertragungskanäle ergeben gute Ergebnisse.

In einer besonders bevorzugten Variante erfolgt bei der Da- tenauswertung eine lineare Entzerrung der in den zur Über- tragung benützten Übertragungskanälen empfangenen Signale.

Die Art und Weise der linearen Entzerrung selbst muß dafür bestimmt werden. Dies kann dabei bevorzugt dergestalt erfol- gen, daß die tatsächliche Kanalantwort in einen stationären Anteil und einen Einschwinganteil aufgespalten wird, wobei der Einschwinganteil bestimmt wird unter Auswertung der übertragungssignalfreien Übertragungskanäle.

In einer weiteren besonders bevorzugten Variante erfolgt in der Datenauswertung auch eine teilweise oder insbesondere quasi vollständige Kompensation der insbesondere von exter- nen Störern hervorgerufenen Störgeräusche.

Mit dieser Aufspaltung verhält es sich wie folgt : Im Mehrtonverfahren kann jedes Signal, das in den Übertra- gungskanal eingespeist wird, aufgefasst werden als Summe der Vielzahl von Teil-Signalen in den schmalbandigen Kanälen mit unterschiedlicher Trägerfrequenz, Amplitude und Phasenlage, welche jeweils beim Mehrtonverfahren berücksichtigt werden.

Diese Parameter legen somit das Eingangssignal genau fest.

Es kann daher nur durch deren Vorgabe das Signal genau be- schrieben werden. Diese Parameter können als Vektor aufge- fasst werden.

Die Übertragungsfunktion kann dann als eine Matrix beschrie- ben werden, die angibt, wie jede Komponente des Vektors, al- so jeder Parameter in einem bestimmten schmalbandigen Kanal, sich bei der Übertragung ändert. Verändern sich die Parame- ter nicht, liegt eine Einheitsmatrix vor ; werden bestimmte Signalkomponenten einfach abgeschwächt, etwa weil der Kanal

hohe Frequenzen lauter überträgt als niedere, sind die Dia- gonalelemente von Eins verschieden. Daneben ist es auch mög- lich, daß ein Kanal in den anderen überspricht. Eine tiefe Frequenz erzeugt so etwa durch das Übersprechen einen Signalanteil in einem höherfrequenten Kanal. Dies führt zu von Null verschiedenen Elementen außerhalb der Diagonale der Übertragungsmatrix.

Das Übertragungsverhalten des Kanals kann dabei durch eine eigene Kanalmatrix beschrieben werden. Nun kann die Kanalma- trix auch berücksichtigen, daß der Kanal"einschwingt", d. h. vor dem eigentlichen Impuls ein von Null verschiedenes Vor- läufersignal auftritt. Dies ist etwa der Fall, wenn sich un- terschiedliche Frequenzen unterschiedlich schnell über den Übertragungskanal ausbreiten. Gleichfalls kann der Impuls "ausschwingen", d. h. nachdem das eigentliche Signal erfaßt wurde, ist der Kanal noch nicht unmittelbar wieder ruhig.

Auch hier ist typisch die Frequenz des Hauptsignals ver- schieden von jener im Vor-oder Nachläufersignal, das auch als Kopf-bzw. Schwanzsignal bezeichnet wird.

Die Kanalmatrix hat dann drei Teile, nämlich einen Teil, der den Vorläufer beschreibt, einen Teil, der den Nachläufer be- schreibt und einen zentralen Anteil zwischen den beiden.

Wird diese Matrix in die Summe zweier gleich dimensionierter Matrizen zerlegt,-sö kann eine Aufspaltung in einen zykli- schen Teil und einen nichtzyklischen Teil vorgenommen wer- den ; der zyklische Teil stellt dabei eine sog. zyklischen Töplitz-Matrix dar. Erkannt wurde, daß es möglich ist, den zyklischen Teil der idealen Impulsantwort zuzuordnen und die Restmatrix als fehlerbeschreibende Matrix aufzufassen. Die fehlerbeschreibende Matrix kann nun aus der Mit-Auswertung

der signalübertragungsfreien Übertragungskanäle erhalten werden.

Im Fall der Signalübertragung mit Guardintervall werden die zu übertragenden Signale an einem Endbereich ergänzt um wei- tere Signalanteile, die wiederum aus jenen Parametern be- stimmt werden, die den eigentlich zu übertragenden Signalen entsprechen. Damit wird der das mit Guard-Intervall versehe- ne Signal beschreibende Vektor in dem Sinne zyklisch, als seine Komponenten oben und unten zyklisch aneinander ange- paßt sind.

Um nun die erfindungsgemäße Korrektur mit Guard-Intervall durchzuführen, wird zunächst eine Kanal-Matrix betrachtet, bei der die das Guard-Intervall beschreibenden Komponenten abgeschnitten sind. Ausgehend hiervon wird wiederum ein zy- klischer Anteil und ein Fehleranteil bestimmt.

Der Fehleranteil wird dabei so gewählt, daß die den kopf- und schwanzteilbeschriebenden Teile an bestimmter Stelle Nullkoeffizienten haben, nämlich der Schwanzteil links und der Kopfteil rechts, und zwar, wenn von einer Kanalmatrix der Gesamtförm (Schwanzeschreibungsma- trix/Zentralteilbeschreibungsteilmatrix/Kopfteilbeschreiungs teilmatrix) ausgegangen wird.

Damit kann dieMatrix in einen umgeformten zyklischen (den Idealfall beschreibenden) Anteil und den Fehleranteil zer- legt werden. Es ist nun in dieser Darstellung möglich, den Fehleranteil zu bestimmen, indem nur-die übertragungssignal- freien Übertragungskanäle ausgewertet werden. Dabei ist der Aufwand zur Bestimmung des Fehleranteils gering, denn es

müssen nur wenig Kanäle und demnach entsprechend Matrizen entsprechend reduzierter Dimension ausgewertet werden.

Die Entzerrung erfolgt dabei unter additiver Verknüpfung von komplex gewichteten Koeffizienten mit den entsprechend ge- wichteten Koeffizienten der benutzen Kanäle.

Schutz wird auch beansprucht für eine Vorrichtung für die Übertragung von Daten im Mehrtonverfahren, mit einem Mittel zum Ansprechen mehrerer Übertragungskanäle, um zu ermögli- chen, daß im Ansprechen auf zu übertragende Datensymbole Si- gnale in die Übertragungskanaleingänge eingespeist und/oder die Übertragungskanälausgänge zur Datensymbolrekonstruktion ausgewertet werden, und einem Mittel zur Festlegung zumin- dest eines übertragungssignalfrei bleibenden Übertragungska- nales, wobei auch vorgesehen ist ein Mittel zur Datensignal- rekonstruktion, das dazu ausgebildet ist, den Ausgang zumin- dest eines übertragungssignalfreier Übertragungskanals mi- tauszuwerten. Weiter wird Schutz beansprucht für eine solche Vorrichtung, bei welcher auch das Datensignalrekonstrukti- onsmittel dazu ausgebildet ist, mit Guard-Intervall übertra- gene Daten auszuwerten.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben, worin dargestellt ist in : Fig. l ein Diagramm einer Mehrtonübertragungsanrdnung ; Fig. 2 ein Ausschnitt hierzu mit Übertragungsmatrizen ; Fig. 3 eine Veranschaulichung einer Kanalimpulsantwort ; Fig. 4 eine Veranschaulichung der die Kanalimpulsantwort be- schreibende Matrizen und deren Zerlegung im guardin- tervallfreien Fall

Fig. 5 eine Veranschaulichung der die Kanalimpulsantwort be- schreibende Matrizen und deren Zerlegung im Fall mit Guardintervall Fig. 6,7 Veranschaulichungen der Schritte zur Bestimmung des Entzerrermatrixzusammenhangs Fig. 8 Auswirkungen der erfindungsgemäßen Entzerrung aOuf das Signal-Rauschverhältnis bei schmalbandigem Störer auf einer Frequenz mittig zwischen zwei Trägerfrequenzen Nach Fig. 1 ist die Mehrtonübertragungsanordnung 1 für Mehr- tonübertragung mit Guardintervall gebildet durch einen über einen als"Kanal"2 bezeichneten Übertragungsweg 2 mit einem Sender 3 verbundenen Empfänger 4.

Der Übertragungsweg 2 ist dazu ausgelegt, Signale in bestimm- ten Frequenzen zu übertragen. Von diesen bestimmten Frequen- zen werden diskrete für die Übertragung ausgewählt, die in der vorliegenden Anmeldung als Übertragungskanäle bezeichnet werden. Über diese übertragene Teilsignale sind einander or- thogonal.

Es gibt dabei Übertragungskanäle unter den vorbestimmten Ka- nälen, die sich für die Signalübertragung überhaupt nicht eignen, weil sie zu stark gestört sind bzw. gedämpft. Ein ty- pisches Beispiel sind Kanäle, die starken, einstreuenden Stö- rern entsprechen. Diese nicht verwendbären Kanäle können z. B. beim Aufbau der Leitung bestimmt werden wie per se bekannt.

Eine Vielzahl unbenutzbarer Übertragungskanäle unter der Ge- samtzahl der-zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle ver- ringert also die Informationsübertragung.

Der Sender 3 weist einen Eingang 5 für einen Datenstrom 6 auf, der mit einem Seriell-Parallel-Wandler zur Parallelisie- rung und Modulation der Daten 7 verbunden ist, und zwar der- art, daß eine Parallelisierung in Symbole mit M Komponenten erfolgt. Dabei kann über den Seriell-Parallel-Wandler 7 zur Parallelisierung und Modulation der Daten berücksichtigt wer- den, welche Übertragungskanäle der Datenübertragung störungs- bedingt unzugänglich sind. Der Sender 3 ist dann dadurch dazu ausgebildet, solche Kanäle nicht für die Übertragung von Da- ten zu nutzen.

Am Ausgang des Seriell-Parallel-Wandlers 7 ist-eine IDFT- Stufe zur Bestimmung einer inversen diskreten Fouriertrans- formation 8 vorgesehen. Die Ausgänge der IDFT-Stufe werden an einen Parallel-Seriell-Wandler 9 gespeist und zwar in per se bekannter Weise derart, daß ein Guardintervall erhalten wird, was zu einer Verlängerung der Sendedauer für die Übertragung eines Symbols führt.

Der aus dem Parallel-Seriell-Wandler 9 erhaltende Sendesi- gnalstrom wird in einem D/A-Wandler 10 analoggewandelt und an den Kanal 2 gespeist.

Am Empfänger 4 liegt hinter dem Eingang 11 ein A/D-Wandler 12, hinter welchem wiederum ein Seriell-Parallel-Wandler 13 geschaltet ist, um den seriellen Abtastwertdatenstrom aus dem A/D-Wandler 12 in geeignete parallele Abtastwertdatenblöcke zu wandeln Diese Abtastwertdatenblöcke umfassen das Guar- dintervall betreffende Abtastwertdaten, die keiner weiteren Auswertung zugeführt werden und andere Äbtastwertdaten, aus denen der ursprüngliche Datenstrom 6 durch Auswertung erhal- ten werden soll.

Die auszuwertenden Datenblöcke werden nun einer DFT-Stufe 14 zur Durchführung einer diskreten Fouriertransformation zuge- führt und dann unter zu beschreibender Veränderung an einen demodulierenden Parallel-Seriell-Wandler 15 gespeist, an des- sen Ausgang der rekonstruierte Datenstrom 6 erhalten wird.

Der Kanal 2 erzeugt jetzt bei Einspeisung eines Signals Ver- zerrungen, addiert selektive Störkomponenten, Rauschen, ver- schmiert das Signal usw.

Die Verzerrungen sind veranschaulicht in Fig. 2. Hier ist beispielhaft für bestimmte Abtastwerte gezeigt, wie der Kanal auf die Einspeisung eines nadelförmigen Signals reagiert ; dieses nadelförmige Signal ist in der Figur das höchste Si- gnal. Es finden sich Vorläufersignale, das Signal selbst und Nachläufer in unterschiedlicher Stärke.

Es kann nun eine Entzerrung vorgenommen werden, um auf Kanal- verzerrungen zu kompensieren. Erfindungsgemäß erfolgt dies unter Auswertung nicht benutzter Kanäle. Dies wird nachfol- gend erläutert, wobei auf die Verwendbarkeit der per se be- kannten Polyphasendarstellung hingewiesen wird.

Prinzipiell erfolgen an vielen Stufen der Mehrtonübertra- gungsanordnung bestimmte Signalveränderungen. Werden die Si- gnale bzw. Symbole durch Vektoren dargestellt, so haben diese der Symbollängeentsprechend im guardihtervallfreien Fall die Länge M ; mit Guardintervall beträgt die Länge M+Lg.

Nun lassen sich sich diese Signalveränderungen bekannterweise mit Matrizen darstellen. Dies ist in Fig. 2 im guardinter- vallfreien Fall LG= 0 veranschaulicht für wesentliche Teile

der Mehrtonübertragungsanordnung, wobei für die Bedeutung hier verwendeten Bezeichnungen auf die Fig. 2 verwiesen wird.

Die jeweilige Matrix muß nun angeben, wie das Element bei Einspeisung bestimmter sukzessiver Signale reagiert. Dies sei am Übertragungsweg 2 erläutert.

Hat das Symbol die Länge M, ist ohne Vor-und Nachläufer eine MxM-Matrix erforderlich, die angibt, wie der Ausgang des Ka- nals 2 auf die Einspeisung eines M Komponenten umfassenden Symbols reagiert. Ein Kanal, der unverzerrt sofort antwortet, entspräche einer Einheitsmatrix I.

Prinzipiell läßt sich die Dauer für die Übertragung eines Symbols, d. h eines Datenblockes, kürzer als die Dauer der Im- pulsantwort wählen, und es wird auch angenommen, daß die Vor- läufer-und Nachläuferteile nicht länger ist als die Symbo- länge. Dann ist das Ausgangssignal zwar länger als das einge- speiste, und zwar um den Vor-und den Nachläufer, aber die eines Signals der Dauer M hat damit ein Ausgangssignal der maximalen Länge 3M zur Folge.

Die Matrix, die eine Kanalantwort beschreibt, ist für den Fall ohne Guardintervall in Fig. 4 dargestellt. Sie gibt an, wie der Kanal auf die M Komponenten des Symbols reagiert und hat die Größe 3M und kann als aufgebaut aus einem MxM-Vor- läuferteil Ch (von-C-header), einem'MxM-zentralen Teil Cc und einem MxM-Nachläuferteil Ct (von C-trail) betrachtet wer- den. Bestimmte Teile dieser Matrix sind Null ; diese Bereiche sind weiß-gezeichnet. Diese Matrix läßt sich zerlegen in die Summe aus einem zyklischen Anteil ohne Vor-und Nachläufer und einen als Fehleranteil Cerr bezeichneten. Eine entspre- chende Zerlegung ist auch möglich für den Fall mit Guardin-

tervall, vgl. Fig. 5, wobei M die Symboldauer darstellt und Lg die Guardintervalldauer.

Mit Guardintervall ergibt sich, nach durch Matrixmultiplika- tion mit Gr bewirktem Abschneiden der die zyklische Guard- Ergänzung beschreibenden Komponenten die Situation und Zerle- gung von Fig. 5.

Nun muß ausgehend hiervon eine Matrix gefunden werden, die die Verzerrungen ausgleicht.

Dazu werde die Entzerrmatrix von Fig. 7 betrachtet, die an- gibt, wie die M Übertragungskanäle, die ohne Guardintervall oder nach Abschneiden desselben erhalten werden, zu betrach- ten sind, korrigiert werden müssen. Fig. 7 zeigt eine Zerle- gung in eine Summe aus einer Matrix, die nur von Null ver- schiedene Komponenten an jenen Diagonalstellen besitzt, die benutzte Übertragungskanäle betreffen, und eine zweite Ma- trix, die die anderen Stellen der Matrix betreffen. Beide Ma- trizen können reduziert werden wie dargestellt.

Es wurde erkannt, daß ein Zusammenhang zwischen den reduzier- ten Matrizen besteht, der über die in Fig. 6 dargestellten Schritte herleitbar ist.

Daß. die Matrix So red dabei die Extraktion von Eo, red aus E bewirkt, ist ersichtlich aus dem Figurenvergleich, der auch zeigt, wie in aufeinanderfolgenden Schritten sukzessive die Matrizengrößen verringert werden, indem Nullblöcke herausre- duziert""werden. Es'kann dadurch gezeigt werden, daß Ered zur Entzerrung der benutzen Kanäle mit der unbenutzte Übertra- gungskäle betreffenden reduzierten Matrix Eo, red verknüpft ist und zwar über bestimmte beziehungsweise bestimmbare Grö-

ßen wie solche, die aus der Kanalimpulsantwort herleitbar sind.

Es sei erwähnt, daß die vorstehend beschriebene Bestimmung der Entzerrermatrix besonders geeignet ist für die Entzerrung von kanalbedingten Störungen. Treten auch oder überwiegend frequenzselektive und/oder schmalbandig einstreuende evtl. auch breitbandige Störer auf, so ist es vorteilhaft, eine per se bekannte Minimum-Meansquare-Error-Adaption der Entzerrrer- matrixkoeffizienten zu wählen, die zu einem optimalen Kompro- miß im Sinne des quadratischen Restfehlers im Empfangssymbol führt.

Die Korrektur führt zu einer wesentlichen Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses wie Fig. 8 für einen realen Kanal mit schmalbandig einstreuendem Störer zeigt.

Es sei erwähnt, daß eine adaptive Anpassung der Koeffizienten möglich ist. Dies kann unter Protokollierung des Kanalverhal- tens geschehen.