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Dokumentenidentifikation DE102005059128A1 14.06.2007
Titel Verfahren zur Auswertung einer Bitfolge
Anmelder Conti Temic microelectronic GmbH, 90411 Nürnberg, DE
Erfinder Fleischer, Thomas, 85055 Ingolstadt, DE
DE-Anmeldedatum 10.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005059128
Offenlegungstag 14.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2007
IPC-Hauptklasse H04L 25/02(2006.01)A, F, I, 20051210, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H03K 5/1252(2006.01)A, L, I, 20051210, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung einer Bitfolge. Hierzu werden ein erster und ein zweiter Zähler eingesetzt, wobei dem ersten Zähler als Eingangssignal die Bitfolge zugeführt wird.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung einer Bitfolge. Das Verfahren kommt insbesondere bei einer Funkübertragung von Daten zum Einsatz.

Elektronische Einheiten arbeiten in der Regel mit mehreren Eingangssignalen. Hierbei kann es sich um analoge und/oder digitale Eingangssignale handeln, beispielsweise um Spannungswerte, Stellgrade oder binäre Schaltzustände von Fahrzeugbauteilen, wie Lichtern oder Scheibenwischern. Nach Schaltvorgängen kann es kurzzeitig zu Schwankungen oder Sprüngen eines Einschaltsignals kommen, beispielsweise durch Einschwingvorgänge in elektrischen Schaltkreisen, Induktion und durch Nachprellen mechanischer Kontakte. Derartige Schwankungen werden in der Regel durch ein Entprellen der Eingangssignale kompensiert. Insbesondere bei Funkübertragungen können Störungen der Signalübertragung auftreten.

Im Weiteren werden bei der Datenübertragung, insbesondere Datenfunkübertragung, Daten von einem Sendemodul zu einem Empfangsmodul übertragen, hierbei kommen insbesondere PSK-Botschaften (phase shift keying), oder ASK-Botschaften (Amplitude shift keying) zum Einsatz. Bei PSK-Botschaften wird der Bitzustand durch eine Phasenverschiebung der Sinuswelle codiert. Jedes gesendete Bit entspricht einer verschobenen „1" oder einer nicht verschobenen „0"-Sinuswelle der Zwischenfrequenz. Bei ASK-Botschaften wird nur gemessen, ob Sendeleistung vorhanden ist, dies entspricht einer „1", oder ob keine Sendeleistung vorhanden ist, dies entspricht einer „0". Die Repräsentation des logischen Zustandes als physikalische Eigenschaft kann auch anders zugeordnet werden.

Im Weiteren ist es bekannt, Eingangssignale vor der Auswertung zu entstören. Hierzu wird erfindungsgemäß ein Entprellungszähler verwendet. Ein derartiger Entprellungszähler ist beispielsweise aus der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10205 023511.5 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Auswertung einer Bitfolge aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich anhand der anhängigen Ansprüche, der weiteren Beschreibung und der beigefügten Figur.

Bei der Erfindung wird, um die Datenübertragung abzusichern, zusätzlich zu einem ersten Zähler, einem so genannten Entprellcounter ein zweiter Zähler zur Synchronisation auf eine Bitfolge mitgeführt. Dieser zweite Zähler wird als Samplecounter bezeichnet. Der Entprellcounter läuft zwischen der Zahl „0" und einer Zahl, die geringer als die Anzahl der Samples pro Bitzeit ist. Der Entprellcounter wird erhöht oder erniedrigt, je nach Wert des eingelesenen Bits. Der Samplecounter hat einen Zählbereich, welcher der Anzahl der Samples pro Bit entspricht. Immer wenn der Samplecounter seinen maximalen Zählerwert erreicht, der ist wie ausgeführt eine Zahl gleich der Anzahl der Samples pro Bitzeit, wird anhand des Zählerstandes des Entprellcounters das Datenbit als „0" oder „1" erkannt. Hierzu wird der erreichbare Wert des Entprellcounters in zwei gleich große Bereiche geteilt, in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte. Wird beispielsweise der Entprellcounter mit einem maximalen Zählerwert von fünf implementiert, so werden die Zählerstände von null bis zwei der unteren Hälfte und die Zählerstände von drei bis fünf der oberen Hälfte zugewiesen. Immer wenn der Entprellcounter eine bestimmte Schwelle überschreitet, wird der Samplecounter auf einen bestimmten Wert gesetzt.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles anhand einer Figur näher erläutert.

Es zeigt die einzige der Anmeldung beigefügte Figur eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Verfahrens anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels.

In der Figur sind die Funkdaten mit dem Bezugszeichen A, der Bitstream mit Bezugszeichen B, der Entprellcounter mit Bezugszeichen C und ein Samplecounter mit Bezugszeichen D sowie der Datenbitstrom mit Bezugszeichen E, bezeichnet.

Die Figur zeigt die Funktionsweise des Entprellcounters C und des Samplecounters D anhand des Bitstreams B, der sich aus den Funkdaten A ergibt. Die Funkdaten A sind über die Zeit aufgetragen.

Die Funkdaten A werden zeitkonstant (zeitsynchron) abgetastet. Durch diese Abtastung ergibt sich der Bitstream B. Der Bitstream B ist die abgetastete Bitfolge der Funkdaten A.

Der Entprellcounter C läuft synchron zum Bitstream B und zählt zwischen der Zahl null und einer vordefinierten Zahl, die geringer ist als die Samples pro Bit. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um acht Samples pro Bit. Für den Entprellcounter C wird daher vorteilhaft ein Wert für seine obere Zählgrenze von 2n –1, mit n = 3 gewählt, der Zähler des Entprellcounters C wird vorteilhaft zwischen 0 und 5 laufen. Der Bitstream B dient als Eingangssignal für den Entprellcounter C. Je nach Wert des eingelesenen Bits wird der Entprellcounter C erhöht oder erniedrigt. Im Falle einer Eins wird der Entprellcounter C inkrementiert, im Falle einer Null dekrementiert. Der Entprellcounter C kann aber keinen Wert größer als 2n – 1, im vorliegenden Fall der Zahl fünf annehmen. Da dem Entprellcounter C die Bitfolge des Bitstreams B als Eingangssignal dient, ergeben sich für den Entprellcounter C damit gemäß der Figur die Bitfolge 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5 usw. Der Entprellcounter C wird nicht über den maximal vorgegebenen Zählerwert, im konkreten Fall fünf, erhöht.

Immer wenn der Entprellcounter C eine bestimmte Schwelle überschreitet, wird der Samplecounter D auf einen definierten Wert gesetzt. Im vorliegenden Fall ist der Schwellwert der Übergang des Entprellcounters C von der Zahl zwei auf die Zahl drei oder der Übergang von der Zahl drei auf die Zahl zwei. Immer im Falle eines solchen Übergangs wir der Samplecounter D auf den definierten Wert gesetzt, im Ausführungsbeispiel auf die Zahl vier.

Eine andere Möglichkeit wäre es, den Samplecounter D beim ersten Erreichen eines entgegengesetzten Extremwertes des Entprellcounters C zu setzen. Hierdurch wird dann bei Erreichen des maximalen Wertes des Entprellcounters C der Samplecounter D auf den Wert sechs gesetzt.

Der Samplecounter D inkrementiert von einem Startwert, im vorliegenden Beispiel der Zahl eins, bis zum maximalen Zählerwert, der durch die Anzahl der Bits pro Bitzeit, im konkreten Ausführungsbeispiel acht; in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung läuft der Zähler von der Zahl acht auf die Zahl 1; es ist jede weitere derartige Kombination denkbar. Bei erreichen des maximalen Zählerwertes wird dieser wieder auf den Startwert eins gesetzt. Als Basis dient das Abtastsignal der Funkdaten A, d.h. der Samplecounter D zählt synchron zum Bitstream B und zum Entprellcounter C. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Auswertung anhand von aufgezeichneten Bitstreams. Im konkreten Ausführungsbeispiel zählt der Samplecounter D von eins bis acht, dieses entspricht den Samples pro Bit im Ausführungsbeispiel. Der Entprellcounter C inkrementiert oder dekrementiert in Abhängigkeit des Bitstreams B und der dort vorliegenden Bits. Bei einem Wechsel des Entprellcounters C von der Zahl drei auf die Zahl zwei oder von der Zahl zwei auf die Zahl drei wird der Samplecounter D auf den Wert vier gesetzt und zählt dann weiter. Da der Samplecounter D stets dann auf die Zahl vier gesetzt wird, wenn ein Wechsel des Entprellcounters C von der drei auf zwei oder von zwei auf drei erfolgt, hat dies zur Folge, dass bei einem Zählerstand von acht das Datenbit ermittelt wird. Hieraus ergibt sich dann der Datenstream E. Der Datenstrom E ergibt sich aus dem Samplecounter D und dem Entprellcounter C. Immer wenn der Samplecounter D den Zählerstand acht erreicht, wird der aktuelle Wert des Entprellcounters C ausgewertet. Wenn der Zählerstand des Entprellcounters C in diesem Zeitpunkt größer oder gleich dem Wert drei ist, wird der Datenbitstream E auf eins gesetzt, im anderen Fall auf null. Eventuell kann ein dritter Bereich zwischen den als „0" und „1" interpretierten Werten existieren, bei dem die Auswertung als fehlerhaft abgebrochen wird.

Werden die Daten als PSK Signal übertragen, so wird im Takt der Zwischenfrequenz abgetastet, so daß die Reihenfolge der positiven und negativen Halbwellen der Zwischenfrequenz in eine entsprechende Bitfolge B übersetzt wird. Vor der weiteren Auswertung wird jedes zweite Bit der Bitfolge B negiert. Erst dann wird die Bitfolge wie beschrieben ausgewertet.


Anspruch[de]
Verfahren zur Auswertung einer Bitfolge (B), welche durch Abtastung von übertragenen Daten (A) entsteht und die Abtastung mit einer vorgegebenen Anzahl von Abtastungen erfolgt, wodurch eine Bitzeit vorgegeben wird, und diese Bitzeit der Zeitdauer des Anliegens eines Zustandes der Daten (A) abgestimmt ist und somit die Bitzeit in eine definierte Anzahl von Abtastungen ergibt, mittels eines ersten Zählers (C) und eines zweiten Zählers (D), wobei dem ersten Zähler (C) als Eingangsignal die Bitfolge (B) zugeführt wird und der erste Zähler (C) im Falle einer Eins der Bitfolge (B) inkrementiert und im Falle einer null im Bitstrom (B) dekrementiert, wobei der erste Zähler (C) nur Werte zwischen null und einem vordefinierten Wert annehmen kann, welcher kleiner ist als die vorgegebenen Anzahl von Abtastungen und bei erreichen eines der vordefinierten Endwerte eine weitere Inkrementierung/Dekrementierung des Zählerstandes des ersten Zählers (C) unterbleibt, so daß die Endwerte nicht überschritten werden, wobei der zweite Zähler (D) synchron zur Abtastung zählt und der Wert des zweiten Zählers (D) bis zur Anzahl der vorgegebenen Abtastungen zählt und bei erreichen des Wertes der vorgegebenen Abtastungen wieder von vorne startet, und der zweite Zähler (D) auf einen vordefinierten Wert gesetzt wird, wenn der erste Zähler (C) einen Schwellwert über oder unterschreitet oder erreicht und als Auswertung der Bitfolge (B) ein Datensignal (E) erzeugt wird, wobei das Datensignal (E) generiert wird, wenn der zweite Zähler (D) einen vordefinierten Werte erreicht, wobei das Datensignal (E) auf eins gesetzt wird, wenn bei erreichen des vordefinierten Wertes des zweite Zähler (D) der erste Zähler (C) einen Wert hat, der in einer Hälfte des Zählerbereiches ist, und das Datensignal (E) auf null gesetzt wird, wenn bei erreichen des vordefinierten Wertes des zweite Zähler (D) der erste Zähler (C) einen Wert hat, der in der anderen Hälfte des Zählerbereiches ist. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (A) Funkdaten sind. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (A) zeitkonstant abgetastet werden. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bitfolge (B) in Form eines Bitstreams verarbeitet wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (A) im Bitstream (B) durch eine Anzahl von mehreren Samples repräsentiert werden. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zähler (C) als Entprellcounter eingesetzt wird und der erste Zähler (C) sich zwischen zwei Extremwerten bewegt so daß die Anzahl der Zählschritte kleiner als die Anzahl der Samples pro Bit der Bitfolge (B) ist. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zähler (D) als Samplecounter eingesetzt wird und der zweite Zähler von einem ersten Wert bis zu einem zweiten Wert zählt, so dass der Zählbereich der Anzahl der Samples pro Bit entspricht. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert die Hälfte des Zählumfanges ist oder dass der Schwellwert das erste Erreichen einer der Extremwerte des ersten Zählers (C) ist. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass aus den übertragenen Daten (A) das Datensignal (E) mit einem Zeitversatz gewonnen wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des ersten Zählers (C) zwischen der oberen und der unteren Hälfte ein mittlerer Bereich existiert, bei dem eine Auswertung als fehlerhaft abgebrochen und verworfen wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bitfolge (B) vor einer Auswertung nach bestimmten Regeln verändert wird. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite Bit der Bitfolge (B) negiert wird.






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