VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ÜBERWACHUNG DER TRÄGERFREQUENZSTABILITÄT VON SENDERN IN EINEM GLEICHWELLENNETZ

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz von mehreren Sendern in einem Gleichwellennetz.

[0002] Der terrestrische digitale Hör- und TV-Rundfunk (DAB und DVB-T) wird mittels digitalen Mehrträgerverfahren (z. B. OFDM = orthogonal frequency division multiplexing) über ein Netz von Sendern übertragen, die phasen- und frequenzsynchron über ein Gleichwellennetz im Sendegebiet ausstrahlen.

[0003] Zur effizienten Nutzung der vorhandenen Frequenzressourcen strahlen alle Sender eines Gleichwellennetzes zeitgleich ein identisches Sendesignal aus. Neben der Phasensynchroni tät muß in einem Gleichwellennetz deshalb auch die Identität der auszustrahlenden Trägerfrequenz bei den einzelnen Sendern gewährleistet sein.

[0004] In der DE 199 37 457 A1 wird ein Verfahren zur Überwachung der Phasensynchronität der einzelnen Sender eines Gleichwellennetzes vorgestellt. Eine auftretende Phasenasynchronität zweier Sender wird über eine Laufzeitdifferenzmessung durch Ermittlung der Kanalimpulsantworten der beiden Sender erfasst. Liegt eine Abweichung zwischen der gemessenen Laufzeitdifferenz der beiden Sender und einer Referanzlaufzeitdifferenz für den synchronen Betriebsfall der beiden Sender in größerem Umfang vor, so strahlen die beiden Sender asynchron aus. Diese Abweichung der Laufzeitdifferenz wird von einer Empfangsstation im Sendegebiet des Gleichwellennetzes durch Auswertung der Kanalimpulsantworten ermittelt und den beiden phasenasynchronen Sendern für eine nachträgliche Synchronisierung übermittelt. Ein Verfahren zur Überwachung identischer Trägerfrequenzen bei zwei Sendern in einem Gleichwellennetz kann der DE 199 37 457 A1 nicht entnommen werden.

[0005] Die Synchronisierung von Sendern in einem Gleichwellennetz hinsichtlich identischer Trägerfrequenz ist in der DE 43 41 211 C1 beschrieben. Hierbei überträgt eine Zentrale den einzelnen Sendern des Gleichwellennetzes neben den Übertragungsdaten auch ein Frequenzreferenzsymbol. Dieses Frequenzreferenzsymbol wird von jedem Sender des Gleichwellennetzes ausgewertet und für eine Synchronisierung der Trägerfrequenz an die Frequenzreferenz herangezogen.

[0006] Nachteilig an diesem Verfahren ist die Tatsache, dass die Auswertung der Synchronität der Trägerfrequenz von jedem Sender einzeln durchgeführt wird. Diese senderspezifische Auswertung der Frequenzsynchronität der Trägerfrequenz kann folglich mit einem gewissen senderspezi fischen Vermessungs- und Auswertungsfehler behaftet sein, der zu einer uneinheitlichen Überwachung der Trägerfrequenz aller im Gleichwellennetz beteiligten Sender führen kann. Hinzukommt, dass die Überwachung der Trägerfrequenz bei jedem einzelnen Sender eine Synchronisierung der einzelnen Sender mittels einer Zeit-Referenz erforderlich macht, die vom einzelnen Sender beispielsweise über GPS empfangen wird. Schließlich findet die Frequenzsynchronisierung in der Schaltungsanordnung der DE 43 41 211 C1 vor der Modulation statt, so dass eine nachträgliche Frequenzverschiebung der Trägerfrequenz durch nachfolgende Funktionseinheiten des Senders nicht ausgeschlossen ist. Alle diese Schwachpunkte können zu einem unerwünschten Empfang unterschiedlicher Trägerfrequenzen der einzelnen Sender in einem an einem beliebigen Ort im Sendegebiet des Gleichwellennetzes positionierten Empfänger führen.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz anzugeben, bei dem die Synchronität der Trägerfrequenzen der einzelnen Sender einheitlich durch eine einzige Meßanordnung, die an einer beliebigen Stelle im Sendegebiet des Gleichwellennetzes positioniert sein kann, ohne Synchronisierung der Meßanordnung mittels einer Zeit-Referenz überwacht wird.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 oder 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0009] Die Überwachung der Trägerfrequenzstabilität der zu einem Gleichwellennetz gehörigen Sender erfolgt über eine einzige Empfangseinrichtung, die im Sendegebiet des Gleichwellennetzes an einem beliebigen Ort positioniert ist. Die Empfangseinrichtung ermittelt aus der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals vorzugsweise mittels der inversen komplexen Fourier-Transformation den Verlauf der Summenimpulsantwort sämtlicher Sender zu zwei verschiedenen Zeitpunkten. Die zum jeweiligen Sender gehörigen Impulsantworten werden aus den beiden Summenimpulsantworten ausgeblendet, nachdem deren Phasenlage zur Phasenlage der beiden Impulsantworten eines Bezugssenders des Gleichwellennetzes in Relation gesetzt wurden. Anschließend werden die Phasenverläufe der beiden zum jeweiligen Sender gehörigen Impulsantworten ermittelt, aus denen wiederum für jeden Sender die Phasenverschiebungsdifferenz der Impulsantwort des jeweiligen Senders zur Phasenlage der Impulsantwort des Bezugssenders zwischen zwei Beobachtungszeitpunkten abgeleitet wird. Aus dem Verlauf der Phasenverschiebungsdifferenz kann, wie weiter unten noch im Detail gezeigt wird, die Trägerfrequenzverschiebung jedes Senders zur Trägerfrequenz eines Bezugssenders des Gleichwellennetzes berechnet werden.

[0010] Zur eindeutigen Identifizierung einer dauerhaften Trägerfrequenzverschiebung bei einem Sender des Gleichwellennetzes werden die Summenimpulsantworten sämtlicher Sender aus der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals durch Anwendung der inversen komplexen Fourier-Transformation zu mehreren verschiedenen Zeitpunkten wiederholt durchgeführt und darauf aufbauend die Trägerfrequenzverschiebung jedes Senders zur Trägerfrequenz eines Bezugssenders des Gleichwellennetzes wiederholt berechnet und einer anschließenden Mittelung zugeführt.

[0011] Sinkt die Phasenverschiebungsdifferenz eines Senders zwischen zwei Zeitpunkten auf einen Wert kleiner -π bzw. übersteigt die Phasenverschiebungsdifferenz eines Senders zwischen zwei Zeitpunkten auf einen Wert größer +π, so wird der Wert der Phasenverschiebungsdifferenz des jeweiligen Senders zwischen zwei Zeitpunkten in diesem Zeitabschnitt um den Wert +2*π erhöht bzw. um 2*π reduziert. Auf diese Weise wird die Phasenverschiebungsdifferenz auf Werte zwischen -π und +π begrenzt.

[0012] Die Gewinnung der Impulsantwort jedes Senders des Gleichwellennetzes erfolgt durch Ermittlung der Koeffizienten der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals aus den Koeffizienten des an den Übertragungskanal angepaßten Entzerrers in der Empfangseinrichtung und anschließende Berechnung der inversen Fourier-Transformation. Beim digitalen terrestrischen TV-Rundfunk (DVB-T) kann die Impulsantwort für jeden Sender alternativ aus der inversen Fourier-Transformation der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals durch Auswertung der zu den verstreuten Pilotträgern gehörigen OFDM-modulierten Übertragungssignale abgeleitet werden.

[0013] Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

eine funktionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz;

Fig. 2

ein Beispiel für eine grafische Darstellung der zeitdiskreten Summenimpulsantwort;

Fig. 3

ein Beispiel für eine grafische Darstellung für eine Verlaufsänderung der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals;

Fig. 4A

ein Flußdiagramm zur Erläuterung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz;

Fig. 4B

ein Flußdiagramm zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz;

Fig. 5A

eine beispielhafte Ergebnisdarstellung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen-Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz;

Fig. 5B

eine beispielhafte Ergebnisdarstellung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen. Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz;

Fig. 6A

eine beispielhafte dreidimensionale grafische Darstellung der Amplituden- und Trägerfrequenzabweichung und

Fig. 6B

eine beispielhafte zweidimensionale grafische Darstellung der Amplituden- und Trägerfrequenzabweichung.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz wird in seinen beiden Ausführungsformen nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 5 beschrieben.

[0015] Die in einem Gleichwellennetz positionierten Sender S₀,...,S_i,...,S_n, beispielsweise gemäß Fig. 1 die Sender S₁. S₂, S₃, S₄ und S₅, strahlen z.B. im Rahmen des digitalen Hör- und TV-Rundfunks jeweils ein identisches phasen- und frequenzsynchrones Signal s(t) aus. Eine Empfangseinrichtung E, die im Sendegebiet des Gleichwellennetzes positioniert ist, empfängt ein Empfangssignal e(t) als Überlagerung sämtlicher zu den einzelnen Sendern S₀,...,S_i,...,S_n gehörigen Empfangssignale e_i(t). Dieses überlagerte Empfangssignal e(t) weist gemäß Gleichung (1) folgenden Zeitverlauf auf:

[0016] Im Rahmen der folgenden Betrachtungen wird beispielsweise der Sender S₀ zum Bezugssender des Gleichwellennetzes definiert. Die Dämpfungs- und Phasenverzerrungen sowie die Laufzeiten, die die Sendesignale s(t) der einzelnen Sender S₀,...,S_i,...,S_n im Übertragungskanal zur Empfangseinrichtung E erfahren, werden jeweils in Relation zur Dämpfungs- und Phasenverzerrung sowie zur Laufzeit des Bezugssenders S₀ gesetzt. Das in der Empfangseinrichtung E empfangene Signal e₀(t) des Bezugssenders S₀ in Gleichung (1) entspricht deshalb seinem Sendesignal s(t).

[0017] Die Amplitude v_i des Empfangssignals e_i(t) der übrigen Sender S_i bis S_n ergibt sich gemäß Gleichung (2) aus der Dämpfungsnormierung als Quotient zwischen der Amplitude des Empfangssignals e_i(t) des jeweiligen Senders S_i zur Amplitude des Empfangssignals e₀(t) des Bezugssenders S₀:

[0018] Die Laufzeitdifferenz τ_i der Sender S₁ bis S_n läßt sich gemäß Gleichung (3) aus der Differenz zwischen der Laufzeit t_i des Senders S_i und der Laufzeit t₀ des Bezugssenders S₀ ermitteln:

[0019] Die Laufzeitdifferenzen τ_i der einzelnen Sender S₀ bis S_n beruhen auf folgenden Effekten:

• unterschiedliche Laufzeiten aufgrund unterschiedlicher Wegstrecken zwischen den jeweiligen Sendern S_i und der Empfangseinrichtung E und
• unterschiedliche Phasenverzerrungen der Sendesignale s(t) der jeweiligen Sender S_i in den unterschiedlichen Übertragungsstrecken zur Empfangseinrichtung E.

[0020] Eine zusätzliche Phasenverschiebung ΔΘ_i zwischen einem Sender S_i und dem Bezugssender S₀ kann bei der Phasennormierung des Empfangssignals e(t) auftreten, wenn gemäß Gleichung (4) ein Unterschied in der Trägerfrequenz ω_i des jeweiligen Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ auftritt:

[0021] Die Trägerfrequenzabweichung Δω_i, des jeweiligen Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ führt gemäß Gleichung (4) zu einer Phasenverschiebung ΔΘ_i(t) des zum jeweiligen Sender S_i gehörigen Empfangssignals e_i(t)

[0022] Unter Berücksichtigung der Beziehung in Gleichung (4) wird Gleichung (1) für den Zeitverlauf des Empfangssignals e(t) nach Gleichung (5) übergeführt.

[0023] Setzt man gemäß Gleichung (6) voraus, daß die Zeitdauer Δt_B für die Beobachtung des Empfangssignals e_i(t) wesentlich kleiner ist als die periodendauern aller Phasenrotationen ΔΘ_i(t) der Empfangssignale e_i(t) aufgrund einer Trägerfrequenzverschiebung Δω_i des jeweiligen Senders S_i, so kann davon ausgegangen werden, dass die Phasenverschiebung ΔΘ_i des Empfangssignals e_i(t) innerhalb dieses Zeitschlitzes Δt_B näherungsweise konstant ist.

[0024] Gleichung (5) für den Zeitverlauf des Empfangssignals e(t) geht für den Zeitbereich des Zeitschlitzes Δt_B in Gleichung (7) über.

[0025] In Fig. 2 ist der Zusammenhang der Normierung des Empfangssignals e₁(t) eines Senders S₁ zum Empfangssignal e₀(t) eines Bezugssenders S₀ hinsichtlich der Dämpfung und der Laufzeit dargestellt.

[0026] Bei bekannter Übertragungsfunktion des Übertragungskanals des aus den Sendern S₀ bis S_n bestehenden Gleichwellennetzes (single frequency network) kann das Empfangssignal e(t) durch die jeweiligen Impulsantworten h_SFNi(t) der Sender S₀,...,S_i,...,S_n zusammengesetzte Summenimpulsantwort h_SFN(t) des Übertragungskanals des Gleichwellennetzes (single frequency network) gemäß der Gleichung


aufgefaßt werden.

[0027] Das Frequenzspektrum E(ω) des Empfangssignals e(t) in Gleichung (9) ergibt sich aus der Fourier-Transformation des Empfangssignals h_SFN(t) gemäß Gleichung (8) multipliziert mit der Übertragungsfunktion S(ω) des Übertragungskanals des Gleichwellenetzes:

[0028] Der Klammerterm des Frequenzspektrums E(ω) des Empfangssignals e(t) in Gleichung (9) entspricht der Übertragungsfunktion H_SFN(ω) des Übertragungskanals des Gleichwellennetzes. Er besteht aus einer Summe von Zeigern, deren Phase sich mit dem Term -jωτ_i ändern und für einen bestimmten Zeitpunkt t eine konstante Phasenverschiebung ΔΘ_i=Δω*t aufweisen.

[0029] Der Betrag der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| für ein Gleichwellennetz mit einem Bezugssender S₀ und einem zweiten Sender S₁ ist über der Frequenz f in Fig. 3 dargestellt. Der Betrag der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| weist einen periodischen Kurvenverlauf mit einer Periodendauer von 1/τ_l auf. Der Verlauf des Betrags der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| verschiebt sich von einem periodischen Kurvenverlauf zum Zeitpunkt t=t₁ (durchgezogene Linie) zu einem ebenfalls periodischen Kurvenverlauf gleicher Periodendauer zum späteren Zeitpunkt t=t₂>t₁ (gestrichelte Linie) aufgrund des Einflusses der Phasenverschiebung ΔΘ₁ des Empfangssignals e₁(t) des Senders S₁ zum Empfangssignal e₀(t) des Bezugssenders S₀ aufgrund einer Trägerfrequenzverschiebung Δω₁ des Senders S₁ zur Trägerfrequenz ω₀ des Senders S₀.

[0030] Die Geschwindigkeit der Verschiebung des Verlaufs des Betrags der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| wird bestimmt durch die Trägerfrequenzverschiebung Δω₁ des Senders S₁ zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugsenders S₀. Die benötigte Zeit t_per zur Verschiebung des Verlaufs des Betrags der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| um genau eine Periode des Betragsverlaufs der Übertragungsfunktion |H_SFN(f)| ergibt sich gemäß Gleichung (10) mit Hilfe von Gleichung (4) unter der Annahme einer Phasenverschiebung ΔΘ₁ von 2*π bei einer vollen Rotation der Phasenverschiebung ΔΘ₁:

[0031] Wird die Übertragungsfunktion H_SFN(f) zu zwei verschiedenen Zeitschlitzen Δt_B1 und Δt_B2 betrachtet, so ändert sich gemäß Gleichung (4) die aus einer Trägerfrequenzverschiebung Δω_i des Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ resultierende Phasenverschiebung ΔΘ_i in der Übertragungsfunktion H_SFN(f) über der Zeit t zwischen dem Zeitschlitz Δt_B1 und dem Zeitschlitz Δt_B2 und damit auch sein Verlauf über der Frequenz f. Analog ändert sich auch der Verlauf der zur Übertragungsfunktion H_SFN(f) korrespondierenden Summenimpulsantwort h_SFN(t) gemäß Gleichung (8).

[0032] Mit der Änderung des Verlaufs der Summenimpulsantwort h_SFN(t) bei rotierender Phasenverschiebung ΔΘ_i(t) des Senders S_i vom Zeitschlitz Δt_B1 zum Zeitschlitz Δt_B2 ändert sich auch der Verlauf der Impulsantwort h_SFNi(t) des Senders S_i, deren Trägerfrequenz ω_i sich zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ verschoben hat. Die Phasenwinkelverschiebung ΔΘ_i(t) der zum Sender S_i gehörigen Impulsantwort h_SPNi(t) vom Zeitpunkt t_B1 des Zeitschlitzes Δt_B1 zum Zeitpunkt t_B2 des Zeitschlitzes Δt_B2 ist folglich gemäß Gleichung (11) proportional zum Verlauf der Trägerfrequenzverschiebung Δω_i(t) des Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀.

[0033] Aus Vereinfachungsgründen wird davon ausgegangen, daß sich die Trägerfrequenzverschiebung Δω_i(t) zwischen den beiden Beobachtungszeitpunkten t_B1 und t_B2 nicht ändert. Gleichung (11) geht unter dieser sinnvollen Voraussetzung über in Gleichung (12).

[0034] Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz ergibt sich folglich gemäß Fig. 4A aus den nachfolgenden dargestellten Verfahrensschritten:

[0035] In Verfahrensschritt S10 wird die Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals von den einzelnen Sendern S₀,...,S_i,...,S_n des Gleichwellennetzes zur Empfangseinrichtung E ermittelt. Hierzu können der Verlauf der Übertragungsfunktion H_SFN(f) aus den Koeffizienten des in der Empfangseinrichtung E integrierten Entzerrers, die bei an den Übertragungskanal angepaßtem Entzerrer den Koeffizienten der Übertragungsfunktion H_SFN(f) entsprechen, ermittelt werden.

[0036] In Verfahrensschritt S20 werden aus der Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals mittels diskreter inverser Fourier-Transformation die Verläufe der zugehörigen komplexen Summenimpulsantworten h_SFN1(t) und h_SFN2(t) zu den beiden Zeitpunkten t_B1 des Zeitschlitzes Δt_B1 und t_B2 des Zeitschlitzes Δt_B2 berechnet. Hierbei handelt es sich um zeitdiskrete komplexe Summenimpulsantworten h_SFN1(t) und h_SFN2(t) zu einzelnen Abtastzeitpunkten t.

[0037] Aus den beiden zeitdiskreten Verläufen der komplexen Summenimpulsantworten h_SFN1(t) und h_SFN2 (t) werden im Verfahrenschritt S30 die zu den im Gleichwellennetz beteiligten Sendern S_i jeweils gehörigen Verläufe der komplexen Impulsantworten h_SFNi(t) und h_SFN2i(t) zu den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 herausgefiltert.

[0038] Alternativ zur obig dargestellten Ermittlung der Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals aus den Koeffizienten des in der Empfangseinrichtung integrierten Entzerrers ist beim digitalen terrestrischen TV-Rundfunk eine Ermittlung der Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals aus den DVB-T-Symbolen der verstreuten Trägerpiloten möglich.

[0039] Diese zeitdiskreten Verläufe der Impulsantworten h_SFNi(t) und h_SFN2i(t) des jeweiligen Senders S_i zu den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 sind jeweils komplexe Zahlenfolgen. Aus diesen komplexen Verläufen der Impulsantworten h_SFN1i(t) und h_SFN2i(t) werden im Verfahrensschritt S40 die zugehörigen zeitdiskreten Phasenverläufe arg (h_SFN1i(t) und arg (h_SFN2i(t) des jeweiligen Senders S_i zu den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 ermittelt. Alternativ kann zu diesem Zeitpunkt auch noch keine Zuordnung der Impulsantwort zu den Sendern erfolgen und vorerst können nur Gesamt-Impulsantworten h_SFN1(t) und h_SFN2(t) verrechnet werden.

[0040] Durch Subtraktion der zeitdiskreten Phasenverläufe arg (h_SFN1i(t) und arg (h_SFN2i(t) der Impulsantworten h_SFN1i(t) und h_SFN2i(t) des jeweiligen Senders S_i zu den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 erhält man eine Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des jeweiligen Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B2 und t_B1, die über der Zeit konstant ist und der Differenz der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_B2) zum Zeitpunkt t_B2 und der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_B1) zum Zeitpunkt t_B1 des Senders S_i zum Bezugssender S₀ entspricht. Diese wird im Verfahrensschritt S50 gemäß Gleichung (13) resultierend aus Gleichung (8) berechnet:

[0041] Die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 kann u.U. Werte kleiner -π annehmen, die außerhalb des zulässigen Wertebereiches liegen. Von daher wird im Verfahrensschritt S60 in Zeitbereichen, in denen die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 Werte kleiner -π annimmt, die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung gemäß Gleichung (14) um den Wert 2*π erhöht.

[0042] Nimmt die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 Werte größer +π an, die außerhalb des zulässigen Wertebereiches liegen, so wird die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung in Verfahrensschritt S65 gemäß Gleichung (15) um den Wert 2*π reduziert.

[0043] Die in den Verfahrensschritten S60 und S65 durchgeführten Begrenzungen der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 gemäß der Gleichungen (13) und (14) gewährleisten einen eindeutigen Phasenwert im Bereich von -π bis +π.

[0044] In Verfahrensschritt S70 wird gemäß Gleichung (16) der Verlauf der Trägerfrequenzverschiebung Δω_i, des Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 resultierend aus Gleichung (12) und (13) aus der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B1 und t_B2 berechnet.

[0045] Da sich über der Zeit t zur Phasenverschiebung ΔΘ_i(t) des Empfangssignals e_i(t) des Senders S_i aufgrund einer Trägerfrequenzverschiebung Δω_i des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zusätzliche Phasenänderungen, beispielsweise aufgrund von Phasenrauschen, überlagern können, wie dies in Fig. 5A dargestellt ist, ist eine entsprechende Bereinigung der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen zwei Beobachtungszeitpunkten t_B1 und t_B2 von derartigen Phasenstörungen durchzuführen. Diese Bereinigung erfolgt in der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von Sendern in einem Gleichwellennetz gemäß Fig. 4B.

[0046] Im Unterschied zur ersten Ausführungsform in Fig. 4A werden in der zweiten Ausführungsform in Fig. 4B in Verfahrensschritt S50 die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(Δt_B) der Phasenverschiebung des Senders S_i zum Bezugssender S₀ innerhalb eines Zeitintervalls Δt_B nicht nur zwischen den Beobachtungszeitpunkten t_B1 und t_B2 ermittelt, sondern zu mehreren anderen Beobachtungszeitpunkten t_Bj und t_B(j+1), die gemäß Gleichung (17) durch ein Zeitintervall Δt_B voneinander getrennt sind.

[0047] Hierzu wird in Verfahrensschritt S20 der zeitdiskrete Verlauf der komplexen Summenimpulsantwort h_SFNj(t) und h_SFN(j+1)(t) jeweils zu den Beobachtungszeitpunkten t_j und t_j+1 ermittelt.

[0048] Analog wird in Verfahrenschritt S30 aus den zeitdiskreten Verläufen der komplexen Summenimpulsantworten h_SFNj(t) und h_SFn(j+1) (t) die zeitdiskreten Verläufe der komplexen Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) des jeweiligen Senders S_i zu den Zeitpunkten t_j und t_j+1 ausgeblendet.

[0049] Schließlich werden in Verfahrensschritt S40 aus den zeitdiskreten Verläufen der komplexen Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) die Phasenverläufe arg(h_SFNji(t)) und arg h_SFN(j+1)i(t)) des Senders S_i zu den Zeitpunkten t_j und t_j+1 ermittelt.

[0050] Die Subtraktion des Phasenverlaufs arg (h_SFNji(t)) vom Phasenverlauf arg(h_SFN(j+1)i(t)) in Verfahrensschritt S50 führt zur Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj der Phasenverschiebung des jeweiligen Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B(j+1) und t_Bj, die der Differenz der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_B(j+1)) zum Zeitpunkt t_B(j+1) und der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_Bj) zum Zeitpunkt t_Bj des Senders S_i zum Bezugssender S₀ entspricht.

[0051] Die Begrenzung der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) der Phasenverschiebung des jeweiligen Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B(j+1) und t_Bj auf den zulässigen Wertebereich zwischen -π und +π erfolgt in den Verfahrensschritten S60 und S65.

[0052] Im Verfahrensschritt S70 wird aus der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) der Phasenverschiebung des jeweiligen Senders S_i zum Bezugssender S₀ zwischen den Zeitpunkten t_B(j+1) und t_B die Trägerfrequenzverschiebung Δω_ij des Senders S_i basierend auf der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) der Phasenverschiebung zu den Beobachtungszeitpunkten t_j und t_j+1 berechnet.

[0053] Die Trägerfrequenzverschiebung Δω_ij des Senders S_i zum Bezugssender S₀ auf der Basis der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(i+1)-t_Bj) der Phasenverschiebung zu den Beobachtungszeitpunkten t_j und t_j+1 wird zu unterschiedlichen Beobachtungszeitpunkten t_j und t_j+1 insgesamt j_max-mal wiederholt ermittelt und berechnet.

[0054] Die insgesamt j_max berechneten Trägerfrequenzverschiebungen Δω_ij des Senders S_i zum Bezugssender S₀ werden anschließend im Verfahrensschritt S80 einer Mittelung zugeführt, um den Einfluß der obengenannten Phasenstörungen, beispielsweise aufgrund von Phasenrauschen, auf die Trägerfrequenzverschiebung Δω_i, zu beseitigen bzw. zu minimieren.

[0055] Die Mittelung kann auch in Form einer Pipeline-Struktur erfolgen, bei der der jeweils älteste Wert verworfen wird. Eine Speicher-sparende Variante ist eine rekursive Mittelung.

[0056] Ein beispielhafter Verlauf einer derart von Phasenstörungen bereinigten Trägerfrequenzverschiebung Δω_i, eines Senders S_i zu einem Bezugssender S₀ ist in Fig. 5B dargestellt.

[0057] Eine Vorrichtung zur Überwachung der Trägerfrequenzstabilität von mehreren Sendern in einem Gleichwellennetz ist in Fig. 1 dargestellt.

[0058] Das Gleichwellennetz in Fig. 1 besteht beispielsweise aus den fünf Sendern S₁, S₂, S₃, S₄ und S₅. Die Sendesignale der Sender S₁ bis S₅ werden von einer Empfangseinrichtung E empfangen. Die Empfangseinrichtung E ist mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit 1 verbunden. In einer Einheit 11 zur Ermittlung der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals wird auf der Basis der von der Empfangseinrichtung E empfangenen Sendesignale der Sender S₁ bis S₅ die Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals von den Sendern S₁ bis S₅ zur Empfangseinrichtung E ermittelt. Hierbei bedient man sich der Koeffizienten des in der Empfangseinrichtung E integrierten Entzerrers, die bei einem an den Übertragungskanal abgeglichenen Entzerrer den Koeffizienten der Übertragungsfunktion des Übertragungskanals entsprechen.

[0059] Alternativ kann die Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals von den Sendern S₁ bis S₅ zur Empfangseinrichtung E aus den verstreuten Pilotenträgern eines DVB-T-Signals beim digitalen terrestrischen TV-Rundfunks unter Umgehung der Einheit 11 ermittelt werden.

[0060] In einer sich anschließenden Einheit 12 zur Durchführung der inversen Fourier-Transformation werden aus der Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals die zeitdiskreten Verläufe der komplexen Summenimpulsantworten h_SFNj(t) und h_SFN(j+1)i(t) zu den Beobachtungszeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) berechnet.

[0061] In einer sich anschließenden Einheit 13 zur Ausblendung der Impulsantwort für jeden Sender aus der Summenimpulsantwort werden aus den zeitdiskreten Verläufen der komplexen Summenimpulsantworten h_SFNj(t) und h_SFN(j+1)(t) die zeitdiskreten Verläufe der komplexen Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) für jeden Sender S_i des Gleichwellennetzes zu den Zeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) ausgeblendet.

[0062] In einer sich anschließenden Einheit 14 zur Ermittlung des Phasenverlaufs der Impulsantwort werden aus den zeitdiskreten Verläufen der komplexen Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) die zeitdiskreten Phasenverläufe arg (h_SFNji(t)) und arg (h_SFN(j+1)i(t)) der Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(i+1)i(t) zu den Zeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) berechnet.

[0063] In einer sich anschließenden Einheit 15 zur Berechnung der Differenz der Phasenverschiebungen und der Trägerfrequenzverschiebung jedes Senders zur Trägerfrequenz eines Bezugssenders werden aus den zeitdiskreten Phasenverläufen arg (h_SFNji(t)) und arg (h_SFN(j+1)i(t)) der Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) zu den Zeitpunkten t_j und t_j+1 die Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(i+1)-t_Bj der Phasenverschiebungen eines Senders S_i zu einem Bezugssender S₀ zu den Beobachtungszeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) berechnet, die der Differenz der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_Bj) und ΔΘ_i(t_B(j+1)) des Senders S_i zum Bezugssender S₀ zu den Zeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) entspricht, und darauf aufbauend die Trägefrequenzverschiebung Δω_ij für jeden Sender S_i zu einem Bezugssender S₀ auf der Basis einer ermittelten Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) der Phasenverschiebungen zu Beobachtungszeitpunkten t_B3 und t_B(j+1) abgeleitet.

[0064] In einer Einheit 2 der tabellarischen und/oder grafischen Darstellung der Trägerfrequenzverschiebung Δω_i aller Sender S_i, die an die elektronische Datenverarbeitungseinheit 1 angeschlossen ist, werden die Trägerfrequenzverschiebungen Δω_i, jedes Senders S_i zu einem Bezugssender S₀ des Gleichwellennetzes entweder tabellarisch oder grafisch dargestellt.

[0065] Hinsichtlich der gleichzeitigen Darstellung der Amplitudenabweichung und der Trägerfrequenzabweichung eines Senders S_i zu einem Bezugssender S₀ zu einem bestimmten Beobachtungszeitpunkt t_Bi in einer Grafik bietet sich einerseits eine dreidimensionale Darstellung mit der zeit t als erste Dimension, der Frequenzabweichng Δω_i des jeweiligen Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ als zweite Dimension und schließlich der Amplitudenabweichung ΔA_i des jeweiligen Senders S_i zur Amplitude A₀ des Bezugssenders S₀ als dritte Dimension an. Wird der Bezugssender S0 normiert auf seine Amplitude A₀ zum Zeitpunkt t=0 in die dreidimensionale Grafik gesetzt, so wird entsprechend Fig. 6A jeder Sender S_i entsprechend der jeweiligen Amplituden- und Trägerfrequenzabweichung ΔA_i und Δω_i durch einen Punkt in der Grafik repräsentiert. Andererseits wird bei einer zweidimensionalen Darstellung gemäß Fig. 6B die Zeit t in der Abszisse und die Amplitudenabweichung ΔA_i des jeweiligen Senders S_i zur Amplitude A₀ des Bezugssenders S₀ auf der Ordinate aufgetragen, während die Trägerfrequenzabweichung Δω_i, des jeweiligen Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ durch einen zur Trägerfrequenzabweichnung Δω_i korrespondierendes Symbol des zum jeweiligen Sender S_i gehörigen Punktes charakterisiert wird. Wiederum wird die Amplitude A₀ des Bezugssenders S₀ zum Zeitpunkt t=0 in die Grafik eingetragen.

[0066] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind alle beschriebenen Merkmale beliebig miteinander kombinierbar. Auch eignet sich das beschriebene Verfahren nicht nur für Signale des DAB- oder DVB-T-Standards, sondern für alle Standards, die SFN ermöglichen, insbesondere auch für Signale des amerikanischen ATSC-Standards.

Ansprüche

1. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz (ω_i) von identischen Sendesignalen (S_i(t)) mehrerer Sender (S₁,..,S_i,..,S_n) eines Gleichwellennetzes durch Auswerten der Phasenlage eines zu einem Sendesignal (s_i(t)) eines Senders (S_i) gehörigen Empfangssignals (e_i(t)) in Bezug zu einem Empfangssignal (e₀(t)) eines Bezugssenders (S₀), die beide von einer im Sendegebiet des Gleichwellennetzes positionierten Empfangseinrichtung (E) empfangen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Berechnung (S70) einer Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) einer Trägerfrequenz (ω_i) eines Senders (S_i) bezüglich einer Referenz-Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) aus einer durch die Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) dieses Senders hervorgerufenen Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) zwischen einer Phasenverschiebung (ΔΘ_i(t_B2)) zu zumindest einem zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) und einer Phasenverschiebung (ΔΘ_i(tB₁)) zu einem ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) eines zum Sendesignal (S_i(t)) gehörigen Empfangssignals (e_i(t)) dieses Senders (S_i) in Bezug zu einem zum Sendesignal (S₀(t)) gehörigen Empfangssignal (e₀(t)) des Bezugssenders (S₀) erfolgt.

2. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Berechnung (S70) der Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) der Trägerfrequenz (ω_i) des Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) aus der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) die folgenden Verfahrensschritte vorausgehen:

• Ermittlung (S10) einer Übertragungsfunktion (H_SFN(f)) des Übertragungskanals von den Sendern (S₁,..,S_i,..,S_n) zur Empfangseinrichtung (E),

• Berechnung (S20) eines Verlaufs einer komplexen zeitdiskreten Summenimpulsantwort (h_SFN1(t)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) und eines Verlaufs einer komplexen zeitdiskreten Summenimpulsantwort (h_SFN2(t)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) des Übertragungskanals jeweils aus der Übertragungsfunktion (H_SFN(f)) des Übertragungskanals,

• Herausfiltern (S30) eines Verlaufs einer komplexen Impulsantwort (h_sFN1i(t)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) und eines Verlaufs einer komplexen Impulsantwort (h_SFN2i(t)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) für jeden Sender (S_i) des Gleichwellennetzes jeweils aus dem Verlauf der komplexen Summenimpulsantwort (h_SFN1(t)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) und aus dem Verlauf der komplexen Summenimpulsantwort (h_SFN2(t)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2),

• Ermittlung (S40) eines Phasenverlaufs (arg(h_SFN1i(t))) der komplexen Impulsantwort (h_SFNii(t)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) und eines Phasenverlaufs (arg (h_SFN2i(t) der komplexen Impulsantwort (h_SFN2(t)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) für jeden Sender (S_i) des Gleichwellennetzes,

• Berechnung (S50) der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) zwischen einer Phasenverschiebung (ΔΘ_i(t_B2)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) und einer Phasenverschiebung (ΔΘ_i(t_B1)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) durch Subtraktion eines Phasenverlaufs (arg(h_SFN1i(t))) der komplexen Impulsantwort (h_SFN1i(t)) zum ersten Beobachtungszeitpunkt (t_B1) von einem Phasenverlauf (arg (h_SFN2i(t))) der komplexen Impulsantwort (h_SFN2i(t)) zum zweiten Beobachtungszeitpunkt (t_B2) des jeweiligen Senders (S_i).

3. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch

• Erhöhen (S60) der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) um den Faktor 2*π im Falle eines Absinkens der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) auf oder unter den Wert -π und

• Reduzieren (S65) der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_Bi)) um den Faktor -2*n im Falle einer Erhöhung der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) über den Wert π.

4. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim digitalen terrestrischen TV-Rundfunk die Übertragungsfunktion des Übertragungskanals von den Sendern (S₁,..,S_i,.., S_n) zur Empfangseinrichtung (E) aus den DVB-T-Symbolen von verstreuten Pilotträgern der nach dem orthogonal-frequency-division-multiplexing-(OFDM)-Verfahren modulierten Empfangssignale (e_i(t)) der Sender (S₁,..,S_i,..,S_n) ermittelt wird.

5. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Berechnung (S20) eines Verlaufs einer komplexen zeitdiskreten Summenimpulsantwort h_SFN1/2(t) zum diskreten ersten Beobachtungszeitpunkt t_B1 des Übertragungskanals aus der Übertragungsfunktion H_SFN(f) des Übertragungskanals mit Hilfe der Fourier-Transformation entsprechend der Formel


ergibt,
wobei

H_SFN(f) die Übertragungsfunktion bzw. der Frequenzgang des Übertragungskanals,

N_F die Anzahl der Abtastwerte für die diskrete Fourier-Transformation,

k die diskreten Frequenzwerte,

t die Abtastzeitpunkte der zeitdiskreten Summenimpulsantwort des Übertragungskanals und

1/2 der Index für den Beobachtungszeitpunkt t_B1 bzw. t_B2

bedeuten.

6. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Berechnung (S50) der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) für jeden Sender S_i des Gleichwellennetzes entsprechend der Formel


ergibt,
wobei

i der Index für den Sender S_i,

arg (h_SFN2i(t)) der Phasenverlauf der komplexen Impulsantwort h_SFN2i(t) zum Beobachtungszeitpunkt t_B2 des Senders S_i und

arg (h_SFN1i(t)) der Phasenverlauf der komplexen Impulsantwort h_SFN1i(t) zum Beobachtungszeitpunkt t_B1 des Senders Si

bedeuten.

7. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Berechnung (S70) der Trägerfrequenzverschiebung Δω_i des Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders des Gleichwellennetzes entsprechend der Formel


ergibt,
wobei

i der Index für den Sender S_i,

ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) die Phasenlagendifferenz ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) für den Sender S_i des Gleichwellennetzes und

t_B1, t_B2 die Beobachtungszeitpunkte

bedeuten.

8. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur eindeutigen Identifizierung der dauerhaften Trägerfrequenzverschiebung Δω_i des Senders Si im Gleichwellennetz zu der Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ zu mehreren Beobachtungszeitpunkten t_Bj die Verfahrensschritte

• Berechnung (S20) des Verlaufs der komplexen zeitdiskreten Summenimpulsantwort h_SFNj(t) und h_SFN(j+1)(t) zu den Beobachtung zeitpunkten t_Bj und t_B(j+1),

• Herausfiltern (S30) des Verlaufs der komplexen Impulsantwort h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) zu den Beobachtungszeitpunkten t_Bj und t_B(j+1) für jeden Sender S_i des Gleichwellennetzes,

• Ermittlung (S40) der Phasenverläufe arg(h_SFNji(t)) und arg(h_SFN(j+1)i))der komplexen Impulsantworten h_SFNji(t) und h_SFN(j+1)i(t) zu den Beobachtungszeitpunkten t_Bj und t_B(j+1),

• Berechnung (S50) des Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) zwischen der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_B(j+1)) zum Beobachtungszeitpunkt t_B(j+1) und der Phasenverschiebung ΔΘ_i(t_Bj) zum Beobachtungszeitpunkt t_Bj für jeden Sender S_i des Gleichwellennetzes,

• Erhöhung (S60) der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) um den Faktor 2*π im Falle eines Absinkens der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) auf oder unter den Wert -π,

• Reduzierung (S65) der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) um den Faktor -2*π im Falle einer Erhöhung der Phasenverschiebungsdifferenz ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) über den Wert π und

• Berechnung (S70) der Trägerfrequenzverschiebung Δω_ij des Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders des Gleichwellennetzes zu mehreren Beobachtungszeitpunkten t_Bj,

wiederholt durchgeführt werden und anschließend eine Mittelung (S80) aller im Verfahrensschritt (S70) jeweils berechneten Trägerfrequenzverschiebungen Δω_ij jedes Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ des Bezugssenders S₀ des Gleichwellennetzes zu den Beobachtungszeitpunkten t_Bj erfolgt.

9. Verfahren zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittelung (S80) aller im Verfahrensschritt (S70) berechneten Trägerfrequenzverschiebungen Δω_ij jedes Senders S_i zur Trägerfrequenz ω₀ eines Bezugssenders S₀ des Gleichwellennetzes mit Hilfe eines rekursiven Verfahrens erfolgt.

10. Vorrichtung zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz (ω_i) von identischen Sendesignalen s_i(t) mehrerer Sender (S₁,···,S_i,···,S_n) eines Gleichwellennetzes mit:

• einer Empfangseinrichtung (E),

• einer Einheit (11) zur Ermittlung einer Übertragungsfunktion (H_SFN(f)) eines Übertragungskanals von mehreren Sendern (S1,..,Si,..,Sn) des Gleichwellennetzes zu der innerhalb des Sendegebietes des Gleichwellennetzes befindlichen Empfangseinrichtung (E) aus den Koeffizienten eines in der Empfangseinrichtung (E) integrierten und an den Übertragungskanal angepaßten Entzerrers,

• einer Einheit (12) zur Durchführung einer inversen Fourier-Transformation an der Übertragungsfunktion (H_SFN(t)) zur Ermittlung einer Summenimpulsantwort (h_SFN(t)),

• einer Einheit (13) zur Herausfilterung einer Impulsantwort (h_SFNi(t)) für jeden Sender (S_i) aus der Summenimpulsantwort (h_SFN(t)), wobei die Summenimpulsantwort (h_SFN(t)) gemäß der Gleichung h_SFN(t) =

gebildet wird, wobei

ν_i die Amplitude des zum Sender S_i gehörigen Empfangsignals e_i(t),

ΔΘ_i die Phasenverschiebung zwischen dem zum Sender S_i gehörigen Empfangsignals e_i(t) und dem zum Bezugssender S_o gehörigen Empfangsignals e_o(t) und

τ_i die Laufzeitdifferenz zwischen Sender S_i und Bezugssender S_o ist,

• einer Einheit (14) zur Ermittlung des Phasenverlaufs (arg (h_SFNi(t))) der Impulsantwort (h_SFNi(t)) für jeden Sender (S_i),

• einer Einheit (15) zur Berechnung der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) der Phasenverschiebung (ΔΘ_i) eines Senders (S_i) zu einem Bezugssender (S₀) zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten ((t_Bj, t_B(j+1))) und der Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) jedes Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) und

• einer Einheit (2) zur Darstellung der berechneten Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) jedes Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) des Gleichwellennetzes.

11. Vorrichtung zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz (ω_i) von identischen Sendesignalen s_i(t) mehrerer Sender (S₁,..,S_i,..,S_n) eines Gleichwellennetzes mit:

• einer Empfangseinrichtung, (E),

• einer Einheit (16) zur Ermittlung einer Übertragungsfunktion (H_SFN(f)) aus Pilotträgern der Empfangssignale (e_i(t)),

• einer Einheit (12) zur Durchführung einer inversen Fourier-Transformation an der Übertragungsfunktion (H_SFN(f)) zur Ermittlung einer Summenimpulsantwort (h_SFN(t)),

• einer Einheit (13) zur Herausfilterung einer Impulsantwort (h_SFNi(t)) für jeden Sender (S_i) aus der Summenimpulsantwort (h_SFN(t)), wobei die Summenimpulsantwort (h_SFN(t)) gemäß der Gleichung h_SFN(t) =

gebildet wird, wobei

ν_i die Amplitude des zum Sender S_i gehörigen Empfangsignals e_i(t),

ΔΘ_i die Phasenverschiebung zwischen dem zum Sender S_i gehörigen Empfangsignals e_i(t) und dem zum Bezugssender S_o gehörigen Empfangsignals e_o(t) und

τ_i die Laufzeitdifferenz zwischen Sender S_i und Bezugssender S_o ist.

• einer Einheit (14) zur Ermittlung des Phasenverlaufs (arg (h_SFNi(t))) der Impulsantwort (h_SFNi(t)) für jeden Sender (S_i),

• einer Einheit (15) zur Berechnung der Phasenverschiebungsdifferenz (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) der Phasenverschiebung (ΔΘ_i) eines Senders (S_i) zu einem Bezugssender (S₀) zu zumindest zwei verschiedenen Zeitpunkten ((t_Bj, t_B(j+1))) und der Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) jedes Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) und

• einer Einheit (2) zur Darstellung der berechneten Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) jedes Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) des Gleichwellennetzes.

12. Vorrichtung zur Überwachung der Stabilität der Trägerfrequenz nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einheit (2) zur Darstellung der berechneten Trägerfrequenzverschiebung (Δω_i) jedes Senders (S_i) zur Trägerfrequenz (ω₀) des Bezugssenders (S₀) eine tabellarische und/oder grafische Darstellungseinrichtung aufweist.

Claims

1. A method for monitoring the stability of the carrier frequency (ω_i) of identical transmitted signals (s_i(t)) of several transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) of a single-frequency network by evaluating the phase position of a received signal (e_i(t)) associated with a transmitted signal (s_i(t)) of a transmitter (s_i) with reference to a received signal (e₀(t)) of a reference transmitter (s₀), both of which are received by a receiver device (E) positioned within the transmission range of the single-frequency network,
characterised in that
a calculation (S70) of a carrier-frequency displacement (Δω_i) of a carrier frequency (ω_i) of a transmitter (S_i) relative to a reference carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) is implemented from a phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) caused by the carrier-frequency displacement (Δω_i) of this transmitter between a phase displacement (ΔΘ_i(t_B2)) at least at one second observation time (t_B2) and a phase displacement (ΔΘ_i(t_B1)) at a first observation time (t_B1) of a received signal (e_i(t)) of this transmitter (S_i) associated with the transmitted signal (s_i(t)) relative to a received signal (e₀(t)) of the reference transmitter (S₀) associated with the transmitted signal (s₀(t)).

2. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 1, characterised in that
the calculation (S70) of the carrier-frequency displacement (Δω_i) of the carrier frequency (ω_i) of the transmitter (S_i) relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) from the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) is preceded by the procedural stages listed below:

- determination (S10) of a transmission function (H_SFN(f)) of the transmission channel from the transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) to the receiver device (E),

- calculation (S20) of a characteristic of a complex, time-discrete, summated impulse response (h_SFN1(t)) at the first observation time (t_B1) and a characteristic of a complex, time-discrete, summated impulse response (h_SFN2(t)) at the second observation time (t_B2) of the transmission channel respectively from the transmission function (H_SFN(f)) of the transmission channel,

- filtering out (S30) of a characteristic of a complex impulse response (h_SFN1i(t)) at the first observation time (t_B1) and of a characteristic of a complex impulse response (h_SFN2i(t)) at the second observation time (t_B2) for every transmitter (S_i) of the single-frequency network respectively from the characteristic of the complex, summated impulse response (h_SFN1(t)) at the first observation time (t_B1) and from the characteristic of the complex, summated impulse response (h_SFN2(t)) at the second observation time (t_B2),

- determination (S40) of a phase characteristic (arg(h_SFN1i(t))) of the complex impulse response (h_SFN1i(t)) at the first observation time (t_B1) and of a phase characteristic (arg (h_SFN2i(t)) of the complex impulse response (h_SFN2(t)) at the second observation time (t_B2) for every transmitter (S_i) of the single-frequency network,

- calculation (S50) of the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) between a phase displacement (ΔΘ_i(t_B2)) at the second observation time (t_B2) and a phase displacement (ΔΘ_i(t_B1)) at the first observation time (t_B1) by subtraction of a phase characteristic (arg(h_SFN1i(t))) of the complex impulse response (arg(h_SFN1i(t)) at the first observation time (t_B1) from a phase characteristic (arg(h_SFN2i(t))) of the complex impulse response (h_SFN1i(t)) at the second observation time (t_B2) of the respective transmitter (S_i).

3. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 2, characterised by

- increasing (S60) the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) by the factor 2*π in the case of a decrease in the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) to the value -n or below and

- reducing (S65) the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) by the factor -2*π in the case of an increase in the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) above the value π.

4. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 2 or 3,
characterised in that,
in the case of digital terrestrial TV, the transmission function of the transmission channel from the transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) to the receiver device (E) is determined from the DVB-T symbols of scattered pilot carriers of received signals (e_i(t)) of the transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) modulated according to the orthogonal-frequency-division-multiplexing (OFDM) method.

5. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 2,
characterised in that
the calculation (S20) of a characteristic of a complex, time-discrete, summated impulse response h_SFN1/2(t) at the discrete first observation time t_B1 of the transmission channel is derived from the transmission function H_SFN(f) of the transmission channel using the Fourier transform according to the formula:


wherein

H_SFN(f) denotes the transmission function or respectively the frequency response of the transmission channel,

N_F denotes the number of sampling values for the discrete Fourier transform,

k denotes the discrete frequency values,

t denotes the sampling times of the time-discrete, summated impulse response of the transmission channel and

1/2 denotes the index for the observation time t_B1 or respectively t_B2.

6. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 5,
characterised in that
the calculation (S50) of the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) for each transmitter S_i of the single-frequency network is derived according to the formula:


wherein

i denotes the index for the transmitter S_i

arg (h_SFN2i(t) denotes the phase characteristic of the complex impulse response h_SFN2i(t) at the observation time t_B2 of the transmitter S_i and

arg(h_SFN1i(t) denotes the phase characteristic of the complex impulse response h_SFN1i(t) at the observation time t_B1 of the transmitter S_i.

7. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 6,
characterised in that
the calculation (S70) of the carrier-frequency displacement Δω_i of the transmitter S_i relative to the carrier frequency ω₀ of the reference transmitter of the single-frequency network is derived according to the formula:


wherein

i denotes the index for the transmitter S_i,

ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) denotes the phase position difference ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) for the transmitter S_i of the single-frequency network and

t_B1, t_B2 denote the observation times.

8. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 7,
characterised in that
to allow an unambiguous identification of the permanent carrier-frequency displacement Δω_i of the transmitter S_i in the single-frequency network relative to the carrier frequency ω₀ of the reference transmitter S₀ at several observation times t_Bj, the following procedural stages are implemented repeatedly:

- calculation (S20) of the characteristic of the complex, time-discrete, summated impulse response h_SFNj(t) and (h_SFN(j+1) (t) at the observation times t_Bj and t_B(j+1),

- filtering out (S30) of the characteristic of the complex impulse response h_SFNji(t) and h_SFN(j+1)i(t) at the observation times t_Bj and t_B(j+1) for every transmitter S_i of the single-frequency network,

- determination (S40) of the phase characteristics arg(h_SFNji(t) and arg(h_SFN(j+1)i(t)) of the complex impulse responses h_SFNji(t) and h_SFN(j+1)i(t)) at the observation times t_Bj and t_B(j+1),

- calculation (S50) of the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) between the phase displacement ΔΘ_i(t_B(j+1)) at the observation time t_B(j+1) and the phase displacement ΔΘ_i(t_Bj) at the observation time t_Bj for every transmitter S_i of the single-frequency network,

- increasing (S60) the phase-displacement difference ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) by the factor 2*π in the case of a decrease in the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) to the value -π or below,

- reducing (S65) the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) by the factor -2*π in the case of an increase in the phase-displacement difference ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) above the value π and

- calculation (S70) of the carrier-frequency displacement Δω_ij of the transmitter S_i relative to the carrier frequency ω₀ of the reference transmitter of the single-frequency network at several observation times t_Bj;

and that following this, an averaging (S80) of all carrier-frequency displacements Δω_ij of every transmitter S_i relative to the carrier frequency ω₀ of the reference transmitter S₀ of the single-frequency network calculated respectively in procedural stage (S70), is implemented at the observation times t_Bj.

9. The method for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 8,
characterised in that
the averaging (S80) of all carrier-frequency displacements Δω_ij of every transmitter S_i relative to the carrier frequency ω₀ of a reference transmitter S₀ of the single-frequency network calculated in procedural stage (S70), is implemented using a recursive method.

10. A device for monitoring the stability of the carrier frequency (ω_i) of identical transmitted signals s_i(t) of several transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) of a single-frequency network comprising:

- a receiver device (E),

- a unit (11) for determining a transmission function H_SFN(f) of a transmission channel of several transmitters (S₁,...,S_i,...,S_n) of the single-frequency network to the receiver device (E) disposed within the transmission range of the single-frequency network from the coefficients of an equaliser integrated in the receiver device (E) and matched to the transmission channel,

- a unit (12) for implementing an inverse Fourier transform on the transmission function (H_SFN(t)) in order to determine a summated impulse response (h_SFN(t)),

- a unit (13) for filtering out an impulse response (h_SFNi(t)) for every transmitter (S_i) from the summated impulse response (h_SFN(t)), wherein the summated impulse response (h_SFN(t)) is obtained according to the equation:


wherein

ν_i denotes the amplitude of the received signal e_i(t) associated with the transmitter S_i

ΔΘ_i denotes the phase displacement between the received signal e_i(t) associated with the transmitter S_i and the received signal e₀(t) associated with the reference transmitter S₀, and

τ_i denotes the delay time difference between the transmitter S_i and the reference transmitter S₀,

- a unit (14) for determining the phase characteristic (arg(h_SFNi(t))) of the impulse response (h_SFNi(t)) for every transmitter (S_i),

- a unit (15) for calculating the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) of the phase displacement (ΔΘ_i) of a transmitter (S_i) relative to a reference transmitter (S₀) at least at two different times ((t_B1,-t_Bj+1)) and the carrier-frequency displacement (Δω_i) of every transmitter (S_i) relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) and

- a unit (2) for presenting the calculated carrier-frequency displacement (Δω_i) of every transmitter (S_i) relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) of the single-frequency network.

11. The device for monitoring the stability of the carrier frequency (ω_i) of identical transmitted signals s_i(t) of several transmitters (S_i,...,S_i,...,S_n) of a single-frequency network comprising:

- a receiver device (E),

- a unit (16) for determining a transmission function (H_SFN(f)) from pilot carriers of the received signal (e_i(t)),

- a unit (12) for implementing an inverse Fourier transform on the transmission function (H_SFN(f)) in order to determine a summated impulse response (h_SFN(t)),

- a unit (13) for filtering out a impulse response (h_SFNi(t)) for every transmitter (S_i) from the summated impulse response (h_SFN(t)), wherein the summated impulse response (h_SFN(t)) is obtained according to the equation:


wherein

ν_i denotes the amplitude of the received signal e_i(t) associated with the transmitter S_i

ΔΘ_i denotes the phase displacement between the received signal e_i(t) associated with the transmitter S_i and the received signal e₀(t) associated with the reference transmitter S₀, and

τ_i denotes the delay time difference between the transmitter S_i and the reference transmitter S₀,

- a unit (14) for determining the phase characteristic (arg(h_SFNi(t)) of the impulse response (h_SFNi(t)) for every transmitter (S_i),

- a unit (15) for calculating the phase-displacement difference (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) of the phase displacement ΔΘ_i of a transmitter (S_i) relative to a reference transmitter (S₀) at least at two different times (t_Bj-t_B(j+1)) and the carrier-frequency displacement (Δω_i) of every transmitter relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) and

- a unit (2) for presenting the calculated carrier-frequency displacement (Δω_i) of every transmitter (S_i) relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) of the single-frequency network.

12. The device for monitoring the stability of the carrier frequency according to claim 10 or 11,
characterised in that
the unit (2) for presenting the calculated carrier-frequency displacement (Δω_i) of every transmitter (S_i) relative to the carrier frequency (ω₀) of the reference transmitter (S₀) comprises a tabular and/or graphic display device.

Revendications

1. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse (ω_i) de signaux d'émission identiques (s_i(t)) de plusieurs émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n) d'un réseau synchronisé par évaluation de la position de phase d'un signal de réception (e_i(t)) associé à un signal d'émission (s_i(t)) d'un émetteur (S_i) par rapport à un signal de réception (e₀(t)) d'un émetteur de référence (S₀), qui sont tous deux reçus par une installation de réception (E) positionnée dans la zone d'émission du réseau synchronisé,
caractérisé en ce que
un calcul (S70) d'un décalage de fréquence porteuse (Δω_i) d'une fréquence porteuse (ω_i) d'un émetteur (S_i) est effectué par rapport à une fréquence porteuse de référence (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) à partir d'une différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) provoquée par le décalage de la fréquence porteuse (Δω_i) de cet émetteur entre un décalage de phase (ΔΘ_i(t_B2)) à au moins un second instant d'observation (t_B2) et un décalage de phase (ΔΘ_i(t_B1)) à un premier instant d'observation (t_B1) d'un signal de réception (e_i(t)) associé au signal d'émission (s_i(t)) de cet émetteur (S_i) par rapport à un signal de réception (e₀(t)) associé au signal d'émission (s₀(t)) de l'émetteur de référence (S₀).

2. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 1, caractérisé en ce que
les étapes de procédé suivantes découlent du calcul (S70) du décalage de fréquence porteuse (Δω_i) de la fréquence porteuse (ω_i) de l'émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) à partir de la différence de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) :

• la détermination (S10) d'une fonction de transmission (H_SFN(f)) du canal de transmission des émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n) vers l'installation de réception (E),

• le calcul (S20) d'un tracé d'une réponse d'impulsion de somme discrète dans le temps complexe (h_SFN1(t)) à un premier instant d'observation (t_B1) et un tracé d'une réponse d'impulsion de somme discrète dans le temps complexe (h_SFN2(t)) à un second instant d'observation (t_B2) du canal de transmission respectivement à partir de la fonction de transmission (H_SFN(f)) du canal de transmission,

• le filtrage (S30) d'un tracé d'une réponse d'impulsion complexe (h_SFN2i(t)) à un premier instant d'observation (t_B1) et d'un tracé d'une réponse d'impulsion complexe (h_SFN2i(t)) à un second instant d'observation (t_B2) pour chaque émetteur (S_i) du réseau synchronisé respectivement à partir du tracé de la réponse d'impulsion de somme complexe (h_SFN1(t)) à un premier instant d'observation (t_B1) et à partir du tracé de la réponse d'impulsion de somme complexe (h_SFN(t)) à un second instant d'observation (t_B2),

• la détermination (S40) d'un déroulement de phase (arg (h_SFN(t))) de la réponse d'impulsion complexe (h_SFN1i(t)) à un premier instant d'observation (t_B1) et d'un déroulement de phase (arg(h_SFN2i(t))) de la réponse d'impulsion complexe (h_SFN2(t)) à un second instant d'observation (t_B2) pour chaque émetteur (S_i) du réseau synchronisé,

• le calcul (S50) de la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) entre un décalage de phase (ΔΘ_i(t_B2)) à un second instant d'observation (t_B2) et un décalage de phase (ΔΘ_i(t_B1)) à un premier instant d'observation (t_B1) par soustraction d'un déroulement de phase (arg(h_SFN1i(t))) de la réponse d'impulsion complexe (h_SFN1i(t)) à un premier instant d'observation (t_B1) d'un déroulement de phase (arg(h_SFN2i(t))) de la réponse d'impulsion complexe (h_SFN2i(t)) à un second instant d'observation (t_B2) de l'émetteur respectif (S_i).

3. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 2, caractérisé par

• l'élévation (S60) de la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) au facteur 2*π dans le cas d'une chute de la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) à ou en dessous de la valeur -π et

• la réduction (S65) de la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) du facteur -2*π dans le cas d'une élévation de la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1)) au-dessus de la valeur π.

4. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que
dans le cas de la radiodiffusion terrestre numérique, la fonction de transmission du canal de transmission des émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n) vers l'installation de réception (E) est déterminée à partir des symboles DVB-T des porteuses pilotes dispersées des signaux de réception (e_i(t)) modulés selon le procédé de multiplexage par répartition en fréquences orthogonales (OFDM) des émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n).

5. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 2, caractérisé en ce que
le calcul (S20) d'un tracé d'une réponse d'impulsion de somme discrète dans le temps complexe (h_SFN1/2(t) à un premier instant d'observation discret (t_B1) du canal de transmission est effectué à partir de la fonction de transmission (H_SFN(f)) du canal de transmission à l'aide de la Transformée de Fourier selon la formule


où
H_SFN(f) représente la fonction de transmission ou la réponse fréquentielle du canal de transmission,
N_F représente le nombre de valeurs échantillons pour la Transformée de Fourier discrète,
k représente les valeurs de fréquence discrètes,
t représente les temps d'échantillonnage de la réponse d'impulsion de somme discrète dans le temps du canal de transmission et
1/2 représente l'indice pour l'instant d'observation t_B1 ou t_B2.

6. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 5, caractérisé en ce que
le calcul (S50) de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) pour chaque émetteur S_i du réseau synchronisé est effectué selon la formule


où
i représente l'indice pour l'émetteur S_i,
arg(h_SFN2i(t)) représente le déroulement de phase de la réponse d'impulsion complexe h_SFN2i(t) à un instant d'observation t_B2 de l'émetteur S_i et

représente le déroulement de phase de la réponse d'impulsion complexe h_SFN1i(t) à un instant d'observation t_B1 de l'émetteur S_i.

7. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication si, caractérisé en ce que
le calcul (S70) du décalage de la fréquence porteuse Δω_i de l'émetteur S_i par rapport à la fréquence porteuse ω₀ de l'émetteur de référence du réseau synchronisé est effectué selon la formule


où
i représente l'indice pour l'émetteur S_i, ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) représente la différence de position de phase ΔΔΘ_i(t_B2-t_B1) pour l'émetteur S_i du réseau synchronisé et
t_B1, t_B2 représentent les instants d'observation.

8. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 7, caractérisé en ce que
en vue d'une unique identification du décalage de fréquence porteuse durable Δω_i de l'émetteur S_i dans le réseau synchronisé par rapport à la fréquence porteuse ω₀ de l'émetteur de référence S₀ à plusieurs instants d'observation t_Bj, les étapes de procédé suivantes sont répétées

• le calcul (S20) de tracé de la réponse d'impulsion de somme discrète dans le temps complexe h_SFNj(t) et h_SFN(j+1)(t) aux instants d'observation t_Bj et t_B(j+1),

• le filtrage (S30) du tracé de la réponse d'impulsion complexe h_SFNJi (t) et h_SFN(j+1)i(t) (h_SFN(j+1)i (t) aux instants d'observation t_Bj et t_B(j+1) pour chaque émetteur S_i du réseau synchronisé,

• la détermination (S40) des déroulements de phase arg(h_SFNji(t)) et arg(_hSFN(_j+1)i)) des réponses d'impulsion complexe h_SFNji(t) et h_SFN(j+1)i(t) aux instants d'observation t_Bj et t_B(j+1),

• le calcul (S50) de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) entre le décalage de phase ΔΘ_i(t_B(j+1)) à un instant d'observation t_B(j+1) et le décalage de phase ΔΘ_i(t_Bj) à un instant d'observation t_Bj pour chaque émetteur S_i du réseau synchronisé,

• l'élévation (S60) de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) au facteur 2*π dans le cas d'une chute de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) à ou en dessous de la valeur -π,

• la diminution (S65) de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) du facteur -2*π dans le cas d'une élévation de la différence de décalage de phase ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj) au dessus de la valeur π et

• le calcul (S70) du décalage de fréquence porteuse Δω_ij de l'émetteur S_i par rapport à la fréquence porteuse ω₀ de l'émetteur de référence du réseau synchronisé à plusieurs instants d'observation t_Bj,

et ensuite un moyennage (S80) de tous les décalages de fréquence porteuse Δω_ij respectifs calculés au cours de l'étape de procédé (S70) de chaque émetteur S_i par rapport à la fréquence porteuse ω₀ de l'émetteur de référence S₀ du réseau synchronisé aux instants d'observation t_Bj est effectué.

9. Procédé de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 8, caractérisé en ce que
le moyennage (S80) de tous les décalages de fréquence porteuse Δω_ij calculés au cours de l'étape de procédé (S70) de chaque émetteur S_i par rapport à la fréquence porteuse ω₀ d'un émetteur de référence S₀ du réseau synchronisé est effectué à l'aide d'un procédé récursif.

10. Dispositif de surveillance de la stabilité de fréquence porteuse (ω_i) de signaux d'émission identiques s_i(t) de plusieurs émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n) d'un réseau synchronisé comportant :

• une installation de réception (E),

• une unité (11) pour déterminer une fonction de transmission (H_SFN(f)) d'un canal de transmission de plusieurs émetteurs (S₁,..., S_i,..., S_n) du réseau synchronisé vers l'installation de réception (E) se trouvant à l'intérieur de la zone d'émission du réseau synchronisé à partir des coefficients d'un égaliseur intégré dans l'installation de réception (E) et associé au canal de transmission,

• une unité (12) pour exécuter une transformée de Fourier inverse sur la fonction de transmission (H_SFN(t)) en vue de la détermination d'une réponse d'impulsion de somme h_SFN(t)),

• une unité (13) pour filtrer une réponse d'impulsion (h_SFNi(t)) pour chaque émetteur (S_i) à partir de la réponse d'impulsion de somme h_SFN(t), où la réponse d'impulsion de somme h_SFN(t) est formée selon l'équation


où
v_i est l'amplitude du signal de réception e_i(t) associé à l'émetteur S_i,
ΔΘ_i est le décalage de phase entre le signal de réception e_i(t) associé à l'émetteur S_i et le signal de réception e₀(t) associé à l'émetteur de référence S₀ et
τ_i est la différence du temps de propagation entre l'émetteur S_i et l'émetteur de référence S₀,

• une unité (14) pour déterminer un déroulement de phase (arg(h_SFNi(t))) de la réponse d'impulsion h_SFNi(t)) pour chaque émetteur (S_i),

• une unité (15) pour calculer la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) du décalage de phase (ΔΘ_i) d'un émetteur (S_i) par rapport à un émetteur de référence (S₀) à au moins deux instants différents ((t_Bj, t_B(j+1))) et le décalage de fréquence porteuse (Δω_i) de chaque émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) et

• une unité (2) pour représenter le décalage de fréquence porteuse calculé (Δω_i) de chaque émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) du réseau synchronisé.

11. Dispositif de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse (ω_i) de signaux d'émission identiques s_i(t) de plusieurs émetteurs (S₁,..., S_i,... S_n) d'un réseau synchronisé comportant :

• une installation de réception (E),

• une unité (16) pour déterminer une fonction de transmission (H_SFN(f)) à partir des porteuses pilotes des signaux de réception (e_i(t)),

• une unité (12) pour effectuer une Transformée de Fourier inverse sur la fonction de transmission (H_SFN(f)) pour déterminer une réponse d'impulsion de somme (h_SFN(t)),

• une unité (13) pour filtrer une réponse d'impulsion h_SFNi(t)) pour chaque émetteur (S_i) à partir de la réponse d'impulsion de somme h_SFN(t)), où la réponse d'impulsion de somme h_SFN(t) est formée à partir de l'équation


où
v_i est l'amplitude du signal de réception e_i(t) associé à l'émetteur S_i,
ΔΘ_i est le décalage de phase entre le signal de réception e_i(t) associé à l'émetteur S_i et le signal de réception e₀(t) associé à l'émetteur de référence S₀ et
τ_i est la différence de temps de propagation entre l'émetteur S_i et l'émetteur de référence S₀,

• une unité (14) pour déterminer le déroulement de phase (arg(h_SFNi(t))) de la réponse d'impulsion (h_SFNi(t) pour chaque émetteur (S_i),

• une unité (15) pour calculer la différence de décalage de phase (ΔΔΘ_i(t_B(j+1)-t_Bj)) du décalage de phase (ΔΘ_i) d'un émetteur (S_i) par rapport à un émetteur de référence (S₀) à au moins deux instants différents ((t_Bj, t_B(j+1))) et le décalage de fréquence porteuse (Δω_i) de chaque émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) et

• une unité (2) pour représenter le décalage de fréquence porteuse calculé (Δω_i) de chaque émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) du réseau synchronisé.

12. Dispositif de surveillance de la stabilité de la fréquence porteuse selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que
l'unité (2) pour représenter le décalage de fréquence porteuse calculé (Δω_i) de chaque émetteur (S_i) par rapport à la fréquence porteuse (ω₀) de l'émetteur de référence (S₀) présente un dispositif de représentation tabellaire et/ou graphique.

Zeichnung