DE3787724T2

DE3787724T2 - Spreizspektrummultiplex-übertragungssystem.

Info

Publication number: DE3787724T2
Application number: DE87900788T
Authority: DE
Inventors: Gregory Hurst; Michael Yerbury
Original assignee: British Aerospace Australia Ltd
Current assignee: BAE Systems Australia Ltd
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1987-01-27
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2007-01-28
Also published as: CA1319183C; EP0292487B1; US5063560A; DE3787724D1; DE3787724T3; WO1987004883A1; JPH07123233B2; JPS63502868A; EP0292487B2; EP0292487A4; EP0292487A1; AU582038B2; AU6894087A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Verbesserungen in Streuspektrumsübertragungssystemen und in einer bevorzugten Ausführung wird die Erfindung auf ein Fahrzeugortungs- und -verfolgungssystem angewendet.
Eine Anzahl von Informationsträgerkanälen kann sich das gleiche Medium teilen und in etwa das gleiche Frequenzband, noch dazu am Empfangsende mit ausreichender Zwischenkanaltrennung, wenn geeignete Pseudo-Rauschcodes (PN-Codes) asynchron für die Direkt- Folge-Modulierung der Kanalträger bei hoher Datengeschwindigkeit verwendet werden. Das hat die Wirkung der Streuung des Spektrums der übertragenen Energie.
Am Empfänger wird die Information in jedem Kanal durch Kreuzkorrelation des eingehenden zusammengesetzten Stromes mit dem zum gewünschten Kanal zugeordneten Code extrahiert. Wenn die Taktfrequenz und die Zeitabschnitte des eingehenden und des lokal erzeugten Codes zusammenpassen, wird die Streuspektrumsenergie auf eine relativ schmale Datenbandbreite für diesen Kanal zurückgeführt; während alle anderen Kanalspektren gestreut bleiben.
Dieses Verfahren ermöglicht es, ein spezielles Medium (z. B. eine Koaxialkabel-Übertragungsleitung) mit einer scheinbar unbegrenzten Anzahl von Kanälen auszustatten, wobei die Trennung am Empfangsende durch Codeteilungs-Mehrfachzugang (CDMA) erreicht wird. Die Leistungsfähigkeit des Schemas hinsichtlich des Signal-Rausch-Verhältnisses hängt von der relativen Orthogonalität der Codes ab, d. h. von ihren Kreuzkorrelationseigenschaften. Ein kennzeichnendes Merkmal ist die allmähliche Abschwächung des Signal-Rausch-Verhältnisses, wenn mehr Nutzer in das System kommen, verglichen mit dem plötzlichen Leistungsverlust, der bei einem konventionell frequenzgeteilten Mehrfach-Zugangssystem (FDMA) auftritt, nachdem die Kanalkapazität überschritten ist.
Die Fähigkeit eines Streuspektrumskanals, Interferenz von anderen Signalen in anderen Kanälen und vom Rauschen abzuweisen, wird als Prozeßverstärkung bezeichnet. Mathematisch wird die Prozeßverstärkung angegeben mit
Gp = 10 log&sub1;&sub0; B/b (dB) (1)
Darin ist B = Bandbreite des Streuspektrumssignals
b= Daten- oder Informationsbandbreite.
und es wird angenommen, daß der Spektrallinienabstand der PN- Codes klein genug für die ständig zu betrachtenden Spektren ist.
Betrachten wir nun den Fall eines Senders, eines Empfängers und keine Daten. Nach Gleichung (1) ist die Prozeßverstärkung unendlich, weil b » 0. Das Null-Daten-Beispiel könnte ein Reichweitensystem sein, in dem es erforderlich ist, nur den Codezeitraum zu bestimmen und dann kann man bei bekannter Ausbreitungsgeschwindigkeit die Reichweite des Senders berechnen. Reichweitenmehrdeutigkeit kann vermieden werden, indem man den Codewiederholungszeitraum viel größer macht als die Ausbreitungsverzögerung. In der Praxis kann die Prozeßverstärkung sehr groß sein, jedoch nicht unendlich, und sie wird hauptsächlich durch das Ausmaß des Kohärenzverlustes des Trägers am Empfänger in Bezug auf den örtlichen Oszillator des Empfängers begrenzt. Wenn die "Kohärenzzeit" des empfangenen Trägers T ist, dann ist b τ&supmin;¹ und die Prozeßverstärkung kann nur durch ein noch weiteres Streuen des Spektrums des übertragenen Signals vergrößert werden. Das kann durch Vergrößern der Chipgeschwindigkeit (Taktfrequenz des Codes) des PN-Codes bis zu einer durch die Elektronik festgesetzten Grenze oder durch die Fähigkeit des Übertragungsmediums, die Streuspektrumsbandbreite zu tragen, getan werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß in einem Streuspektrums-Ortungs- und -verfolgungssystem das Fahrzeug 10 oder das zu ortende Objekt ein dauerndes Streuspektrumssignal 11 in Direktfolge aussendet. Diese Übertragung wird an einer Anzahl von weiter entfernteren Empfangsstationen 12 im Erfassungsbereich empfangen, und die Differenzen in den Ankunftszeiten der Signale an diesen Empfängern werden gemessen. Inverse hyperbolische Navigationstechniken können dann verwendet werden, um die Position des Senders am Zentralrechner 13 zu berechnen, der dann diese Information an ein Bedienerterminal sendet.
Die Direktfolge-Streuspektrumsmodulation wird aus einer Reihe von Gründen verwendet. Einer dieser Gründe ist, die Mehrwegwirkungen zu minimieren. Da für die Ortungs- und die Verfolgungszwecke keine Datenübertragungsnotwendigkeit besteht, würde ein Potential für eine sehr große Prozeßverstärkung vorhanden sein. Leider ist die Prozeßverstärkung in der Praxis sehr begrenzt. Erstens sind Übertragungen von einem Fahrzeug, daß sich in einem Stadt- oder Vorstadtgebiet bewegt, einer Rayleigh-Streuung und einer Doppler-Frequenzverschiebung unterworfen. Daraus ergibt sich, daß an jedem Empfangsort 12 das empfangene Signalspektrum auf ±Δf der mittleren Frequenz bandbreitenbegrenzt ist, wobei Δf = f&sup0;v/C die maximale Doppler-Frequenzverschiebung für ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit v, das auf einer Frequenz f&sub0; sendet, ist (c ist die Geschwindigkeit der Funkwellenausbreitung). Die Kohärenzzeit des Trägers hängt etwa invers von der Breite des Frequenzmodulationsspektrums ab, so daß diese Streuung eine untere Grenze auf b, die Nachkorrelationsbandbreite, festsetzt. Zweitens kann die Hochfrequenz-Streuspektrumsbandbreite auf Grund von Begrenzungen der Kohärenzbandbreite, hervorgerufen durch unterschiedliches Fading in verschiedenen Teilen des Spektrums, nicht willkürlich breit gemacht werden.
Eine überschlägliche Schätzung der vorhandenen Prozeßverstärkung unter Verwendung städtischer mobiler Sender kann aus veröffentlichten Daten erhalten werden. Für eine mittlere Frequenz von etwa 450 MHz beträgt die Mindestkohärenzzeit etwa 5 ms und die Kohärenzbandbreite etwa 1 MHz, was eine zur Verfügung stehende Prozeßverstärkung von etwa 37 dB ergibt. Diese Zahl stellt ein Maß des Signalverstärkungspegels über spektral kontinuierliches Breitbandrauschen und Interferenz dar, erreichbar durch die Prozeßverarbeitung.
Für eine Streuspektrums-Mehrfahrzeug-Ortungs- und -verfolgungssystem, in dem M Sender gleichzeitig arbeiten, weist jeder zu ortende und zu verfolgende Sender eine Interferenz von (M-1) auf. Wenn CDMA verwendet wird, bestimmen die Kreuzrelationseigenschaften der Codes der gewünschten und der unerwünschten Signale das Ausmaß der Interferenz. In der allgemein gebräuchlichen Gold-Binärcode-Familie ist die Kreuzkorrelation jedes Codepaares, das unter Verwendung von n-bit-Verschieberegistern erzeugt wird, begrenzt durch
R(r)≤ 2(n+1)/2 +1 ( n ungerade)
R(r)≤ 2(n+2)/2 -1 ( n gerade).
Da diese Folgen eine maximale Länge aufweisen, ist die Anzahl der Bits im Code:
N = 2n-1
und für n » 1 ist das Verhältnis der Autokorrelationsspitze zur maximalen Kreuzrelationsgrenze gleich
R 2(n-1)/2 ( n ungerade)
2n-2)/2 (n gerade).
Je größer n gemacht wird, desto besser kann das gewünschte Signal von den unerwünschten Signalen unterschieden werden. Mit anderen Worten, je länger die Folgelänge (N), desto besser. Es ist jedoch
N = TRfc (2)
Darin ist TRr = Codewiederholungszeitraum Afc = Chipgeschwindigkeit
und, wie wir bereits erfahren haben, sind für ein städtisches Fahrzeugverfolgungssystem sowohl für TR als auch fc praktische Obergrenzen durch die Kohärenz zeit bzw. durch die Kohärenzbandbreite gesetzt, so daß es für die Wahl von N eine praktische obere Grenze gibt. Für das spezielle, vorher angeführte Beispiel ist N 5000. Bei diesem Wert von N ist n 12 und somit ergibt R 32 eine maximale "Prozeßverstärkung" von etwa 15 dB. Sicherlich schneidet in diesem Falle CDMA recht schlecht ab, wenn man einen Vergleich zur zur Verfügung stehenden Prozeßverstärkung (über ein Interferenzkontinuum) von 37 dB zieht.
Es ist wichtig zu verstehen, daß die Spektralkomponenten eines Streuspektrumssignals durch fR = 1/TR = fcN beabstandet sind. Für eine vorgegebene Chipgeschwindigkeit haben lange PN-Codes Spektrallinien, die sehr dicht beieinander liegen und kurze PN-Codes haben weiter voneinander getrennte Linien. Ein langer Code kann modelliert werden, um ein kontinuierliches Leistungsspektrum zu erzielen, jedoch mit einem kurzen Code müssen die diskreten Linien berücksichtigt werden, insbesondere weil sie die Prozeßverstärkung beeinflussen, die bei diskreten Stufen in Abhängigkeit von der Anzahl der Spektrallinien, die in das Durchlaßband des Post-Korrelationsfilters fallen, variiert.
Die Nützlichkeit eines Fahrzeugverfolgungs- und -ortungssystems wird proportional zur Anzahl der Fahrzeuge, die gleichzeitig geortet oder verfolgt werden können, erhöht. Eine hohe, realisierbare Prozeßverstärkung wird in einem solchen Streuspektrums- Mehrfahrzeug-Verfolgungssystem wegen der Notwendigkeit der Trennung jeder empfangenen Übertragung von den anderen benötigt, eine Forderung, die durch das "Nah-Fern-Problem" noch verschlimmert wird.
Das US-Patent Nr. 3714573 offenbart ein System, das in der Lage ist, die Position der Fahrzeuge zu verfolgen, wobei jedes Fahrzeug mit einem Sender versehen ist, der ein einzeln codiertes Streuspektrumsidentifikationssignal sendet. Die Signale von jedem jeweiligen Sender sind so ausgelegt, daß sie in vorbestimmten Zeitintervallen gesendet werden. Der Abstand zwischen diesen Intervallen ist für jeden Sender so gewählt, daß eine ausreichende Zeit zur Verfügung steht, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, daß Signale von anderen Sendern im System während der Überlappung der Zeitintervalle empfangen werden. Mit anderen Worten, die Signale von jedem Sender sind asynchron beabstandet, um die Möglichkeit von nachteiliger Interferenz untereinander zu reduzieren.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 59-2458 offenbart ein Streuspektrums-Kommunikationssystem, in dem ein Informationssignal und eine Vielzahl von Differenzsignalen, die eine vorgeschriebene Relation zum Informationssignal aufweisen, dem gleichen PN-Code und verschiedenen Trägern zugeordnet werden, um ein Signal für die Übertragung zu erhalten, das die Demodulation des Informationssignals verbessert.
Die vorliegende Erfindung nutzt die quasi-diskrete Natur der Spektren von mobilen Sendern und verwendet eine neue Form eines frequenzgeteilten Mehrfachzugriffes (FDMA), um diese Trennung zu bewirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Mehrkanal-Streuspektrum-Übertragungssystem, in dem eine Vielzahl von Streuspektrumssignalen frequenzgeteilt gleichzeitig übertragen werden, um Mehrfachübertragungskanäle vorzusehen:
eine Vielzahl von Sendern, jeder zur Übertragung eines Signals, das eine Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern, erzeugt durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rausch-Code, aufweist, so daß das übertragene Signal jedes Kanals eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer ist als sein Spektrallinien- oder Spektralbandabstand, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Streuspektrumssignal beabstandete mittlere Frequenzen besitzt, die beabstandet sind bzw. durch Frequenzzunahme gewählt werden, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder Bänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden, wobei die gewählten Frequenzzunahmen geringer sind als die übertragene Bandbreite jedes Signals.
In bevorzugten Ausführungen der Erfindung ist die Übertragungsbandbreite für ein M-Kanal-System nur wenig gegenüber einem Ein- Kanal-System vergrößert, wobei eine wesentlich größere Kanaltrennung erreicht wird, als das bei CDMA-Techniken der Fall ist.
Die Erfindung ist auf alle Streuspektrums-Übertragungssysteme anwendbar, bei denen die Informationsbandbreite viel geringer ist als der Spektrallinien- oder Spektralbandabstand des übertragenen Spektrums. Die Nützlichkeit von Streuspektrumssystemen, in denen die Informationsbandbreite im wesentlich Null ist, wie z. B. Systeme, die Streuspektrumssignale für Reichweitenzwecke verwenden, erhöht sich besonders.
Gemäß einem anderen Aspekt schließt die Erfindung einen Empfänger ein für den Empfang einer Vielzahl von gesendeten Streuspektrumssignalen, die frequenzgeteilt gleichzeitig gesendet werden, um eine Vielzahl von Übertragungskanälen vorzusehen, wobei die Kanäle durch die jeweiligen mittleren Signalfrequenzen unterschieden werden, jedes Signal aus einer Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern, erzeugt durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rauschcode, besteht, der Träger aus einem Frequenzband besteht, das sich aus der statistischen Unbestimmtheit seiner Frequenz ergibt, das übertragene Signal jedes Kanals eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer als sein Spektrallinien- oder Spektralbandabstand ist und wobei die mittleren Frequenzen der Streuspektrumssignale durch Frequenzzunahmen beabstandet sind, die gewählt sind, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder die Spektralbänder des jeweils übertragenen Signals durchgeleitet werden, und die gewählten Frequenzzunahmen kleiner sind als die übertragene Bandbreite jedes Signals und der Empfänger gekennzeichnet ist durch
Empfängermittel, einschließlich einer Vielzahl von Empfängerkanälen , Korrelationsmittel für jeden Empfängerkanal, um zu bewirken, daß das Streuspektrumssignal auf dem jeweiligen Kanal auf eine Schmalbandbreite entsprechend der Übertragungskanal- Signalbandbreite, die die Summe der Unbestimmtheitsbandbreite der Trägerfrequenz und der Kanalinformationsbandbreite ist, gebracht wird, so daß es durch Passieren eines Schmalbandfilters mit einer Bandbreite entsprechend der Übertragungskanalsignalbandbreite gewählt wird und im wesentlichen alle Interferenzen von anderen Kanälen sowie Breitbandrauschen von außerhalb der Filterbandbreite eliminiert werden.
Die Erfindung schließt auch ein Mehr-Fahrzeug-Ortungs- und - verfolgungssystem ein, das eine Vielzahl von Fahrzeugen gleichzeitig verfolgen kann, bestehend aus:
einer Vielzahl von mobilen Hochfrequenzsendern, jeder angebracht auf einem Fahrzeug, um ein Streuspektrumssignal, bestehend aus einer Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern und mit einer Informationsbandbreite, die wesentlich geringer ist, als sein Spektrallinien- oder Spektralbandabstand, zu übertragen, das Streuspektrumssignal durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rauschcode erzeugt wird, mindestens drei Mehrkanalempfängern, angeordnet an Orten mit bekanntem Abstand und so eingerichtet, daß sie die Streuspektrumssignale empfangen können, die von jedem der Sender übertragen werden, Steuerungsmitteln, die mit jedem der Empfänger in Verbindung stehen und Signalverarbeitungseinrichtungen für die Messung der Ausbreitungszeitdifferenzen vom jeweiligen Sender zu jedem Empfänger und dadurch Berechnung der Position des jeweiligen Senders in Bezug auf die Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender so ausgeführt sind, daß die Streuspektrumssignale von den jeweiligen Einzelsendern mittlere Frequenzen besitzen, die voneinander durch Frequenzzunahmen beabstandet sind, die gewählt sind, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder Spektralbänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden, die gewählte Frequenzzunahme kleiner ist als die übertragene Bandbreite jedes Signals und daß Korrelationsmittel in jedem Kanalempfänger vorgesehen sind, um zu bewirken, daß das von einem Einzelsender empfangene und dem jeweiligen Kanal zugeordnete Streuspektrumssignal auf eine Schmalbandbreite entsprechend der übertragenen Kanalsignalbandbreite gebracht wird, die die Summe der Trägerfrequenz-Unbestimmtheitsbandbreite und der Kanalinformationsbandbreite ist, so daß es gewählt wird, indem es einen Schmalbandfilter passiert und dadurch alle Interferenzen von den übertragenen Signalen eines anderen Kanals sowie auch Breitbandrauschen eliminiert werden.
Die Erfindung schließt weiterhin die entsprechenden Verfahren ein.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird eine Ausführung der Erfindung durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt generell ein Fahrzeugverfolgungssystem, in dem das Streuspektrums-Multiplex-Übertragungssystem der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen könnte;
Fig. 2 zeigt die Frequenzbereichsdarstellung eines Streuspektrumssignals;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Streuspektrumssenders für die Verwendung in einem Fahrzeugverfolgungssystem unter Verwendung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer einer weit entfernten Empfangsanlage für die Verwendung in einem Fahrzeugverfolgungssystem unter Verwendung der vorliegenden Erfindung und
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Anlage aus Fig. 4, das die Empfängerausführung detaillierter zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Die vorliegende Erfindung nutzt die quasi-diskrete Natur der Senderspektren und verwendet eine neue Form eines frequenzgeteilten Mehrfachzugriffes (FDMA). Um die darin verwendeten Prinzipien zu verstehen, beziehen wir uns auf Fig. 2, die Einzelheiten des von einem Sender ausgesendeten Spektrums unter Verwendung eines maximalen PN-Codes der Länge N zur Direktfolge-Zweiphasen-Modulation eines Trägers auf eine Frequenz f&sub0; zeigt.
Das Diagramm zeigt, daß die Spektrallinien durch die Codewiederholungsfrequenz fR = fc/N beabstandet ist und daß das Spektrum des übertragenen Signals zur Trägerfrequenz f&sub0; symmetrisch ist. Wenn dieses Signal von einem mobilen Fahrzeug in einem Stadtgebiet ausgesendet wird, unterliegt es einer Rayleigh-Streuung und einer Doppler-Frequenzverschiebung, da sich die Funkwellen auf einer Vielzahl von Wegen zum Empfänger ausbreiten. Jede Linie im Spektrum des empfangenen Signals zeigt eine Zufallsfrequenzmodulation (wie vorher beschrieben), wobei der größte Teil der Energie der Linie innerhalb einer Bandbreite gleich dem Doppelten der maximalen Doppler-Frequenzverschiebung liegt.
Genauer gesagt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges v ist und die Geschwindigkeit der Funkwellenausbreitung c, ist die Energie einer Spektrallinie im wesentlichen in einer Bandbreite von 2 Δ f enthalten, wobei Δ f = f&sub0;v/c ist. Als Beispiel dazu, wenn f&sub0; 450 MHz ist und v = 100 km/h, ist 2Δ f 85 Hz. Um das Signal/Rausch-Verhältnis dieses Signals durch Verarbeitung im Empfänger zu vergrößern, kann der örtliche Endoszillator in Direktfolge mit dem gleichen PN-Code moduliert werden, wie er im Sender verwendet wird, wobei der örtliche Zeitraum des Codes eingeregelt wird, bis er dem Code des eingehenden Signals entspricht. Wenn das erfolgt ist, ist die in allen Spektrallinien des empfangenen Signals enthaltene Energie im wesentlichen auf die Bandbreite 2 Δ f, zentriert auf die End-Zwischenfrequenz, konzentriert. Mit anderen Worten, das Spektrum fällt zusammen oder die Streuung wird geringer und es wird eine Prozeßverstärkung erreicht. Aus dem Vorhergehenden wird klar, daß die Bandbreite der End-ZF groß genug sein muß, um die zusammengefallene Spektralenergie aufzunehmen. Wenn man eine Unbestimmtheit von ± δf in der Trägerfrequenz des Transmitters zuläßt, sollte die End-ZF-Bandbreite nicht kleiner sein als 2(Δf + δf).
Das von jedem Sender ausgestrahlte Streuspektrumssignal belegt eine relativ breite Bandbreite B (typischerweise in der Größenordnung von 1 MHz). Wenn M Sender gleichzeitig arbeiten, wie es in einem Mehr-Fahrzeugverfolgungssystem der Fall ist, würde das darauf schließen lassen, daß die Verwendung von FDMA eine Bandbreitenforderung von mindestens M · B für das gesamte System stellt. Insbesondere in Stadtgebieten wird wegen des großen Bedarf es das Funkfrequenzspektrum als knappe Ressource angesehen. Daher wird die Verwendung einer Bandbreite von M · B wahrscheinlich als übertrieben betrachtet. Die vorliegende Erfindung gibt eine akzeptable Antwort auf diese Einwände, ohne die mit CDMA verbundene Prozeßverstärkung herabzusetzen.
Die vorliegende Erfindung nutzt die Tatsache daß, obwohl die Bandbreite des von jedem Sender empfangenen Signal sehr breit ist, sie ein quasi-diskretes Spektrum, symmetrisch zum Träger angeordnet, besitzt. Wenn der Abstand zwischen den "Linien" im Vergleich zum Frequenzband, das jede Linie belegt, groß gestaltet wird und wenn der gleiche Abstand für alle Sender verwendet wird, ist es möglich, diese "Linien" oder Bänder durch Versetzen der mittleren Frequenzen aller Sender um relativ kleine Beträge in der folgenden Weise durchzuleiten:
Die Anzahl der gleichzeitigen Übertragungen soll M sein. Wenn alle Sender Verschiebungen der mittleren Frequenzen besitzen, die Vielfache von fRP/M sind, wobei P eine von Null verschiedene ganze Zahl ist, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen, besitzt der i. Kanal eine Verschiebung der mittleren Frequenz von
fi = (i-1)fRP/M (3)
darin ist i = 1, 2, . . . , M.
Die zur Verfügung stehende Breite der einzelnen "Linien" ist jetzt kleiner als fR/M und die einzelnen Kanäle sind so durchgeleitet, daß zwischen den Kanälen keine Interferenz vorhanden ist. Das Ausmaß, in dem die Bandbreite gegenüber der eines einzelnen Kanals vergrößert ist, ist fRP(M-1)/M, verglichen mit einem Zuwachs von mindestens (M-1)·B für eine konventionelle FDMA-Methode. Dabei handelt es sich um eine sehr wesentliche Einsparung. Im Limit, in dem P=1 ist, ist die Bandbreitenausdehung unwesentlich, weil B » fR.
Betrachten wir nun die Prozeßverstärkung. Wenn die effektive Bandbreite des End-ZF-Filters b ist, ist bei vorhandenem kontinuierlichem Spektrum des Breitbandrauschens und der Interferenz eine Prozeßverstärkung von B/b realisierbar. Das empfangene Spektrum von M gleichzeitig arbeitenden Sendern mit Trägerfrequenzverschiebungen, wie in in Gleichung (3) vorher angeführt, besteht aus quasi-diskreten Spektrallinien, getrennt durch
fs = fc/MN = fR/M (4).
Wenn wir die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Sender erhöhen, während die ZF-Bandbreite konstant gehalten wird, verringert sich der Spektrallinienabstand gemäß Gleichung (4). Wenn das der Fall ist, vergrößert sich die Anzahl der in die ZF-Bandbreite fallenden Spektrallinien. Wenn wir die Prozeßverstärkung im Zusammenhang mit mehreren Sendern als das Verhältnis der Leistung vom gewünschten Sender zu der von unerwünschten Sendern definieren, ist klar, daß die Prozeßverstärkung geringer wird, wenn M größer wird, was auf die Leistung zurückzuführen ist, die von den unerwünschten Sendern zum Signal innerhalb der Filterbandbreite b hinzukommt.
Es müssen auch andere Arten von Funkstörungen betrachtet werden. So wird sich z. B. eine kontinuierliche Hochfrequenzwelle (CW) im Durchgangsband des Empfängers in die diskreten Linien ausbreiten, wenn sie mit dem phasenkodierten örtlichen Oszillator gemischt wird. Der Abstand zwischen diesen Linien ist fR = fc/N, wobei fc die Chipgeschwindigkeit des örtlichen Code ist und N die Codelänge. Genau wie für einen Sender, ist das Spektrum zur Frequenzdifferenz zwischen der kontinuierlichen Welle und dem örtlichen Oszillator symmetrisch. Da die Frequenz des Störsignals durch äußere, nicht mit dem Streuspektrumsübertragungssystem in Verbindung stehende Faktoren bestimmt wird, ist es für eine einzelne Spektrallinie mit einer Wahrscheinlichkeit proportional N und mit einem Leistungspegel etwa umgekehrt proportional zu N möglich, in das Durchgangsband b der End-ZF-Stufe zu fallen. Das bedeutet z. B., je kleiner N für eine vorgegebene Chipgeschwindigkeit fc gestaltet wird, desto unwahrscheinlicher ist es für eine Interferenzspektrallinie in die End-ZF-Bandbreite b zu fallen. Wenn das jedoch der Fall ist, ist die Wirkung der Interferenz größer, obwohl eine einzelne Interferenz CW nur einen der M Kanäle im Empfänger beeinflußt.
Aus den vorhergehenden Ausführungen könnte es scheinen, daß bei gegebenem fc ein Mehr-Fahrzeugortungssystem durch Verwendung eines kürzeren Codes effektiver gestaltet werden kann. (Eine untere Grenze wird für die Codelänge durch die Notwendigkeit gesetzt, Reichweitenmehrdeutigkeiten zu vermeiden, d. h. fR&supmin;¹ = N/fc muß viel größer sein, als die Signalausbreitungsverzögerung). In Wirklichkeit ist es jedoch vorteilhafter, einen längeren zu verwenden, um sich mehr an ein Spektralkontinuum in der von jedem Sender ausgesendeten Strahlung anzunähern, während man noch die quasi-diskrete Art des Spektrums nutzen kann. Das ist darauf zurückzuführen, daß es in einer städtischen Umgebung wünschenswert ist, die übertragene Energie so nahe wie möglich in Form eines Kontuums zu streuen, um die Interferenz für konventionelle Funkempfänger zu minimieren.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung verwenden alle Sender den gleichen maximalen PN-Code für die Direktfolge-Zweiphasen-Modulierung ihrer jeweiligen Träger, die im Frequenzbereich gemäß Gleichung (3) getrennt sind. Maximale PN- Folgen werden wegen ihrer gut zu steuernden Autokorrelationseigenschaften bevorzugt. Die Wahl der Codelänge N wird durch die vorher behandelten Faktoren bestimmt und ist, neben anderen Parametern, in Form eines Beispiels für ein 10-Fahrzeug-Ortungssystem in der Tabelle 1 angeführt.

Tabelle 1

Parameter der bevorzugten Ausführung in Form eines Beispiels jedoch ohne Begrenzung.
Anzahl der Kanäle (M) 10
mittlere Nennfrequenz des Mobilsenderbandes (fc) 440 MHz
Codelänge (N) 511 bits
Modulationsart Zwei-Phasen- Direktfolgemodulierung (0 oder π.
Code-Taktfrequenz (fc) 1,024 MHz
Frequenzzunahmen der mobilen Fahrzeuge (fRP/M) 14,2 kHz
In der Haupt-Streuspektrumskeule ausgestrahlte Nennleistung 20 mW.
Der am Fahrzeug angebrachte Sender ist schematisch in Fig. 3 gezeigt. Ein kristallgesteuerter Oszillator und Teiler 21 liefert einen Takt für den Pseudo-Rauschcode-Generator 22 und ist ein Bezugselement, durch das der spannungsgesteuerte Hochfrequenzoszillator 23 über einen programmierbaren Teiler 24 und Phasenvergleicher 25 gesperrt wird. Der Ausgang vom Pseudo- Rausch-Generator gelangt zum Modulator 26, der in Zweiphasenmodulation (0 oder π) den Hochfrequenzträger moduliert. Diese modulierte Welle wird im Ausgangsverstärker 27 verstärkt und von der Antenne 28 ausgestrahlt.
Der Fahrzeugsender kann kontinuierlich senden oder es kann vorgezogen werden, den Sender örtlich oder aus der Distanz ein- und abzuschalten.
Ein Blockdiagramm der Fern-Empfangsstations-Elektronik eines M- Kanal-Systems ist in Fig. 4 gezeigt. In der bevorzugten Ausführung ist die Zeiteinstellung an allen entfernten Orten auf ein empfangenes Zeitsignal synchronisiert, das von einem festen Ort ausgestrahlt wird. Diese Zeitübertragung wird vorzugsweise durch eine Antenne mit großer Verstärkung 31, wie z. B. eine Yagi-Antenne, verbunden mit dem Hochfrequenz (HF)-Teil 32 des Zeitsignalempfängers empfangen. Die Zwischenfrequenz (ZF)-Stufen sowohl der Zeitbezugsquelle als auch der Hauptempfänger befinden sich in der gleichen Einheit 33, in der der örtliche Takt durch die Steuersignale vom Kanal 0 Bezugszeitempfänger 37 synchronisiert wird und der ebenfalls ein Bezugs-Zeitsignal 50 (siehe Fig. 5) für die Verteilung über diese gemeinsame Einheit zu den M Hauptempfängerkanälen 34 liefert.
Die Streuspektrumssignale werden von den Fahrzeugsendern über eine Vertikalantenne 35 und einen Hauptempfänger HF-Teil 36 empfangen und in Zwischenfrequenzen umgewandelt, die ihre Verschiebungen gemäß der vorhergehenden Gleichung (3) beibehalten. Das erfolgt in den ZF-Stufen. Fig. 5 zeigt detaillierter, wie die einzelnen Übertragungen empfangen und ihre Zeiträume verfolgt werden. Unter Bezugnahme auf dieses Diagramm ist zu bemerken, daß alle empfangenen Streuspektrumssignale im ersten Breitbandverstärker 41 bei einer Zwischenfrequenz F verstärkt werden. Dieser Verstärker besitzt eine so breite Bandbreite, daß alle Streuspektrumssignale von den mobilen Sendern hindurchgelangen. Diese verstärkten Signale sind gleich geteilt und gelangen zu M gleichen ersten Mischern 42, von denen jeder durch einen anderen örtlichen Oszillator 43 gespeist wird. Die Frequenzen der örtlichen Oszillatoren F&sub1;, F&sub2;,., . . ,FM sind in Bezug aufeinander gemäß der Gleichung (3) genau wie bei den Trägerfrequenzen verschoben. Folglich ortet der Empfängerkanal i mit örtlicher Frequenz Fj die mittlere Frequenz des vom Sender i bei F&sub0; empfangenen Signals, wobei i = 1, 2, . . . M. Die Ausgangsleistungen der ersten Mischer werden in den zweiten Breitbandverstärkern 44 verstärkt und zu den zweiten Mischern 45 weitergeleitet, wo der in den Codegeneratoren 47 erzeugte PN-Code auf die Eingänge des örtlichen Generators wirkt. Obwohl der gleiche PN-Code verwendet wird, werden die Zeiträume in jedem Kanal unabhängig in Reaktion auf die Zeitraumsteuersignale 48 variiert, die durch Mikrosteuereinrichtungen im Detektor und die Mikrosteuerblocks 46 erzeugt werden. Jeder Zeitraum wird eingeregelt, bis es zum eingehenden Signal für diesen Kanal paßt. Wenn das erfolgt ist, fällt das Spektrum dieses Signals zu einem relativ schmalem Schmalband von Frequenzen (bestimmt durch die Doppler-Frequenzverschiebung und die Sender-Kristall-Oszillator-Unbestimmtheit, wie im Abschnitt 2 vorher behandelt), alle zentriert auf F&sub0;, zusammen. Dieses Schmalbandsignal erscheint am Ausgang des zweiten Mischers 45, passiert den Schmalbandfilter 49 und gelangt zum Detektor- und Mikrosteuerblock 46, der das Signal demoduliert und die Anpassung zwischen dem Zeitraum des eingehenden und des örtlich erzeugten Codes durch entsprechende Voreil-/Nacheil-Einstellung des örtlich erzeugten Codes aufrechterhält. Es gibt viele Wege, wie man den Code-Zeitraum verfolgen kann, die Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt sind und die hier nicht beschrieben werden brauchen. Abschließend wird die Zeitdifferenz zwischen dem Codezeitraum in einem Verfolgungskanal und der Bezugzeiteinstelleinrichtung 50 im Detektor und Mikrosteuerblock 46 gemessen und die gemessene Zeit wird zu einem an einem anderen Ort angeordneten Computer 38 und schließlich über das Modem 39 und die Landleitung 14 der Fig. 4 zum in Fig. 1 gezeigten Zentralcomputer geleitet.

Claims

1. Mehrkanal-Streuspektrum-Übertragungssystem, in dem eine Vielzahl von Streuspektrumssignalen frequenzgeteilt gleichzeitig übertragen werden, um Mehrfachübertragungskanäle vorzusehen, bestehend aus:

einer Vielzahl von Sendern (21-28), jeder zur Übertragung eines Signals, das eine Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern, erzeugt durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rausch-Code, aufweist, so daß das übertragene Signal jedes Kanals eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer ist als sein Spektrallinien oder Spektralbandabstand, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Streuspektrumssignal beabstandete mittlere Frequenzen besitzt, die beabstandet sind bzw. durch Frequenzzunahme gewählt werden, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder Bänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden, wobei die gewählten Frequenzzunahmen geringer sind als die übertragene Bandbreite jedes Signals.

2. System nach Anspruch 1, in dem das übertragene Signal jedes Kanals eine Informationsbandbreite von im wesentlichen Null besitzt.

3. System nach Anspruch 1, in dem die Spektrallinien oder Bänder jedes der Streuspektrumssignale durch eine Frequenz fR beabstandet sind und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale durch Frequenzzunahmen von fRP/M beabstandet sind, wobei P eine von Null verschiedene ganze Zahl und M eine Anzahl von Kanälen größer als 1 ist, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen.

4. System nach Anspruch 1, in der die gewählten Zunahmen, durch die die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale beabstandet sind, so sind, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der einzelnen Streuspektrumssignale.

5. System nach Anspruch 3, in dem P so gewählt ist, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite des einzelnen Streuspektrumssignals.

6. System nach Anspruch 3, in der P kleiner als M gewählt ist.

7. System nach Anspruch 3, in dem P gleich 1 gewählt ist und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale durch die Frequenz fR/M beabstandet sind.

8. System nach Anspruch 3, in dem P gleich M+1 gewählt ist.

9. System nach Anspruch 1, in dem jeder Träger wegen der statistischen Unbestimmtheit seiner Frequenz aus einem Frequenzband besteht und der Abstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern eines aus allen übertragenen Signalen zusammengesetzten Signals etwa gleich der Summe der Informationskanalbandbreite und der Bandbreite der statistischen Unbestimmtheit der Träger, der Codelänge des Pseudo- Rauschcodes und der Taktfrequenz des gewählten Codes, wie z. B. fR=MfL, wobei M die Anzahl der Systemkanäle, fR der Spektrallinienfrequenzabstand der einzelnen Streuspektrumssignale und fL der Frequenzabstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern des zusammengesetzten Signals ist.

10. Ein Empfänger (31-38) für den Empfang einer Vielzahl von gesendeten Streuspektrumssignalen, die frequenzgeteilt gleichzeitig gesendet werden, um eine Vielzahl von Übertragungskanälen vorzusehen, wobei die Kanäle durch die jeweiligen mittleren Signalfrequenzen unterschieden werden, jedes Signal aus einer Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern, erzeugt durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rauschcode, besteht, der Träger aus einem Frequenzband besteht, das sich aus der statistischen Unbestimmtheit seiner Frequenz ergibt, das übertragene Signal jedes Kanals eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer als sein Spektrallinien- oder Spektralbandabstand ist und wobei die mittleren Frequenzen der Streuspektrumssignale durch Frequenzzunahmen beabstandet sind, die gewählt sind, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder die Spektralbänder des jeweils übertragenen Signals durchgeleitet werden, und die gewählten Frequenzzunahmen kleiner sind als die übertragene Bandbreite jedes Signals und der Empfänger gekennzeichnet ist durch Empfängermittel, einschließlich einer Vielzahl von Empfängerkanälen (34), Korrelationsmittel (42-48) für jeden Empfängerkanal, um zu bewirken, daß das Streuspektrumssignal auf dem jeweiligen Kanal auf eine Schmalbandbreite entsprechend der Übertragungskanal-Signalbandbreite, die die Summe der Unbestimmtheitsbandbreite der Trägerfrequenz und der Kanalinformationsbandbreite ist, gebracht wird, so daß es durch Passieren eines Schmalbandfilters (49) mit einer Bandbreite entsprechend der Übertragungskanalsignalbandbreite gewählt wird und im wesentlichen alle Interferenzen von anderen Kanälen sowie Breitbandrauschen von außerhalb der Filterbandbreite eliminiert werden.

11. Empfänger nach Anspruch 10, bei dem jedes Kanalsignal eine Informationsbandbreite von im wesentlichen Null besitzt.

12. Empfänger nach Anspruch 10, in dem die Spektrallinien oder Spektralbänder jedes der Streuspektrumssignale durch eine Frequenz fR beabstandet sind und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale durch Frequenzzunahmen von fRP/M beabstandet sind, wobei P eine von Null verschiedene ganze Zahl und M eine Anzahl von Kanälen größer als 1 ist, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen.

13. Empfänger nach Anspruch 10, bei dem die gewählten Zunahmen, durch die die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale so voneinander beabstandet sind, daß die von allen empfangenen Signalen des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite des einzelnen Streuspektrumssignals.

14. Empfänger nach Anspruch 12, bei dem P so gewählt ist, daß die durch alle empfangenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite des einzelnen Streuspektrumssignals.

15. Empfänger nach Anspruch 12, bei dem P kleiner als M gewählt ist.

16. Empfänger nach Anspruch 12, bei dem P gleich 1 gewählt ist und die mittleren Kanalfrequenzen durch die Frequenz fR/M beabstandet sind.

17. Empfänger nach Anspruch 12, bei dem P mit M+1 gewählt ist.

18. Empfänger nach Anspruch 10, bei dem der Abstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern eines aus allen empfangenen Signalen zusammengesetzten Signals etwa gleich der Summe der Kanalinformationsbandbreite und einer Unbestimmtheitsbandbreite der Träger, einer Codelänge des Pseudo- Rauschcodes und der Taktfrequenz des gewählten Codes , wie z. B. fR=MfL, wobei fL der Frequenzabstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern des zusammengesetzten Signals, fR der Spektrallinienfrequenzabstand des einzelnen Streuspektrumssignals und M die Anzahl der Kanäle ist.

19. Fahrzeugortungs- und -verfolgungssystem, das eine Vielzahl von Fahrzeugen gleichzeitig verfolgen kann, bestehend aus:

einer Vielzahl von mobilen Hochfrequenzsendern, jeder angebracht auf einem Fahrzeug, um ein Streuspektrumssignal, bestehend aus einer Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern und mit einer Informationsbandbreite, die wesentlich geringer ist, als sein Spektrallinien- oder Spektralbandabstand, zu übertragen, das Streuspektrumssignal durch Modulieren eines Trägers mit einem Pseudo-Rauschcode erzeugt wird;

mindestens drei Mehrkanalempfängern (31-38), angeordnet an Orten mit bekanntem Abstand und so eingerichtet, daß sie die Streuspektrumssignale empfangen können, die von jedem der Sender übertragen werden;

Steuerungsmitteln, die mit jedem der Empfänger in Verbindung stehen und Signalverarbeitungseinrichtungen für die Messung der Ausbreitungszeitdifferenzen vom jeweiligen Sender zu jedem Empfänger und dadurch Berechnung der Position des jeweiligen Senders in Bezug auf die Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender so ausgeführt sind, daß die Streuspektrumssignale von den jeweiligen Einzelsendern mittlere Frequenzen besitzen, die voneinander durch Frequenzzunahmen beabstandet sind, die gewählt sind, um zu bewirken, daß die Spektrallinien oder Spektralbänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden, die gewählte Frequenzzunahme kleiner ist als die übertragene Bandbreite jedes Signals, und daß Korrelationsmittel (42-48) in jedem Kanalempfänger vorgesehen sind, um zu bewirken, daß das von einem Einzelsender empfangene und dem jeweiligen Kanal zugeordnete Streuspektrumssignal auf eine Schmalbandbreite entsprechend der übertragenen Kanalsignalbandbreite gebracht wird, die die Summe der Trägerfrequenz-Unbestimmtheitsband breite und der Kanalinformationsbandbreite ist, so daß es gewählt wird, indem es einen Schmalbandfilter (49) passiert und dadurch alle Interferenzen von den übertragenen Signalen eines anderen Kanals sowie auch Breitbandrauschen eliminiert werden.

20. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 19, in dem die Spektrallinien oder Spektralbänder jedes der übertragenen Streuspektrumssignale durch eine Frequenz fR voneinander beabstandet sind und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale durch Frequenzzunahmen von fRP/M beabstandet sind, wobei P eine von Null unterschiedliche ganze Zahl ist und M die Anzahl der gleichzeitig zu verfolgenden Fahrzeuge und größer als 1 ist, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen.

21. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 19, in dem die gewählten Frequenzzunahmen, um die die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale beabstandet sind, so sind, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der übertragenen Einzel-Streuspektrumssignale.

22. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 20, in dem P so gewählt ist, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der übertragenen Einzel-Streuspektrumssignale.

23. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 20, in dem P kleiner als M gewählt ist.

24. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 20, in dem P gleich 1 gewählt ist und die mittleren Frequenzen der einzelnen übertragenen Streuspektrumssignale durch die Frequenz fR/M voneinander beabstandet sind.

25. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 20, in dem P gleich M+1 gewählt ist.

26. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 19, in dem jede der empfangenen Trägerfrequenzen eine statistische Unbestimmtheit aufweist, die gleich der Summe einer statistischen Unbestimmtheit der übertragenen Trägerfrequenz und einer bewegungs- und/oder medium-induzierten Unbestimmtheit in der von den mobilen Sendern empfangenen Frequenz ist und der Abstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern eines aus allen übertragenen Signalen zusammengesetzten Signals etwa gleich der Trägerfrequenz-Unbestimmtheitsbandbreite auf Grund der statistischen Unbestimmtheiten der empfangenen Frequenzen ist, der Pseudo-Rauschcode eine Codelänge und eine Taktfrequenz des Codes besitzen, die so gewählt sind, daß fR = MfL, wobei M die Anzahl der gleichzeitig verfolgten Fahrzeuge, fR der Spektrallinienfrequenzabstand der einzelnen Streuspektrumssignale und fL der Frequenzabstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern des zusammengesetzten Signals ist.

27. Fahrzeugverfolgungssystem nach Anspruch 19, in dem die übertragenen Streuspektrumssignale eine Informationsbandbreite von im wesentlichen Null besitzen.

28. Verfahren für eine Mehrkanal-Kommunikation in einem Spektrum, bestehend aus:

dem Übertragen einer Vielzahl von Streuspektrumssignalen, die in diesem Spektrum frequenzgeteilt gleichzeitig übertragen werden, wobei jedes Signal eine Vielzahl von frequenzbeabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern aufweist, erzeugt durch Modulieren eines Informationsträgers mit einem Pseudo-Rauschcode, so daß jeder Kanal eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer ist, als der Frequenzabstand der Spektrallinien oder Spektralbänder, dadurch gekennzeichnet, daß jede Streuspektrumssignalträgerfrequenz so gewählt ist, daß sie von den benachbarten Trägerfrequenzen durch eine Frequenzzunahme beabstandet ist, so daß bewirkt wird, daß die Spektrallinien oder Spektralbänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden, die Frequenzzunahme kleiner ist als die übertragene Bandbreite jedes Signals; und

der Verarbeitung jedes empfangenen Signals des übertragenen Signals durch Korrelation eines zusammengesetzten Signals aller empfangenen Streuspektrumssignale mit einem lokal erzeugten Pseudo-Rauschcode, um zu bewirken, daß das Streuspektrumssignal auf dem jeweiligen Kanal auf eine Schmalbandbreite gebracht wird, die im wesentlichen der übertragenen Signalinformationsbandbreite entspricht und Passieren des auf die Schmalbandreite gebrachten Signals durch einen Schmalbandfilter (49) entsprechend der jeweiligen mittleren Kanalfrequenz, so daß nur die übertragene Signalinformation passieren kann und um Interferenz von anderen empfangenen Streuspektrumssignalen sowie Breit-bandrauschen von außerhalb der Filterbandbreite zu eliminieren.

29. Verfahren des Übertragens einer Vielzahl von frequenzgeteilten gleichzeitig übertragenen Streuspektrumssignalen im Spektrum in einem Mehrkanal-Kommunikationssystem, bestehend aus:

für jedes Signal Modulieren eines Informationsträgers mit einem Pseudo-Rauschcode, um eine Vielzahl von frequenzbeabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern vorzusehen, so daß jeder Kanal eine Informationsbandbreite besitzt, die wesentlich geringer ist, als der Frequenzabstand der Spektrallinien oder Spektralbänder; gekennzeichnet durch Wahl jeder Streuspektrumssignalträgerfrequenz, daß sie von den benachbarten Trägerfrequenzen durch eine Frequenzzunahme beabstandet ist, die bewirkt, daß die Spektrallinien oder Spektralbänder der jeweils übertragenen Signale durchgeleitet werden und die Frequenzzunahme kleiner ist als die übertragene Bandbreite jedes Signals.

30. Verfahren nach Anspruch 29, weiterhin das Modulieren jedes Kanals in der Weise einschließend, daß er eine Bandbreite von im wesentlichen Null besitzt.

31. Verfahren nach Anspruch 29, weiterhin das Wählen der Spektrallinien oder Spektralbänder jedes Streuspektrumssignals in der Weise einschließend, daß sie durch die Frequenzen fR beabstandet sind und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale durch die Frequenzzunahmen fRP/M beabstandet sind, wobei P eine von Null verschiedene gerade Zahl ist und M eine Anzahl von Kanälen größer als 1, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen.

32. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem weiterhin die gewählten Zunahmen der mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale so beabstandet werden, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der einzelnen Streuspektrumssignale.

33. Verfahren nach Anspruch 31, bei dem weiterhin eine solche Wahl von P erfolgt, daß die durch alle übertragenen Signale des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der einzelnen übertragenen Streuspektrumssignale.

34. Verfahren nach Anspruch 1, in dem weiterhin P kleiner als M gewählt wird.

35. Verfahren nach Anspruch 31, in dem weiterhin P = 1 gewählt wird und die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale so gewählt werden, daß sie durch die Frequenz fR/M beabstandet sind.

36. Verfahren nach Anspruch 31, in dem weiterhin P = M+1 gewählt wird.

37. Verfahren nach Anspruch 29, in dem weiterhin ein solches Modulieren jedes Trägers erfolgt, daß er aus einem Frequenzband auf Grund der statistischen Unbestimmtheit seiner Frequenz besteht und der Abstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern eines aus allen übertragenen Signalen zusammengesetzten Signals etwa gleich der Summe der Kanalinformationsbandbreite und der statistischen Unbestimmtheitsbandbreite des Trägers ist und eine solche Codelänge des Pseudo-Rauschcodes und eine solche Taktfrequenz des Codes gewählt wird, daß fR = MfL, wobei M die Anzahl der Systemkanäle, fR der Spektrallinienfrequenzabstand der einzelnen Streuspektrumssignale und fL der Frequenzabstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern des zusammengesetzten Signals ist.

38. Ein Verfahren der Verarbeitung jedes einer Vielzahl von Streuspektrumssignalen, die gleichzeitig in diesem Spektrum übertragen werden, in einem Mehrkanal-Kommunikationssystem, wobei die Kanäle durch die jeweiligen mittleren Signalfrequenzen unterschieden werden und jedes Signal aus einer Vielzahl von beabstandeten Spektrallinien oder Spektralbändern besteht und die jeweiligen mittleren Signalfrequenzen so sind, daß die Spektrallinien oder Spektralbänder der einzelnen Kanalsignale durchgeleitet werden, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden, gekennzeichnet durch

Korrelation eines zusammengesetzten Signals aller empfangenen Streuspektrumssignale mit einem lokal erzeugten Pseudo-Rauschcode, um zu bewirken, daß das Streuspektrumssignal auf dem jeweiligen Kanal auf eine Schmalbandbreite gebracht wird, die im wesentlichen der Informationsbandbreite des übertragenen Signals entspricht; und

Passieren des auf Schmalbandbreite gebrachten Signals durch einen Schmalbandfilter (49) entsprechend der jeweiligen mittleren Kanalfrequenz, so daß nur die übertragene Signalinformation durchgeht und Interferenz von anderen empfangenen Streuspektrumssignalen sowie Breitbandrauschen von außerhalb der Filterbandbreite eliminiert werden.

39. Verfahren gemäß Anspruch 38 und weiterhin Wahl des Schmalbandfilters (49) jedes Kanals, um eine Informationsbandbreite von im wesentlichen Null zu erhalten.

40. Verfahren nach Anspruch 38 und weiterhin einschließend die Wahl der Spektrallinien oder Spektralbänder jedes der Streuspektrumssignale beabstandet durch eine Frequenz fR und der mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale beabstandet durch Frequenzzunahmen von fRP/M, wobei P eine von Null verschiedene ganze Zahl ist und M die Anzahl der Kanäle größer als 1, so daß P und M keine gemeinsamen Faktoren besitzen.

41. Verfahren nach Anspruch 38, weiterhin einschließend die Wahl der Zunahmen, durch die die mittleren Frequenzen der jeweiligen Signale voneinander beabstandet sind in der Weise, daß die von allen Signalen des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der einzelnen Streuspektrumssignale.

42. Verfahren gemäß Anspruch 40, weiterhin einschließend die Wahl von P in der Weise, daß die von allen empfangenen Signalen des ganzen Systems belegte Bandbreite nicht wesentlich größer ist, als die Bandbreite der einzelnen Streuspektrumssignale.

43. Verfahren nach Anspruch 40, weiterhin einschließend die Wahl von P kleiner als M.

44. Verfahren nach Anspruch 40, weiterhin einschließend die Wahl von P gleich 1 und des Abstandes der mittleren Kanalfrequenzen gleich der Frequenz fR/M.

45. Verfahren nach Anspruch 40, weiterhin einschließend die Wahl von P = M+1.

46. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der Abstand zwischen den Spektrallinien oder Spektralbändern eines zusammengesetzten Signals aus allen empfangenen Signalen etwa gleich der Summe der Kanalinformationsbandbreite und einer Unbestimmtheitsbandbreite der Träger ist, eine Codelänge des Pseudo- Rauschcodes und die Taktfrequenz des Codes so gewählt ist, daß fR = MfL, wobei fL der Frequenzabstand zwischen den Spektralinien oder Spektralbändern des zusammengesetzten Signals, fR der Spektrallinienfrequenzabstand der einzelnen Streuspektrumssignals und M die Anzahl der Kanäle ist.