Title:
Verfahren und Vorrichtung zum Ausgleichen eines Übertragungskanals für Kabelverluste bei einem C8PSK HART-System
Kind Code:
B4


Abstract:

Feldvorrichtung (110) in einem HART-Netzwerk (100), Folgendes umfassend:
einen Eingang zum Empfangen eines Befehls, wobei der Befehl ein HART-Signal mit einer bekannten Abfolge ist;
eine Kanalschätzvorrichtung (403) zum Schätzen von Kanalbeeinträchtigungen basierend auf einem Vergleich zwischen der empfangenen HART-Abfolge und einer gespeicherten HART-Abfolge von gleicher Art wie die empfangene HART-Abfolge;
eine Symbolabbildungsvorrichtung (201), um einen Datenstrom in Symbole aufzuteilen, wobei jedes Symbol eine Gruppe von drei aufeinander folgenden Bits umfasst,
einen Modulator zum Modulieren der Symbole, um ein zu übertragendes Signal (502) zu erzeugen;
eine Kanalausgleichsvorrichtung (310), um das zu übertragende Signal (502) zu empfangen und um das zu übertragende Signal (502) mit den geschätzten Kanalbeeinträchtigungen vorzuverzerren; und
einen Ausgang zum Übertragen des vorverzerrten ausgehenden Signals (501) als Reaktion auf den Befehl. embedded image




Inventors:
O'Keeffe, Dermot G., Mass. (Norwood, US)
Vinereanu, Tudor, Mass. (Norwood, US)
Application Number:
DE112012003518T
Publication Date:
06/28/2018
Filing Date:
08/22/2012
Assignee:
Analog Devices Inc. (Mass., Norwood, US)
International Classes:



Foreign References:
62976912001-10-02
200100016162001-05-24
Attorney, Agent or Firm:
WITTE, WELLER & PARTNER Patentanwälte mbB, 70173, Stuttgart, DE
Claims:
Feldvorrichtung (110) in einem HART-Netzwerk (100), Folgendes umfassend:
einen Eingang zum Empfangen eines Befehls, wobei der Befehl ein HART-Signal mit einer bekannten Abfolge ist;
eine Kanalschätzvorrichtung (403) zum Schätzen von Kanalbeeinträchtigungen basierend auf einem Vergleich zwischen der empfangenen HART-Abfolge und einer gespeicherten HART-Abfolge von gleicher Art wie die empfangene HART-Abfolge;
eine Symbolabbildungsvorrichtung (201), um einen Datenstrom in Symbole aufzuteilen, wobei jedes Symbol eine Gruppe von drei aufeinander folgenden Bits umfasst,
einen Modulator zum Modulieren der Symbole, um ein zu übertragendes Signal (502) zu erzeugen;
eine Kanalausgleichsvorrichtung (310), um das zu übertragende Signal (502) zu empfangen und um das zu übertragende Signal (502) mit den geschätzten Kanalbeeinträchtigungen vorzuverzerren; und
einen Ausgang zum Übertragen des vorverzerrten ausgehenden Signals (501) als Reaktion auf den Befehl.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kanalausgleichsvorrichtung (310) ein Equalizer ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Equalizer von einer Gruppe bestehend aus: einem linearen Equalizer, einem Decision-Feedback-Equalizer, einem blinder Equalizer, einem adaptiver Equalizer, einem Viterbi-Equalizer, einem BCJR-Equalizer und einem Turbo-Equalizer ausgewählt ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der lineare Equalizer von einer Gruppe bestehend aus einem Equalizer mit minimaler mittlerer quadratischer Abweichung (MMSE) und einem Zero-Forcing-Equalizer ausgewählt ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, Folgendes umfassend:
einen Analog-Digital-Umwandler (ADC) (401), um den Befehl vom HART-Netzwerk zu empfangen und den Befehl in ein digitales Signal umzuwandeln.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das HART-Netzwerk ein C8PSK-Netzwerk darstellt.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die bekannte Abfolge im C8PSK-HART-Protokoll definiert ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kanalschätzvorrichtung ein Equalizer ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Equalizer von einer Gruppe bestehend aus einem linearer Equalizer, einem Decision-Feedback-Equalizer, einem blinden Equalizer, einem adaptiven Equalizer, einem Viterbi-Equalizer, einem BCJR-Equalizer und einem Turbo-Equalizer ausgewählt ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der lineare Equalizer von einer Gruppe bestehend aus einem MMSE-Equalizer und einem Zero-Forcing-Equalizer ausgewählt ist.

Feldvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kanalausgleichsvorrichtung (310) und die Kanalschätzvorrichtung (403) ein Gerät von derselben Art sind.

Feldvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kanalausgleichsvorrichtung (310) ein Filter ist, der die Stärke und Phase des zu übertragenden Signals basierend auf den Kanalbeeinträchtigungen vorverzerrt.

Verfahren zum Reduzieren von Kanalbeeinträchtigungen in einer Feldvorrichtung (110) in einem HART-Netzwerk (100), Folgendes umfassend:
Empfangen eines von einem Bedienraum (101) an die Feldvorrichtung (110) übertragenen Befehls, wobei der Befehl ein HART-Signal mit eine HART-Abfolge ist;
Vergleichen der empfangenen HART-Abfolge mit einer gespeicherten HART-Abfolge von gleicher Art, wie die empfangene HART-Abfolge;
basierend auf dem Vergleich, Erkennen der Kanalbeeinträchtigungen im empfangenen Signal;
Abbilden eines Datenstroms in Symbole, wobei ein jedes davon drei aufeinander folgende Bits umfasst;
Modulieren der Symbole, um ein zu übertragendes Signal (502) zu erzeugen;
Vorverzerren des zu übertragenden Signals (502) gemäß den Kanalbeeinträchtigungen; und
Übertragen des vorverzerrten Signals (501) an den Bedienraum (101).

Verfahren nach Anspruch 13, Folgendes umfassend: Umwandeln des Befehls vom Bedienraum (101) in ein digitales Signal.

Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Netzwerk ein C8PSK-HART-Netzwerk ist.

Verfahren nach Anspruch 15, wobei die gespeicherte HART-Abfolge gemäß dem C8PSK-HART-Protokoll definiert wird.

Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Unmapping von Symbolen im Befehl.

Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Umwandeln des vorverzerrten Signals (501) in ein analoges Signal.

Description:
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein HART-System (Highway Addressable Remote Transducer) und insbesondere ein Ausgleichen für Kabelverluste bei einem C8PSK-HART-System.

US 2001/0001616 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren für digitale SCDMA (Synchronous Code Division Multiple Access) Datenübertragung. In Abhängigkeit von der Position einer Empfangseinheit im Netzwerk kann eine Vorverzerrung von Signalen erfolgen. Hierfür erforderliche Filterkoeffizienten werden über einen Bus bereitgestellt.

US 6,297,691 B1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Demodulation von kohärenten und nicht kohärenten modulierten Signalen. Als Beispiel für ein digitales Kommunikationssystem für Prozesssteuersysteme wird ein HART-System genannt.

Das HART-Protokoll stellt einen globalen Standard für das Senden und Empfangen von digitalen Informationen über analoge Kabel zwischen intelligenten Feldvorrichtungen und einem Steuerungssystem dar, mit Verbesserung der herkömmlichen 4-20mA-Signalübertragung durch das simultane Ermöglichen von digitaler Zweiwegekommunikation. 1 veranschaulicht ein schematisches Diagramm eines HART-Netzwerkes. Wie dort gezeigt wird, umfasst ein HART-Netzwerk 100 einen Bedienraum 101 und eine Anzahl von Feldvorrichtungen 110.1 - 110.n, die mit dem Bedienraum 101 verbunden sind. Die Feldvorrichtungen stellen in der Regel Instrumente dar, die vom Bedienraum 101 gesteuert werden, z. B. Drucksensoren, Steuerventile etc. Sie sammeln Informationen als Reaktion auf einen Befehl vom Bedienraum 101 und kommunizieren die Information zurück zum Bedienraum 101 über das HART-Protokoll. Der Bedienraum 101 steuert dann die Feldvorrichtung, z. B. 110.1, gemäß den von dieser Feldvorrichtung empfangenen Informationen. Mittels des HART-Protokolls kommuniziert der Bedienraum 101 mit den Feldvorrichtungen, um eine Konfiguration oder Re-Konfiguration der Vorrichtung, eine Vorrichtungsdiagnostik und - fehlerbeseitigung durchzuführen, ohne dass dabei ein Ingenieur im Feld sein muss. In 1 repräsentieren R1 - Rn und C1 - Cn einen Wirkwiderstand und eine Kapazität von Kommunikationsleitungen, die die Feldvorrichtungen 110.1 - 110.n jeweils mit dem Bedienraum 101 miteinander verbinden, und Rsense steht für die Last des Bedienraums 101 an das Netzwerk.

Datenübertragung mittels kohärenter 8-Weg-Phasenumtastung (Coherent 8-way Phase Shift Keying, C8PSK) wird in der Telekommunikationsbranche häufig verwendet und ist bekannt dafür, dass sie den besten Ausgleich zwischen schnellerer Kommunikationen und niedrigerem Verbrauch für Zweileiter-Feldvorrichtungen schafft.

2 zeigt eine schematische Architektur eines Senders in einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung des Stands der Technik. Wie hier gezeigt wird, wird der Eingang einer Symbolabbildungsvorrichtung 201 mit dem Eingang eines Senders 200 gekoppelt. Die Symbolabbildungsvorrichtung 201 empfängt einen Datenstrom von 9,6 Kbit pro Sekunde und teilt den Datenstrom in Symbole auf, wobei jedes davon eine Gruppe von drei konsekutiven Bits (Tribit) darstellt und in einem Phasenwinkel abgebildet wird. Die Frequenz des Ausgangssignals der Symbolabbildungsvorrichtung 201 beträgt 3,2 KHz.

Der Eingang einer Wertetabelle (Look-up Table, LUT) 202 wird mit dem Ausgang der Symbolabbildungsvorrichtungen 201 verbunden, um die Symbole zu empfangen. Ein Symbol dient als Anhaltspunkt auf der LUT 202, um die reellen und imaginären Anteile des Symbols herauszufinden.

Ein Root-Raised-Cosinus-Filter (RRC-Filter) 203 ist mit dem Ausgang der LUT 202 verbunden, um die imaginären Anteile (Imag) eines Symbols zu empfangen, und ein RRC-Filter 203 ist mit dem Ausgang der LUT 202 verbunden, um die reellen Anteile (Real) des Symbols zu empfangen. Die RRC-Filter 203 und 204 filtern die reellen und imaginären Anteile des Symbols und geben jeweils ein Quadraturphasensignal Q und ein phasengleiches Signal I des Symbols aus.

Ein Eingang von einem Mischapparat 205 ist mit dem Ausgang vom RRC 203 verbunden, um das Quadraturphasensignal Q zu empfangen, und ein weiterer Eingang von dem Mischapparat 205 empfängt eine Trägerwelle cos(ωt). Der Mischapparat 205 multipliziert Q und cos(ωt).

Ein Eingang von einem Mischapparat 206 ist mit dem Ausgang vom RRC 204 verbunden, um das phasengleiche Signal I zu empfangen, und ein weiterer Eingang von dem Mischapparat 206 empfängt eine Trägerwelle sin(ωt). Der Mischapparat 205 multipliziert I und sin(ωt).

Ein Eingang von einem Addierer 207 ist mit dem Ausgang vom Mischapparat 205 verbunden, um das Signal Q × cos(ωt) zu empfangen, und ein weiterer Eingang von dem Addierer 207 ist mit dem Ausgang vom Mischapparat 206 verbunden, um das Signal I × sin(ωt) zu empfangen. Der Addierer 207 kombiniert die zwei Signale miteinander und gibt Q × cos(ωt)+ I × sin(ωt) aus, das Signal, was übertragen werden soll.

Ein Digital-Analog-Konverter (DAC) 208 hat ein Eingang, der mit dem Ausgang des Addierers 207 verbunden ist, und konvertiert das Signal, was übertragen werden soll, Q × cos(ωt)+ I × sin(ωt), in ein analoges Signal.

Ein Eingang von einem Puffer 209 ist mit dem Ausgang vom DAC 208 verbunden. Das analoge Signal wird beim Puffer 209 gepuffert, bevor es in den Übertragungskanal geht.

Die Eigenschaften des Kanals unterscheiden sich je nach Feldvorrichtung in einem HART-Netzwerk in Abhängigkeit von ihrer Entfernung vom Bedienraum. Bei C8PSK-HART-Systemen vom Stand der Technik hat der Bedienraum keine Daten, die den Standort der Feldvorrichtung repräsentieren, und kennt daher nicht die Bandbreite des Kabels zwischen ihm und einer Feldvorrichtung. Die Kabelbandbreite kann hohe Bitfehlerraten beim Empfänger im Bedienraum aufgrund der Nichtlinearität des Kabelsystems verursachen.

Gemäß dem C8PSK-HART-Protokoll können Bandbreitenbeschränkungen eines Kanals vom Bedienraum zu einer Feldvorrichtung geschätzt und durch ein Kanalschätzgerät im Empfänger bei der Feldvorrichtung ausgeglichen werden. Jedoch weisen weder der C8PSK-HART-Standard noch C8PSK-HART-Feldvorrichtungen vom Stand der Technik ein Ausgleichen auf der Senderseite auf.

Es ist daher wünschenswert, ein Verfahren bereitzustellen, um das Signal von einer Feldvorrichtung anzupassen, um damit Kabelbandbreitenbeschränkungen zu bewältigen, und eine Feldvorrichtung bereitzustellen, die die Bandbreitenbeschränkungen in ihrem Übertragungskanal kompensieren kann und einen guten Empfang im Bedienraum unabhängig davon, wo sich die Feldvorrichtung im Netzwerk befindet, ermöglicht.

Figurenliste

Damit die Funktionen der vorliegenden Erfindung verstanden werden können, wird im Folgenden eine Anzahl von Zeichnungen beschrieben. Es sei hier jedoch angemerkt, dass die beigefügten Zeichnungen nur besondere Ausführungsformen der Erfindung zeigen und daher nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs gesehen werden sollten, da die Erfindung auch andere ebenso effektive Ausführungsformen umfassen kann.

  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm von einem HART-Netzwerk.
  • 2 zeigt eine schematische Architektur von einem Sender in einer C8PSK-HART- Feldvorrichtung des Stands der Technik.
  • 3 zeigt eine schematische Architektur von einem Sender in einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine schematische Architektur von einem Empfänger und Sender von einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt simulierte Signale in einem C8PSK-HART-System.
  • 6 zeigt ein Verfahren für das Ausgleichen eines Übertragungskanals in einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Anpassung eines Kurvenverlaufs, der von einer Feldvorrichtung übertragen wird, um Kabelbandbreitenbeschränkungen zu bewältigen, indem das zu übertragende Signal über eine Kanalausgleichsvorrichtung gesendet wird, die das Signal vorverzerrt, um die Bandbreitenbeschränkungen auszugleichen. Die Vorverzerrung kann sicherstellen, dass ein Signal von guter Qualität im Bedienraum empfangen wird.

3 zeigt eine schematische Architektur von einem Sender in einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt wird, kann eine Kanalausgleichsvorrichtung 310 dem Sender in 2 hinzugefügt werden, wobei ihr Eingang mit dem Ausgang des Addierers 207 verbunden ist und sein Ausgang mit dem Eingang von dem DAC 208 verbunden ist. Das zu übertragende Signal kann durch die Kanalausgleichsvorrichtung 310 mit den Kanalbeeinträchtigungen vorverzerrt werden, um die Bandbreitenbeschränkungen auszugleichen. Bei einer Ausführungsform kann die Kanalausgleichsvorrichtung 310 ein Equalizer sein. Beispielsweise kann der Equalizer ein linearer Equalizer (z. B. ein Equalizer mit minimaler mittlerer quadratischer Abweichung (MMSE) und ein Zero-Forcing-Equalizer), ein Decision-Feedback-Equalizer, ein blinder Equalizer, ein adaptiver Equalizer, ein Viterbi-Equalizer, ein BCJR-Equalizer oder ein Turbo-Equalizer sein. Es versteht sich, dass die Kanalausgleichsvorrichtung 310 auch an anderen Stellen in dem Sender plaziert werden kann, z.B. zwischen dem Symbolabbildungsvorrichtung 201 und der LUT 202.

HART ist ein Master-Slave-Protokoll, was bedeutet, dass die intelligente Feldvorrichtung nur „spricht“, wenn sie von einem Master „angesprochen wird“, der in diesem Fall der Bedienraum im HART-System ist. Eine HART-Transaktion besteht aus einem Master-Befehl und einer Slave-Reaktion. Die vom Empfänger einer Feldvorrichtung empfangenen Kanalbeeinträchtigungen können für einen Kabelausgleich im Empfänger der Feldvorrichtungen verwendet werden.

4 zeigt eine schematische Architektur von einem Empfänger und Sender von einer C8PSK-HART-Feldvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, kann bei einem Empfänger 400 in einer Feldvorrichtung 110.n ein Befehl von einem Bedienraum 101 in ein digitales Signal durch einen Analog-Digital-Umsetzer (ADC) 401 umgewandelt werden und dann von einem Kanaltrennschärfenfilter 402 gefiltert werden. Eine Kanalschätzvorrichtung 403 kann die Kanalbeeinträchtigungen schätzen und die Kanalbeeinträchtigungen vor der Demodulation an den Mischern 404 und 405 ausgleichen. Die Kanalbeeinträchtigungen können dann von der Kanalausgleichsvorrichtung 310 in dem Sender 300 zur Vorverzerrung verwendet werden, bevor das zu übertragende Signal in den Übertragungskanal gelangt.

Genauer kann ein Eingang vom ADC 401 mit dem Eingang des Empfängers 400 verbunden werden. Der ADC 401 kann eine analoges Signal vom HART-Netzwerk empfangen und dieses in ein digitales Signal umwandeln.

Ein Eingang des Kanaltrennschärfenfilters 402 kann mit dem Ausgang vom ADC 401 verbunden werden. Der Kanaltrennschärfenfilter 402 kann das digitale Signal vom ADC 401 filtern, damit nur das erwünschte Signal, d h. ein moduliertes C8PSK-HART-Signal, weitergegeben wird. Signale außerhalb des Bandes können gefiltert werden.

Die Kanalschätzvorrichtung 403 kann einen Eingang aufweisen, der mit dem Ausgang vom Kanaltrennschärfenfilter 402 verbunden ist. Die Kanalschätzvorrichtung 403 kann Kanalbeeinträchtigungen (Feldabnormitäten) schätzen, sowohl Größenordnungs- als auch Phasenbeeinträchtigungen, und die Kanalbeeinträchtigungen ausgleichen.

Die Tabelle 1 unten zeigt C8PSK-Meldungssegmente gemäß dem C8PSK-HART-Protokoll. Tabelle 1

SegmentBeschreibungLänge (Anz.der Symbole)Sequenz1Präambel40-67.5°, +67.5°, -67.5°, +67.5°, ... +67.5° (Symbole: 6, 2, 6, 2,... ,6, 2) Unverschlüsselt)2Start-Flag4112.5°, -157.5°, -67.5°, -157.5° (Symbole: 4, 1, 2, 1) (Unverschlüsselt)3Hart-Frameunterschiedlichverschlüsselte Hart-Meldung4Symbole3-112.5°, -112.5°, -112.5° (verschlüsselte Symbole: 0, 0, 0)

Wie gezeigt, hat die Präambel einer Meldung 40 Symbole und stellt eine dem Empfänger 400 bekannte festgelegte Abfolge dar. Die Kanalschätzvorrichtung 403 kann die von ihm empfangene Abfolge mit der Präambelabfolge in Tabelle 1 vergleichen, um die Kanalbeeinträchtigungen zu erkennen und die Kanalbeeinträchtigungen auszugleichen.

Bei einer Ausführungsform kann die Kanalschätzvorrichtung 403 ein Equalizer sein. Bei einer Ausführungsform kann der Equalizer ein linearer Equalizer (z.B. ein Equalizer mit minimaler mittlerer quadratischer Abweichung (MMSE) und ein Zero-Forcing-Equalizer), ein Decision-Feedback-Equalizer, ein blinder Equalizer, ein adaptiver Equalizer, ein Viterbi-Equalizer, ein BCJR-Equalizer oder ein Turbo-Equalizer sein.

Bei einer Ausführungsform kann die Kanalschätzvorrichtung 403 die Kanalbeeinträchtigungen in einem Speicher speichern, auf den die Kanalausgleichsvorrichtung 310 in dem Sender in derselben Feldvorrichtung zugreifen kann.

Bei einer Ausführungsform kann die Kanalschätzvorrichtung 403 in dem Empfänger auf den Sender 300 angewendet werden und als die Kanalausgleichsvorrichtung 310 verwendet werden, so dass die von der Kanalschätzvorrichtung 403 im Empfänger 400 von der Feldvorrichtung geschätzten Kanalbeeinträchtigungen für die Vorverzerrung des vom Sender 300 im Feldvorrichtung an den Bedienraum 101 zu übertragenden Signals verwendet werden können, um damit Fehler bei dem vom Bedienraum 101 empfangenen Signal zu reduzieren oder zu eliminieren.

5 zeigt simulierte Signale in einem C8PSK-HART-System. Ein Signal 501 ist ein von einem Empfänger 400 in einer Feldvorrichtung empfangenes Signal, das verzerrt ist. Ein Signal 502 ist ein ideales Signal, das eine symmetrische Trajektorie aufweist und bei +/-67,5° endet. Die Kanalschätzvorrichtung 403 kann das verzerrte Signal 501 an ihrem Eingang empfangen, die Kanalbeeinträchtigungen ausgleichen und eine ideales Signal 502 an ihrem Ausgang bereitstellen. Genauer kann die Kanalschätzvorrichtung 403 das verzerrte Signal 501 rotieren und zu einem Signal 503 nach unten verschieben und die Stärke des Signals 503 anpassen, um es schmaler zu machen, damit es das ideale Signal 502 wird. Kurz gesagt, kann die Kanalschätzvorrichtung 403 ein dünnes rotiertes Signal erstellen, was sowohl hinsichtlich Stärke als auch Phasenverzerrung korrigiert wurde.

Bei 4 kann das kompensierte Signal von der Kanalschätzvorrichtung 403 einen IQ-Demodulator für die entsprechenden Signale I und Q passieren. Der IQ-Demodulator kann Mischer 404 und 405 umfassen. Ein Eingang vom Mischer 404 kann mit dem Ausgang von der Kanalschätzvorrichtung 403 verbunden sein, um das kompensierte Signal zu empfangen, und ein weiterer Eingang vom Mischer 404 kann mit einem Sinus-Träger verbunden sein. Der Mischer 404 kann das Signal I ausgeben. Ein Eingang vom Mischer 405 kann mit dem Ausgang von der Kanalschätzvorrichtung 403 verbunden sein, um das kompensierte Signal zu empfangen, und ein weiterer Eingang vom Mischer 405 kann den Sinus-Träger mit einer Phasenverschiebung von 90° empfangen. Der Mischer 405 kann das Signal jQ ausgeben.

RRC-Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR) 406 und 407 können mit den Mischern 404 und 405 verbunden sein, um jeweils die Signale I und jQ zu empfangen und die Signale zu filtern.

Eingänge einer Tan-1(Q/I)-Funktion 408 können mit den jeweiligen Ausgang der Filter 406 und 407 verbunden sein, um gefilterte Signale zu empfangen. Die Tan-1(Q/I)-Funktion kann das Symbol extrahieren, um seinen Winkel herauszufinden.

Eingänge einer Symbol-Ummapping-Vorrichtung 409 können mit dem Ausgang der Tan-1(Q/I)-Funktion und mit sign(I) und sign(Q) verbunden sein. Die Symbol-Ummapping-Vorrichtung 409 kann ein Symbol in 3 Bits aufteilen, um die übertragenen Bits zu reproduzieren.

Taktgeberdaten von einem Schaltkreis für Taktgeberdatenwiederherstellung 411 können auf die Bits von der Symbol-Ummapping-Vorrichtung 409 angewendet werden, und die Bits können dann in den Datenpuffer 410 gelangen.

Die von der Kanalschätzvorrichtung 403 im Empfänger 400 erkannten Kanalbeeinträchtigungen können für die Vorverzerrung des Übertragungssignals verwendet werden. Bei 3 kann die Kanalausgleichsvorrichtung 310 im Sender 300 über die Kanalbeeinträchtigungen von der Kanalschätzvorrichtung 403 im Empfänger 400 erfahren und kann dann vorab die Stärke und Phase des vom Addierer 207 kommenden Signals ausgleichen, so dass es, wenn es im Bedienraum empfangen ist, korrekt ist. Bei einer Ausführungsform kann der Eingang der Kanalausgleichsvorrichtung 310 das in 5 gezeigte ideale Signal 502 sein und sein Ausgang das verzerrte Signal 501 in 5 sein.

6 zeigt ein Verfahren für das Ausgleichen eines Übertragungskanals in einem C8PSK-HART-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei 601 kann der Empfänger 400 im Feldvorrichtung 110.n ein eingehendes Signal, das ein gemäß Tabelle 1 formatierter Befehl ist, vom Bedienraum 101 empfangen.

Bei 602 kann das empfangene Signal durch den ADC 401 in ein digitales Signal umgewandelt werden und das digitale Signal kann dann vom Kanaltrennschärfenfilter 402 gefiltert werden, um das HART-Signal auszuwählen.

Bei 603 kann die Kanalschätzvorrichtung 403 die Kanalbeeinträchtigungen erkennen, indem es die Präambel des HART-Signals vom Kanaltrennschärfenfilter 402 mit der in Tabelle 1 gezeigten Präambel vergleicht und die Stärke und Phase des HART-Signals an die in Tabelle 1 gezeigte Meldung angleicht.

Bei 604 kann das ausgeglichene Signal durch die Mischer 404 und 405, die RRC-FIR-Filter 406 und 407, die Tan-1(Q/I)-Funktion 408, die Symbol-Ummapping-Vorrichtung 409 und den Datenpuffer 410 gehen, wie es bezugnehmend auf 4 oben beschrieben wird. Die Daten, die einen Befehl vom Bedienraum 101 darstellen, können dann im Feldvorrichtung 110.n verarbeitet werden.

Das Feldvorrichtung 110.n kann als Reaktion auf den Befehl einen Datenstrom zum Bedienraum 101 zurücksenden. Bei 605 kann der Datenstrom beim Sender im Feldvorrichtung 110.n durch das Symbolabbildungsvorrichtung 201, die LUT 202, die RRCs 203 und 204, die Mischer 205 und 206 und den Addierer 207 gehen, wie es bezugnehmend auf 2 und 3 oben beschrieben wird.

Bei 606 kann die Kanalausgleichsvorrichtung 310 das Signal vom Addierer 207, das das zu übertragene Signal darstellt, gemäß den von der Kanalschätzvorrichtung 403 im Empfänger 400 der Feldvorrichtung erkannten Kanalbeeinträchtigungen vorverzerren.

Bei 607 kann das ausgeglichene Signal durch den DAC 208 in ein analoges Signal umgewandelt werden. Das analoge Signal kann dann vom Puffer 209 gepuffert und zurück an den Bedienraum 101 gesendet werden.

Weitere Ausführungsformen, die Ergebnisse der Untermengen der Elemente oder verschiedene Kombinationen der Elemente der beschriebenen Ausführungsformen darstellen, sind möglich.