FR3002711A1

FR3002711A1 - Digital method for pre-distortion of telecommunication signal processed in electronic circuit, involves allowing pre-distortion coefficients to ensure compensation of distortions of processing of signal in output of electronic circuit

Info

Publication number: FR3002711A1
Application number: FR1351616A
Authority: FR
Inventors: Jerome Joli; Stephane Binczak; Amar Zeher
Original assignee: SELECOM SUD ELECTRONIQUE COMM
Current assignee: SELECOM SUD ELECTRONIQUE COMM
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-29
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: FR3002711B1

Abstract

The method involves performing identification a set of distortion parameters, and performing generation and transfer of coefficients for a set of pre-distortions until checking of a sufficient absence of distortions of phase and/or amplitude at an output of an electronic circuit according to a frequency of broad-band signal processed by the circuit. The set of pre-distortion coefficients are recorded definitely in an impulse response filter (321). The coefficients are arranged to ensure compensation of distortions of processing of the signal in the output of the electronic circuit. An independent claim is also included for a repeater.

Description

PROCEDE DE PRE-DISTORSION NUMERIQUE D'UN SIGNAL ET REPETEUR DE TELECOMMUNICATION INTEGRANT UN FILTRE A REPONSE IMPULSIONNELLE FINIE POUR METTRE EN OEUVRE UN TEL PROCEDE.METHOD FOR DIGITAL TELECOMMUNICATION SIGNAL REPEATER AND TELECOMMUNICATION REPEATER INCORPORATING A FINE IMPULSE RESPONSE FILTER FOR IMPLEMENTING SUCH A METHOD.

DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION L'invention a trait au domaine des télécommunications et plus particulièrement aux procédés de correction des signaux radioélectriques qui se propagent dans l'espace, sous forme d'ondes électromagnétiques modulées dans un spectre de radiofréquence normalisé, entre un émetteur et un récepteur. DEFINITIONS GENERALES DES TERMES DE L'INVENTION En préalable, il est donné ci-après quelques définitions générales des termes techniques qui vont être employés dans le contexte de l'invention, afin d'éviter toute ambiguïté d'interprétation et de lever ainsi d'éventuels problèmes de clarté de l'invention qui pourraient être soulevés pour la mise en oeuvre de cette dernière par l'homme de métier. La télécommunication représente toute transmission, émission et réception à distance, de signes, de signaux, d'écrits, d'images, de 20 sons ou de renseignements de toutes natures, par fils électriques, radioélectricité, liaison optique, ou autres systèmes électromagnétiques. Une « bande de fréquences» occupe toute une gamme de fréquences. 25 « Large bande » est une expression utilisée pour désigner une couverture qui permet une transmission de haut débit, c'est à dire des débits de l'ordre de plusieurs Mégabits au moins. Un « réseau large bande » désigne un réseau de transmission numérique capable d'acheminer de grands débits d'informations (à 30 partir de plusieurs Mégabits). Un « signal large bande » est une répartition de fréquences utilisant la technique du codage numérique. De cette technique découlent plusieurs standards parmi lesquels le « DVB-T » siglaison de « Digital Video Broadcasting - Terrestrial ») qui est déployé 35 pour les transmissions de la télévision numérique. « FPGA » siglaison de « Field-Programmable Gate Array » est un circuit intégré qui, composé de nombreuses cellules logiques élémentaires librement assemblables, peut être reprogrammé après sa fabrication. Une « liaison de communication série » est une transmission numérique qui se fait sur une ligne électrique selon une norme qui définit les caractéristiques électriques de la couche physique d'une interface numérique sérielle avec une transmission qui s'effectue sur la ligne électrique par des variations de tension en mode différentiel. La numérisation d'un signal porté par les ondes électromagnétiques consiste en la conversion d'un signal sous forme analogique (vidéo, image, audio, caractère d'imprimerie, impulsion, etc.), en une suite de nombres représentant ce signal sous forme de données pouvant être traitées par un dispositif informatique ou électronique numérique. Un « circuit électronique » définit un ensemble de composants 15 électroniques interconnectés, souvent à l'aide d'un circuit imprimé, et dont le but est de remplir une fonction. Un « module numérique » dans le contexte de la présente invention, définit la conversion en signal numérisé d'un signal radiofréquence capté, son traitement sous forme numérique et sa 20 conversion à nouveau en signal radiofréquence. Un « répéteur » et plus particulièrement un répéteur terrestre, est un dispositif électronique combinant un récepteur et un émetteur permettant de compenser les pertes de transmission d'un signal radioélectrique en amplifiant et traitant éventuellement le signal, 25 sans modifier son contenu. Le principe d'un répéteur est donc de capter un signal faible et de le retransmettre avec plus de puissance afin de réadapter le signal pour étendre la distance maximale entre deux noeuds d'un réseau à des fins de couverture géographique plus étendue des signaux transmis entre un émetteur et 30 un récepteur éloigné. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR D'une manière générale, les images sur un écran de télévision, les pages Internet ou encore les ondes téléphoniques sont transmises grâce aux systèmes de télécommunications. Il en résulte de 35 volumineux corpus de données à transmettre, sous la forme de signaux représentant l'information à transmettre et un acheminement de toutes ces données sous forme d'un réseau. En télécommunication, la vitesse de transmission des données se caractérise par un « haut » ou un « bas » débit et les réseaux de transmission numérique capables d'acheminer de grands débits d'informations sont dits à large bande. Le signal large bande idéal se caractérise par des amplitudes 5 égales pour toutes les fréquences et une phase linéaire en fonction des fréquences. En télécommunication, les points d'émission et de réception du signal sont très souvent éloignés géographiquement de sorte que la transmission du signal peut s'affaiblir en fonction de la distance 10 parcourue avec pour conséquence immédiate, une mauvaise communication de l'information transmise. Pour lutter contre cette contrainte inévitable d'affaiblissement du signal, des répéteurs sont introduits, à distances régulières, avec pour but de régénérer le signal en lui restituant la puissance perdue tout en étendant la 15 couverture géographique de transmission des signaux. Sur l'ensemble de la transmission, c'est à dire de l'émission jusqu'à la réception, il est souvent constaté que le signal dit « large bande » subit des déformations en amplitude et en phase, c'est à dire que ces composantes fréquentielles et leur temps de 20 propagation ne sont pas constants en fonction de la fréquence. Ce phénomène de déformation d'un signal transmis est communément appelé : distorsion amplitude-fréquence et distorsion phase-fréquence. En général, ces distorsions sont dues aux aléas liés à la propagation du signal proprement dit via les canaux naturels (le 25 bruit, les vibrations, les différences de pressions et de températures, les obstacles, etc....) mais surtout aux imperfections des divers composants électroniques des dispositifs de transmission et de réception, notamment dans les répéteurs. De plus, dans le cas de signaux multi bandes, des signaux adjacents peuvent interférer 30 avec le signal émis et causer des problèmes de brouillage. Il en résulte donc que ces distorsions sont indésirables en altérant la forme du signal original au fur et à mesure que celui ci traverse les divers composants des répéteurs. Les distorsions amplitude-fréquence et phase-fréquence ainsi 35 que le chevauchement des bandes fréquentielles adjacentes peuvent donc parfois rendre le signal inexploitable en provoquant des effets indésirables multiples à savoir notamment: - une perte du débit de transmission à cause des erreurs introduites par les distorsions et les interférences, - et un risque de brouillage des zones voisines dans le cas des répéteurs.FIELD OF APPLICATION OF THE INVENTION The invention relates to the field of telecommunications and more particularly to methods for correcting radio signals that propagate in space, in the form of modulated electromagnetic waves in a standardized radio frequency spectrum, between a transmitter and a receiver. GENERAL DEFINITIONS OF THE TERMS OF THE INVENTION In advance, hereinafter are given some general definitions of the technical terms which will be used in the context of the invention, in order to avoid any ambiguity of interpretation and thus to raise possible problems of clarity of the invention that could be raised for the implementation of the latter by the skilled person. Telecommunication is any remote transmission, transmission and reception of signs, signals, writings, images, sounds or intelligence of any kind, by electrical wires, radio, optical link, or other electromagnetic systems. A "frequency band" occupies a range of frequencies. "Broadband" is an expression used to designate a coverage that allows high-speed transmission, ie bit rates of the order of several megabits or more. A "broadband network" refers to a digital transmission network capable of carrying large data rates (from several megabits). A "broadband signal" is a frequency distribution using the technique of digital coding. From this technique arise several standards including the "DVB-T" siglaison of "Digital Video Broadcasting - Terrestrial" which is deployed 35 for transmissions of digital television. "FPGA" siglaison of "Field-Programmable Gate Array" is an integrated circuit which, composed of many freely configurable elementary logic cells, can be reprogrammed after its manufacture. A "serial communication link" is a digital transmission that is done on a power line according to a standard that defines the electrical characteristics of the physical layer of a serial digital interface with a transmission that is performed on the power line through variations. in differential mode. The digitization of a signal carried by the electromagnetic waves consists of the conversion of a signal in analog form (video, image, audio, printing character, pulse, etc.) into a series of numbers representing this signal in the form of data that can be processed by a digital computing or electronic device. An "electronic circuit" defines a set of interconnected electronic components, often using a printed circuit, and whose purpose is to perform a function. A "digital module" in the context of the present invention defines the conversion to a digitized signal of a captured radio frequency signal, its digital processing and its conversion back to a radio frequency signal. A "repeater" and more particularly a terrestrial repeater, is an electronic device combining a receiver and a transmitter making it possible to compensate the transmission losses of a radio signal by amplifying and possibly processing the signal, without modifying its content. The principle of a repeater is therefore to pick up a weak signal and retransmit it with more power in order to readjust the signal to extend the maximum distance between two nodes of a network for wider geographical coverage of the signals transmitted between a transmitter and a remote receiver. DESCRIPTION OF THE PRIOR ART In general, the images on a television screen, Internet pages or telephone waves are transmitted through telecommunications systems. This results in large volumes of data to be transmitted, in the form of signals representing the information to be transmitted and a routing of all this data in the form of a network. In telecommunications, the data transmission speed is characterized by a "high" or a "low" bit rate and the digital transmission networks capable of carrying large data rates are called broadband. The ideal broadband signal is characterized by equal amplitudes for all frequencies and a linear phase as a function of frequencies. In telecommunications, the signal transmission and reception points are very often geographically distant so that the transmission of the signal can weaken as a function of the distance traveled with the immediate consequence of poor communication of the transmitted information. To combat this inevitable signal attenuation constraint, repeaters are introduced at regular intervals with the aim of regenerating the signal by restoring the lost power while extending the geographical coverage of signal transmission. Over the entire transmission, ie from transmission to reception, it is often found that the so-called "broadband" signal undergoes amplitude and phase deformations, that is to say that these frequency components and their propagation time are not constant as a function of frequency. This phenomenon of deformation of a transmitted signal is commonly called: amplitude-frequency distortion and phase-frequency distortion. In general, these distortions are due to the hazards related to the propagation of the actual signal via natural channels (noise, vibrations, differences in pressures and temperatures, obstacles, etc.), but especially to imperfections. various electronic components of transmission and reception devices, especially in repeaters. In addition, in the case of multiband signals, adjacent signals may interfere with the transmitted signal and cause interference problems. As a result, these distortions are undesirable by altering the shape of the original signal as it passes through the various components of the repeaters. Amplitude-frequency and phase-frequency distortions as well as the overlap of the adjacent frequency bands can therefore sometimes render the signal unusable by causing multiple undesirable effects, namely in particular: a loss of the transmission rate due to the errors introduced by the distortions and interference, and a risk of jamming neighboring areas in the case of repeaters.

Pour tenter de pallier ces désagréments et obtenir une meilleure transmission, le signal porteur de l'information est donc soumis à diverses étapes de traitement dont le filtrage et l'amplification au sein de répéteurs. Des filtres numériques ont été ainsi conçus à l'intérieur des répéteurs afin de sélectionner une bande particulière de fréquences. Dans les répéteurs de dernière génération sont utilisés des filtres à réponse impulsionnelle finie dits filtres « RIF » c'est à dire des filtres numériques ayant une réponse de sortie uniquement basée sur les valeurs du signal d'entrée. Ces filtres RIF se caractérisent par un gain nul et une phase linéaire, c'est à dire qu'ils n'effectuent aucune correction sur le signal de sorte que le signal de sortie a la même amplitude que celle du signal d'entrée et que toutes ses composantes fréquentielles sont retardées de la même manière avec un délai identique.In an attempt to overcome these inconveniences and obtain better transmission, the information-carrying signal is therefore subjected to various processing steps including filtering and amplification within repeaters. Digital filters have been designed inside the repeaters to select a particular band of frequencies. In the last generation repeaters are used finite impulse response filters called "RIF" filters ie digital filters having an output response only based on the values of the input signal. These RIF filters are characterized by a zero gain and a linear phase, ie they do not make any correction on the signal so that the output signal has the same amplitude as that of the input signal and that all its frequency components are delayed in the same way with the same delay.

Ces filtres RIF permettent donc de ne sélectionner que des signaux bien précis et d'empêcher le passage des signaux indésirables ne répondant pas au domaine des fréquences paramétrées. Cette technique de filtre RIF permet en fait de parer aux problèmes de brouillage lors de la transmission d'un signal multi 25 bandes, comme c'est souvent le cas lors de transmissions en large bande du fait de l'interférence qui peut être causée par des signaux adjacents. En ne laissant passer que certaines fréquences prédéfinies, cette technique de filtrage par filtre RIF présente néanmoins 30 l'inconvénient de laisser persister les phénomènes de distorsions amplitude-fréquence et phase-fréquence en fonction des fréquences, dont les corrections s'opèrent toujours aujourd'hui par l'implantation de composants électroniques additionnels dédiés à cet effet de correction. 35 Cette technique de correction a pour inconvénients de grever le coût et d'alourdir le circuit électronique du répéteur, notamment lorsqu'il est nécessaire de corriger de nouvelles distorsions d'amplitude et de phase constatées après mise en service d'un répéteur. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait et d'un cahier des charges 5 préétabli, la demanderesse a imaginé un nouveau procédé de traitement d'un signal de télécommunication par un circuit électronique permettant d'anticiper les distorsions engendrées entre autres par les imperfections des composants électroniques dudit circuit, et de les compenser préalablement afin d'aboutir in fine au 10 redressement du signal distordu à l'intérieur du circuit électronique lui-même. Le procédé de traitement selon l'invention est original en ce qu'il permet d'assurer une pré-distorsion numérique du signal de télécommunication via un filtre à réponse impulsionnelle finie 15 souvent intégré dans un module numérique lequel, équipant le circuit électronique de traitement du signal, assure une numérisation du signal radiofréquence reçu sous format analogique, son filtrage dans une bande passante déterminée grâce à des valeurs de coefficients préenregistrées sous un format approprié pour ledit filtre, et sa 20 restitution sous forme d'un signal radiofréquence sous format analogique à des fins de traitement (amplification) par les autres composants du circuit électronique. Selon la caractéristique principale de l'invention, ce procédé consiste successivement: 25 - à identifier, à la sortie du circuit électronique, les paramètres de distorsions de phase et/ou d'amplitude du signal en fonction de la fréquence, - à partir des susdits paramètres de distorsions de phase et/ou d'amplitude relevés, à générer, par un algorithme basé sur une 30 interpolation, des coefficients permettant d'effectuer dans ledit filtre à réponse impulsionnelle finie, des pré-distorsions du signal numérique destinées à engendrer une précorrection des susdites distorsions d'amplitude et/ou de phase en fonction de la fréquence précédemment relevées en sortie du circuit électronique, 35 - à transférer lesdits coefficients de pré-distorsions dans le susdit filtre à réponse impulsionnelle finie de manière à ce que ce dernier puisse assurer dans le susdit module numérique, une pré-distorsion en amplitude-fréquence et/ou une pré-distorsion en phase- fréquence du signal pour préformer ce dernier à des fins de compensation préalable des distorsions dues au traitement du signal par les divers composants du circuit électronique, - à renouveler les étapes d'identification de paramètres de distorsions, de génération et de transfert de nouveaux coefficients de pré-distorsions jusqu'au contrôle, à la sortie du circuit électronique, de l'absence suffisante de distorsions de phase et/ou d'amplitude en fonction de la fréquence du signal traité par ledit circuit électronique, - et à enregistrer définitivement dans le susdit filtre à réponse impulsionnelle finie, lesdits coefficients de pré-distorsions assurant la compensation des distorsions du traitement du signal en sortie du circuit électronique. Pour mettre en avant l'originalité de ce nouveau concept de pré-distorsion du signal, il est utile de rappeler qu'un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF) se caractérise par une phase linéaire dans la bande passante (bande traversant le filtre), constante hors de cette bande et un gain nul (en dB) dans la bande passante. Aussi, dans un filtre RIF installé dans un module de traitement numérique d'un signal radiofréquence corrigé par un circuit électronique tel celui équipant par exemple un répéteur terrestre, l'amplitude du signal en sortie du module numérique est égale à l'amplitude du signal en entrée avec une phase linéaire pour toutes les fréquences car dans ce type de circuit électronique, seule une sélection de bandes de fréquences est opérée. Dans le cas du filtre à réponse impulsionnelle finie tel qu'imaginé par la demanderesse, les coefficients sont judicieusement calculés pour que le susdit filtre à réponse impulsionnelle finie fournisse en sortie une valeur de gain correspondant à une pré- distorsion en amplitude-fréquence du signal et une valeur de décalage correspondant à une pré-distorsion en phase-fréquence du signal. Un tel procédé de pré-distorsion d'amplitude et/ou de phase en fonction de la fréquence est donc particulièrement innovant en ce que, appliqué au signal numérique via le filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF) habilement modifié, il détourne ce dernier de sa fonction de filtrage proprement dite pour assumer également à l'intérieur dudit module numérique, une pré-distorsion d'amplitude et/ou de phase du signal en fonction de la fréquence, et ce, avant même que celui-ci ne subisse par la suite des déformations (distorsions) par les composants électroniques des autres étages du circuit électronique de traitement du signal qui assurent les fonctions d'amplification, d'éventuelle démodulation, de conversion (en signal intermédiaire), etc... Selon le procédé de pré-distorsion de l'invention, cette définition des coefficients du filtre à réponse impulsionnelle finie assurant la pré-distorsion du signal, est obtenue par un système informatique (du type ordinateur) doté dudit algorithme mathématique préétabli basé sur une interpolation qui pourra être soit linéaire soit par Splines. Préférentiellement, le signal radiofréquence traité par le procédé de pré-distorsion de l'invention est un signal large bande 15 tel qu'utilisé dans les systèmes de télécommunication actuels et futurs. Les susdits paramètres de distorsions de phase et/ou d'amplitude du signal en fonction de la fréquence sont déterminés in situ en sortie du susdit circuit électronique assurant le traitement 20 du signal, comme le circuit installé dans un répéteur terrestre pour assurer la réémission amplifiée en puissance d'un signal radiofréquence. Pour ce faire, les paramètres de distorsions d'amplitude et/ou de phase du signal radiofréquence sont identifiés en sortie du circuit électronique, par des appareils de mesure et de 25 visualisation adaptés tels que les analyseurs de Spectre. Une fois identifiés, ces paramètres sont saisis dans le système informatique qui, à partir d'un algorithme préétabli basé sur une interpolation du type linéaire ou par Splines, fournit des coefficients de précorrection qui seront transférés dans le filtre à réponse 30 impulsionnelle finie afin de pré-déformer le signal dans le module numérique avant que le signal ne soit distordu (déformé) par les composants du circuit électronique qui succèdent au module numérique, d'où le terme spécifiquement choisi de pré-distorsion pour décrire le procédé de l'invention. Il en résulte alors que la 35 pré-distorsion du signal numérique dans le filtre à réponse impulsionnelle finie et les effets de la distorsion opérée ensuite par les imperfections des autres composants électroniques, s'annulent de sorte que le signal est ramené à sa forme originelle à la sortie du circuit électronique. L'ensemble de ces coefficients de pré-distorsion pourra être transféré dans le filtre à réponse impulsionnelle finie implémenté dans un circuit intégré de type FPGA, via un processeur embarqué, une mémoire temporaire et un multiplexeur, au moment de l'implantation dudit circuit intégré dans le module numérique du circuit électronique de sorte que, si par la suite le signal n'est pas altéré par de nouvelles distorsions, après la mise en service in situ du système et du répéteur en l'occurrence, intégrant le circuit électronique, les coefficients du filtre à réponse impulsionnelle finie seront d'ores et déjà préprogrammés pour répondre à la fois au problème de filtrage du signal dans une bande passante prédéterminée et au problème de pré-distorsions d'amplitude et/ou de phase en fonction de la fréquence. Si, par la suite, sur la sortie d'un système (répéteur) déjà installé et renfermant un circuit électronique comportant un module numérique intégrant un circuit intégré de type FPGA doté d'un filtre à réponse impulsionnelle finie, il est constaté des distorsions d'amplitude et/ou de phase non identifiées avant l'installation du dispositif (répéteur), il sera alors possible de transférer dans le filtre à réponse impulsionnelle finie après la mise en service in situ du circuit électronique et via une interface homme-machine, de nouveaux coefficients capables d'assurer préalablement une déformation du signal numérique à l'intérieur du module numérique pour compenser les susdites distorsions d'amplitude et/ou de phase relevés à la sortie du système. Les concepts fondamentaux du procédé de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un répéteur mettant en oeuvre le procédé de pré-distorsion d'un signal conforme à l'invention.These RIF filters therefore make it possible to select only very precise signals and to prevent the passage of unwanted signals that do not correspond to the domain of the parameterized frequencies. This RIF filter technique actually makes it possible to avoid jamming problems when transmitting a multi-band signal, as is often the case with broadband transmissions because of the interference that may be caused by adjacent signals. By allowing only certain predefined frequencies to pass through, this RIF filter filtering technique nevertheless has the disadvantage of allowing the amplitude-frequency and phase-frequency distortion phenomena to persist as a function of the frequencies, the corrections of which still occur today. through the implementation of additional electronic components dedicated to this correction effect. This correction technique has the disadvantage of burdening the cost and weighing down the electronic circuit of the repeater, especially when it is necessary to correct new amplitude and phase distortions observed after putting a repeater into service. DESCRIPTION OF THE INVENTION Based on this state of affairs and a set of pre-established specifications, the Applicant has devised a new method of processing a telecommunication signal by an electronic circuit making it possible to anticipate the distortions generated inter alia by the imperfections of the electronic components of said circuit, and to compensate them beforehand so as ultimately to lead to the recovery of the distorted signal inside the electronic circuit itself. The processing method according to the invention is original in that it makes it possible to ensure a digital pre-distortion of the telecommunication signal via a finite impulse response filter 15 often integrated in a digital module which, equipping the electronic processing circuit signal, provides a digitization of the radio frequency signal received in analog format, its filtering in a bandwidth determined by prerecorded coefficient values in a format appropriate for said filter, and its restitution in the form of a radiofrequency signal in analog format for processing (amplification) purposes by the other components of the electronic circuit. According to the main characteristic of the invention, this method consists in succession of: - identifying, at the output of the electronic circuit, the parameters of phase distortion and / or amplitude of the signal as a function of frequency, - from the said phase distortion and / or amplitude distortion parameters, to be generated, by an algorithm based on interpolation, coefficients making it possible to perform, in said finite impulse response filter, pre-distortions of the digital signal intended to generate precorrecting the aforesaid amplitude and / or phase distortions as a function of the frequency previously recorded at the output of the electronic circuit, - transferring said pre-distortion coefficients into the aforesaid finite impulse response filter so that this last can provide in the aforesaid digital module, an amplitude-frequency pre-distortion and / or a pre-distortion phase-en the signal to preform the signal for pre-compensation of the distortions due to signal processing by the various components of the electronic circuit, - to repeat the steps of identification of distortion parameters, generation and transfer of new coefficients of pre-distortions to the control, at the output of the electronic circuit, of the sufficient absence of phase and / or amplitude distortions as a function of the frequency of the signal processed by said electronic circuit, and to definitively record in the said finite impulse response filter, said pre-distortion coefficients providing compensation for the distortions of the signal processing at the output of the electronic circuit. To highlight the originality of this new concept of signal pre-distortion, it is useful to remember that a finite impulse response (FIR) filter is characterized by a linear phase in the bandwidth (band crossing the filter) , constant out of this band and a null gain (in dB) in the bandwidth. Also, in a RIF filter installed in a digital processing module of a radiofrequency signal corrected by an electronic circuit such as that equipping for example a terrestrial repeater, the amplitude of the signal at the output of the digital module is equal to the amplitude of the signal input with a linear phase for all frequencies because in this type of electronic circuit, only a selection of frequency bands is operated. In the case of the finite impulse response filter as imagined by the applicant, the coefficients are judiciously calculated for the aforesaid finite impulse response filter to output a gain value corresponding to an amplitude-frequency pre-distortion of the signal. and an offset value corresponding to a phase-frequency pre-distortion of the signal. Such a method of amplitude and / or phase pre-distortion as a function of the frequency is therefore particularly innovative in that, applied to the digital signal via the finite impulse response filter (RIF), it diverts the latter from its filtering function itself to also assume inside said digital module, a pre-distortion of amplitude and / or phase of the signal as a function of frequency, and this, even before it undergoes the following deformations (distortions) by the electronic components of the other stages of the electronic signal processing circuit which provide the amplification functions, possible demodulation, conversion (intermediate signal), etc ... According to the method of pre -distorsion of the invention, this definition of the finite impulse response filter coefficients ensuring the pre-distortion of the signal, is obtained by a computer system (computer type). generator) provided with said pre-established mathematical algorithm based on an interpolation which may be either linear or by Splines. Preferably, the radiofrequency signal processed by the pre-distortion method of the invention is a broadband signal as used in present and future telecommunication systems. The aforesaid parameters of phase distortion and / or amplitude of the signal as a function of frequency are determined in situ at the output of the aforesaid electronic circuit for processing the signal, such as the circuit installed in a terrestrial repeater to ensure amplified re-emission. power of a radio frequency signal. For this purpose, the amplitude and / or phase distortion parameters of the radiofrequency signal are identified at the output of the electronic circuit, by suitable measurement and display devices such as spectrum analyzers. Once identified, these parameters are entered into the computer system which, from a pre-established algorithm based on linear type or Spline interpolation, provides precorrection coefficients which will be transferred into the finite impulse response filter in order to pre-deforming the signal in the digital module before the signal is distorted (distorted) by the electronic circuit components succeeding the digital module, hence the specifically chosen term of pre-distortion to describe the method of the invention . As a result, the pre-distortion of the digital signal in the finite impulse response filter and the effects of the distortion subsequently effected by the imperfections of the other electronic components are canceled so that the signal is returned to its original form. at the output of the electronic circuit. All of these pre-distortion coefficients can be transferred into the finite impulse response filter implemented in an FPGA-type integrated circuit, via an on-board processor, a temporary memory and a multiplexer, at the time of the implementation of said integrated circuit. in the digital module of the electronic circuit so that, if thereafter the signal is not altered by new distortions, after the in situ commissioning of the system and the repeater in this case, integrating the electronic circuit, the The finite impulse response filter coefficients will already be preprogrammed to address both the problem of signal filtering in a predetermined bandwidth and the problem of amplitude and / or phase pre-distortions as a function of frequency. . If, subsequently, on the output of a system (repeater) already installed and containing an electronic circuit comprising a digital module incorporating an integrated circuit of FPGA type equipped with a finite impulse response filter, there are distortions of unidentified amplitude and / or phase before the installation of the device (repeater), it will then be possible to transfer to the finite impulse response filter after commissioning of the electronic circuit in situ and via a man-machine interface, new coefficients capable of pre-forming a deformation of the digital signal inside the digital module to compensate for the above-mentioned amplitude and / or phase distortions at the output of the system. Since the fundamental concepts of the process of the invention have been described above in their most elementary form, other details and characteristics will emerge more clearly on reading the description which follows and with reference to the appended drawings, giving As a nonlimiting example, an embodiment of a repeater implementing the method of pre-distortion of a signal according to the invention.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma synoptique illustrant le fonctionnement du circuit électronique d'un répéteur de l'art antérieur.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating the operation of the electronic circuit of a repeater of the prior art.

La figure 2 est un schéma synoptique illustrant en détails le fonctionnement d'un module du circuit électronique de la figure 1. La figure 3 est un schéma synoptique illustrant en détails le fonctionnement d'un élément du module de la figure 2 pour illustrer 5 la mise en oeuvre du procédé de l'invention. DESCRIPTION DU MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ Le répéteur de l'art antérieur ci-dessous décrit à titre d'exemple pour illustrer la mise en oeuvre du procédé de l'invention est du type de celui utilisé généralement pour le traitement du 10 signal dans les réseaux de télévision numérique terrestre (TNT) du type DVB-T (« Digital Video Broadcasting-Terrestrial » ). Avec pour fonction de capter, filtrer, amplifier, puis retransmettre un signal hertzien, un tel répéteur permet d'étendre la couverture de ces réseaux de transmissions hertziennes. 15 Sur le dessin porté par la figure 1, le répéteur est schématisé par son circuit électronique 100 dans lequel un signal d'entrée analogique radio fréquence (flèche d'entrée RF), faible et bruité, est capté par une antenne non représentée. Ce signal RF est ensuite filtré et amplifié en puissance par les composants du circuit 20 électronique 100 pour fournir en sortie un signal radiofréquence (flèche de sortie RF) qui sera retransmis sur le réseau hertzien par une antenne d'émission (non représentée mais qui peut être du même type que l'antenne de réception). De manière commune, ce circuit électronique 100 comporte : 25 - un module radiofréquence 200 permettant de traiter le signal d'entrée RF sous forme analogique pour assumer diverses fonctions d'amplification, de transposition (en fréquence intermédiaire), de filtrage, de régulation, etc... - et un module numérique 300 permettant de convertir et de 30 traiter le signal RF sous forme numérique. Le dessin de la figure 2 a pour objet d'illustrer plus en détails le fonctionnement du module numérique 300 du circuit électronique 100 de la figure 1. Après que la fréquence du signal d'entrée RF soit préalablement transposée en fréquence intermédiaire 35 par un étage de transposition 210 du module hertzien 200, le signal est numérisé par un convertisseur analogique-numérique 310 du module numérique 300, avant de subir un traitement de filtrage numérique dans un circuit intégré de type FPGA 320 dans lequel est implémenté - 10 - un filtre à réponse impulsionnelle finie qui a reçu des coefficients transférés via une interface homme-machine constituée par un système informatique du type ordinateur 400 pour permettre audit filtre à réponse impulsionnelle finie de ne laisser passer qu'une bande passante de fréquences prédéterminées. Ainsi, lors de son passage dans le filtre implémenté dans le circuit intégré 320, le signal numérique subit les effets de filtrage commun de type « stop bande » et « passe bande » grâce au transfert de l'ensemble des coefficients préalablement transférés par le système informatique 400.Fig. 2 is a block diagram illustrating in detail the operation of a module of the electronic circuit of Fig. 1. Fig. 3 is a block diagram illustrating in detail the operation of an element of the module of Fig. 2 to illustrate the implementation of the method of the invention. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The repeater of the prior art below described by way of example to illustrate the implementation of the method of the invention is of the type generally used for the signal processing in networks. digital terrestrial television (DTT) of the DVB-T type ("Digital Video Broadcasting-Terrestrial"). With the function of capturing, filtering, amplifying and then retransmitting a wireless signal, such a repeater makes it possible to extend the coverage of these radio transmission networks. In the drawing carried by FIG. 1, the repeater is shown schematically by its electronic circuit 100 in which a radio frequency analog input signal (RF input arrow), which is low and noisy, is picked up by a not shown antenna. This RF signal is then filtered and amplified in power by the components of the electronic circuit 100 to output a radiofrequency signal (RF output arrow) which will be retransmitted over the radio network by a transmitting antenna (not shown but which may be of the same type as the receiving antenna). In a common manner, this electronic circuit 100 comprises: a radiofrequency module 200 making it possible to process the RF input signal in analog form to perform various functions of amplification, transposition (in intermediate frequency), filtering, regulation, etc ... - and a digital module 300 for converting and processing the RF signal in digital form. The purpose of the drawing of FIG. 2 is to illustrate in more detail the operation of the digital module 300 of the electronic circuit 100 of FIG. 1. After the frequency of the RF input signal is previously transposed into an intermediate frequency by a stage transposition 210 of the radio module 200, the signal is digitized by an analog-digital converter 310 of the digital module 300, before undergoing a digital filtering process in an integrated circuit of the FPGA type 320 in which is implemented a filter finite impulse response which received coefficients transferred via a man-machine interface constituted by a computer type computer system 400 to allow said finite impulse response filter to pass only a bandwidth of predetermined frequencies. Thus, during its passage through the filter implemented in the integrated circuit 320, the digital signal undergoes the common filtering effects of the "stop band" and "pass band" type by transferring all the coefficients previously transferred by the system. computer 400.

Une fois filtré en sortie du circuit intégré 320, le signal numérique est reconstitué en signal analogique radiofréquence par un convertisseur numérique-analogique 330, avant d'être à nouveau transposé en fréquence dans un étage de transposition 220 du module hertzien 200 pour y recevoir les traitements de transformation et notamment d'amplification en puissance paramétrée par le répéteur à des fins de réémission sur le réseau hertzien. A partir de ce système de filtrage très classique dans les répéteurs pour le traitement du signal dans les réseaux de télévision numérique terrestre, le procédé de pré-distorsion de l'invention propose donc, sans aucune modification des composants (ajout et/ou suppression et/ou remplacement) du circuit électronique 100 en place, de compenser entre autres les effets des distorsions de phase et/ou d'amplitude en fonction de la fréquence du signal traité dans le circuit électronique 100.Once filtered at the output of the integrated circuit 320, the digital signal is reconstituted into an analog radio frequency signal by a digital-to-analog converter 330, before being transposed again in frequency in a transposition stage 220 of the wireless module 200 to receive the transformation processing and in particular amplification in power parameterized by the repeater for retransmission on the radio network. From this very conventional filtering system in repeaters for signal processing in terrestrial digital television networks, the pre-distortion method of the invention therefore proposes, without any modification of the components (addition and / or deletion and / or replacement) of the electronic circuit 100 in place, to compensate inter alia the effects of phase and / or amplitude distortions as a function of the frequency of the processed signal in the electronic circuit 100.

Pour illustrer les phases du procédé de pré-distorsion de l'invention, le dessin de la figure 3 développe plus en détails les composants du module numérique 300 et plus particulièrement le circuit intégré FPGA 320 dans lequel est implémenté le filtre à réponse impulsionnelle finie 321 dont les coefficients élaborés par le système informatique 400 à partir de paramètres de distorsions relevés par l'utilisateur, ont été transférés de manière connue, via un processeur de type NIOS 322, une mémoire de stockage 323 et un multiplexeur 324. Dans la première étape de ce procédé de pré-distorsion selon l'invention, les paramètres de distorsions de phase et/ou d'amplitude du signal traité en fonction de la fréquence sont identifiés à la sortie du circuit électronique 100, par des moyens de détection du type appareils de mesure et de visualisation tels qu'un analyseur de spectre branché en sortie du répéteur et capable d'identifier les paramètres de distorsions d'amplitude et/ou de phase du signal. Dans la deuxième étape de ce procédé, ces paramètres de 5 distorsions de phase et/ou d'amplitude relevés par l'analyseur de spectre sont saisis dans le système informatique (ordinateur) 400 qui, à partir d'un algorithme mathématique préétabli utilisant une interpolation soit linéaire soit par Splines, génère en sortie des coefficients permettant d'effectuer dans ledit filtre à réponse 10 impulsionnelle finie 321, des pré-distorsions du signal numérique destinées à engendrer une précorrection des susdites distorsions d'amplitude et/ou de phase prélevées en sortie du répéteur. Dans la troisième étape de ce procédé, les susdits coefficients générés par le système informatique 400 sont acheminés vers le 15 circuit électronique 100, en local ou à distance, et via une liaison filaire 410 de type communication série, pour être transférés dans le susdit filtre à réponse impulsionnelle finie 321, via le processeur NIOS 322, la mémoire de stockage 323 et le multiplexeur 324 du circuit intégré 320. Doté de ces nouveaux coefficients, le 20 filtre 321 ainsi mis à jour pourra, outre sa fonction classique de filtrage du signal dans une bande passante de fréquences prédéterminées, assurer également une pré-distorsion d'amplitude-fréquence et/ou une pré-distorsion en phase-fréquence du signal numérique pour préformer ce dernier à des fins de compensation 25 préalable des distorsions dues au traitement du signal par les divers composants du circuit électronique 100 qui succèdent au module numérique 300. Il sera évidemment possible d'analyser de nouveau le signal en sortie du répéteur en service pour constater si la correction est 30 suffisante. Si tel n'est pas le cas, ces trois étapes d'identification des paramètres de distorsions, de génération et de transfert de nouveaux coefficients de pré-distorsions du procédé de l'invention seront réitérées jusqu'au contrôle, à la sortie du circuit répéteur, de l'absence suffisante de distorsions de phase 35 et/ou d'amplitude. Il va de soi que le procédé de l'invention intègre aussi la possibilité que des coefficients de pré-distorsions d'amplitude-fréquence et/ou de phase-fréquence soient déjà conventionnellement - 12 - prédéterminés pour être enregistrés directement dans la mémoire 323 du circuit intégré 320 lequel, implémenté d'un filtre à réponse impulsionnelle finie 321, pourra être implanté de manière opérationnelle sur le circuit électronique 100 d'un répéteur avant la mise en service de ce dernier. On comprend que le procédé de pré-distorsion du répéteur, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple, il est envisageable de prévoir que les susdits le susdit distribution plus de la ainsi plus techniques coefficients de pré-distorsions soient transférés dans filtre à réponse impulsionnelle finie, avec une différente des coefficients susceptibles de créer, en pré-distorsion, des multi bandes passantes. Il ne sera les le nécessaire, comme c'était le cas auparavant dans traditionnelles, de régénérer les coefficients et filtre correspondant à nouveau pour le filtrage numérique ou 20 d'ajouter de nouveaux composants pour le filtrage analogique 25 30 35To illustrate the phases of the pre-distortion method of the invention, the drawing of FIG. 3 develops in more detail the components of the digital module 300 and more particularly the integrated circuit FPGA 320 in which the finite impulse response filter 321 is implemented. whose coefficients developed by the computer system 400 from user-detected distortion parameters have been transferred in known manner via a NIOS type processor 322, a storage memory 323 and a multiplexer 324. In the first step of this pre-distortion method according to the invention, the parameters of phase distortion and / or amplitude of the signal processed as a function of frequency are identified at the output of the electronic circuit 100, by means of detection of the device type measurement and visualization devices such as a spectrum analyzer connected to the output of the repeater and capable of identifying the distortion parameters amplitude and / or phase of the signal. In the second step of this method, these phase and / or amplitude distortion parameters read by the spectrum analyzer are entered into the computer system (computer) 400 which, from a pre-established mathematical algorithm using a interpolation either linearly or by splines, generates coefficients outputting in said finite impulse response filter 321, pre-distortions of the digital signal intended to generate a precorrection of the above-mentioned amplitude and / or phase distortions. at the output of the repeater. In the third step of this method, the aforesaid coefficients generated by the computer system 400 are routed to the electronic circuit 100, locally or remotely, and via a wired connection 410 of the serial communication type, to be transferred into the aforesaid filter with the new coefficients 321, via the NIOS processor 322, the storage memory 323 and the multiplexer 324 of the integrated circuit 320. With these new coefficients, the 321 filter thus updated may, in addition to its conventional signal filtering function. in a bandwidth of predetermined frequencies, also provide amplitude-frequency pre-distortion and / or phase-frequency pre-distortion of the digital signal for preforming the digital signal for prior compensation of distortions due to the processing of the digital signal. signal by the various components of the electronic circuit 100 which succeed the digital module 300. It will obviously be possible to again to read the signal at the output of the repeater in use to see if the correction is sufficient. If this is not the case, these three steps of identification of the distortion parameters, generation and transfer of new pre-distortion coefficients of the method of the invention will be repeated until the control, at the output of the circuit repeater, the lack of sufficient phase distortions and / or amplitude. It goes without saying that the method of the invention also incorporates the possibility that pre-distortion coefficients of amplitude-frequency and / or phase-frequency are already conventionally predetermined to be recorded directly in the memory 323 of the device. integrated circuit 320 which, implemented a finite impulse response filter 321, can be implemented operationally on the electronic circuit 100 of a repeater before commissioning of the latter. It is understood that the repeater pre-distortion method, which has just been described and described above, has been for the purpose of disclosure rather than limitation. Of course, various arrangements, modifications and improvements may be made to the example above, without departing from the scope of the invention. Thus, for example, it is conceivable to provide that the above-mentioned distribution plus the thus more technical pre-distortion coefficients are transferred in finite impulse response filter, with a different of the coefficients likely to create, in pre-distortion, multi bandwidths. It will not be necessary, as was the case previously in traditional, to regenerate the corresponding coefficients and filter again for digital filtering or to add new components for analog filtering.

Claims

REVENDICATIONS1. A process for the digital pre-distortion of a telecommunication signal processed in an electronic circuit (100) equipped with a digital module (300) incorporating a finite impulse response filter (321) for filtering the signal in a frequency bandwidth predetermined by a pre-established mathematical algorithm defining the values of the coefficients of said filter (321), characterized in that it successively consists of: - identifying, at the output of the electronic circuit (100), the 10 phase distortion parameters and / or amplitude of the signal as a function of the frequency, from the above-mentioned phase distortion and / or amplitude distortion parameters, to generate, by an interpolation-based algorithm, impulse response filter coefficients digital signal for enabling pre-distortions to be made in said finite (321) to cause a precorrection of the aforesaid amplitudes distortions. e and / or phase as a function of the frequency previously recorded at the output of the electronic circuit (100), 20 - transferring said pre-distortion coefficients into the aforesaid finite impulse response filter (321) so that the latter can provide in said digital module (300), an amplitude-frequency pre-distortion and / or a pre-distortion phase-frequency of the digital signal to preform the latter for the purpose of prior compensation of distortions due to the processing of the digital signal. signal by the various components of the electronic circuit (100), - to renew the steps of identification of distortion parameters, generation and transfer of new pre-distortion coefficients to control, at the output of the electronic circuit ( 100), the sufficient absence of phase and / or amplitude distortions as a function of the frequency of the signal processed by said electronic circuit (100), and to record in the aforesaid finite impulse response filter (321), said pre-distortion coefficients providing compensation for the distortions of the signal processing at the output of the electronic circuit (100).

2. Method according to claim 1 characterized in that the aforesaid parameters of phase distortion and / or amplitude of the signal are identified at the output of the aforesaid electronic circuit (100), after commissioning in situ said circuit (100). .

3. Method according to claim 1 characterized in that the processed telecommunication signal is a broadband signal.

4. Method according to claim 1, characterized in that the aforesaid algorithm is based on a linear interpolation.

5. Method according to claim 1, characterized in that the aforesaid algorithm is based on Spline interpolation.

The method according to claim 1, characterized in that said pre-distortion coefficients are calculated such that said finite impulse response filter (321) outputs a gain value corresponding to an amplitude pre-distortion. signal frequency.

The method of claim 1, characterized in that said pre-distortion coefficients are calculated such that said finite impulse response filter (321) outputs an offset value corresponding to a pre-distortion in phase. signal frequency.

8. The method as claimed in claim 1, characterized in that the coefficients making it possible to carry out, in said finite impulse response filter (321), pre-distortions of the digital signal intended to generate a pre-correction of said amplitude 25 and / or phase recorded at the output of the electronic circuit (100), are generated by a computer system (400) with said algorithm based on interpolation.

The method of claim 1, characterized in that said finite impulse response filter (321) is implemented in an FPGA type integrated circuit (320).

10. Method according to claims 1, 8 and 9, characterized in that the aforesaid pre-distortion coefficients generated by the aforesaid computer system (400) are recorded in a memory (323) of the integrated circuit (320) which, implemented from a finite impulse response filter (321) is implanted on said electronic circuit (100).

11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the aforesaid pre-distortion coefficients are transferred in the aforesaid finite impulse response filter (321), with a different distribution of the coefficients likely to create, in addition to pre-distortion, multi bandwidths.

12. Repeater of a telecommunication network in which is implemented the pre-distortion method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises an electronic circuit (100) in which: a radio frequency module (200) makes it possible to process the RF input signal in analog form to perform various functions including the amplification of the analog signal, and a digital module (300) comprising an integrated circuit of the FPGA type (320) in which is implemented a finite impulse response filter (321) for passing a band of predetermined frequencies, a processor (322), a storage memory (323) and a multiplexer (324).

13. Repeater of a telecommunications network according to claim 12, characterized in that the pre-distortion coefficients are transferred from the computer system (400) to the aforesaid finite impulse response filter (321) by a wired connection of the type serial communication.

14. Repeater of a telecommunication network according to claim 13, characterized in that the pre-distortion coefficients are transferred from the computer system (400) to the aforesaid finite impulse response filter (321) by a remote connection of teletransmission type. 30 35