BR112014032810B1

BR112014032810B1 - Método de busca pela presença de um sinal, meio legível por computador, unidade para receber um sinal, e, estação

Info

Publication number: BR112014032810B1
Application number: BR112014032810-2A
Authority: BR
Inventors: Cédric Artigue
Original assignee: Sigfox
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2022-08-16
Also published as: MX2015000214A; SG11201408386UA; CN104509056B; US9768897B2; FR2993119A1; CN104509056A; EP2870740B1; MX342975B; WO2014006351A1; EP2870740A1; US20150155960A1; KR20150035819A; KR102156211B1; BR112014032810A2; FR2993119B1

Abstract

MÉTODO DE BUSCA PELA PRESENÇA DE UM SINAL, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, UNIDADE PARA RECEBER UM SINAL, E, ESTAÇÃO. A invenção refere-se a um método (50) para buscar a presença de um sinal usado com um largura espectral pré-definida (Delta)B em uma banda de multiplexação com uma largura espectral maior que (Delta)B, que compreende as etapas de: (51) calcular um sinal de frequência representativo de uma densidade de energia espectral na banda de multiplexação; (54) calcular um sinal não usado pela filtragem do sinal de frequência por meio de um filtro adequado para eliminar todos ou alguns dos sinais com uma largura espectral igual ou menor que (Delta)B; (56) calcular um sinal da razão de energia representativo da razão entre o sinal de frequência e o sinal não usado; e (57) comparar o sinal da razão de energia com um valor limite pré-definido. A invenção também refere-se a um produto de programa de computador, a uma unidade receptora e a uma estação (30) de um sistema de telecomunicações digitais (10) que compreendem uma unidade receptora como esta.

Description

Fundamentos

[001] A presente invenção refere-se ao campo de telecomunicações digitais e, mais especificamente, refere-se à busca pela presença de um sinal usado de largura espectral pré-definida ΔB em uma banda de frequência compartilhada com uma largura espectral maior que ΔB.

Estado da Técnica

[002] Em sistemas de telecomunicações digitais, é conhecido usar uma mesma banda de frequência, chamada de "banda de multiplexação", para transmissões de sinais usados dos terminais para uma estação.

[003] No geral, os sinais usados têm a mesma largura espectral, e a dita largura espectral é conhecida antecipadamente pela estação. Também é possível, em certos casos, ter uma pluralidade de possíveis larguras espectrais, todas sendo conhecidas antecipadamente pela estação.

[004] Adicionalmente, as frequências centrais ao redor das quais sinais usados podem ser transmitidos também são, no caso mais geral, pré- definidas e conhecidas antecipadamente pela estação. Desse modo, a busca pela presença de um sinal usado transmitido na banda de multiplexação pode ser limitada a uma detecção de energia em cada uma das possíveis frequências centrais.

[005] Entretanto, existem casos em que as frequências de transmissão centrais dos sinais usados não são conhecidas antecipadamente.

[006] Por exemplo, o pedido PCT internacional publicado sob o número WO 2011/154466 descreve um sistema de telecomunicações digitais de banda estreita, em que a largura espectral ΔB dos sinais usados fica na faixa de poucos hertz to centenas de hertz.

[007] Adicionalmente, para garantir um acesso múltiplo por divisão de frequência de estatística forçada (FSFDMA), a derivação de frequência dos ditos sinais usados é maior que a largura espectral ΔB.

[008] Assim, pode ser entendido que, em um caso como este, não é possível saber antecipadamente as frequências centrais ao redor das quais é provável que sinais usados sejam recebidos pela estação do sistema de telecomunicações digitais. Assim, a busca pela presença de um sinal usado na banda de multiplexação deve ser realizada na íntegra da banda de multiplexação e deve, desta maneira, ser acompanhada por uma busca pela frequência central (pelo menos inicial, se ele variar ao longo do tempo) ao redor da qual um sinal usado é recebido pela estação.

[009] Uma presença conjunta e uma busca da frequência central como estas podem ser complexas de alcançar, em particular, se a banda de multiplexação for significativamente maior que a largura espectral ΔB dos sinais usados.

Sumário da Invenção

[0010] A presente invenção visa a superar todas ou parte das limitações das soluções da tecnologia anterior, particularmente, aquelas discutidas anteriormente, pela provisão de uma solução que habilita buscar a presença de um sinal usado com uma frequência central que não é conhecida antecipadamente em uma banda de multiplexação de maneira simples e robusta.

[0011] Adicionalmente, a invenção também visa a prover uma solução que habilita, pelo menos em certas modalidades, a detectar apenas sinais usados capazes de ser decodificados sem erros.

[0012] Com este propósito, e de acordo com um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um método de busca pela presença de um sinal usado em um sinal geral, o dito sinal usado correspondendo a um sinal radioelétrico com uma largura espectral pré-definida ΔB transmitido por um terminal em uma banda de multiplexação com uma largura espectral maior que ΔB, o sinal geral correspondente a todos os sinais radioelétricos recebidos na banda de multiplexação. O método de busca compreende as etapas de: - calcular um sinal de frequência representativo de uma densidade espectral de energia do sinal geral amostrado em frequências elementares da banda de multiplexação, - calcular um sinal, chamado de "sinal não usado", pela filtragem do sinal de frequência por meio de um filtro capaz de suprimir, principalmente, todos ou parte dos sinais com uma largura espectral igual ou menor que ΔB no dito sinal de frequência, - calcular um sinal, chamado de "sinal da razão de energia", representativo da razão, em cada frequência elementar, do sinal de frequência pelo sinal não usado, - comparar o sinal da razão de energia com um valor limite pré-definido, uma frequência elementar para a qual o dito sinal da razão de energia tem um valor máximo local maior que o dito valor limite sendo considerada como a frequência central de um sinal usado presente no sinal geral.

[0013] Um método de busca como este é relativamente simples de implementar, já que ele exige menos operações depois que o sinal de frequência tiver sido obtido. Em particular, o filtro usado para calcular o sinal não usado pode ser um filtro de resposta de impulso finito simples.

[0014] Deve-se notar adicionalmente que o filtro usado para calcular o sinal não usado é um filtro de frequência, isto é, ele realiza, no campo da frequência, uma combinação linear de diferentes amostras do sinal de frequência correspondente a diferentes frequências elementares.

[0015] Desta maneira, a aplicação deste filtro de frequência introduz nenhum outro atraso além daquele correspondente ao tempo de cálculo necessário da convolução, e apenas introduz um deslocamento de frequência que pode ser facilmente compensado. Assim, o método de busca, pelo uso de um filtro de frequência, habilita a detectar rapidamente sinais usados no sinal geral, ao mesmo tempo em que o uso de um filtro de tempo, aplicado em amostras obtidas para diferentes tempos consecutivos, introduzirá necessariamente um atraso, dependendo da ordem do dito filtro de tempo.

[0016] Um método de busca como este é adicionalmente robusto, já que ele usa, para determinar se um sinal usado está presente no sinal geral, um sinal da razão de energia que é representativo da razão de sinal por ruído / interferência que um sinal usado terá em cada frequência elementar.

[0017] De fato, o sinal não usado é representativo, em cada frequência elementar, da energia recebida nesta frequência elementar, os sinais de largura espectral igual ou menor que ΔB (e, desta maneira, todos os sinais usados possivelmente presentes no sinal geral) tendo sido previamente suprimidos.

[0018] O sinal de frequência é representativo, em cada frequência elementar, da íntegra da energia recebida nesta frequência elementar, que corresponde à energia do sinal não usado nesta frequência elementar, possivelmente cumulada com a energia de um sinal usado presente nesta frequência elementar.

[0019] Em modalidades específicas, o método de busca compreende um ou uma pluralidade dos seguintes recursos, tomados separadamente ou de acordo com todas as combinações tecnicamente possíveis.

[0020] Em uma modalidade específica, em que as frequências elementares são separadas por um intervalo de amostragem Δb menor que ΔB, o método compreende uma etapa de calcular um sinal, chamado de "sinal ponderado", pela ponderação do sinal de frequência com uma janela móvel nas frequências elementares, a janela móvel tendo uma largura substancialmente igual a ΔB. Neste caso, o sinal não usado é calculado pela filtragem do sinal ponderado, e o sinal da razão de energia é calculado como representativo da razão, em cada frequência elementar, do sinal ponderado pelo sinal não usado.

[0021] Devido a esta ponderação, a energia, em cada banda substancialmente de largura espectral ΔB, é concentrada ao redor da frequência elementar substancialmente localizada no centro da banda substancialmente de largura de banda ΔB. Desse modo, a detecção de sinais usados é melhorada, particularmente, devido ao fato de que, na presença de um sinal usado, o sinal ponderado terá um valor máximo local no nível da frequência elementar mais próximo da real frequência central do dito sinal usado, embora isto não seja necessariamente verdadeiro no sinal de frequência.

[0022] Adicionalmente, é vantajoso considerar um intervalo de amostragem Δb muito menor que ΔB (por exemplo, menor que ΔB / 4), particularmente, para melhorar a precisão das frequências centrais dos sinais usados. A concentração de energia fica, então, toda, mais vantajosa à medida que a energia de um sinal usado é, então, distribuída através de uma pluralidade de amostras adjacentes do sinal de frequência.

[0023] Em uma modalidade específica, o valor limite é previamente determinado como um valor do sinal da razão de energia acima do qual a probabilidade de decodificar um sinal usado com erros é inferior a 5%, preferivelmente, inferior a 1%.

[0024] "Probabilidade de decodificação um sinal usado com erros" significa a probabilidade de ter, no nível da camada física, pelo menos um bit falso entre os bits obtidos depois da demodulação dos símbolos (BPSK, DBPSK, QPSK, 16QAM, etc.) e depois da decodificação de canal se uma codificação de canal tiver sido realizada pelo terminal que transmitiu o sinal usado.

[0025] Uma seleção de valor limite como esta para o sinal da razão de energia é particularmente vantajosa em que ela habilita limitar a detecção a sinais usados capazes de ser decodificados sem erro com uma alta probabilidade. Uma seleção de valor limite como esta é possível devido ao fato de que o sinal da razão de energia é representativo da razão de sinal por ruído / interferência que um sinal usado terá em cada frequência elementar, de forma que um valor limite adaptado possa ser previamente definido, por exemplo, por simulação.

[0026] Deve-se notar que um critério como este de baixa probabilidade de decodificação de um sinal usado com erros é muito diferente de um critério de alta probabilidade de detecção. De fato, nesta modalidade específica, apenas sinais usados para os quais é quase garantido ter uma decodificação sem erro são detectados. Assim, sinais usados não serão detectados se a probabilidade de decodificação destes com erros for muito alta, de acordo com o que, a probabilidade de detecção pode ser baixa.

[0027] Uma modalidade como esta é preferivelmente visada em sistemas de telecomunicações digitais que podem tolerar uma probabilidade de detecção de baixo desempenho, por exemplo, devido ao fato de que um mesmo sinal usado é retransmitido uma pluralidade de vezes por cada terminal.

[0028] Como um equivalente, um método de busca como este habilita a otimizar o uso da capacidade de cálculo de uma estação projetada para decodificar sinais usados, já que a dita capacidade de cálculo é principalmente usada para o processamento de sinais usados suficientemente poderosos para serem decodificados.

[0029] De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um produto de programa de computador que compreende um conjunto de instruções de código de programa que, quando forem executadas por um ou uma pluralidade de processadores, implementam um método de busca pela presença de um sinal usado em um sinal geral de acordo com a invenção.

[0030] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção refere-se a uma unidade para receber um sinal usado correspondente a um sinal radioelétrico de largura espectral pré-definida ΔB transmitido por um terminal em uma banda de multiplexação com uma largura espectral maior que ΔB, a dita unidade receptora compreendendo dispositivo configurado para buscar a presença de um sinal usado na banda de multiplexação de acordo com um método de acordo com a invenção.

[0031] De acordo com um quarto aspecto, a invenção refere-se a uma estação de um sistema de telecomunicações digitais, a dita estação compreendendo uma unidade receptora de acordo com a invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

[0032] A invenção será melhor entendida na leitura da seguinte descrição, dada como um exemplo não limitante, em relação aos desenhos, que mostram: - figura 1: uma representação simplificada de um sistema de telecomunicações digitais, - figura 2: um diagrama que ilustra as principais etapas de um método de busca de sinal usado, - figuras 3a a 3d: exemplos de sinais de frequência obtidos na saída das etapas do método de busca da figura 2.

[0033] Nestes desenhos, referências idênticas de um desenho para um outro designam elementos idênticos ou similares. Por objetividade, os elementos mostrados não estão em escala, a menos que de outra forma mencionado.

Discussão Detalhada das Modalidades

[0034] A figura 1 mostra muito esquematicamente um sistema de telecomunicações 10 que compreende uma pluralidade de terminais 20 e uma estação 30.

[0035] No contexto da invenção, "estação", no geral, significa qualquer dispositivo receptor capaz de receber sinais radioelétricos. A estação 30 é, por exemplo, qualquer um dos terminais 20 ou um dispositivo específico, tal como um ponto de acesso de uma rede de telecomunicações com fios ou sem fios, que centraliza os dados transmitidos por cada um dos ditos terminais 20.

[0036] "Sinal radioelétrico" significa uma onda eletromagnética que se propaga por meio de dispositivo sem fios, com frequências no espectro convencional de ondas radioelétricas (de poucos hertz até diversas centenas de gigahertz) ou em bandas de frequência vizinhas.

[0037] Deve-se notar que o caso de uma transmissão de dados dos terminais 20 para a estação 30 é principalmente considerado. A possível transmissão de dados da estação 30 para os terminais 20 não está compreendida no escopo da invenção.

[0038] Os terminais 20 transmitem sinais usados para a estação 30 em uma banda de frequência compartilhada, chamada de "banda de multiplexação", com uma largura espectral ΔM.

[0039] Os sinais usados transmitidos pelos terminais 20 têm uma largura espectral pré-definida ΔB menor que ΔM. Preferivelmente, a largura espectral ΔM da banda de multiplexação é significativamente maior que a largura espectral ΔB dos sinais usados, para poder multiplexar um grande número de terminais 20. Por exemplo, a largura espectral ΔM é pelo menos cem vezes maior que a largura espectral ΔB.

[0040] As larguras espectrais ΔB e ΔM são, ambas, conhecidas antecipadamente pela estação 30. Entretanto, a frequência central ao redor da qual um terminal 20 transmite um sinal usado não é necessariamente conhecida antecipadamente pela estação 30. Isto é, por exemplo, verdadeiro, da forma previamente indicada, quando a derivação de frequência dos sinais usados for maior que a largura espectral ΔB dos ditos sinais usados (veja pedido WO internacional 2011/154466).

[0041] A seguinte descrição considera, sem que isto seja uma limitação, um sistema de telecomunicações digitais, tal como descrito no pedido WO internacional 2011/154466, em que os sinais usados têm uma banda estreita (largura espectral ΔB na faixa de poucos hertz até centenas de hertz) e a derivação de frequência dos ditos sinais usados é maior que a largura espectral ΔB.

[0042] Deve-se notar adicionalmente que a largura espectral ΔB dos sinais usados corresponde à largura espectral instantânea dos ditos sinais usados. De fato, deve ser entendido que as frequências sucessivamente tomadas durante o tempo por um sinal usado devem corresponder a uma banda de frequência com uma largura maior que ΔB, particularmente, devido à derivação de frequência do dito sinal usado.

[0043] Desta maneira, a estação 30 deve buscar pela presença do sinal usado na íntegra da banda de multiplexação, em conjunto com uma busca pelas frequências centrais dos sinais usados presentes na dita banda de multiplexação.

[0044] Com este propósito, a estação 30 compreende particularmente uma unidade receptora capaz de receber um sinal geral correspondente a todos os sinais radioelétricos recebidos na banda de multiplexação.

[0045] A unidade receptora compreende um módulo receptor analógico e um módulo receptor digital.

[0046] O módulo receptor analógico compreende um conjunto de dispositivos, considerado como conhecido por versados na técnica (antenas, filtros analógicos, amplificadores, osciladores locais, mixadores, etc.), capaz de deslocar a frequência do sinal geral.

[0047] A unidade receptora analógica transmite um sinal analógico correspondente ao sinal geral deslocado ao redor de uma frequência intermediária inferior à frequência central da banda de multiplexação, e que pode ser zero (em cujo caso dois sinais analógicos são providos, correspondentes de maneira conhecida aos caminhos na fase I e na quadratura Q).

[0048] O módulo receptor digital compreende, de maneira conhecida, um ou uma pluralidade de conversores analógico para digital (A/D) capaz de amostrar o(s) sinal(is) analógico(s) distribuído(s) pelo módulo receptor analógico, com um período de amostragem pré-definido, para obter um sinal digital St representativo do(s) sinal(is) analógico(s).

[0049] O módulo receptor digital compreende adicionalmente uma unidade para processamento do sinal digital na saída dos conversores A/D. A unidade de processamento executa particularmente, com base no sinal digital, as etapas de um método 50 de busca pela presença de um sinal usado no sinal geral, descrito com detalhes adicionais a seguir.

[0050] A unidade de processamento, por exemplo, compreende um processador e uma memória eletrônica com um produto de programa de computador armazenado em si, na forma de um conjunto de instruções de código de programa que, quando elas forem executadas pelo processador, implementam todas ou parte das etapas de um método 50 de busca pela presença de um sinal usado de acordo com a invenção. Em uma variação, a unidade de processamento compreende circuitos lógicos programáveis, do tipo FPGA, PLD, etc., e/ou circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs), capazes de implementar todas ou parte das etapas do dito método de busca 50.

[0051] A figura 2 mostra as principais etapas de um método 50 de busca pela presença de um sinal usado transmitido por um terminal 20 na banda de multiplexação, que são: - 51 calcular um sinal de frequência Sf, - 54 calcular um sinal, chamado de "sinal não usado" Snu, - 56 calcular um sinal, chamado de "sinal da razão de energia" Srp, - 57 comparar o sinal da razão de energia Srp com um valor limite pré-definido.

[0052] Na modalidade ilustrada na figura 2, o método de busca 50 também compreende, além das etapas principais descritas, etapas opcionais que serão descritas a seguir.

[0053] O sinal de frequência Sf calculado durante a etapa de cálculo 51 é representativo de uma densidade espectral de energia do sinal geral, a dita densidade espectral de energia sendo chamada de "PSD" a seguir.

[0054] Mais particularmente, o sinal de frequência Sf é formado por N amostras Sf(n) (0 ≤ n ≤ N - 1) representativas dos valores tomados pela densidade espectral de energia PSD do sinal geral em frequências elementares fn (0 ≤ n ≤ N - 1) regularmente distribuídas na banda de multiplexação com um intervalo de amostragem Δb considerado de maneira tal que N • Δb = ΔM. Em outras palavras: - Sf = {Sf(n), com 0 ≤ n ≤ N - 1}, - Sf(n) ~ PSD(fn), "~" significando "representativo de", - fn = f0 + n • Δb, com 0 ≤ n ≤ N - 1.

[0055] Para estimar precisamente a frequência central de um possível sinal usado presente no sinal geral, o intervalo de amostragem Δb é adicionalmente selecionado para ser menor que a largura espectral ΔB dos sinais usados. Em modalidades preferidas, o intervalo de amostragem Δb é muito menor que a largura espectral ΔB, por exemplo, menor que ΔB / 4.

[0056] A figura 2 mostra uma modalidade específica da etapa 51 de calcular o sinal de frequência Sf. Nesta modalidade, a etapa 51 de calcular o sinal de frequência Sf compreende as subetapas de: - 510 calcular uma transformada rápida de FOURIER (FFT) do sinal digital St, que é um sinal definido no domínio do tempo, - 511 calcular o sinal de frequência Sf como o módulo, em cada frequência elementar, do resultado da transformada rápida de FOURIER.

[0057] Sabe-se que a densidade espectral de energia do sinal digital St (representativo do sinal geral) é obtida, em cada frequência elementar, pelo cálculo do quadrado do módulo do resultado da transformada rápida de FOURIER. Assim, o sinal de frequência Sf é ligado à densidade espectral de energia PSD do sinal geral pela seguinte expressão:

[0058] A figura 3a mostra, em escala logarítmica, um exemplo da densidade espectral de energia PSD de um sinal geral deslocado em relação à banda base. Em outras palavras, a figura 3a mostra a variação da função 20 • log(Sf(n)) para frequências elementares distribuídas em um intervalo de frequência [-ΔM / 2; ΔM / 2].

[0059] Deve-se notar que a densidade espectral de energia PSD, na figura 3a, compreende uma linha centralizada na frequência zero, que corresponde a um componente CC indesejado, chamado de "CC" na dita figura 3a. De fato, é conhecido por versados na técnica que a frequência zero é, no geral, muito perturbada, de acordo com o que, ela é mais frequentemente ignorada na busca pela presença dos sinais usados devido ao fato de que: - o componente CC indesejado arrisca levar a uma falsa detecção (isto é, a errônea consideração de que um sinal usado, centralizado na frequência zero, está presente), - mesmo embora um sinal usado esteja presente e centralizado na frequência zero, a probabilidade de decodificação deste sem erros é baixa.

[0060] Na modalidade ilustrada na figura 2, o método de busca 50 compreende uma etapa 52 de calcular um sinal, chamado de "sinal ponderado" Sm. O sinal ponderado Sm calculado durante a etapa 52 é obtido pela ponderação do sinal de frequência Sf com uma janela móvel em frequências elementares fn (0 < n < N - 1), a dita janela móvel tendo uma largura substancialmente igual à largura espectral ΔB dos sinais usados.

[0061] Esta ponderação do sinal de frequência Sf visa a concentrar a energia, em cada banda substancialmente com uma largura espectral ΔB, ao redor da frequência elementar substancialmente localizada no centro da banda substancialmente de largura de frequência ΔB. Desse modo, na presença de um sinal usado, o sinal ponderado Sm deve compreender teoricamente um valor máximo local no nível da frequência elementar mais próximo da real frequência central do dito sinal usado, embora isto não seja necessariamente verdadeiro no sinal de frequência Sf.

[0062] Desta maneira, o sinal ponderado Sm é representativo, em cada frequência elementar, da íntegra da energia recebida em uma banda de largura de frequência ΔB centralizada nesta frequência elementar, que corresponde à energia do sinal não usado nesta banda, possivelmente, cumulada com a energia de um sinal usado presente nesta banda.

[0063] A etapa 52 de calcular o sinal ponderado Sm, por exemplo, compreende calcular a seguinte expressão:

em que: - h = {h(m), com -M / 2 < m ≤ M / 2} é a janela móvel usada para a ponderação, M sendo um número inteiro par, - Sf(n + m) = Sf(n + m) se 0 ≤ n + m ≤ N - 1 - Sf(n + m) = 0 se n + m < 0 ou se n + m > N - 1.

[0064] Para ter uma janela de ponderação da largura de frequência substancialmente igual à largura espectral ΔB, M é, por exemplo, selecionado para ser de maneira tal que (M - 2) • Δb < ΔB < (M + 2) • Δb.

[0065] Em uma modalidade específica, a janela móvel usada é uma janela retangular simples. Em outras palavras, h(m) = 1 / (M + 1) com -M / 2 < m < M / 2. Nada impede, de acordo com outros exemplos, considerar outros tipos de janelas sliding, possivelmente, representativas de médias ponderadas.

[0066] Na modalidade específica ilustrada na figura 2, o método de busca 50 compreende uma etapa 53 durante a qual o sinal ponderado Sm é convertido para a escala logarítmica, pelo cálculo de um sinal Slog:Slog(n) = 20 • log(Sm(n)), com 0 < n < N - 1

[0067] Passar para uma escala logarítmica é vantajoso para habilitar a calcular mais simplesmente o sinal da razão de energia Srp.

[0068] A figura 3b mostra um sinal Slog obtido a partir do sinal ilustrado na figura 3a. Da forma ilustrada na figura 3b, a ponderação mostra valores máximos locais R1, R2, R3 capazes de corresponder a sinais usados, por uma concentração da energia dos sinais usados ao redor de suas frequências centrais, mas, também, por uma diminuição nas flutuações de uma densidade espectral da energia do ruído presente no sinal de frequência Sf.

[0069] Em uma modalidade específica ilustrada na figura 2, o sinal Slog originado do sinal ponderado Sm e representativo da densidade espectral de energia DSP do sinal geral é, então, distribuído para duas diferentes ramificações de processamento: - uma primeira ramificação, em que o sinal não usado Snu é calculado a partir do sinal Slog (etapa de cálculo 54) - uma segunda ramificação, em que um sinal, chamado de "sinal deslocado" Sd, é calculado a partir do sinal Slog.

[0070] Na primeira ramificação, o sinal não usado Snu é calculado pela filtragem do sinal Slog por meio de um filtro capaz de suprimir todos ou parte dos sinais com uma largura espectral igual ou menor que ΔB.

[0071] Assim, a etapa 54 de calcular o sinal não usado Snu realiza uma filtragem passa baixo das variações de frequência do sinal Slog na banda de multiplexação. De fato, as "rápidas" variações do sinal Slog, que correspondem a sinais que ocupam uma banda de frequência estreita, serão mais atenuados que "lentas" variações de frequência do sinal Slog, que correspondem aos sinais que ocupam uma ampla banda de frequência.

[0072] O filtro usado durante a etapa 54 de cálculo do sinal não usado Snu é capaz de atenuar fortemente os sinais que ocupam uma banda de frequência igual ou menor que ΔB, se comparados com os sinais que ocupam uma banda de frequência maior que ΔB. O desenho de um filtro como este é considerado como nas capacidades de versados na técnica.

[0073] Devido ao uso de um filtro com as características descritas, entende-se que, no sinal não usado obtido Snu: - os sinais usados possivelmente presentes no sinal geral (e, assim, no sinal Slog) serão fortemente atenuados, - o ruído, de densidade espectral substancialmente constante na íntegra da banda de multiplexação, será levemente atenuado.

[0074] Desta maneira, a filtragem do sinal Slog habilita obter um sinal não usado Snu representativo, em cada frequência elementar, da energia recebida em uma banda de largura de frequência ΔB centralizada nesta frequência elementar, os sinais de largura espectral igual ou menor que ΔB (e, desta maneira, todos os sinais usados possivelmente presentes no sinal geral) tendo sido previamente suprimidos. O sinal não usado Snu é, assim, representativo de ruído / interferência presentes na banda de multiplexação.

[0075] Desta maneira, a filtragem do sinal Slog provê um sinal não usado Snu, em que os sinais usados foram substancialmente suprimidos.

[0076] A figura 3c mostra um sinal não usado Snu obtido a partir do sinal Slog ilustrado na figura 3b. Pode ser observado que, devido à filtragem, valores máximos locais R1, R2 e R3 foram fortemente atenuados, embora um nível médio do sinal Slog na banda de multiplexação tenha sido levemente atenuado.

[0077] Na segunda ramificação, o método de busca 50 compreende uma etapa 55 durante a qual o sinal Slog, originado do sinal ponderado, é deslocado na frequência, para obter um sinal deslocado Sd com sua frequência realinhada com o sinal não usado Snu.

[0078] De fato, o sinal não usado Snu exibe, de maneira conhecida, um deslocamento de frequência que é introduzido pela filtragem de frequência e que depende da ordem do filtro de frequência implementado. A determinação do deslocamento de frequência introduzido e sua compensação são realizadas de uma maneira simples, pelas operações consideradas nas capacidades de versados na técnica.

[0079] O método de busca de sinal usado 50, então, compreende a etapa 56 de calcular o sinal da razão de energia Srp, o dito sinal da razão de energia sendo representativo, em cada frequência elementar, de uma razão do sinal ponderado Sm obtido para esta frequência elementar pelo sinal não usado Snu obtido para esta frequência elementar.

[0080] No exemplo ilustrado na figura 2, o sinal da razão de energia Srp é calculado a partir do sinal não usado Snu e do sinal deslocado Sd, que corresponde essencialmente ao sinal ponderado Sm.

[0081] Devido ao fato de que tanto o sinal não usado Snu quanto o sinal deslocado Sd estão em escala logarítmica, o sinal da razão de energia Srp é calculado pela simples subtração, em cada frequência elementar, do sinal não usado Snu do sinal deslocado Sd:Srp(n) = Sd(n) - Snu(n), com 0 < n < N - 1.

[0082] A figura 3d mostra um sinal da razão de energia Srp obtido a partir dos sinais ilustrados nas figuras 3b e 3c.

[0083] O método de busca de sinal usado 50, então, compreende a etapa 57 de comparar o sinal da razão de energia Srp com um valor limite pré- definido Vmin. Durante esta etapa, uma frequência elementar para a qual o dito sinal da razão de energia Srp tem um valor máximo local maior que o dito valor limite Vmin é considerada como a frequência central de um sinal usado presente no sinal geral.

[0084] No exemplo ilustrado na figura 3d (em que o componente CC indesejado foi ignorado), o valor limite considerado Vmin é substancialmente igual a 8 decibéis (dB), e pode ser observado que os valores máximos locais R1, R2 e R3 são, todos os três, maiores que o dito valor limite Vmin. Desta maneira, estes três valores máximos locais R1, R2 e R3 são considerados correspondentes aos sinais usados, e as frequências elementares para as quais estes valores máximos locais foram obtidos são consideradas como as respectivas frequências centrais destes sinais usados.

[0085] Em uma modalidade preferida, o valor limite Vmin é previamente determinado como um valor do sinal da razão de energia Srp acima do qual a probabilidade de decodificação de um sinal usado detectado com erros é inferior a 5%, preferivelmente, inferior a 1%.

[0086] Uma seleção de valor limite como esta Vmin é vantajosa, já que ela habilita otimizar o uso de uma capacidade de cálculo da estação 30, já que a dita capacidade de cálculo é usada, principalmente, para processar sinais usados que são suficientemente poderosos para serem decodificados.

[0087] Mais no geral, o escopo da presente invenção não é limitado às modalidades descritas anteriormente como exemplos não limitantes.

[0088] Em particular, nada impede, de acordo com outros exemplos, ter a etapa 53 de converter para a escala logarítmica executada em um local diferente no método de busca 50, por exemplo, executada, por um lado, no sinal não usado Snu e, por outro lado, no sinal deslocado Sd, exatamente antes da etapa 56 de calcular o sinal da razão de energia Srp.

[0089] Adicionalmente, o método de busca 50, no supradescrito exemplo, compreende duas ramificações de processamento que tomam o sinal Slog como uma entrada. Estas duas ramificações de processamento podem, entretanto, tomar outros sinais como uma entrada. De acordo com um exemplo não limitante, as duas ramificações podem tomar o sinal de frequência Sf como uma entrada. Neste caso, a primeira ramificação (obtenção do sinal não usado Snu) pode realizar a ponderação da etapa 52 e a filtragem da etapa 54 e, possivelmente, uma conversão para a escala logarítmica. A segunda ramificação, então, realiza a ponderação da etapa 52 e, possivelmente, uma conversão para a escala logarítmica. Neste exemplo, cada ramificação de processamento, assim, compreende a ponderação da etapa 52. Na primeira ramificação, a ponderação da etapa 52 e a filtragem da etapa 54 podem ser adicionalmente realizadas em conjunto com um único filtro.

Claims

1. Método (50) de busca pela presença de um sinal usado em um sinal geral recebido por uma estação receptora, o sinal usado correspondente a um sinal radioelétrico com uma largura espectral pré- definida ΔB transmitido por um terminal em uma banda de multiplexação com uma largura espectral maior que ΔB, o sinal geral correspondente a todos os sinais radioelétricos recebidos na banda de multiplexação, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: calcular (51), a partir do sinal geral recebido pela estação receptorda um sinal de frequência representativo de uma densidade espectral de energia do sinal geral amostrado em frequências elementares da banda de multiplexação, calcular (54) um sinal, chamado de "sinal não usado", pela filtragem do sinal de frequência por meio de um filtro capaz de suprimir a partir do sinal de frequência todos ou parte dos sinais com uma largura espectral igual ou menor que ΔB, calcular (56) um sinal, chamado de "sinal da razão de energia", representativo da razão, em cada frequência elementar, do sinal de frequência pelo sinal não usado, comparar (57) o sinal da razão de energia com um valor limite pré-definido, uma frequência elementar para a qual o sinal da razão de energia tem um valor máximo local maior que o valor limite sendo considerada como a frequência central de um sinal usado presente no sinal geral.

2. Método (50), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as frequências elementares são separadas por um intervalo de amostragem Δb menor que ΔB, o dito método compreende uma etapa (52) de calcular um sinal, chamado de "sinal ponderado", pela ponderação do sinal de frequência com uma janela móvel nas frequências elementares, a janela móvel tendo uma largura igual a ΔB, e: - o sinal não usado é calculado pela filtragem do sinal ponderado, - o sinal da razão de energia é calculado como representativo da razão, em cada frequência elementar, do sinal ponderado pelo sinal não usado.

3. Método (50), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a janela móvel considerada durante a etapa (52) de calcular o sinal ponderado é uma janela retangular.

4. Método (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o valor limite é previamente determinado como um valor do sinal da razão de energia acima do qual a probabilidade de decodificar um sinal usado com erros é inferior a 5%, preferivelmente, inferior a 1%.

5. Método (50), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as frequências elementares são separadas por um intervalo de amostragem Δb menor que ΔB / 4.

6. Meio legível por computador, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de instruções que, quando forem executadas por um processador, implementam o método (50) de busca pela presença de um sinal usado em um sinal geral como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

7. Unidade para receber um sinal usado correspondente a um sinal radioelétrico de largura espectral pré-definida ΔB transmitido por um terminal em uma banda de multiplexação com uma largura espectral maior que ΔB, caracterizada pelo fato de que a unidade receptora compreende dispositivo configurado para buscar a presença de um sinal usado na banda de multiplexação de acordo com o método (50) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

8. Estação (30) de um sistema de telecomunicações digitais (10), caracterizada pelo fato de que compreende a unidade receptora como definida na reivindicação 7.