BR112021010821A2 - Método de tratamento de um fluxo de dados em um dispositivo receptor - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE TRATAMENTO DE UM FLUXO DE DADOS EM UM DISPOSITIVO RECEPTOR. Trata-se de um método de tratamento, em um dispositivo receptor, de um sinal representativo de um fluxo de dados codificados a partir de um conjunto de unidades de informação de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar cada unidade de informação do conjunto, que compreende: - uma etapa de recebimento (E0) do dito sinal, o dito sinal que foi emitido por um dispositivo emissor via um canal de transmissão, em que o dito sinal recebido compreende uma sequência de símbolos de comprimento predefinido, e - uma etapa de equalização e de decodificação combinadas.

Description

“MÉTODO DE TRATAMENTO DE UM FLUXO DE DADOS EM UM DISPOSITIVO RECEPTOR”

[0001] A presente invenção refere-se a um método de tratamento de um fluxo de dados em um dispositivo receptor.

[0002] Em particular, o fluxo de dados é codificado por uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar uma unidade de informação, tal como uma codificação bifaseada ou codificação do tipo Manchester.

[0003] A invenção também se refere a um dispositivo receptor que implementa o método de tratamento de acordo com a invenção.

[0004] A invenção encontra aplicação, em particular, em todo sistema de comunicação que utiliza uma codificação/decodificação do tipo Manchester.

[0005] Por exemplo, a invenção encontra aplicação no campo pirotécnico, nas comunicações entre um ou vários detonadores e um console de comando, em que essas comunicações podem ser do tipo com fio ou sem fio.

[0006] Os detonadores eletrônicos e o console de comando comunicam-se entre si, por exemplo, para trocar comandos ou mensagens relativos à programação, ao diagnóstico, e à ignição de detonadores eletrônicos.

[0007] Quando um conjunto binário (ou conjunto de unidades de informação), que representa o comando ou a mensagem, vai ser transmitido em um canal de transmissão, ele é, entre outras coisas, codificado para formar um fluxo de dados codificados, e em seguida é modulado para formar um sinal. Esse sinal que representa o fluxo de dados codificados é então emitido através de um canal de transmissão e depois recebido por um dispositivo receptor.

[0008] Um tipo de codificação bastante utilizado pelos detonadores eletrônicos para a transmissão de mensagens para o console de comando é a codificação bifaseada ou do tipo Manchester. Por codificação/decodificação do tipo Manchester, entende-se codificações/decodificações do tipo Manchester e Manchester diferencial.

[0009] A codificação do tipo Manchester usa dois símbolos para codificar um bit ou unidade de informação. Em particular, ela utiliza dois símbolos consecutivos diferentes, que podem ser dois símbolos com polaridades opostas (+1 ou -1, por exemplo). Por exemplo, um primeiro par de símbolos “-1, +1” é usado para codificar um “1”, e um segundo par de símbolos “+1, -1” é usado para codificar um “0”.

[0010] Cada símbolo pode representar um nível de tensão, uma transição entre um nível baixo de tensão e um nível alto de tensão que representa um “1”, e uma transição entre um nível alto de tensão e um nível baixo de tensão que representa um “0”.

[0011] O sinal representativo de um fluxo de dados codificados recebido por um dispositivo emissor é desse modo formado por uma sequência de símbolos, em que cada par de símbolos da sequência representa uma unidade de informação.

[0012] Durante as comunicações entre um dispositivo emissor e um dispositivo receptor, tais como um detonador eletrônico e um console de comando respectivamente, e especialmente quando as taxas de comunicação aumentam, interferências entre símbolos ligadas ao canal de transmissão são produzidas.

[0013] Para mitigar esse problema de interferência entre símbolos, uma equalização é implementada no receptor, antes da decodificação, no sinal recebido no dispositivo decodificador.

[0014] Um tipo de equalização consiste em reconstituir o fluxo de dados codificados recebidos no sentido do máximo de verossimilhança, ou seja, explorando a interdependência dos dados recebidos e maximizando a verossimilhança. Esse tipo de equalização mostra uma eficiência ótima, mas a complexidade de implementação para os dados codificados de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos, tal como a codificação de Manchester, é alta.

[0015] Esse tipo de equalização pode ser implementado por meio de uma malha que representa ou modeliza o canal de transmissão. Uma malha inclui um conjunto de nós que representam os estados possíveis do sinal transmitido via o canal de transmissão, em que os nós são conectados por ramificações ou trajetos que representam as possíveis transições de um estado para outro. Cada nó inclui dois trajetos de entrada e dois trajetos de saída.

[0016] Após a equalização, os símbolos equalizados são decodificados para obter unidades de informação ou bits de informação. A decodificação é então realizada em um fluxo de dados reconstituído, e as probabilidades associadas a cada símbolo não são mais disponíveis. Ocorre, deste modo, uma perda de informação durante a decodificação.

[0017] A presente invenção tem por objetivo propor um método de tratamento de um fluxo de dados em um dispositivo receptor que permite melhorar a eficiência da reconstituição da informação recebida e reduzir a complexidade do tratamento.

[0018] Para este propósito, a invenção visa, de acordo com um primeiro aspecto, um método de tratamento, em um dispositivo receptor, de um sinal representativo de um fluxo de dados codificados a partir de um conjunto de unidades de informação de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar cada unidade de informação do conjunto, em que o método compreende: - uma etapa de recebimento do dito sinal, em que o dito sinal foi emitido por um dispositivo emissor via um canal de transmissão, e o dito sinal recebido compreende uma sequência de símbolos de comprimento predefinida, e - uma etapa de equalização e de decodificação combinadas aplicada ao dito sinal recebido, que utiliza uma malha representando o canal de transmissão e a codificação utilizada, em que a malha compreende inúmeros nós que representam estados do canal de transmissão, e os ditos estados do canal de transmissão levam em consideração a dita codificação utilizada.

[0019] Assim, durante a etapa de equalização, a codificação do sinal emitido via o canal de transmissão ou canal de comunicação é considerada, e por consequência, no fim dessa etapa de equalização, o sinal recebido é equalizado e decodificado. Em outras palavras, todas as duas etapas de equalização e de decodificação são realizadas por meio da malha, e essa malha representa o canal de comunicação e a codificação utilizada na emissão do sinal.

[0020] Ao considerar a codificação durante a execução da equalização, é possível realizar a equalização e a decodificação de maneira combinada e, por consequência, sem perder a informação relativa às probabilidades associadas aos símbolos equalizados, e assim ganhar em eficácia e desempenho.

[0021] De fato, é preferível conservar as verossimilhanças (ou probabilidades) associadas a cada símbolo de modo a poder recombinar símbolos sucessivos que formam um grupo de símbolos possível de acordo com a codificação utilizada, ou grupo de símbolos que podem codificar, de acordo com a codificação utilizada, uma unidade ou bit de informação.

[0022] O ganho em eficácia e desempenho é obtido sem, portanto, tornar o tratamento mais complexo, pois apenas os estados possíveis do sinal de acordo com a codificação utilizada são considerados na malha que representa o canal de comunicação.

[0023] Usualmente, essa operação torna o receptor mais complexo. Entretanto, na invenção ocorre o oposto, a complexidade é reduzida.

[0024] De fato, os nós da malha representam os estados possíveis do sinal recebido. O sinal é formado por uma sequência de símbolos contendo grupos predefinidos de símbolos, e cada grupo predefinido de símbolos codifica um bit ou unidade de informação. Assim, os nós da malha ou estados do canal correspondem apenas aos estados possíveis de acordo com a codificação utilizada, em que o número de estados possíveis do sinal é reduzido em relação a uma malha que representa um canal de comunicação de mesmo comprimento e utilizado para uma equalização na qual a codificação utilizada não é considerada.

[0025] Por consequência, a complexidade da malha empregada para a equalização e a decodificação do fluxo de dados recebido é reduzida, e consequentemente a complexidade do receptor é reduzida.

[0026] De acordo com uma característica, o conjunto de unidades de informação é codificado de acordo com uma codificação bifaseada para formar o fluxo de dados codificados.

[0027] Assim, o grupo predefinido de símbolos inclui dois símbolos diferentes de polaridade oposta, e cada bit ou unidade de informação é codificado por dois símbolos. Os símbolos representam, por exemplo, um nível de tensão com polaridades contrárias, respectivamente.

[0028] O número de nós é, por exemplo, igual ao número de estados possíveis do canal de transmissão em função da codificação utilizada.

[0029] De acordo com um exemplo de implementação, o número de nós da malha é igual a Nst= M[L/2], com o operador [.] que representa o arredondado inferior, M o número de símbolos usados, ou seja, o número de níveis usados para a codificação ou ainda o número de estados da modulação ou ainda a ordem da modulação, e L o comprimento predefinido da sequência de símbolos, também chamado de comprimento do canal ou seu número de coeficientes.

[0030] Assim, aqui, por exemplo, M = 2 para a codificação de Manchester em que os símbolos usados são {-1; 1}.

[0031] De acordo com a invenção, nesse caso em que M = 2, então Nst =2[L/2].

[0032] A título de ilustração, sem a invenção, para um caso chamado de “disjoint”, então o número de nós Nst = ML.

[0033] Em função da invenção, o número de nós é, portanto,

bem mais baixo, e por essa razão a complexidade do receptor é reduzida.

[0034] O número de nós da malha ou de estados possíveis do sinal é função do comprimento do canal de transmissão e do número de símbolos utilizados durante a codificação do conjunto de unidades de informação.

[0035] O canal de comunicação tem um comprimento L, em que L é um número inteiro superior ou igual à unidade. Por exemplo, o canal de comunicação tem um comprimento (L) de quatro.

[0036] Quando a codificação utilizada é a codificação bifaseada ou Manchester, o número de símbolos utilizados é igual a dois. A estrutura da codificação bifaseada prevê que os símbolos sejam transmitidos por par de símbolos de polaridade contrária. Dito de outra forma, os grupos predefinidos possíveis são formados pela série de símbolos -1, +1 ou pela série de símbolos +1,-1.

[0037] Assim, se por exemplo, o canal de comunicação tiver um comprimento L igual a quatro, o número de estados possíveis do canal de comunicação ou o número de nós da malha é igual a quatro.

[0038] Nesse exemplo de realização, com um canal de comunicação de comprimento L igual a quatro, o número de estados do canal de comunicação é igual a 4, ao passo em que seriam 16 quando os métodos de tratamento da técnica anterior são implementados.

[0039] De acordo com uma característica, a etapa de equalização implementa o algoritmo de Viterbi.

[0040] A aplicação desse algoritmo conhecido pelo indivíduo versado na técnica permite obter uma eficiência de equalização muita boa.

[0041] Em um exemplo de implementação, a etapa de equalização inclui uma etapa de determinação de uma métrica acumulada para cada nó da malha.

[0042] De acordo com uma característica, a etapa de equalização inclui uma etapa de associação de uma métrica inicial correspondente a cada nó da malha em um instante de tempo, e as métricas representam a verossimilhança dos grupos predefinidos de símbolos recebidos em relação aos grupos predefinidos de símbolos possíveis de acordo com a codificação utilizada.

[0043] Essa associação de uma métrica inicial permite a associação das métricas iniciais a cada estado do canal possível de acordo com a codificação utilizada.

[0044] Quando, por exemplo, a codificação utilizada é a codificação bifaseada e o comprimento do canal de comunicação é, por exemplo, igual a quatro, o estado inicial do canal de comunicação, ou seja, antes que o sinal codificado seja transmitido, é definido pela sequência de símbolos [-1 -1 - 1 -1], e esse estado não contém grupos predefinidos de símbolos possíveis de acordo com a codificação bifaseada.

[0045] A associação permite assim associar as métricas a cada um dos estados possíveis de acordo com a codificação bifaseada, e esses estados são formados, respectivamente, formados pelas sequências de símbolos adiante: [-1 +1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], [+1 -1 -1 +1] e [+1 -1 +1 -1].

[0046] A presente invenção refere-se, de acordo com um segundo aspecto, a um dispositivo receptor que compreende: - meios de recebimento de um sinal emitido por um dispositivo emissor via um canal de transmissão, em que o sinal é representativo de um fluxo de dados codificados a partir de um conjunto de unidades de informação de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar cada unidade de informação do conjunto, e o dito sinal recebido compreende uma sequência de símbolos de comprimento predefinida, e - meios de equalização para equalizar e decodificar, de maneira combinada, o sinal recebido pelos ditos meios de recebimento, em que utiliza uma malha que representa o canal de transmissão e a codificação utilizada, e a malha compreende inúmeros nós que representam estados do canal de transmissão, e os ditos estados do canal de transmissão levam em consideração a dita codificação utilizada.

[0047] A presente invenção refere-se, de acordo com um terceiro aspecto, a uma unidade de comando configurada para estabelecer comunicações com os detonadores eletrônicos, em que a unidade de comando compreende um dispositivo receptor de acordo com a invenção que implementa o método de tratamento de um sinal representativo de um fluxo de dados codificados de acordo com a invenção.

[0048] A presente invenção refere-se, de acordo com um quarto aspecto, a um sistema de ignição de pelo menos um detonador eletrônico que compreende pelo menos uma unidade de comando de acordo com a invenção e pelo menos um detonador eletrônico conectado à dita unidade de comando.

[0049] De acordo com as modalidades, o dito pelo menos um detonador eletrônico e a unidade de comando podem ser conectados por meios de comunicação com fio ou sem fio.

[0050] O dispositivo receptor, a unidade de comando e o sistema de ignição de pelo menos um detonador eletrônico apresentam características e vantagens análogas às antes descritas em relação ao método de tratamento.

[0051] Outras particularidades e vantagens da invenção serão evidenciadas após a descrição abaixo.

[0052] Nos desenhos anexados, oferecidos como exemplos não limitantes: - a Figura 1 é um esquema representando um emissor e um receptor que implementa o método de tratamento de acordo com a invenção; - a Figura 2 ilustra um esquema representando as etapas do método de tratamento de acordo com uma modalidade; - a Figura 3 representa um exemplo de sinal representando um fluxo de dados codificados de acordo com a codificação bifaseada; e - a Figura 4 representa um exemplo de malha utilizada durante a implementação do método de tratamento de acordo com uma modalidade.

[0053] A Figura 1 ilustra um detonador eletrônico 1 e uma unidade de comando ou console de comando 2. O detonador eletrônico 1 é um dispositivo emissor que emite mensagens ou comandos para o console de comando 2 que constitui um dispositivo receptor.

[0054] O método de tratamento de acordo com a invenção é implementado no dispositivo receptor 2. As etapas do método são ilustradas na Figura 2.

[0055] O método de tratamento de acordo com a invenção será descrito fazendo referência a um sistema de ignição que compreende pelo menos um detonador eletrônico 1 e um console de comando 2. No entanto, o método de tratamento pode ser implementado por qualquer outro dispositivo receptor que implemente uma decodificação que utilize um grupo de símbolos, tal como a codificação bifaseada ou codificação do tipo Manchester.

[0056] Será observado que, na descrição a seguir, a codificação utilizada para formar o fluxo de dados codificados é uma codificação bifaseada ou do tipo Manchester. Assim, o grupo de símbolos que codifica um bit de informação contém dois símbolos.

[0057] No entanto, outras codificações que utilizam grupos predefinidos de símbolos para codificar cada unidade de informação podem ser utilizadas.

[0058] O detonador eletrônico 1 e o console de comando 2 (ou dispositivo emissor e dispositivo receptor, respectivamente) comunicam-se entre si através um canal de transmissão ou canal de comunicação 3.

[0059] O canal de comunicação 3 pode ser do tipo com fio, e as comunicações são regidas, por exemplo, pelas regras da Ethernet, tais como 10Base-T, 10Base5 ou 10Base-2. O canal de comunicação 3 pode ser também do tipo sem fio, e o dispositivo emissor e o dispositivo receptor são conectados, por exemplo, por uma ligação via rádio de curta distância.

[0060] Em uma modalidade, o detonador eletrônico 1 ou dispositivo emissor inclui um módulo de controle de redundância cíclica ou CRC (de “Cyclic Redundancy Check”)

10. Esse módulo CRC 10 adiciona (por exemplo, por concatenação) ao conjunto de unidades de informação ou conjunto binário a ser enviado para o dispositivo receptor 2, códigos de controle ou códigos CRC que permitem verificar no recebimento a integridade do conjunto binário recebido no dispositivo receptor 2.

[0061] Na modalidade ilustrada, o detonador eletrônico 1 inclui adicionalmente um módulo de sincronização 11, um módulo de codificação 12 e um módulo de modulação 13.

[0062] O conjunto binário a ser emitido é tratado sequencialmente pelos módulos citados acima para formar um sinal lemitido que representa um fluxo de dados codificados de acordo com uma codificação, tal como a codificação do tipo Manchester.

[0063] O módulo de sincronização 11 adiciona um preâmbulo de sincronização ao conjunto binário a ser emitido para poder reconstruir corretamente o conjunto binário no dispositivo receptor 2.

[0064] Em seguida, o módulo de codificação 12 codifica o conjunto binário que sai do módulo de sincronização 11 conforme uma dada codificação. No caso dos detonadores eletrônicos, uma codificação amplamente utilizada é a codificação de Manchester. Essa codificação, bastante conhecida pelo indivíduo versado na técnica, será descrita fazendo referência à Figura 3.

[0065] Finalmente, uma vez que o fluxo de dados é codificado pelo módulo de codificação 12, ele é modulado pelo módulo de modulação 13. Nessa modalidade, esse módulo implementa uma modulação de carga. Esse tipo de modulação faz variar, por exemplo, uma carga resistiva em um circuito eletrônico de modo a gerar, ou não, uma corrente na linha que conecta o detonador eletrônico e o console de comando de modo a gerar o sinal lemitido a ser emitido.

[0066] No lado do receptor, o console de comando 2 inclui meios de recebimento dos sinais (não ilustrados), um módulo de amostragem 20 e um módulo de sincronização 21 conhecidos pelo indivíduo versado na técnica. A Figura 2 ilustra um esquema que representa as etapas do método de tratamento implementado pelo console de comando 2.

[0067] Uma vez que o recebimento E0 do sinal é implementado pelos meios de recebimento, o sinal recebido Irecebido, é amostrado em uma etapa de amostragem E1 e sincronizado em uma etapa de sincronização E2. O sinal recebido Irecebido, uma vez amostrado e sincronizado, é encaminhado a um módulo de equalização 22. O módulo de equalização 22 implementa, de maneira combinada, em uma etapa de equalização E3, a equalização e a decodificação do sinal recebido Irecebido para obter o conjunto binário no fluxo de dados decodificados sem interferência entre símbolos.

[0068] Na modalidade ilustrada, uma vez obtido o fluxo de dados codificados, um módulo de controle de redundância cíclica 23 verifica a palavra codificada para assegurar a integridade dos dados recebidos.

[0069] Em uma modalidade, o dispositivo receptor 2 inclui ainda meios de estimativa 24 do canal de comunicação 3 configurados para obter a resposta de impulso do canal de comunicação 3 através do qual o sinal é transmitido. Essa resposta de impulso é usada durante a equalização do sinal recebido. Observa-se que a estimativa E10 do canal é realizada antes da equalização E3.

[0070] Conforme indicado acima, um tipo de codificação utilizada pelo módulo de codificação 12 no dispositivo emissor 1 é a codificação de Manchester.

[0071] Esse tipo de codificação é amplamente usada por ser simples de executar e porque os sinais assim codificados são resistentes às perdas de sincronização e aos parasitas.

[0072] A Figura 3 ilustra um sinal 40 que representa um fluxo de dados codificados de acordo com a codificação de Manchester. A Figura 3 representa também um sinal de relógio 42 que permite a sincronização entre o dispositivo emissor 1 e o dispositivo receptor 2.

[0073] A codificação do tipo Manchester ou codificação bifaseada é uma codificação do tipo síncrona, ou seja, além dos dados a serem transmitidos via um canal de comunicação 3, os sinais gerados incluem um sinal de relógio de sincronização que é necessário para a decodificação dos dados a serem recebidos.

[0074] Conforme ilustrado na Figura 3, o módulo de codificação 12 do dispositivo emissor 1 gera um sinal representativo de um fluxo de dados codificados 40 a partir de um conjunto de unidades de informação ou conjunto binário

41. A codificação das unidades ou bits de informação é realizada por uma transição do sinal. A codificação de um “1” é realizada por uma transição do sinal de um nível alto para um nível baixo, e a codificação de um “0” por uma transição de um nível baixo para um nível alto.

[0075] O módulo de codificação 12 no dispositivo emissor 1 é configurado de maneira que, quando o bit de informação a ser codificado é um “1”, o sinal gerado 40 contém um nível alto seguido de um nível baixo, ou seja, uma transição descendente é gerada. Quando o bit de informação a ser codificado é um “0”, o sinal gerado 40 contém um nível baixo seguido de um nível alto, ou seja, uma transição ascendente é gerada.

[0076] No lado do dispositivo receptor 2, o início do quadro a ser tratado é obtido no módulo de sincronização 21,

a partir do fluxo de dados codificados recebido e encaminhado ao módulo de equalização 22 para ser utilizado para decodificar o fluxo de dados codificados recebido. O módulo de sincronização 21 é configurado ainda para estimar o ritmo ou a frequência de relógio utilizada do lado do emissor e para realizar um amostragem do sinal no ritmo ou frequência de relógio estimada.

[0077] Uma vez que o módulo de equalização 22 receba a resposta de impulso do canal de comunicação 3 proveniente dos meios de estimativa 24 do canal de comunicação, e o fluxo de dados codificados amostrado e sincronizado, ele implementa a equalização e a decodificação E3 do fluxo de dados codificados.

[0078] Em uma modalidade, a equalização é implementada no sentido do máximo de verossimilhança. Esse tipo de equalização é conhecido pelo indivíduo versado na técnica e não será descrito aqui. Esse tipo de equalização alcança resultados ótimos em termos de eficiência.

[0079] De acordo com uma modalidade, a equalização pode ser implementada de acordo com o algoritmo de Viterbi, também bastante familiar ao indivíduo versado na técnica.

[0080] Esse algoritmo mostra uma eficiência excelente em termos de equalização, mas requer que o canal de comunicação seja estimado.

[0081] Em uma modalidade, o canal de comunicação é modelizado por um filtro de resposta de impulso finita. A resposta de impulso pode ser escrita da seguinte maneira: h = [h(0),h(1), ...,h(L - 1)]T.

[0082] O sinal recebido no dispositivo receptor 2 pode ser escrito do seguinte modo:

[0083] Em que y(k) representa a k-ésima amostra do sinal recebido, s(k) é o k-ésimo símbolo emitido e b(k) o ruído aditivo gaussiano branco de média nula e de variância σ2.

[0084] Visto que a resposta de impulso do canal é de comprimento L, o sinal tem uma memória de profundidade L. Assim, y(k) depende dos símbolos s(k-L+1), s(k-L+2),..., s(k) e a amostra seguinte, y(k+1), depende dos símbolos s(k- L+2), s(k-L+3),..., s(k+1). Essas duas sequências de símbolos contêm L-1 símbolos comuns e existem portanto apenas duas possibilidades para passar da primeira sequência para a segunda (os símbolos modulados só podem assumir dois valores, a saber +1 ou -1 ).

[0085] De acordo com outras modalidades, outros algoritmos de equalização podem ser usados sem que o canal de comunicação precise ser estimado. No entanto, a equalização obtida por esse tipo de algoritmo mostra resultados bastante inferiores aos obtidos quando o algoritmo de Viterbi é aplicado.

[0086] Como é conhecido pelo indivíduo versado na técnica, o algoritmo de Viterbi utiliza uma malha para implementar a equalização do fluxo de dados.

[0087] A Figura 4 representa um exemplo de malha 100 que pode ser utilizada pelo módulo de equalização 22 para implementar a etapa de equalização do método de tratamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0088] O módulo de equalização 22 constrói assim uma malha 100 que representa o canal de comunicação 3. A malha representa o estado do canal representativo do fluxo de dados codificados recebido em diferentes momentos k.

[0089] Assim, a malha 100 inclui um conjunto de nós 101, cada nó 101 representa um estado do canal em um dado momento. Por exemplo, um primeiro nó 1011 representa um primeiro estado, um segundo nó 1012 representa um segundo estado, um terceiro nó 1013 representa um terceiro estado e um quarto nó 1014 representa um quarto estado.

[0090] Na modalidade descrita, considera-se que o canal de comunicação 3 tenha um comprimento L igual a 4. Desse modo, cada amostra do sinal recebido é em realidade uma combinação de 4 amostras consecutivas do sinal emitido. A equalização tem então o objetivo de recombinar esse sinal de maneira a distinguir cada amostra do sinal emitido.

[0091] No caso em que, inversamente à invenção, a decodificação é implementada depois que o sinal foi equalizado, o número de estados do canal representado por uma malha seria de ML. No caso do código de Manchester, M é igual a 2, pois 2 níveis são usados para a codificação, por consequência o número de estados é de 16.

[0092] Na invenção, a malha integra a codificação de Manchester para poder implementar de maneira conjunta a equalização e a decodificação.

[0093] Assim, apenas os grupos ou pares de símbolos 104 possíveis de acordo com a codificação de Manchester estão representados na malha 100.

[0094] Na codificação de Manchester, os símbolos são sempre transmitidos por dois e estão em oposição de fase. Assim, quando um “0” lógico é transmitido, os símbolos [+1 -1] são transmitidos e para um “1” os símbolos [-1 +1] são transmitidos. Assim para um estado do canal {0 1}, os símbolos [+1 -1-1+1] são transmitidos.

[0095] Como uma unidade de informação é codificada por dois símbolos, o número de estados do canal na malha é de M[L/2], ou seja, 4 com L = 4.

[0096] Os estados possíveis 104 do canal correspondem às sequências [s(k- 3) s(k-2) s(k-1) s(k)] adiante: [-1 +1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], [+1 -1 -1 +1] e [+1 -1 +1 -1], para L =

4.

[0097] Será observado que, para um mesmo comprimento do canal de comunicação 3, o número de estados do canal, e portanto o número de nós da malha, é reduzido. Por conta disso, a complexidade de implementação do algoritmo utilizado para a equalização, tal como o algoritmo de Viterbi, é reduzida.

[0098] Cada nó 101 da malha tem dois trajetos de entrada 102a e dois trajetos de saída 103a associados. Para não tornar a Figura 4 complexa, os trajetos de entrada 102a e os trajetos de saída 103a foram relacionados para um único nó

101.

[0099] De acordo com o algoritmo de Viterbi, a métrica acumulada para cada nó 101 da malha é determinada.

[0100] Na invenção, a métrica acumulada para um bit de informação k pode ser determinada de acordo com a fórmula abaixo:

[0101] Será observado que z(k) é o sinal filtrado pelo canal no instante k: z(k) =

[0102] A métrica de um estado (nó) correspondente ao bit de informação k depende da métrica acumulada do estado do canal para o nó anterior, bem como a métrica de observação correspondente. Isso pode ser expresso de acordo com a fórmula abaixo:

[0103] Na hipótese de um ruído aditivo gaussiano branco estar presente, a densidade de probabilidade conjunta da sequência de observação yN = [y(0),y(l)> ,...,y(N - 1)]T se a sequência ZN = [z(0),z(l),....,z(N - l)]T foi emitida em uma janela de tamanho N de amostras, é

[0104] A verossimilhança pode ser reescrita da seguinte maneira:

[0105] De acordo com o algoritmo de Viterbi, determina- se a sequência z que maximiza a verossimilhança entre duas sequências de símbolos, ou seja, aquela que minimiza a métrica acumulada D(N/2).

[0106] Assim, de acordo com o algoritmo de Viterbi, entre os trajetos de entrada 102a em um nó 101, o trajeto para o qual a métrica acumulada D(k) é a mais baixa é o trajeto selecionado. Essas operações são repetidas ao longo do tempo para cada estado do canal ou nó 101.

[0107] Em uma modalidade, uma métrica inicial é associada a cada nó da malha em um instante de tempo. Em uma modalidade,

o instante de tempo pode ser igual a L-2, e L é o comprimento do canal de comunicação 3. Se o comprimento do canal L for 4, o instante de tempo é K=2.

[0108] Na realidade, uma inicialização particular do algoritmo de Viterbi é, de preferência, considerada. No instante “0”, o canal se encontra no estado inicial [-1 -1 -1 -1] (se L=4), já que o canal ainda não é alimentado pelo sinal modulado de Manchester. Ora, nesse estado, não está mais ativo depois e, portanto, é necessário ter um tratamento específico para a inicialização de forma a passar do estado inicial para Nst = M[L/2] estados concretamente explorados posteriormente.

[0109] A associação da métrica inicial aos nós da malha em um instante de tempo permite implementar a etapa de equalização partindo de estados do canal possíveis de acordo com a codificação utilizada.

[0110] De fato, quando por exemplo a codificação utilizada é a codificação bifaseada e o comprimento do canal de comunicação é igual a quatro, o estado inicial do canal de comunicação, ou seja, antes que o sinal codificado seja transmitido, é definido pela sequência de símbolos [-1 -1 - 1 -1]. Esse estado não contém grupos predefinidos de símbolos possíveis de acordo com a codificação bifaseada.

[0111] Assim, as métricas iniciais são associadas a cada estado do canal possível de acordo com a codificação utilizada ([-1 +1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], [+1 -1 -1 +1] e [+1 - 1 +1 -1]), para o exemplo L=4 e M=2, e os símbolos valem de +1 ou -1.

[0112] No caso de um comprimento de canal L = 4, a inicialização do canal de comunicação 3 pode ser implementada de acordo com as fórmulas abaixo:

[0113] Em que D(2,0) corresponde à métrica inicial no instante de tempo k=2 para o nó 1010 que representa o estado ([-1 +1 -1 +1], D(2,1) corresponde à métrica inicial no instante de tempo k=2 para o nó 1011 que representa o estado [- 1 +1 +1 -1 ], D(2,2) corresponde à métrica inicial no instante de tempo k=2 para o nó 1013 que representa o estado [+1 -1 -1 +1] e D(2,3) corresponde à métrica inicial no instante de tempo k=2 para o nó 1013 que representa o estado

[+1 -1 +1 - 1]).

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1. Método de tratamento, em um dispositivo receptor (2), de um sinal (Irecebido) representativo de um fluxo de dados codificados a partir de um conjunto de unidades de informação (info) de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar cada unidade de informação da conjunto (info), em que o método compreende: - uma etapa de recebimento (E0) do dito sinal (Irecebido), em que o dito sinal (Irecebido) foi emitido por um dispositivo emissor (1) via um canal de transmissão (3), em que o dito sinal recebido compreende uma sequência de símbolos de comprimento predefinida (L), e - uma etapa de equalização e de decodificação combinadas (E3) aplicada sobre o dito sinal recebido (Irecebido), que utiliza um malha (100) que representa o canal de transmissão (3) e a codificação utilizada, em que a malha (100) compreende inúmeros nós (101) que representam estados do canal de transmissão (104), sendo que os ditos estados do canal de transmissão (104) levam em consideração a dita codificação utilizada.

2. Método de tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número de nós é igual ao número de estados possíveis do canal de transmissão em função da codificação utilizada.

3. Método de tratamento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o número de nós da malha é igual a Nst = M[L/2], com o operador [.] que representa o arredondado inferior, M o número de símbolos utilizados, e L o comprimento predefinido da sequência de símbolos.

4. Método de tratamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de unidades de informação (info) é codificado de acordo com uma codificação bifaseada para formar o fluxo de dados codificados (lemitido).

5. Método de tratamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de equalização (E3) implementa o algoritmo de Viterbi.

6. Método de tratamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de equalização (E3) compreende uma etapa de associação de uma métrica inicial que corresponde a cada nó (101) da malha (100) a um instante no tempo, em que as métricas representam a verossimilhança de grupos predefinidos de símbolos recebidos em relação aos grupos predefinidos de símbolos possíveis de acordo com a codificação utilizada.

7. Método de tratamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende ainda uma etapa de estimativa (E10) do canal de transmissão (3) implementado anteriormente à dita etapa de equalização (E3).

8. Dispositivo receptor que compreende: - meios de recebimento de um sinal (Irecebido) que foram emitidos por um dispositivo emissor (1) via um canal de transmissão (3), sendo o sinal (Irecebido) representativo de um fluxo de dados codificados a partir de um conjunto de unidades de informação (info) de acordo com uma codificação que utiliza um grupo predefinido de símbolos para codificar cada unidade de informação do conjunto (info), em que o dito sinal recebido (Irecebido) compreende uma sequência de símbolos de comprimento predefinida (L), e - meios de equalização (22) para equalizar e decodificar, de maneira combinada, o sinal recebido (Irecebido) pelos ditos meios de recebimento, em que utiliza uma malha (100) que representa o canal de transmissão (3) e a codificação utilizada, em que a malha (100) compreende inúmeros nós (101) que representam estados do canal de transmissão (104), em que os ditos estados do canal de transmissão (104) levam em consideração a dita codificação utilizada.

9. Detonador eletrônico que compreende um dispositivo receptor, conforme definido na reivindicação 8, e implementação do método de tratamento de um sinal (Irecebido) representativo de um fluxo de dados codificados, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

10. Sistema de ignição de pelo menos um detonador eletrônico que compreende pelo menos um detonador eletrônico (1), conforme definido na reivindicação 9, e uma unidade de controle (2) conectada ao dito pelo menos um detonador eletrônico (1).