EP1685478A1 - Generation de bruit d'agitation conforme a un histogramme predetermine - Google Patents

Generation de bruit d'agitation conforme a un histogramme predetermine

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EP1685478A1
EP1685478A1 EP04766868A EP04766868A EP1685478A1 EP 1685478 A1 EP1685478 A1 EP 1685478A1 EP 04766868 A EP04766868 A EP 04766868A EP 04766868 A EP04766868 A EP 04766868A EP 1685478 A1 EP1685478 A1 EP 1685478A1
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EP
European Patent Office
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sequence
sub
generating
sequences
basic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04766868A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Michel Thales Intellectual Property HODE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP1685478A1 publication Critical patent/EP1685478A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/58—Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/582—Pseudo-random number generators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/02—Digital function generators
    • G06F1/03—Digital function generators working, at least partly, by table look-up
    • G06F1/035—Reduction of table size
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2101/00—Indexing scheme relating to the type of digital function generated
    • G06F2101/14—Probability distribution functions

Definitions

  • the invention relates to a method for generating agitation noise, a device for generating agitation noise and associated agitation noise.
  • the agitation noise thus generated comprises any number of points, with predetermined histogram, and is shaped around at least any frequency.
  • agitation noise also called “dither”
  • dither agitation noise
  • the use of dither makes it possible to average over time the errors introduced by the converter.
  • this “dither” is in the form of a real noise (whose maximum level under the useful signal decreases with the resolution, it ie integration time) and is free of lines whose level under the useful signal does not depend on the resolution.
  • the present invention makes it possible to overcome these drawbacks by proposing to use sequentially basic noise sub-sequences of reduced size of given histogram and of spectrum formed in a random and independent manner by varying their signs randomly.
  • the spectrum of the agitation noise obtained has a level which decreases with the total size of the signal thus generated and has no lines.
  • An object of the invention is a method for generating a stirring noise comprising any number of points, with predetermined histogram, shaped around at least one frequency comprising: - the generation of the noise by a succession of several sequences of MN points (M, N integers> 1), - the choice for each sequence of M sub-sequence (s) in a random and independent way among at least L basic sub-sequence (s) of N consistent points (s) around a predetermined frequency (L integer> 1), - the random and independent choice, for each sequence, of the sign applied to each of the sub-sequences chosen.
  • a second variant of the invention proposes the above agitation noise generation method comprising the choice so random and independent, for each sequence, of the time reading direction of each of the basic sub-sequences chosen.
  • This second variant makes it possible to guarantee the absence of a line in the case of an asymmetric response and to avoid long-term correlation.
  • a third variant of the invention proposes one of the above methods of generating agitation noise, further comprising, for each sequence, the interleaving of the M sub-sequences chosen.
  • This third variant makes it possible to focus on the spectrum according to a 1 / M ratio and to transpose it around a series of frequencies which depend on the number M of sub-sequences chosen and on the frequency of the base sub-sequences used.
  • the invention also relates to a device for generating a stirring noise comprising any number of points, with predetermined histogram, shaped around at least any frequency implementing the above method, said device comprising: - successive supply means (7) of several sequences ⁇ h (N + n) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ N of MN points (M, N integers> 1), - selection means (1), for each sequence, of M sub-sequence (s) ⁇ him (n) ⁇ 1 ⁇ n ⁇ N, m ⁇ in a random and independent way among at least L basic sub-sequence (s) of N points conformed around a frequency predetermined (L integer> 1), - means of selection (4), in a random and independent manner, for each sequence, of the sign applied to each of the selected subsequences ⁇ h
  • Another object of the invention is a digital analog converter comprising a device for generating agitation noise above.
  • the invention also relates to a frequency synthesis system comprising a device for generating agitation noise above.
  • An object of the invention is, moreover, a sigma delta modulator comprising an analog digital converter on the direct channel, a device for generating agitation noise above, an adder adding the agitation noise generated by the device. agitation noise generation at the input of the analog to digital converter, and a digital analog converter on the return channel.
  • the technique described makes it possible to generate dither with a predetermined histogram conformed around any frequency and free of lines.
  • FIG. 1 shows a flow diagram representing an example of implementation of the method for generating a stirring noise according to the second variant of the invention.
  • the flow diagram of FIG. 1 shows the steps implemented for the generation of a sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, knowing that the stirring noise comprising any number of points, with histogram predetermined, shaped around at least any frequency, is generated by successive generation of several sequences ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ Nj k ⁇ ⁇ , with K integer ⁇ + ⁇ , of MN points (M, N integers> 1).
  • (n) ⁇ 1 ⁇ n ⁇ N is selected from L basic sub-sequence (s) to generate each sequence ⁇ h (kN + n ) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, k ⁇ , during step S2.
  • the data in S1 generated by the flowchart of FIG. 1 therefore form a sequence of N points ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ n ⁇ N-
  • the data obtained in S3 form this sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising the sub-sequence ⁇ h ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N selected.
  • the predetermined frequency is equal to the arbitrary frequency around which the agitation noise is conformed.
  • step S4 the sign s applied to the chosen subsequence ⁇ h
  • the data obtained in S5 form the sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising the selected basic subsequence ⁇ h
  • the agitation noise generation method is stopped at this stage for each sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, it corresponds to the first variant of the invention.
  • the spectrum of noise generated is free of lines.
  • the direction of temporal reading of the selected basic sub-sequence ⁇ h ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N is chosen randomly and independently.
  • the S7 data obtained form the sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising the selected basic subsequence ⁇ h ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N read in the chosen direction R: normal - or inverted, and to which the chosen sign s is applied, ⁇ s.h ⁇ (n) R ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N.
  • the agitation noise thus obtained comprising any number of points, with predetermined histogram, shaped around a frequency is constituted by a succession of several sequences ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, k ⁇ of MN points (M, N integers> 1), each sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ 1 ⁇ n ⁇ N being made up of M sub-sequence (s) chosen randomly and independently from at least L basic sub-sequence (s) of N points conformed around this frequency (L integer> 1), and to each of which has been applied a sign chosen randomly and independently, and / or each of which having been read in a direction time reading chosen randomly and independently.
  • the abscissa axis represents the time axis, the segment k representing the k th sequence of the noise d 'agitation generated; and the ordinate axis represents the value of the point of the sequence in terms of magnitude.
  • the agitation noise consists of a sequence of sequences of N chosen from the two basic sub-sequences (the first being represented by crosses and the second by circles).
  • the agitation noise consists of the (k-1) th sequence corresponding to the second sub - basic sequence with a negative sign, the k th sequence corresponding to the first basic sub-sequence with a positive sign and without reversal, the (k + 1) th sequence corresponding to the first basic sub-sequence returned and the ( k + 2) th sequence corresponding to the second negative basic sub-sequence returned.
  • the dither or agitation noise is then made up of a succession of K sequences of N points ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N obtained randomly and independently from the either of these two basic subsequences ⁇ h ⁇ (n) ⁇ 1 ⁇ n ⁇ N and ⁇ h 2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N- Furthermore, from one sequence to the next, the sign s and the time reversal R (ie. the choice of the reading direction) of the basic sub-sequence used are also chosen randomly and independently. We thus obtain, from only two basic sub-sequences, a set of 8 series of N points which one can choose randomly in an equiprobable way.
  • the points represented by crosses on the diagram in FIG. 2 show these different selections (basic sub-sequence, sign, reading direction) for the points of the k ⁇ em ⁇ sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N composing the noise of agitation.
  • the spectrum of the agitation noise thus obtained is a function of the respective spectra of the two basic subsequences used. . It is a continuous spectrum free of lines, which would not have been the case if the sequences hi or h 2 had been repeated in a simple way one or the other.
  • the formation of a sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ - ⁇ ⁇ n ⁇ N can be generalized by selecting not a single basic subsequence but several basic subsequences.
  • the sequence ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N will then be constituted, for example, by concatenation of base subsequences chosen from among the L basic subsequences, or by interleaving of m (1 ⁇ m ⁇ M) any of the M basic sub-sequences selected according to a given scheme.
  • FIG. 3 shows a flow diagram representing an example of implementation of the method for generating a stirring noise according to the third variant of the invention.
  • the flow diagram of FIG. 3 shows the steps implemented for the generation of a sequence ⁇ h (2kN + t) ⁇ ⁇ ⁇ t 2 N, knowing that the agitation noise comprising any number of points, with histogram predetermined, shaped around at least any frequency is generated by successive generation of several sequences ⁇ h (2kN + t) ⁇ ⁇ ⁇ t ⁇ 2 N, k ⁇ , with K integer ⁇ + ⁇ , of MN points (M , N integers> 1).
  • two basic sub-sequences of N points ⁇ hn (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ hi2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N are selected from L basic sub-sequence (s) to generate each sequence ⁇ h (2kN + t) ⁇ ⁇ t ⁇ 2N, k ⁇ , during step S2.
  • the data S1 generated by the flowchart of FIG. 3 therefore form two sub-sequences of N points ⁇ h e ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N- After the choice of these sub-sequences and l 2 in a random and independent manner among at least L basic sub-sequence (s) of N points conformed around a predetermined frequency (L integer> 1), the data obtained S3 form the sub-sequences sequences ⁇ h e ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N , ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising, respectively the sub-sequences ⁇ hn (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ h
  • the predetermined frequency is equal to twice the arbitrary frequency around which the agitation noise is shaped.
  • step S4 the signs si and s 2 are applied, randomly and independently, applied respectively to the selected subsequences ⁇ hn (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ h
  • the data S5 obtained form the subsequences ⁇ h ⁇ ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising, respectively the sub-sequences ⁇ h ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ h
  • 2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N selected to which are applied, respectively, the chosen signs si and s 2 , and ⁇ h e 2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N ⁇ S2.h
  • the time read directions of the sub-sequences ⁇ hn (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ h ⁇ 2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N selected are chosen randomly and independently.
  • the S7 data obtained form the sub-sequences ⁇ h e ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N comprising, respectively, the sub-sequences ⁇ hn (n) ⁇ 1 ⁇ n ⁇ N, ⁇ h
  • This step of choosing the reading direction S7 is optional as shown in FIG. 3 by following the dotted arrows after step S5 until step S8 of interleaving. Therefore, at the interleaving step S8 E, two subsequences are received ⁇ h e ⁇ (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N corresponding to the data S5 from the step S4 of choosing signs or to the data S7 originating from step S6 of choosing the direction of reading.
  • 2 (n) R2 ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N; ⁇ he2 (n) ⁇ ⁇ n ⁇ N ⁇ s 2 .h
  • the method described by Figure 3 is of course applicable to the three particular frequencies ⁇ f eC h / 4, ⁇ f ⁇ C h / 8 and ⁇ 3f ⁇ C h 8 (modulo f ⁇ C h), where f eC h is the frequency of sampling.
  • f eC h is the frequency of sampling.
  • the 'dither' then consists of a succession of series of 2N points defined by interlacing of two sub-sequences ⁇ h ⁇ (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N, ⁇ h
  • the spectrum of each of these 64 series is conformed around ⁇ f eC h / 4 (modulo f eC h) or simultaneously around ⁇ fech / 8 and ⁇ 3f 8C h / 8 (modulo f 8C h) according to whether one started from basic subsequence ⁇ h1 (n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N and ⁇ h2 (n) ⁇ ⁇ ⁇ r ⁇ ⁇ N having a spectrum conformed around
  • the spectrum of the stirring noise thus obtained is
  • the basic sub-sequences used are sub-sequences of N points conformed around a predetermined frequency, and at least with histogram of predetermined shape. These basic subsequences are of reduced sizes (N points). Such basic sub-sequences which can be used to generate a dither with a predetermined histogram can be obtained according to the method of patent FR No. 02 15066, making it possible to approach noise with a flat histogram.
  • the basic subsequences used can also have a strictly flat histogram.
  • FIG. 6 proposes an exemplary embodiment of the device for generating agitation noise according to the third variant of the invention.
  • This device for generating a stirring noise comprises means 1 for selecting M sub-sequence (s) randomly and independently from at least L basic sub-sequence (s) of N points conformed around a predetermined frequency (L integer> 1).
  • Basic sub-sequence storage means 3 comprise these L basic sub-sequence (s).
  • the sub-sequence selection means 1 communicates to the reading means 2 the selected basic sub-sequence (s) so that these reading means pick them up from the storage means 3.
  • Sign selection means 4 choose for each of the subsequences selected in a random and independent manner a sign which they apply to them.
  • the subsequences thus obtained are, optionally, concatenated into sequences ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N of MN points, if M ⁇ 1, and supplied to the supply means 7 which successively supply several sequences of MN points (M, N integers> 1) constituting the agitation noise.
  • Means for selecting the direction of temporal reading of each of the selected basic sub-sequences 5 choose whether or not to temporally return the selected sub-sequences randomly and independently.
  • the subsequences thus obtained are, optionally, concatenated into sequences ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N of MN points, if M ⁇ 1, and supplied to supply means 7 which successively supply several sequences ⁇ h (kN + n) ⁇ - ⁇ ⁇ n ⁇ N of MN points (M, N integers> 1) constituting the agitation noise.
  • Interleaving means 6 receive, in the case of the third variant of the invention, several selected sub-sequences and interleave them according to one or more predetermined diagram (s) all together or by block of a determined number sub-sequences.
  • certain subsequences are not interleaved and are concatenated with the subsequences obtained by interleaving.
  • the final sequence obtained ⁇ h (kN + n) ⁇ ⁇ ⁇ n ⁇ N is supplied to the supply means 7 which successively supply several sequences to constitute the agitation noise h.
  • the number of iterations by the interleaving means then depends on the conformation frequency of the basic sub-sequences and on the desired conformation frequency for the agitation noise.
  • the histogram of the sequence obtained is identical to that of the basic subsequence used. And, when several basic subsequences are used, the histogram of the sequence obtained is the average of the histograms of the basic subsequences used.
  • the noise generation method thus implemented therefore respects the histogram, thus making it possible to obtain noise with a predetermined histogram as a function of the histogram (s) of the sub-sequence (s). ) basic.
  • Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e and 7f provide an example where the basic subsequences are shaped around half the sampling frequency f eCh / 2 and the desired conformation frequency for the noise.
  • agitation is of f eCh / 4.
  • Figures 7a and 7b show the spectrum of two distinct basic subsequences shaped around the frequency f eC h / 2. By interleaving the basic subsequence of Figure 7a with itself, the spectrum obtained is that shown in Figure 7c.
  • the signal to noise ratio is 77dB in the frequency band f ⁇ Ch / 4 ⁇ 5% with a linearity of
  • FIGS. 8a, 8b, 8c, and 8d provide an example where the basic subsequences are shaped around a quarter of the sampling frequency f ⁇ C h / 4 and the desired central conformation frequencies for the agitation noise are from f 8C h / 8.
  • the spectrum obtained is that represented by Figures 8c and 8d.
  • This spectrum is conformed around the frequencies f eC h / 8 and 3f eC h / 8.
  • the signal to noise ratio is 67dB in the frequency band f eC h / 8 ⁇ 5% with a linearity of 93dBc.
  • the agitation noise generation method is thus relatively simple to implement and allows a rapid calculation of this agitation noise from base sub-sequence (s) of reduced size stored equiprobable (s) and conformed around a given frequency.
  • This agitation noise generation method can be used to linearize their characteristics of devices such as digital analog or analog digital converters, for example.
  • Another use of this agitation noise generation process can also be frequency synthesis (DDS, ie. Direct Digital Synthesis in English).
  • DDS Direct Digital Synthesis in English
  • the use of the noise generation process with predetermined histogram, in particular with a strictly flat histogram, shaped around any frequency according to the invention upstream of the analog digital converter of the direct channel of a sigma delta modulator makes it possible to linearize the digital analog converter of the return channel of the sigma delta modulator.
  • An adder adds the agitation noise generated by the agitation noise generation device to the input of the analog-to-digital converter.
  • another effect of the use of the noise generation method with predetermined histogram, in particular with strictly flat histogram, shaped around any frequency according to the invention can be the stabilization of the sigma delta modulator (by avoiding the divergence effect).

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de génération d'un bruit d'agitation, et le bruit d'agitation obtenu. Un objet de l'invention est un procédé de génération d'un bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence comportant:- la génération du bruit par une succession de plusieurs séquences {h(kN+n)}1≤n≤N de M.N points (M, N entiers ≥1),- [S2]: le choix pour chaque séquence de M sous-séquence(s) de base {hlm(n)}1≤n≤N, m≤M de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformées (L entier ≥1), - [S4]: le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du signe. Ainsi, en ne faisant pas une simple répétition de la sous-séquence, le spectre du bruit d'agitation obtenu n'a pas de raies. Une deuxième variante de l'invention comporte en outre [S6]: le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du sens de lecture temporelle de chacune des sous-séquence de base choisie. Une troisième variante de l'invention propose en outre, pour chaque séquence, [S8]: l'entrelacement E des M sous-séquences choisies.

Description

GENERATION DE BRUIT D' AGITATION CONFORME A UN HISTOGRAMME PREDETERMINE
L'invention concerne un procédé de génération d'un bruit d'agitation, un dispositif de génération d'un bruit d'agitation et du bruit d'agitation associé. Le bruit d'agitation ainsi généré comporte un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, et est conformé autour d'au moins une fréquence quelconque.
La génération de bruit d'agitation (aussi appelé « dither ») à histogramme prédéterminé et conformé autour d'une ou plusieurs fréquences bien précises (dans une bande où se trouve le signal utile) est un élément important, notamment la génération de bruit d'agitation à histogramme rigoureusement plat pour linéariser au mieux les caractéristiques des convertisseurs analogiques/numériques et numériques/analogiques. Ainsi, l'utilisation de dither permet de moyenner dans le temps les erreurs introduites par le convertisseur. Pour ne pas laisser de traces lors de traitements ultérieurs (intégration sur des temps importants) il est impératif que ce « dither » se présente sous forme d'un vrai bruit (dont le niveau maximum sous le signal utile décroît avec la résolution, c'est à dire le temps d'intégration) et soit exempt de raies dont le niveau sous le signal utile ne dépend pas de la résolution.
Une technique pour obtenir un tel dither est le filtrage d'un bruit blanc. Toutefois, le filtrage entraîne une distorsion de l'histogramme, ce qui limite l'aptitude du dither ainsi constitué à enlever les harmoniques de rang faible. En outre il est important que le signal ainsi obtenu ne comporte pas de corrélation à grande distance (une corrélation à courte distance étant intrinsèquement liée à la conformation) car une telle corrélation amène un spectre avec raies limitant la dynamique des récepteurs et décodeurs et introduisant un signal parasite. Une autre technique décrite par la demande de brevet FR n" 02 15066 consiste à compenser au niveau de l'histogramme la distorsion introduite par le filtrage du bruit blanc et d'itérer le processus. Cette technique permet de limiter la distorsion de l'histogramme sans introduire de corrélation à grande distance.. Cependant, elle ne permet pas d'obtenir des conformations « dites » raides, c'est-à-dire proche de la fonction porte inverse en terme spectral. Et, cette technique du fait de la recherche de la compensation et de l'itération impose des coûts de calculs élevés.
La présente invention permet de palier ces inconvénients en proposant d'utiliser séquentiellement des sous-séquences de base de bruit de taille réduite d'histogramme donné et de spectre conformé de manière aléatoire et indépendante en faisant varier aléatoirement leurs signes. Ainsi, en ne faisant pas une simple répétition de la sous- séquence, le spectre du bruit d'agitation obtenu a un niveau qui baisse avec la taille totale du signal ainsi généré et n'a pas de raies.
Un objet de l'invention est un procédé de génération d'un bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence comportant : - la génération du bruit par une succession de plusieurs séquences de M.N points (M, N entiers > 1), - le choix pour chaque séquence de M sous-séquence(s) de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformée(s) autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1), - le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du signe appliqué à chacune des sous-séquences choisies.
Une deuxième variante de l'invention propose le procédé de génération de bruit d'agitation ci-dessus comportant le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du sens de lecture temporelle de chacune des sous-séquence de base choisie.
Cette deuxième variante permet de garantir l'absence de raie dans le cas d'une réponse antisymétrique et d'éviter la corrélation à long terme.
Une troisième variante de l'invention propose l'un des procédés de génération de bruit d'agitation ci-dessus comportant, en outre, pour chaque séquence, l'entrelacement des M sous-séquences choisies.
Cette troisième variante permet de focaliser sur le spectre selon un rapport 1/M et de le transposer autour d'une série de fréquences qui dépendent du nombre M de sous-séquences choisies et de la fréquence des sous-séquences de bases utilisées.
L'invention a également pour objet un dispositif de génération d'un bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence quelconque mettant en œuvre le procédé ci-dessus, le dit dispositif comportant : - des moyens de fourniture (7) successive de plusieurs séquences {h( N+n)}ι≤π≤N de M.N points (M, N entiers > 1), - des moyens de sélection (1), pour chaque séquence, de M sous- séquence(s) {him(n)}1≤n≤N, m≤ de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1), - des moyens de sélection (4), de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du signe appliqué à chacune des sous- séquences choisies {h|m(n)}ι<n<N, m≤M-
Un autre objet de l'invention est un convertisseur numérique analogique comportant un dispositif de génération de bruit d'agitation ci- dessus. L'invention concerne aussi un système de synthèse de fréquence comportant un dispositif de génération de bruit d'agitation ci-dessus.
Un objet de l'invention est, en outre, un modulateur sigma delta comprenant un convertisseur analogique numérique sur la voie directe, un dispositif de génération de bruit d'agitation ci-dessus, un additionneur ajoutant le bruit d'agitation généré par le dispositif de génération de bruit d'agitation à l'entrée du convertisseur analogique numérique, et un convertisseur numérique analogique sur la voie retour.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description, faite à titre d'exemple, et des figures s'y rapportant qui représentent : - Figure 1 , un schéma de principe de la génération du bruit selon la deuxième variante de l'invention, - Figure 2, un diagramme du principe de la génération du bruit selon la deuxième variante de l'invention, - Figure 3, un schéma de principe de la génération du bruit selon la troisième variante de l'invention, - Figure 4, un diagramme du principe de la génération du bruit selon la troisième variante de l'invention, - Figures 5a et b, des représentations spectrales des sous- séquences lors d'un exemple de production de sous-séquence de base, la Figure 5b représente la sous-séquence de base produite à partir de la sous-séquence de départ représentée à la Figure 5a, - Figure 6, un schéma bloc général d'un exemple de réalisation du dispositif de génération de bruit d'agitation selon la troisième variante de l'invention, - Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, et 7f, des représentations spectrales des sous-séquences et séquences lors d'exemples de générations de dither selon la troisième variante de l'invention autour de la fréquence feCh/4, • les Figures 7a et 7b représentent deux sous-séquences de base distinctes conformées autour de la fréquence feCh/2, • la Figure 7c représente la séquence obtenue par entrelacement de la sous-séquence de base de la Figure 7a avec elle-même, • la Figure 7d représente la séquence obtenue par entrelacement de la sous-séquence de base de la Figure 7b avec elle-même, • les Figures 7e et 7f représentent deux séquences obtenues par entrelacement des sous-séquences de base des Figures 7a et 6b, - Figures 8a, 8b, 8c, et 8d des représentations spectrales des sous-séquences et séquences lors d'exemples de générations de dither selon la troisième variante de l'invention autour des fréquences feoh 8 et 3fech/8, • les Figures 8a et 8b représentent deux sous- séquences de base conformées autour de la fréquence feCh/4, • les Figures 8c et 8d représentent deux séquences obtenues par entrelacement des sous-séquences intermédiaires des Figures 8a et _b, conformées, respectivement, autour de 3fΘCh/8, et autour de fΘCh/8 et 3fΘCh 8.
La technique décrite permet de générer des 'dither' à histogramme prédéterminé conformés autour d'une fréquence quelconque et exempte de raies.
La figure 1 montre un organigramme représentant un exemple de mise en œuvre du procédé de génération d'un bruit d'agitation selon la deuxième variante de l'invention.
L'organigramme de la figure 1 montre les étapes mise en œuvre pour la génération d'une séquence {h(kN+n)}ι≤n<N, sachant que le bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence quelconque, est généré par génération successive de plusieurs séquences {h(kN+n)}ι≤n≤Nj k≤κ, avec K entier < +∞ , de M.N points (M, N entiers > 1).
Dans l'exemple présenté, une seule sous-séquence de base de N points {h|(n)}1≤n<N est sélectionné parmi L sous-séquence(s) de base pour générer chaque séquence {h(kN+n)}ι<n≤N, k≤κ, lors de l'étape S2.
Les données en S1 générées par l'organigramme de la figure 1 forment donc une séquence de N points {h(kN+n)}ι≤n≤N- Après le choix de cette sous-séquence I de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1), les données obtenues en S3 forment cette séquence {h(kN+n)}ι≤n≤N comportant la sous-séquence {hι(n)}ι≤n<N sélectionnée. Dans ce cas la fréquence prédéterminée est égale à la fréquence quelconque autour de laquelle le bruit d'agitation est conformé.
Lors de l'étape S4, est choisi, de manière aléatoire et indépendante, le signe s appliqué à la sous-séquence choisie {h|(n)}ι≤n<N- Ainsi, les données obtenues en S5 forment la séquence {h(kN+n)}ι<n<N comportant la sous-séquence de base sélectionnée {h|(n)}ι≤n<N à laquelle est appliqué le signe choisi s, {s.hι(n)}ι≤n<N.
Si, le procédé de génération de bruit d'agitation est arrêté à ce stade pour chaque séquence {h(kN+n)}ι≤n<N, il correspond à la première variante de l'invention. A ce stade, le spectre du bruit généré est exempt de raies.
Pour la deuxième variante de l'invention, lors d'une étape S6, le sens de lecture temporelle de la sous-séquence de base sélectionnée {hι(n)}ι<n<N est choisi de manière aléatoire et indépendante. Ainsi, les données S7 obtenues forment la séquence {h(kN+n)}ι<n≤N comportant la sous-séquence de base sélectionnée {hι(n)}ι<n≤N lue dans le sens choisie R: normal - ou inversé , et à laquelle est appliqué le signe choisi s, {s.hι(n)R}ι≤n<N. Donc, les données obtenues en S7a lorsque le sens de lecture choisie est le sens normal sont {h(kN + n)}1≤π≤„ = {s.h,(n)}1≤n≤i, = {s.hl(n)}]≤π≤ , et les données obtenues en
S7b lorsque le sens de lecture choisie est le sens inversé {h(kN + n)}1≤n≤ = {s.h^n)},^ = {s.hl(N - )}1≤n≤N •
Le bruit d'agitation ainsi obtenu, comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'une fréquence est constitué par une succession de plusieurs séquences {h(kN+n)}ι≤n<N,k<κ de M.N points (M, N entiers > 1), chaque séquence {h(kN+n)}1≤n≤N étant constituée par M sous-séquence(s) choisie(s) de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour de cette fréquence (L entier > 1), et à chacune desquelles a été appliqué un signe choisi de manière aléatoire et indépendante, et/ou chacune desquelles ayant été lue suivant un sens de lecture temporelle choisie de manière aléatoire et indépendante.
La figure 2 illustre ce principe de génération du bruit d'agitation selon la deuxième variante de l'invention dans le cas où L = 2. L'axe des abscisses représente l'axe temporel, le segment k représentant la kième séquence du bruit d'agitation généré ; et l'axe des ordonnées représente la valeur du point de la séquence en terme de magnitude.
Le bruit d'agitation est constitué d'une suite de séquences de N choisies parmi les deux sous séquences de base (la première étant représentée par des croix et la seconde par des cercles). Dans l'intervalle de temps k-1N +n à (k+2)N+n (avec 1 < n < N), le bruit d'agitation est constitué par la (k-1)ème séquence correspondant à la deuxième sous- séquence de base avec un signe négatif, la kième séquence correspondant à la première sous-séquence de base avec un signe positif et sans retournement, la (k+1)ième séquence correspondant à la première sous-séquence de base retournée et la (k+2)ième séquence correspondant à la deuxième sous-séquence de base négative retournée. Dans, ce cas, il faut disposer au préalable de deux sous-séquences de base {hι(n) } 1≤n<N et {h2(n) }ι≤n<N, chacune conformée autour de la fréquence de conformation du bruit. Soit hι(n) et h2(n) ces deux sous- séquences de base dont le nombre N de points (égal à une puissance de 2) doit être supérieur ou égal à 2B (une puissance de 2 fois cette dimension minimale) où B est le nombre de bits sur lequel sont codés les points de ces deux sous-séquences de base. Une répétition simple de l'une ou l'autre de ces deux sous-séquences de base conduirait à un spectre sous forme de raies.
Pour éviter cela, le 'dither" ou bruit d'agitation est alors constitué d'une succession de K séquences de N points {h(kN+n)}ι≤n<N obtenues aléatoirement et de façon indépendante à partir de l'une ou l'autre de ces deux sous-séquences de base {hι(n) }1≤n<N et {h2(n) }ι≤n<N- Par ailleurs, d'une séquence à la suivante, le signe s et le retournement temporel R (ie. Le choix du sens de lecture) de la sous-séquence de base utilisée sont également choisis aléatoirement et de façon indépendante. On obtient ainsi, à partir de seulement deux sous-séquences de base, un ensemble de 8 séries de N points que l'on peut choisir aléatoirement de façon équiprobable.
Donc, de manière théorique, le bruit d'agitation peut être donné sous la forme : + σi)[(l -Λ (n) + (l + Λ)A2(n)]+ -σk)[(l -pk)fι1(N- n) + (l + pk)h2(N- où pk=± 1 suivant la séquence choisie, sκ=± 1 suivant le signe choisi, et σ =± 1 suivant le sens de lecture temporel choisi.
Les points représentés par des croix sur le diagramme de la figure 2 montrent ces différentes sélections (sous-séquence de base, signe, sens de lecture) pour les points de la kιemθ séquence {h(kN+n)}ι<n<N composant le bruit d'agitation. Le spectre du bruit d'agitation ainsi obtenu est en fonction des spectres respectifs des deux sous-séquences de base utilisée. . C'est un spectre continu exempt de raies, ce qui n'aurait pas été le cas si les séquences hi ou h2 avaient été répétées de façon simple l'une ou l'autre.
Tant que le choix du signe reste aléatoire, le résultat reste inchangé qu'il y ait retournement ou non (i.e. inversion du sens de lecture ou non) et que l'on ait une séquence (hι=h2) ou plusieurs.
. Dans le cas où l'on ne changerait pas le signe des séquences, deux cas se présentent :
Si on conserve le choix entre deux séquences les variables pi, pk et p^k sont toutes centrées et équiprobables et ne participent pas au résultat ; d'où :
Si on ne conserve pas le choix entre deux séquences alors Pk=1 ou Pk=-1 de façon continue et, si hj est la seule séquence retenue :
Ainsi, le cas où le choix des sous-séquences de base est possible (L≠1), sans choix du signe, montre qu'il y a absence de raies si les deux séquences de base sont opposées l'une de l'autre, cas qui est identique à celui où une seule séquence est utilisée avec choix du signe.
Si on conserve le retournement (i.e. le choix du sens de lecture) les variables σι, σ et σiσk sont toutes centrées et équiprobables et ne participent donc pas au résultat ; il reste alors :
Si par contre on ne conserve pas le retournement σι et σk valent uniformément 1 ou -1 si bien que : W2
Donc, le cas où le choix aléatoire du sens de lecture est possible, sans choix du signe, montre que le choix du sens de lecture permet d'avoir une absence de raies pour des réponses antisymétriques dont le spectre est imaginaire pur.
En outre, le choix aléatoire du signe permet d'obtenir une densité spectrale de puissance exempte de raies. Bien entendu, la formation d'une séquence {h(kN+n)}-ι<n<N peut être généralisée en sélectionnant non pas une seule sous-séquence de base mais plusieurs sous-séquences de base. La séquence {h(kN+n)}ι<n<N sera alors constituer, par exemple, par concaténation de sous-séquences de bases choisies parmi les L sous-séquences de base, ou par entrelacement de m (1 < m < M) quelconque des M sous-séquences de base sélectionnées suivant un schéma donné.
La figure 3 montre un organigramme représentant un exemple de mise en œuvre du procédé de génération d'un bruit d'agitation selon la troisième variante de l'invention.
L'organigramme de la figure 3 montre les étapes mise en œuvre pour la génération d'une séquence {h(2kN+t)}ι<t 2N, sachant que le bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence quelconque est générée par génération successive de plusieurs séquences {h(2kN+t)}ι<t≤2N, k≤κ, avec K entier < +∞, de M.N points (M, N entiers > 1 ). Dans l'exemple présenté, deux sous-séquences de base de N points {hn(n)}ι≤n≤N, {hi2(n)}ι≤n<N sont sélectionnées parmi L sous- séquence(s) de base pour générer chaque séquence {h(2kN+t)}ι≤t≤2N, k≤κ, lors de l'étape S2.
Les données S1 générées par l'organigramme de la figure 3 forment donc deux sous-séquences de N points {heι(n)}ι<n<N, {he2(n)}ι<n<N- Après le choix de ces sous-séquences et l2 de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1), les données obtenues S3 forment les sous-séquences {heι(n)}ι<n<N, {he2(n)}ι<n<N comportant, respectivement les sous-séquences {hn(n)}ι<n<N, {h|2(n)}ι≤n<N sélectionnées. Dans ce cas, la fréquence prédéterminée est égale au double de la fréquence quelconque autour de laquelle le bruit d'agitation est conformé.
Lors de l'étape S4, sont choisis, de manière aléatoire et indépendante, les signes si et s2 appliqués, respectivement aux sous- séquences choisies {hn(n)}ι≤n<N, {h|2(n)}ι≤n<N- Ainsi, les données S5 obtenues forment les sous-séquences {hΘι(n)}ι<n<N, {he2(n)}ι≤n<N comportant, respectivement les sous-séquences {hιι(n)}ι≤n<N, {h|2(n)}ι≤n<N sélectionnées auxquelles sont appliquées, respectivement, les signes choisis si et s2, et{he2(n)}ι<n≤N= {S2.h|2(n)}ι<n<N-
Lors d'une étape S6, les sens de lecture temporelle des sous- séquences {hn(n)}ι≤n<N, {hι2(n)}ι<n≤N sélectionnées sont choisis de manière aléatoire et indépendante. Ainsi, les données S7 obtenues forment les sous-séquences {heι(n)}ι<n≤N, {he2(n)}ι n<N comportant, respectivement les sous-séquences {hn(n)}1≤n<N, {h|2(n)}ι≤n<N sélectionnées lues, respectivement, dans les sens choisies Ri et R2, et auxquelles sont appliquées, respectivement, les signes choisies si et s2, {sι.hM(n) R1}ι≤n<N et {s2.h|2(n)R2}1≤n<N. Cette étape du choix du sens de lecture S7 est optionnelle comme le montre la figure 3 en suivant les flèches en pointillé après l'étape S5 jusqu'à l'étape S8 d'entrelacement. Donc, à l'étape S8 d'entrelacement E sont reçues deux sous- séquences {heι(n)}ι≤n<N, {he2(n)}ι≤n<N correspondant aux données S5 issues de l'étape S4 de choix de signes ou aux données S7 issues de l'étape S6 de choix du sens de lecture. Ces deux sous-séquences {hθι(n)}1≤n<N, {he2(n)}-ι<n<N sont entrelacées suivant un schéma donné, par exemple en alternant un point de la première sous-séquence {he1(n)}ι<n≤N, et un point de la deuxième sous-séquence {he2(n)}ι≤n<N comme dans l'exemple illustrée par la figure 3.
Les données S8 obtenues forment, alors, la séquence de bruit d'agitation en fonction de ces deux sous-séquences de la manière suivante : {h(2kN+2n)}1≤n≤N= {hei(n)}1≤n<N = {Sι.h|1(n)R1}1≤n<N, et {h(2kN+2n-1)}ι<n<N= {he (n)}ι<n<N = {s2.h|2(n)R2}1≤n<N
En généralisant ce schéma d'entrelacement à m sous-séquences de base (1 < m < M), le bruit d'agitation est donné par les équations suivantes: θ1(n)}1≤n<N = {sι.hn(n)R1}ι≤n≤N, ; {hθ2 (n)}ι≤n<N = {S2.h|2(n)R2}ι≤n≤N ; {he2 (n)}ι≤n<N = {s2.h|2(n)R2} ≤n≤N.
La figure 4 illustre ce principe de génération du bruit d'agitation selon la troisième variante de l'invention dans le cas où L = 2. La méthode décrite par la figure 3 est bien entendue applicable aux trois fréquences particulières ±feCh/4, ±fΘCh/8 et ±3fΘCh 8 (modulo fΘCh), où feCh est la fréquence d'échantillonnage. Cependant, pour ces fréquences précises, il est possible, tout en restant dans le même esprit, de procéder de façon un peu différente comme l'illustre la figure 3. Pour cela il faut disposer au préalable de deux sous-séquences de base {h1(n) }ι≤n≤N et {h2(n)}ι≤n≤N, chacune conformée autour de fΘCh/2 pour une conformation finale du bruit d'agitation à ±fech/4 ou autour de ±fΘCn 4 pour une conformation finale simultanée du bruit d'agitation à ±feCh/8 et ±3fΘCh/8.
Dans ce cas le 'dither' est alors constitué d'une succession de séries de 2N points définies par entrelacement de deux sous-séquences {hιι(n)}ι≤n<N, {h|2(n)}ι<n<N de N points choisies aléatoirement et de façon indépendante parmi ces deux sous-séquences de base {h1 (n) }1≤n<N et {h2(n)}ι≤n≤N, ainsi que pour chacune d'elles, le signe si ou s2 et le retournement temporel Ri ou R2. Ainsi, à partir de seulement deux sous- séquences de base{h1(n) }ι≤n≤N et {h2(n)}ι≤n<N, un ensemble de 64 séries de 2N points est obtenu dans lequel peut être choisie une séquence {h(2kN+t)}ι≤t≤2N de 2N points de manière aléatoirement et équiprobable. Par l'effet de l'entrelacement, le spectre de chacune de ces 64 séries est conformé autour de ±feCh/4 (modulo feCh) ou simultanément autour de ±fech/8 et ±3f8Ch/8 (modulo f8Ch) suivant que l'on est parti de sous-séquence de base {h1(n) }ι<n≤N et {h2(n)}ι≤rι<N ayant un spectre conformé autour de
L'entrelacement de X sous-séquences permet de transposer les spectres (moyennant un facteur d'échelle égal à X) autour de la fréquence ±(fo/X+kfΘc /X) où f0 est la fréquence centrale des sous-séquences de base (pour X = 2, le spectre est transposer à la fréquence moitié). Si cette 'transposition' n'est pas recherchée, la même démarche s'applique en lisant des sous-séquences successivement, sans les entrelacer.
De manière théorique, le bruit d'agitation peut être donné sous la forme : où p'k=± 1, p"k=± 1 suivant la séquence choisie, s'k=± 1 , s"k=± 1 suivant le signe choisi, et σ'k=± 1 , σ"k=± 1 suivant le sens de lecture temporel choisi. Le spectre du bruit d'agitation ainsi obtenu est
[ (/)|2 = l il// — I 2 I Jl c'est un spectre continu exempt de raies, et de fréquence de conformation égale à la fréquence moitié des sous- séquences de base. Les points représentés par des croix sur le diagramme de la figure
4 montre ces différentes sélections (sous-séquence de base, signe, sens de lecture) pour les points pairs de la klθmθ séquence {h(2kΝ+2n)}ι≤n<Ν composant le bruit d'agitation et les ronds pour les points impairs {h(2kN+2n-1)}ι≤n≤N, dans le cas particulier de l'exemple de schéma d'entrelacement illustré par la figure 3.
Les sous-séquences de base utilisées sont des sous-séquences de N points conformées autour d'une fréquence prédéterminée, et au moins à histogramme de forme prédéterminé. Ces sous-séquences de base sont de tailles réduites (N points). De telles sous séquences de base pouvant être utilisées pour générer un dither avec un histogramme prédéterminé peuvent être obtenues selon le procédé du brevet FR n° 02 15066, permettant de s'approcher de bruit à histogramme plat. Les sous- séquences de base utilisées peuvent aussi être à histogramme rigoureusement plat.
. La Figure 5b représente une sous-séquence de base ainsi obtenue à partir d'un bruit blanc représenté à la Figure 5a. La figure 6 propose un exemple de réalisation du dispositif de génération de bruit d'agitation selon la troisième variante de l'invention.
Ce dispositif de génération d'un bruit d'agitation comporte des moyens de sélection 1 de M sous-séquence(s) de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformées autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1). Des moyens de stockage 3 de sous-séquence de base comportent ces L sous- séquence(s) de base. Les moyens de sélection de sous-séquence 1 communique à des moyens de lecture 2 la ou des sous-séquence(s) de base choisie(s) afin que ces moyens de lecture viennent les chercher dans les moyens de stockage 3.
Des moyens de sélection de signe 4 choisissent pour chacune des sous-séquences sélectionnées de manière aléatoire et indépendante un signe qu'ils leur appliquent.
Dans le cas de la première variante de l'invention, les sous- séquences ainsi obtenues (choix de sous-séquence, signe) sont, éventuellement, concaténees en des séquences {h(kN+n)}ι<n≤N de M.N points, si M ≠ 1 , et fournies aux moyens de fournitures 7 qui fournissent successivement plusieurs séquences de M.N points (M, N entiers > 1) constituant le bruit d'agitation. Des moyens de sélection du sens de lecture temporelle de chacune des sous-séquence de base choisie 5 choisissent de retourner ou non temporel lement les sous-séquences sélectionnées de manière aléatoire et indépendante. Dans le cas de la deuxième variante de l'invention, les sous- séquences ainsi obtenues (choix de sous-séquence, signe et sens de lecture) sont, éventuellement, concaténees en des séquences {h(kN+n)}ι≤n<N de M.N points, si M ≠ 1, et fournies aux moyens de fournitures 7 qui fournissent successivement plusieurs séquences {h(kN+n)}-ι≤n≤N de M.N points (M, N entiers > 1) constituant le bruit d'agitation.
Des moyens d'entrelacement 6 reçoivent, dans le cas de la troisième variante de l'invention, plusieurs sous-séquence sélectionnée et les entrelacent suivant un ou plusieurs schéma(s) prédéterminé(s) toutes ensemble ou par bloc d'un nombre déterminé de sous-séquences. Éventuellement, certaines sous-séquences ne sont pas entrelacées et sont concaténees aux sous-séquences obtenues par entrelacement. La séquence finale obtenue {h(kN+n)}ι≤n≤N est fournie aux moyens de fournitures 7 qui fournissent successivement plusieurs séquences pour constituer le bruit d'agitation h.
Le nombre d'itération par les moyens d'entrelacement dépend alors de la fréquence de conformation des sous-séquence de base et de la fréquence de conformation désirée pour le bruit d'agitation.
Ainsi, lorsqu'une seule sous-séquence de base est utilisé, l'histogramme de la séquence obtenue est identique à celui de la sous- séquence de base utilisée. Et, lorsque plusieurs sous-séquences de base sont utilisée, l'histogramme de la séquence obtenue est la moyenne des histogrammes des sous-séquences de base utilisées. La méthode de génération de bruit ainsi mise en œuvre respecte, donc, l'histogramme permettant ainsi d'obtenir un bruit avec un histogramme prédéterminé en fonction du (ou des) histogramme(s) de la (ou des) sous-séquence(s) de base.
Les figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e et 7f propose un exemple où les sous-séquences de base sont conformées autour de la moitié de la fréquence d'échantillonnage feCh/2 et la fréquence de conformation désirée pour le bruit d'agitation est de feCh/4.
Les Figures 7a et 7b représentent le spectre de deux sous- séquences de base distinctes conformées autour de la fréquence feCh/2. Par entrelacement de la sous-séquence de base de la Figure 7a avec elle-même, le spectre obtenu est celui représenté par la Figure 7c.
Dans ce cas, pour un nombre de points de 220, le rapport signal à bruit est de 77dB dans la bande de fréquence fΘCh/4 ± 5% avec une linéarité de
107dBc.
Par entrelacement de la sous-séquence de base de la Figure 7b avec elle-même, le spectre obtenu est celui représenté par la Figure 7d. Dans ce cas, pour un nombre de points de 220, le rapport signal à bruit est de 78dB dans la bande de fréquence feCh/4 ± 5% avec une linéarité de
109dBc.
Par entrelacement des sous-séquences de base des Figures 7a et 7b, le spectre obtenu est celui représenté par les Figures 7e et 7f. Dans ce cas, pour un nombre de points de 220, le rapport signal à bruit est de 78dB dans la bande de fréquence fθCh/4 ± 5% avec une linéarité de 109dBc, et une densité de bruit maximal de 120 dBc par point. Les figures 8a, 8b, 8c, et 8d propose un exemple où les sous- séquences de base sont conformées autour du quart de la fréquence d'échantillonnage fΘCh/4 et les fréquences centrales de conformation désirées pour le bruit d'agitation sont de f8Ch/8. Par entrelacement des sous-séquences obtenues des Figures 8a et 8b, le spectre obtenu est celui représenté par les Figures 8c et 8d. Ce spectre est conformé autour des fréquences feCh/8 et 3feCh/8. Dans ce cas, pour un nombre de points de 220, le rapport signal à bruit est de 67dB dans la bande de fréquence feCh/8 ± 5% avec une linéarité de 93dBc.
Le procédé de génération de bruit d'agitation est ainsi relativement simple à mettre en œuvre et permet un calcul rapide de ce bruit d'agitation à partir de sous-séquence(s) de base de taille réduite mémorisée(s) équiprobable(s) et conformée(s) autour d'une fréquence donnée. Ce procédé de génération de bruit d'agitation peut être utilisé pour linéariser leurs caractéristiques de dispositifs tels que des convertisseurs numériques analogiques ou analogiques numériques, par exemple.
Une autre utilisation de ce procédé de génération de bruit d'agitation peut aussi être la synthèse de fréquence (DDS, ie. Direct Digital Synthesis en anglais). L'utilisation du procédé de génération de bruit à histogramme prédéterminé, notamment à histogramme rigoureusement plat, conformé autour d'une fréquence quelconque selon l'invention en amont du convertisseur analogique numérique de la voie directe d'un modulateur sigma delta permet de linéariser le convertisseur numérique analogique de la voie retour du modulateur sigma delta. Un additionneur vient ajouter le bruit d'agitation généré par le dispositif de génération de bruit d'agitation à l'entrée du convertisseur analogique numérique. En outre, un autre effet de l'utilisation du procédé de génération de bruit à histogramme prédéterminé, notamment à histogramme rigoureusement plat, conformé autour d'une fréquence quelconque selon l'invention peut être la stabilisation du modulateur sigma delta (en évitant l'effet de divergence).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de génération d'un bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence quelconque caractérisé en ce qu'il comporte : - la génération du bruit par une succession de plusieurs séquences {h(kN+n)}ι≤n<N de M.N points (M, N entiers > 1), - [S2] : le choix pour chaque séquence de M sous-séquence(s) de base {hιm(n)}ι<n<N, m≤M de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1 ), - [S4] : le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du signe s appliqué à chacune des sous-séquences choisies.
2. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte [S6] : le choix de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du sens de lecture temporelle R de chacune des sous-séquence de base choisie.
3. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que M = 1.
4. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon la revendication précédente caractérisé en ce que la fréquence prédéterminée de conformation des sous-séquences de base est égale à la fréquence quelconque de conformation du bruit.
5. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte [S8] : pour chaque séquence, l'entrelacement E de plusieurs sous-séquences.
6. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon la revendication précédente caractérisé en ce que les sous-séquences entrelacées sont soit les M sous-séquences choisies {hιm(n)}ι≤n<N, m≤ parmi L sous- séquences de base, soit les une partie des M sous-séquences choisies {him(n)}ι<n<N, m≤M parmi L sous-séquences de base, soit de plusieurs sous- séquences obtenues par entrelacement de plusieurs sous-séquences de
7. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une des revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que M = L
8. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que la fréquence prédéterminée de conformation des sous-séquences de base est égale au double d'au moins l'une des fréquences quelconques de conformation du bruit.
9. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le choix d'une sous- séquence de base {h)(n)}ι<n<N entraîne la lecture de cette sous-séquence de base dans des moyens de stockage.
10. Procédé de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les sous- séquences de base {hι(n)}ι≤n≤N sont des signaux équiprobable conformé autour d'une fréquence prédéterminée.
11. Dispositif de génération d'un bruit d'agitation comportant un nombre quelconque de points, à histogramme prédéterminé, conformé autour d'au moins une fréquence quelconque mettant en œuvre le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de fourniture (7) successive de plusieurs séquences {h(kN+n)}ι≤n≤N de M.N points (M, N entiers > 1 ), - des moyens de sélection (1), pour chaque séquence, de M sous- séquence(s) {hιm(n)}ι<n≤N, m≤M de manière aléatoire et indépendante parmi au moins L sous-séquence(s) de base de N points conformé autour d'une fréquence prédéterminée (L entier > 1), - des moyens de sélection (4), de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du signe appliqué à chacune des sous- séquences choisies {h|m(n)}ι<n<Nlm<M-
12. Dispositif de génération d'un bruit d'agitation selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de sélection (5), de manière aléatoire et indépendante, pour chaque séquence, du sens de lecture temporelle de chacune des sous-séquence de base choisie.
13. Dispositif de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entrelacement (6) des M sous-séquences choisies, pour chaque séquence.
14. Dispositif de génération d'un bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de stockage (3) de sous-séquence de base et des moyens de lecture (2) de la sous-séquence de base choisie {hιm(n)}ι<n≤N, ≤M dans les moyens de stockage (3).
15. Convertisseur numérique analogique comportant un dispositif de génération de bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14.
16. Système de synthèse de fréquence comportant un dispositif de génération de bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14.
17. Modulateur sigma delta comprenant un convertisseur analogique numérique sur la voie directe, un dispositif de génération de bruit d'agitation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, un additionneur ajoutant le bruit d'agitation généré par le dispositif de génération de bruit d'agitation à l'entrée du convertisseur analogique numérique, et un convertisseur numérique analogique sur la voie retour.
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