ES2259525A1 - Procedimiento de supresion de ruido impulsivo en un canal de comunicacion por radio mediante la monitorizacion de otro canal en una frecuencia diferente. - Google Patents
Procedimiento de supresion de ruido impulsivo en un canal de comunicacion por radio mediante la monitorizacion de otro canal en una frecuencia diferente.Info
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Abstract
Procedimiento de supresión de ruido impulsivo en un canal de comunicación por radio mediante la monitorización de otro canal en una frecuencia diferente. Tiene por objeto mejorar la calidad de las comunicaciones por radio en presencia de ruido impulsivo. Principales aplicaciones en radio digital, televisión digital terrestre y sistemas de comunicación por espectro ensanchado. Consistente en utilizar otro canal de radio (canal de monitorización) en frecuencia diferente a la del canal de recepción de información, como ayuda para detectar el ruido impulsivo de modo que, durante el intervalo de tiempo en que este ruido impulsivo se produzca, el sistema receptor invalide la información recibida en el canal de recepción de información. Se presentan dos variantes del procedimiento: Variante A, en la que el canal de monitorización no porta otra señal de comunicación y Variante B, en la que el canal de monitorización está ocupado por otra señal de comunicación.
Description
Procedimiento de supresión de ruido impulsivo en
un canal de comunicación por radio mediante la monitorización de
otro canal en una frecuencia diferente.
Este procedimiento encuentra aplicación en el
sector de las telecomunicaciones. Más concretamente en lo relativo
a los sistemas de transmisión y recepción de señales por ondas
radioeléctricas. Entre éstos, más concretamente en aquellos con
sistema de modulación y transmisión digital. Y en especial,
aquellos con modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing), como la radio digital y la televisión digital
terrestre. Y en aquellos con modulación por espectro ensanchado,
como W-CDMA (Wideband Code Division Multiplexing
Access) en el que se basa a telefonía móvil UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System).
Para tratar de minimizar los efectos del ruido
impulsivo sobre transmisiones digitales por radio, se han propuesto
ya diferentes métodos, como las patentes: WO2004002101, EP1361720,
EP1309095 y EP1180851. Éstas basan su funcionamiento en la
localización de los picos de ruido impulsivo a partir de la propia
señal de información recibida. Cuando, usando diferentes
algoritmos, creen haber reconocido un pico de ruido impulsivo,
eliminan la porción de señal correspondiente.
El ruido impulsivo perjudica notablemente la
transmisión de las comunicaciones vía radio. Su efecto se hace más
patente en las que emplean sistemas de modulación y transmisión
digital, y con especial virulencia en aquellos con modulación OFDM,
como la radio digital y la televisión digital terrestre, y en
aquellos con modulación por espectro ensanchado, como el sistema
W-CDMA usado en telefonía móvil UMTS.
Los sistemas de cancelación de ruido impulsivo
existentes, tratan de detectar el ruido impulsivo a partir de la
señal de información recibida. Su forma de actuar consiste en
identificar el ruido impulsivo que se encuentra sumado a la señal de
información deseada. Estos métodos tienen una eficiencia limitada,
puesto que se ve condicionada por la más o menos correcta
identificación del ruido impulsivo.
El nuevo procedimiento que se presenta es
aplicable a cualquier sistema de comunicación por ondas de radio.
Se trata de detectar el ruido impulsivo en otro canal de radio
(canal de monitorización) modulado en una frecuencia diferente a la
del canal de recepción de información, aprovechando la correlación
existente entre las componentes del ruido impulsivo recibidas en
ambos canales.
La ventaja que presenta este nuevo procedimiento
frente a los ya existentes, es que es capaz de detectar la
presencia del ruido impulsivo de una manera más eficiente.
El procedimiento presenta dos variantes.
Variante
A
El canal de monitorización no porta otra señal de
comunicación.
En este caso el funcionamiento del procedimiento
consistirá en la observación permanente de la amplitud de la señal
que se reciba en el canal de monitorización. Cuando esta amplitud
supere un umbral previamente establecido, se considerará que es
debido a la perturbación producida por un pico de ruido impulsivo.
Entonces se actuará sobre la señal recibida en el canal de
recepción de información, sustituyendo el tramo de señal afectado
por otro de valor cero. El valor del umbral se determinará a partir
de la potencia de ruido térmico o de fondo, observada en el canal
de monitorización.
Variante
B
El canal de monitorización está ocupado por otra
señal de comunicación.
En este caso, el funcionamiento del procedimiento
consistirá en la observación permanente de la amplitud de la señal
que se reciba en los dos canales. Cuando, en ambos canales a la
vez, esta amplitud supere un umbral previamente establecido, se
considerará que es debido a la perturbación producida por un pico
de ruido impulsivo. Entonces se actuará sobre la señal recibida en
el canal de recepción de información, sustituyendo el tramo de señal
afectado por otro de valor cero. Para cada uno de los dos canales,
el valor umbral se determinará en función de la potencia media de
la señal observada en ellos.
En ambas variantes es también posible, en lugar
de sustituir el tramo de señal afectado por ceros, sustituirlo por
otro tramo con un valor que conserve la misma fase, pero recortando
su amplitud.
La detección del ruido impulsivo podrá hacerse a
partir de la señal continua demodulada, o bien muestreando ésta
previamente.
El canal de monitorización será normalmente de la
misma anchura de banda que el de recepción de información, pero
también cabe la posibilidad de utilizar una anchura de banda
diferente.
Asimismo, es posible modificar el método de forma
que se utilicen varios canales de monitorización en lugar de uno
solo.
La figura 1 ilustra la variante A del
procedimiento.
Muestra en (1) una antena receptora de un ancho
de banda capaz de recibir tanto el canal de recepción de
información como el canal de monitorización. Los bloques señalados
en (2) representan las etapas de: filtrado y amplificación en
radiofrecuencia (RF); traslado de la señal a frecuencia intermedia
(FI), con sus correspondientes secciones de filtrado y
amplificación; y demodulación a banda base, obteniendo una señal
compleja con componentes en fase y cuadratura el canal de recepción
de información S_{R}(t) y otra para el canal de
monitorización S_{M}(t). Los bloques indicados en (3) se
corresponden con filtros paso bajo antialiasing, previos a la etapa
de muestreo. En (4), ambos canales se muestrean simultáneamente con
periodo T de muestreo, obteniéndose las señales discretas
S_{R}[n] y S_{M}[n].
(5) es un bloque comparador que proporciona a su
salida la señal lógica IMP, que será sí ó no en función de que la
amplitud |S_{M}[n]| sea o no mayor que el umbral X_{0}.
El bloque (6) actúa en función de la comparación
hecha en (5): Si IMP=no, la amplitud |S_{M}[n]| es menor que
X_{0} y la muestra S_{R}[n] permanece inalterada. Si por
el contrario IMP=sí, |S_{M}[n]| es mayor que X_{0} y la muestra
S_{R}[n] se sustituye por un cero.
El bloque (7) es un conversor analógico/digital
(A/D).
La figura 2 es similar a la figura 1 e ilustra la
variante B del procedimiento.
Muestra en (8) una antena receptora de un ancho
de banda capaz de recibir tanto el canal de recepción de
información como el canal de monitorización. Los bloques señalados
en (9) representan las etapas de: filtrado y amplificación en
radiofrecuencia (RF); traslado de la señal a frecuencia intermedia
(FI), con sus correspondientes secciones de filtrado y
amplificación; y demódulación a banda base, obteniendo una señal
compleja con componentes en fase y cuadratura el canal de recepción
de información S_{R}(t) y otra para el canal de
monitorización S_{M}(t). Los bloques indicados en (10) se
corresponden con filtros paso bajo antialiasing, previos a la etapa
de muestreo. En (11), ambos canales se muestrean simultáneamente
con periodo T de muestreo, obteniéndose las señales discretas
S_{R}[n] y S_{M}[n].
(12) se corresponde con los bloques que en cada
canal evalúan si la amplitud supera el umbral de detección: X_{R}
para el canal de recepción de información y X_{M} para el canal de
monitorización. Las respuestas, que pueden ser sí ó no, se
introducen en una puerta "y" lógica, a cuya salida se obtiene
la variable lógica IMP, que indica si se considera o no la
existencia de ruido impulsivo.
El bloque (13) actúa en función de la evaluación
hecha en (12). En el caso de que IMP=no, la muestra
S_{R}[n] permanece inalterada, si por el contrario IMP=sí,
la muestra S_{R}[n] se sustituye por un cero.
El bloque (14) es un convertidor
analógico/digital (A/D).
Variante
A
El canal de monitorización no porta otra señal de
comunicación.
En (1), la antena de recepción de información
recibe ambos canales simultáneamente. De forma equivalente, podría
recibirse también cada canal por una antena diferente. La señal
proveniente de la antena, pasa por las etapas de RF, FI y
demodulación a banda base, habituales en los receptores de señal de
radio (2) y luego se filtra (3) y se muestrea (4), obteniéndose las
señales complejas S_{R}[n] y S_{M}[n]. Cuando
surja un pico de ruido impulsivo, el canal de recepción de
información recogerá ese ruido impulsivo sumado a la señal de
información que se desea recibir; mientras que el canal de
monitorización sólo recogerá un pico de ruido impulsivo, que se
encuentra correlacionado con el recibido por el canal de recepción
de información. Ambos canales recogerán también otro tipo de
perturbaciones, de menor amplitud, como por ejemplo ruido térmico o
de fondo, pero esto no afecta al razonamiento expuesto.
A continuación se comprueba si la amplitud del
valor recibido en el canal de monitorización |S_{M}[n]| excede de
cierto valor umbral X_{0} (5). Se tomará la decisión de sustituir
por un cero la muestra recibida en el canal de recepción de
información (6), si en el canal de monitorización la amplitud
superó el umbral.
Finalmente (7), se realiza la conversión A/D de
la señal resultante para el canal de recepción de información y se
prosigue con el resto del proceso normal de detección.
Variante
B
El canal de monitorización está ocupado por otra
señal de comunicación.
En (8), la antena de recepción de información
recibe ambos canales simultáneamente. De forma equivalente, podría
recibirse también cada canal por una antena diferente. La señal
proveniente de la antena, pasa por las etapas de RF, FI y
demodulación a banda base, habituales en los receptores de señal de
radio (9) y luego se filtra (10) y se muestrea (11), obteniéndose
las señales complejas S_{R}[n] y S_{M}[n]. Cuando
surja un pico de ruido impulsivo, los dos canales recibirán ruido
impulsivo sumado a la señal propia de la transmisión por cada canal.
El ruido impulsivo de ambos canales se encuentra correlacionado.
Ambos canales recogerán también otro tipo de perturbaciones, de
menor amplitud, como por ejemplo ruido térmico o de fondo, pero
esto no afecta al razonamiento expuesto.
A continuación se comprueba si, tanto la amplitud
del canal de recepción de información como la amplitud del canal de
monitorización, superan sus umbrales respectivos: X_{R} y X_{M}
(12). Si esto sucede simultáneamente, se tomará la decisión de
sustituir por un cero la muestra recibida en el canal de recepción
de información (13).
Finalmente (14), se realiza la conversión A/D de
la señal resultante para el canal de recepción de información y se
prosigue con el resto del proceso normal de detección.
Para ambas variantes existe otra forma de
realización, que consiste en evaluar, previamente al muestreo, si
el nivel de amplitud de las señales supera el umbral, a partir de la
observación de las señales continuas |S_{R}(t)| y
|S_{M}(t)|.
De forma similar, se puede aplicar este método de
supresión de ruido impulsivo, para el caso de que la transmisión
sea analógica.
Este procedimiento constituye una mejora que se
puede añadir al hardware y/o al software de cualquier receptor de
un sistema de comunicación por ondas radioeléctricas, para mejorar
su comportamiento frente al ruido impulsivo. En concreto, tiene
especial aplicación en aquellos sistemas de comunicación con
modulación OFDM, como la radio digital y la televisión digital
terrestre. Y en aquellos sistemas de comunicación por espectro
ensanchado, como W-CDMA, que se emplea en el sistema
UMTS de telefonía móvil, entre otros.
Claims (20)
1. Procedimiento de supresión de ruido impulsivo
en un canal de comunicación por radio mediante la monitorización de
otro canal en una frecuencia diferente. Caracterizado porque
utiliza otro canal de radio (canal de monitorización) en frecuencia
diferente a la del canal de recepción de información, como ayuda
para detectar el ruido impulsivo de modo que, durante el intervalo
de tiempo en que este ruido impulsivo se produzca, el sistema
receptor invalide la información recibida en el canal de recepción
de información.
2. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que la invalidación de la información recibida en el canal de
recepción de información se realiza sustituyendo la parte afectada
por otra de valor cero.
3. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que la invalidación de la información recibida en el canal de
recepción de información se realiza sustituyendo la parte afectada
por otra que conserve la misma fase, pero recortando su
amplitud.
4. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el canal de monitorización no porta otra señal de comunicación,
en cuyo caso la detección del ruido impulsivo tendrá lugar cuando
la amplitud de la señal recibida en el canal de monitorización
supere cierto valor umbral.
5. Procedimiento según reivindicación 4, en el
que la determinación del valor umbral se realice en función de la
potencia de ruido térmico o de fondo que se reciba en el canal de
monitorización.
6. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el canal de monitorización esté ocupado por otra señal de
comunicación, en cuyo caso la detección del ruido impulsivo tendrá
lugar cuando tanto la amplitud de la señal recibida en el canal de
recepción de información como la amplitud de la señal recibida en
el canal de monitorización superen cierto valor umbral
simultáneamente.
7. Procedimiento según reivindicación 6, en el
que, para cada uno de los dos canales, la determinación del valor
umbral se realice en función de la potencia media de la señal
observada en ellos.
8. Procedimiento según reivindicaciones 4 y 6, en
el que la comparación de la amplitud con el umbral correspondiente
se realice con señal continua, antes del muestreo de los
canales.
9. Procedimiento según reivindicaciones 4 y 6, en
el que la comparación de la amplitud con el umbral correspondiente
se realice con señal discreta, después del muestreo de dichos
canales.
10. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el sistema de modulación y transmisión de la señal sea
analógico.
11. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el sistema de modulación y transmisión de la señal sea
digital.
12. Procedimiento según reivindicación 11, en el
que el sistema de comunicación utilice modulación OFDM.
13. Procedimiento según reivindicación 12, en el
que el sistema de comunicación sea la radio digital.
14. Procedimiento según reivindicación 12, en el
que el sistema de comunicación sea la televisión digital
terrestre.
15. Procedimiento según reivindicación 11, en el
que el sistema de comunicación utilice modulación por espectro
ensanchado.
16. Procedimiento según reivindicación 15, en el
que el sistema de comunicación utilice modulación
W-CDMA.
17. Procedimiento según reivindicación 16, en el
que el sistema de comunicación sea telefonía móvil.
18. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el canal de monitorización tenga el mismo ancho de banda que el
canal de recepción de información.
19. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que el canal de monitorización no tenga el mismo ancho de banda que
el canal de recepción de información.
20. Procedimiento según reivindicación 1, en el
que se utilicen varios canales de monitorización.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402706A ES2259525B2 (es) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Procedimiento de supresion de ruido impulsivo en un canal de comunicacion por radio mediante la monitorizacion de otro canal en una frecuencia diferente. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ES200402706A ES2259525B2 (es) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Procedimiento de supresion de ruido impulsivo en un canal de comunicacion por radio mediante la monitorizacion de otro canal en una frecuencia diferente. |
Publications (2)
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|---|---|
| ES2259525A1 true ES2259525A1 (es) | 2006-11-01 |
| ES2259525B2 ES2259525B2 (es) | 2008-03-01 |
Family
ID=37054777
Family Applications (1)
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| ES200402706A Active ES2259525B2 (es) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | Procedimiento de supresion de ruido impulsivo en un canal de comunicacion por radio mediante la monitorizacion de otro canal en una frecuencia diferente. |
Country Status (1)
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|---|---|
| ES (1) | ES2259525B2 (es) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1043874A2 (en) * | 1999-04-07 | 2000-10-11 | British Broadcasting Corporation | Detection and removal of clipping in multicarrier receivers |
| EP1309095A2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-07 | Zarlink Semiconductor Limited | Method of and apparatus for detecting impulsive noise, method of operating a demodulator, demodulator and radio receiver |
| US20040057502A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Yehuda Azenkot | Detection of impulse noise using unused codes in CDMA systems |
| ES2257183A1 (es) * | 2004-10-15 | 2006-07-16 | Universidade De Vigo | Procedimiento de supresion de ruido impulsivo por diversidad de polarizaciones, para sistemas de comunicacion mediante ondas radioelectricas. |
-
2004
- 2004-11-10 ES ES200402706A patent/ES2259525B2/es active Active
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|---|---|---|---|---|
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| ES2257183A1 (es) * | 2004-10-15 | 2006-07-16 | Universidade De Vigo | Procedimiento de supresion de ruido impulsivo por diversidad de polarizaciones, para sistemas de comunicacion mediante ondas radioelectricas. |
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|---|---|
| ES2259525B2 (es) | 2008-03-01 |
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