FR2549324A1 - Procede et dispositif de reception a antenne adaptative en particulier pour transmission a modulation d'amplitude par impulsions - Google Patents

Abstract

LA RECEPTION ADAPTATIVE DE SIGNAUX RADIO-ELECTRIQUES DU TYPE A MODULATION D'AMPLITUDE PAR IMPULSIONS FAIT INTERVENIR UN RESEAU DE N ELEMENTS RAYONNANTS, TELS QUE R DONT LES SORTIES X SONT APPLIQUEES A DES PONDERATEURS COMPLEXES, TELS QUE WR ET WI. UN SOMMATEUR S DES SORTIES DES PONDERATEURS DELIVRE ALORS LE SIGNAL DE SORTIE Y. ON FAIT CORRELER LE SIGNAL DE SORTIE Y ET CHACUN DES SIGNAUX D'ENTREE X. PUIS, DANS CHACUN DES SIGNAUX DE CORRELATION COMPLEXES TELS CR ET CI, ON DETERMINE CEUX QUI ONT UN RAPPORT COMPOSANTE REELLECOMPOSANTE IMAGINAIRE CRCI DONT LE TAUX DE PRESENCE EN FONCTION DU TEMPS DEPASSE UN SEUIL PREDETERMINE, A L'AIDE DES MEMOIRES 46 ET 47 ET DU DISPOSITIF DE TRAITEMENT 48. LES COEFFICIENTS DE PONDERATION SONT ALORS AJUSTES, ET STOCKES DANS DES MEMOIRES TAMPONS 49 ET 50, POUR MINIMISER SELECTIVEMENT LA CONTRIBUTION EN PUISSANCE DE CES SIGNAUX DANS LE SIGNAL DE SORTIE.

Description

L'invention concerne les procédés et dispositifs de réception à antenne adaptative, plus particulièrement la réception à l'aide de tels dispositifs de signaux du type à modulation d'amplitude par impulsions.

De façon générale, un dispositif de réception à antenne adaptative comprend - un réseau d'éléments rayonnants à sorties électriques individuelles - un jeu de circuits de pondération à coefficient complexe, reliés chacun en série à la sortie de l'un respectif des éléments rayonnants - un sommateur des signaux de sortie des différents circuits de pondération ; et - des moyens de commande des circuits de pondération cn fonction des signaux reçus.

C'est de cette commande que résulte le côté adaptatif de l'antenne, qui permet à celle-ci de s'ajuster pour sélec tionner certains des siguaux reçus, d'une manière qui peut être évolutive en fonction du temps.

Les procédés qui permettent de calculer les poids complexes, affectés à chacun des circuits de pondération, à partir de l'environnement électromagnétique, se répartissent en deux catégories, qui sont respectivement dites "optimales" et "sous-optimales.

Les procédés "optimaux" nécessitent la connaissance préala- ble soit d'un signal de référence, soit d'une direction de référence. On peut alors agir sur l'antenne adaptative pour privilégier l'un ou l'autre. Dans certains cas, ces procédés optimaux ne sont pas utilisables, soit qu'il soit impossible de recréer localement un signal de référence, soit que l'application concernée soit incompatible avec une connaissance a priori de la direction de la source du signal utile par rapport à l'antenne.

Les procédés sous-optimaux cherchent à minimiser la puissance de sortie de l'antenne adaptative sélectivement pour les signaux dépassant un seuil de puissance donné qui sont considérés comme des signaux interférents trop forts par rapport au signal utile.

Dans certains cas de transmissions, les dynamiques des signaux utiles et des signaux interférents sont telles qu'il est aisé de fixer le niveau à partir duquel la puissance de sortie sera minimisée.

D'une manière générale, le bon seuil se situe entre le niveau de puissance des signaux utiles et celui, en principe supérieur, des signaux interférents.

Cependant, lorsque la dynamique des signaux utiles est importante; il est souvent impossible de fixer le seuil à partir duquel la puissance sera minimisée. C'est le cas, en particulier, pour les signaux utiles du type à modulation d'amplitude par impulsions, lorsque les distances émetteursrécepteurs peuvent varier dans des proportions importantes.

La présente invention vient résoudre ce problème, en permettant de calculer les coefficients complexes affectés aux différents circuits de pondération, même dans les cas où les signaux utiles ont une dynamique importante, et ceci sans connaissance a priori de la nature exacte du signal utile ou de sa direction d'arrivée.

La présente invention s'intéresse en particulier aux transmissions utilisant des signaux à modulation d'amplitude par impulsions. La transmission de tels signaux peut être entravée soit par des signaux interférents de type continu, -à spectre étroit ou large, soit par des signaux interférents impulsionnels de forme identique à celle des signaux de transmission utile, répétés à une cadence suffisamment élevée pour permettre une saturation des circuits de traitement placés en aval dans le récepteur.

Le procédé proposé comprend les étapes suivantes a) capter lesdits signaux radio-électriques à l'aide d'un réseau de n éléments rayonnants, fournissant des signaux électriques respectifs, b) pondérer chacun de ces signaux électriques reçus par un coefficient complexe respectif, ce qui fournit des signaux électriques pondérés, c) faire la somme desdits signaux électriques pondérés, ce qui donne un signal de sortie, d) ajuster les valeurs des coefficients de pondération complexes de manière à minimiser, dans ledit signal de sortie, la puissance de signaux incidents interférant avec les signaux utiles.

Selon un aspect de l'invention, l'étape (d) comprend les opérations suivantes d1) déterminer les signaux incidents présentant, à direction d'incidence constante, un rapport entre puissance de crete et puissance moyenne inférieur à un seuil prédéterminé, et d2) ajuster les coefficients de pondération pour minimiser sélectivement la contribution en puissance de ces signaux dans le signal de sortie.

Les opérations d1) et d2) sont avantageusement exécutées séparément pour chaque signal électrique d'entrée correspondant à un élément rayonnant respectif.

Il est utile de définir les notions de puissance crête et de puissance moyenne telles qu'elles interviennent ici.

Ces deux notions concernent un émetteur qui rayonne des signaux modulés en amplitude par impulsions. Un tel émetteur peut être considéré comme un générateur délivrant une onde entretenue pure pendant une durée e (par exemple), puis n'émettant rien pendant un certain temps T0 (par exemple).

La puissance de crête est alors la puissance que l'on peut mesurer lorsque l'émetteur est actif. La puissance moyenne est obtenue en multipliant la puissance de crête par la fraction du temps pendant laquelle l'émetteur est actif, cette fraction étant donc égale au rapport a/To.

De préférence, les signaux utiles possédant une durée nominale edes impulsions de modulation, l'opération dl) consiste à - réaliser une corrélation complexe entre chaque signal d'entrée et le signal de sortie, avec intégration sur une durée sensiblement égale à a, et - déterminer, dans les signaux de corrélation complexe, ceux qui ont un rapport composante réelle sur composante imaginaire dont le taux de présence en fonction du temps dépasse un seuil prédéterminé.

L'invention concerne également les dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, et, plus particulièrement, un dispositif du type comprenant - un réseau d'éléments rayonnants à la sortie électrique individuelle, - un jeu de circuits de pondération à coefficient complexe reliés chacun en série à la sortie de l'un respectif des éléments rayonnants, - un sommateur complexe des signaux de sortie des différents circuits de pondération, et - des moyens d'ajustement des coefficients complexes de pondération, de manière à minimiser, dans le signal de sortie du sommateur, la puissance de signaux interférant avec les signaux utiles.

Selon un autre aspect, l'invention est caractérisée en ce que lesdits moyens d'ajustement comprennent des moyens d'analyse pour déterminer ceux des signaux incidents qui, à direction d'incidence constante, présentent un rapport entre puissance crete et puissance moyenne inférieur à une valeur de seuil prédéterminée, les coefficients complexes des circuits de pondération étant déterminés pour minimisert sélectivement la contribution en puissance de ces signaux, dans le signal de sortie du circuit sommateur.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à l'examen de la description détaillée qui va suivre, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels - la figure 1 est le schéma de principe général d'un dispositif d'antenne adaptative - la figure 2 est un diagramme temporel illustrant les caractéristiques générales d'un signal de transmission radio-électrique du type à modulation d'amplitude par impulsions - la figure 3 est le schéma de principe d'un dispositif d'antenne adaptative selon la technique antérieure, du genre à minimisation sélective de puissance l et - la figure 4 est un schéma électrique partiellement détaillé illustrant un mode de réalisation particulier de la présente invention.

La figure l illustre un réseau de n éléments rayonnants, constituant l'antenne proprement dite, et désignés respectivement par R1 à Rn Ces éléments rayonnants sont supposés recevoir un signal utile. S, et, dans une direction différente, un signal interférant B. Bien entendu, dans la réalité, l'environnement radio-électrique des éléments rayonnants R1 à R comprend d'autres signaux interférents, et du bruit
n radio-électrique. A partir de tout cela, chacun des éléments rayonnants R1 à R n fournit respectivement un signal électrique xl å xn, lequel représente le signal radio-électrique perçu par l'élément rayonnant en question.

Les signaux électriques xl à xn sont appliqués respectivement à des circuits de pondération à coefficient complexe, notés w1 à w . La sortie de chacun de ces circuits de pondération
n est un signal électrique pondéré, noté xwl à xwn. Les signaux pondérés ainsi obtenus sont appliqués à un sommateur Z, lequel délivre finalement un signal de sortie noté Y.

Si l'on connait la direction d'incidence du signal interférent B par rapport au réseau d'éléments rayonnants Rl à à R , il est possible d'ajuster les coefficients de pondé
n ration wl à wn pour éliminer tout signal-provenant de cette
n direction. L'homme de l'art sait qu'il en est de même si l'on dispose, non pas d'une direction de référence, mais d'un signal de référence, à retrouver dans l'environnement radio-électrique appliqué au réseau d'éléments rayonnants.

Il s'agit là des procédés dits "optimaux" pour la détermination des coefficients de pondération wl à wn.

On rappellera à cet égard que les signaux électriques reçus sont classiquement décomposés en parties réelles et parties imaginaires, comme on le verra plus loin, que les coefficients de pondération sont donc des coefficients complexes, et que le sommateur Z délivre en sortie un signal Y lui aussi complexe, c' est-à-dire à deux composantes réelle et imaginaire.

I1 a été précédemment indiqué que la présente invention concerne les systèmes de transmission utilisant des signaux radio-électriques du type dit à modulation d'amplitude par impulsions. La figure. 2 rappelle les caractéristiques générales d'un tel signal. Chaque impulsion possède une durée nominale e w La durée nominale d'une transmission ou d'un élément de transmission est D, M est le nombre typique d'impulsions pour une transmission. La figure 2 illustre un tel élément de transmission comme étant un train d'impulsions, chacune de durée nominale e. Enfin, on désigne par T l'espacement nominal entre deux transmissions qui proviennent du meme émetteur.

Les grandeurs a, D, N et T sont caractéristiques du système de transmission utilisé.

A titre d'exemple destine à fixer les idées, il peut s'agir d'un système de controle de la navigation aérienne ("Air
Traffic Control, ou A.T-.C."), pour lequel la fréquence porteuse est de 1030 MHz, tandis que e vaut 0,8 microseconde,
D vaut 8 micro-secondes, M est égal à 2 ou 3, et T est de l'ordre de 2,5 milli-secondes. Ces voleurs concernent le mode A de l'ATC, tandis que son mode C n'en diffère que par la valeur 21 microsecondes pour le paramètre D.

Le dispositif à antenne adaptative selon l'invention fournit donc un signal Y, dans lequel se trouve en principe le signal utile possédant une forme selon la figure 2.

Retrouver ce signal utile S est la tâche d'un récepteur proprement dit, noté DT sur la figure 1. C'est donc la sortie de ce récepteur proprement dit DT qui délivre le signal utile S déjà mentionné.

L'homme de l'art sait, par ailleurs, que ce récepteur proprement dit ne peut accepter qu'un nombre maximum déterminé de transmissions par seconde, nombre que l'on notera N, et au-delà duquel ledit récepteur est saturé En principe, le récepteur en question est prévu par construction pour traiter l'ensemble des signaux utiles S nécessaires à la transmission. Par contre, lorsqu'il doit traiter l'ensemble de ces signaux utiles S en même temps qu'un grand nombre de signaux interférents similaires ou identiques, la saturation fera que des signaux utiles ne seront pas pris en considération.

Ce phénomène est naturellement atténué par la réception adaptative que permet le réseau d'éléments rayonnants, les pondérateurs qui lui font suite, et le sommateur. Cependant, dans l'exemple qui vient d'être donné, les procédés dits "optimaux" de commande des circuits de pondération ne sont pas applicables, dans la mesure où la direction des signaux utiles n'est pas connue, et où il n'est pas possible d'établir localement un signal de référence permettant de distinguer les signaux utiles des signaux interférents.

On pourrait penser résoudre le problème à partir des procédés dits "sous-optimaux", dont on rappelle qu'ils minimisent la puissance de sortie à partir d'un seuil donné.

Ces procédés sous-optimaux fonctionnent convenablement lorsque la dynamique des signaux utiles est relativement faible.

Au contraire, dès que la dynamique des signaux utiles est importante, par exemple de quelques dizaines de dB (cas précité de l'A.T.C.), il n'est la plupart du temps plus possible d'ajuster un seuil de puissance, et de déterminer les coefficients des circuits de pondération pour que tous signaux dont la puissance dépasse ce seuil, considérés comme des signaux interférents, voient leur contribution en puissance minimisée dans le signal de sortie Y.

Tel est le cas, en particulier, pour une transmission utilisant une modulation d'amplitude par impulsions, comme le prévoit la présente invention.

L'homme de l'art sait que la fonction qui exprime la puissance en sortie du dispositif (puissance du signal Y) en fonction des coefficients de pondération wl à wn, est une fonction quadratique dont les coefficients sont positifs.

Pour trouver son minimum, il suffit donc d'annuler le gra dient b P , ce qui revient à annuler la variation de la puissance de sortie en fonction de la variation des coeffi cients W1 à Wn. Différents procédés d'annulation de ce gradient sont connus (voir notamment l'article "The Power
Inversion Adaptative Array : Concept and Performance" de
R.T. Compton, JT., IEEE Transactions on Aerospace and
Electronic Systems, Volume AES-15, NO 6, November 1979).

Pour estimer ce gradient complexe, on utilise d'une manière générale les corrélations entre les signaux d'entrée xl à Xn et le signal de sortie Y, comme représenté sur la figure 3. Une façon relativement sommaire d'opérer consiste à faire la corrélation entre chaque signal d'entrée et le signal de sortie : par exemple le corrélateur C1 réalise la corrélation du signal d'entrée xl avec le signal de sortie Y.La sortie du corrélateur est appliquée à un filtre passe-bas PB1, qui va lui-meme commander le coefficient complexe du circuit de pondération wl. I1 en est de meme pour les autres circuits de pondération, avec les corrélateurs
C2 à Cn et les filtres passe-bas PB2 à PBn
Comme précédemment indiqué, une disposition selon la figure 3 ne donne pas satisfaction lorsque la dynamique des signaux utiles est importante, et en particulier dans le cas d'un système de transmission à modulation d'amplitude par impulsions.

Pour résoudre ce problème, la présente invention propose de procéder de la manière suivante 1) déterminer, à partir des corrélations précitées, les signaux incidents dont le rapport entre puissance de crête et puissance moyenne est inférieur à un seuil K, et 2) ajuster les coefficients de pondération pour minimiser sélectivement la contribution en puissance de ces signaux dans le signal de sortie Y.

La Demanderesse a observé en effet que, dans un système de transmission utilisant une modulation en amplitude par impulsions, les interférences genantes, - celles que l'on désire éliminer par un dispositif d'antenne adaptative seront - soit des signaux continus, à spectre large ou étroit, - soit des signaux impulsionnels, qui sont aléatoires, ou bien de nature à contrefaire le format des mots transmis dans le signal utile. Ils possèderont alors la largeur d'impulsion 0, la durée de transmission D, et le nombre d'impulsions M du signal utile, mais leur période de répétition
T est beaucoup plus faible que pour le signal utile, dans le but de saturer le récepteur.

Pour les signaux continus, il a été remarqué que le rapport puissance de crete/puissance moyenne est égal à 1. Cette valeur est inférieure au rapport puissance de crete/puissance moyenne des signaux utiles.

Pour les signaux impulsionnels, seuls les émetteurs ayant des taux de répétition 1/T notablement supérieurs au taux de répétition nominal des signaux utiles vont constituer un danger de saturation. Pour de tels signaux, le rapport puissance de crete/puissance moyenne sera, là encore, inférieur à celui des signaux utiles.

En conséquence, la présente invention utilise notamment l'observation du fait que le rapport de puissance de crete/ puissance moyenne est un critère qui permet la discrimination entre les signaux utiles et les signaux interférents qui menacent la liaison.

L'un des aspects essentiels de l'invention consiste alors à ne retenir, pour minimiser la puissance de sortie du signal Y, que les corrélations concernant des signaux provenant de sources émettant avec un rapport puissance de crete/puissance moyenne inférieur à un seuil. Les signaux utiles, pour lesquels la valeur dudit rapport est supérieure à ce seuil, ne seront pas pris en compte, et ainsi, aucune minimisation de la puissance de ces signaux ne sera opérée dans le signal de sortie Y.

Selon un autre aspect de la présente invention, pour opérer ce tri entre les différents signaux reçus, on utilise avantageusement l'information de direction implicitement contenue dans l'argument des corrélations complexes dont il a été question plus haut.

on se réfèrera maintenant à la figure 4, qui décrit à titre d'exemple un mode de réalisation particulier de la présente invention.

On retrouve sur la figure 4 l'élément rayonnant R1, qui fournit le signal électrique xl. A l'aide d'un coupleur hybride CH1, celui-ci est séparé en partie réelle xrl, et partie imaginaire xil, ces deux composantes étant en quadra ture comme l'indiquent les symboles 0 et 2 illustrés sur les
2 sorties du coupleur hybride.

Les signaux xrl et xil sont appliqués respectivement aux pondérateurs wrl et wil, dont le premier reçoit la partie réelle du coefficient de pondération et le second sa partie imaginaire. Les deux sorties sont appliquées au sommateur complexe Z, pour donner le signal de sortie Y.

Afin de clarifier la représentation sur la figure 4, les autres voies ne sont pas illustrées en détail, mais simplement comme d'autres entrées du sommateur Z.

A son tour, le signal de sortie Y est décomposé par un autre coupleur hybride CHY en deux composantes en quadrature
YR1 et Y11. Un dispositif à mélangeur double équilibré MR1 et MI1 est prévu. Le mélangeur MR1 reçoit les parties réelles du signal de sortie YR1 et du signal d'entrée xr1. De meme, le mélangeur MI1, reçoit la composante imaginaire YI1 du signal de sortie1 et celle xil du signal d'entrée.Les sorties des mélangeurs MR 1 et Ml1 sont appliquées respectivement à deux intégrateurs SR1 et SI1, opérant sur un intervalle de temps de durée e , e étant la durée nominale des impulsions individuelles présentes dans le signal utile.

L'homme de l'art comprendra que l'ensemble des deux mélangeurs MR1 et MI1 et des deux intégrateurs SR1 et SI1 constitue un dispositif de corrélation entre les signaux d'entrée et le signal de sortie Y. La constante de temps des intégrateurs est adaptée à la largeur e des impulsions du signal utile.

On noteCR1 et CI1 les sorties réelle et imaginaire de ce dispositif de corrélation, en l'espèce les sorties des intégrateurs SR1 et SI
Le signal xl est par ailleurs appliqué à un détecteur d'enveloppe noté DE. Celui-ci fournit un signal de sortie chaque fois que le signal xl présente une impulsion d'amplitude. Le signal de sortie en question est appliqué à l'une des entrées d'une porte OU 41. L'autre entrée de la porte OU 41 reçoit des impulsions périodiques de durée individuelle 0, espacées les unes des autres d'un intervalle de temps égal à AT/K.

De préférence, la première entrée mentionnée pour la porte
OU 41 est prioritaire sur la seconde.

La sortie de la porte OU 41 est appliquée comme l'une des entrées à une porte ET 42, qui reçoit par ailleurs un signal en créneaux périodique, la durée de chaque créneau étant AT, et le signaux étant espacés entre eux d'une manière convenable, comme on le verra plus loin.

La sortie de la porte ET 42 définit une commande d'échantillonnage, sur une ligne notée SCE.

Les signaux de sortie CR1 et CI1 précédemment mentionnés sont appliqués respectivement à deux convertisseurs analogiques-numériques 44 et 45, qui sont agencés pour convertir sous forme numérique leur signal d'entrée, en échantillonnant ceux-ci à une cadence définie par le signal SCE qui vient d'être mentionné. En me-me temps, chaque impulsion du signal
SCE fait-progresser un compteur d'adresses 43.

Le dispositif de la figure 4 comporte encore deux mémoires 46 et 47, dont les entrées de données sont respectivement reliées aux sorties des convertisseurs analogiques-numériques 44 et 45. Les entrées d'adresses de ces deux mémoires reçoivent en meme temps la sortie du compteur d'adresses 43.

On range ainsi au meme emplacement de mémoire les valeurs numériques respectivement réelle et imaginaire correspondant aux signaux CR1 et CI1 et les mémoires sont remplies, par exemple, dans l'ordre d'arrivée des signaux.

La taille des mémoires 46 et 47 est bien entendu choisie largement suffisante pour qu'elles puissent enregistrer tous les échantillons susceptibles d'être produits pendant le temps AT, du fait de l'une et de l'autre des deux entrées de la porte OU 41.

Les sorties numériques des deux mémoires 46 et 47, ainsi que leurs entrées d'adresses, sontaccessibles à un dispositif de traitement numérique référence 48. Celui-ci va réaliser deux fonctions. La première fonction est un aspect important de la présente invention, et va consister à analyser le contenu des deux mémoires afin d'y déterminer les signaux incidents qui, pour la même incidence sur le réseau rayonnant, présentent un rapport entre puissance de crête et puissance moyenne inférieur à un seuil. La seconde fonction, qui peut s'exécuter de manière connue à l'aide des algorithmes de minimisation de puissance, consistera alors à ajuster les coefficients de pondération pour minimiser sélectivement la contribution des signaux précédemment déterminés, dans le signal de sortie Y.

Pour réaliser la première fonction, un moyen simple, non limitatit, consiste à traiter tous les couples d'échantillons CR et
CI présents respectivement dans les mémoires 46 et 47, et à ne conserver dans la mémoire que ceux dont le rapport
CR/CI se retrouve dans au moins 2xM échantillons enregistrés.

En pratique, il suffit d'explorer les mémoires, en enregistrant dans la mémoire de travail du dispositif de traitement 48 toutes les valeurs de rapport CR/CI rencontrées au cours de cette exploration. Les M premières fois qu'on rencontre une valeur donnée CR/CI, dans les mémoires 46 et 47, les échantillons correspondants sont effacés. A partir de la (M+1)-ème fois, et éventuellement les autres fois ultérieures, les échantillons CR et CI en question sont au contraire conservés dans les mémoires 46 et 47.

L'homme de l'art sait qu'il existe une ambiguité de W ou 180 sur les arguments de CR et CI donnant un même rapport
CR/CI. Celle-ci peut etre levée, de manière connue, en faisant un test sur les signes des valeurs numériques CR et
CI.

Au terme de cette première opération, on teste le contenu des mémoires 46 et -47 pour n'y conserver que les échantillons
CR et CI qui ont été rencontrés au moins 2xM fois pendant l'intervalle de temps d'analyse AT et correspondant donc à des signaux interférents dont on désire se protéger.

Le dispositif de traitement numérique 48 passe alors à la deuxième phase de son fonctionnement, qui consiste à utiliser les valeurs de CR et CI demeurant dans les mémoires 46 et 47 pour réactualiser les valeurs de WR et WI, ce qui peut s'effectuer par les formules itératives classiques des algorithmes de minimisation de puissance. La nouvelle valeur de WR et WI déterminée à chaque fois est stockée dans des mémoires tampons respectives 49 et 50. A travers des convertisseurs numériques-analogiques respectifs 51 et 52, les valeurs numériques en question sont utilisées pour commander les circuits de pondération WR1 et- Wl1.

Le dispositif qui vient d'être décrit permet d'éliminer, avant le travail du récepteur proprement dit DT (non représenté sur la figure 4), d'une part tous les signaux interférents semblables au signal utile et qui se répètent à une cadence, ou avec un rapport puissance crête/puissance moyenne, permettant leur identification comme signaux interférents, et d'autre part les signaux interférents de type continu ou semi-continu, c'est-à-dire émis en permanence ou avec un facteur de forme élevé dont la puissance serait également gênante pour le traitement des signaux utiles.

Dans le dispositif selon la figure 4, les signaux sont transformés en valeurs numériques dès la sortie des intégrateurs SR1 et SI1. Une variante simple consisterait à les laisser au contraire à ce stade sous forme analogique, et à appliquer les sorties des deux intégrateurs SR1 et
SI1 à deux amplificateurs logarithmiques, dont les sorties seraient appliquées à un amplificateur différentiel. La sortie de cet amplificateur différentiel serait alors représentative du rapport CR1/C11, la suite du processus pouvant se faire comme précédemment décrit, soit sous forme entièrement analogique, soit après un passage sous forme numérique.

Inversement, le passage à la forme numérique des signaux pourrait se faire plus tot, à l'aide d'une corrélation numérique, comme le sait l'homme de l'art.

Par ailleurs, l'ensemble des moyens illustrés sur la figure 4 ne concerne qu'une seule voie d'entrée, celle affectée à l'élément rayonnant-Rl. Pour traiter n voies d'entrée, on pourra soit prévoir n dispositifs du genre décrit, soit au contraire utiliser un seul dispositif, de manière multiplexée n fois.

Dans la pratique, la durée de l'intervalle de temps d'analyse AT est choisie voisine de la période de répétition T des signaux utiles. Cela étant, le choix exact de AT dépend aussi, bien entendu, des caractéristiques exactes du système de transmission considéré. Ceci est vrai lorsqu'on considère qu'un signal interférent sera rencontré 2 x M fois dans l'intervalle de temps d'analyse. Si l'on fixe le critère à pxM fois pendant le temps d'analyse AT, avec p supérieur à 2, la durée d'analyse AT pourra être ajustée en conséquence. On définit par là meme le critère utilisé en ce qui concerne le seuil du rapport puissance de crête/puissance moyenne.

La durée qui va séparer deux intervalles de temps de mesure
AT dépend essentiellement du temps nécessaire au traitement par le dispositif de traitement numérique 48. Il en résulte un temps mort entre deux phases consécutives de remplissage des mémoires 46 et 47. Ce temps mort est admissible dans beaucoup d'applications.

Cependant, s'il s'avérait souhaitable que l'analyse des signaux incidents s'effectue de manière plus rapide, ou quasicontinue, on peut alors doubler les mémoires 46 et 47, la première partie de ces mémoires étant affectée à 1 'acquisi- tion des données, tandis que la seconde est affectée au traitement de données antérieurement acquises. Le rôle des deux parties des mémoires sera bien entendu alterné.

En ce qui concerne la seconde phase ou opération effectuée par le dispositif de traitement numérique 48, celle-ci peut être réalisée par les algorithmes connus de minimisation de puissance, par annulation de gradient, telle que décrite dans l'article de R.T. Compton, Jr., qui a été mentionné plus haut.

On a vu précédemment que la seconde entrée de la porte OU 41 reçoit des impulsions de durée e répétées à une cadence
AT/k. Le role de ces impulsions est de permettre la prise en compte de signaux interférents de type continu ou quasicontinu. Pour prendre en considération des signaux continus, il suffirait de répéter 2M impulsions e pendant la durée
AT, ce qui donnerait pour le rapport k la valeur 2M. La Demanderesse considère actuellement comme préférable de prendre en compte également des signaux interférents qui ne sont pas continus, mais se répètent avec un facteur de forme suffisamment grand pour demeurer gênants et risquer une saturation des dispositifs de traitement DT du récepteur. A l'heure actuelle, on considère comme préférable une valeur de k = 10.

Claims (14)

Revendications.

1. Procédé de réception adaptative de signaux radioélectriques utiles à dynamique importante, en particulier du type à modulation d'amplitude par impulsions, comprenant les étapes suivantes a) capter lesdits signaux radio-électriques a' l'aide d'un réseau de n éléments rayonnants (R1 à Rn), fournissant des signaux électriques respectifs (51 à xn) ;; b) pondérer chacun de ces signaux électriques reçus par un coefficient complexe respectif (wl à wn), ce qui fournit des signaux électriques pondérés (xwl à xwn) c) faire la somme desdits signaux électriques pondérés (xwl à xwn), ce qui donne un signal de sortie (Y) d) ajuster les valeurs des coefficients de pondération complexes de manière à minimiser, dans ledit signal de sortie (Y), la puissance de signaux incidents interférant avec les signaux utiles, caractérisé- en ce que l'étape (d) comprend les opérations suivantes dl) déterminer les signaux incidents présentant, à direction d'incidence constante, un rapport entre puissance de crete et puissance moyenne inférieur à un seuil prédéterminé, et d2) ajuster les coefficients de pondération pour minimiser sélectivement la contribution en puissance de ces signaux dans le signal de sortie (Y).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les opérations dl) et d2) sont exécutées séparément pour chaque signal électrique d'entrée (x à xn) correspondant à un élément rayonnant respectif.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les signaux utiles possèdent une durée nominale (e) des impulsions de modulation, caractérisé en ce que l'opération d ) consiste à: - réaliser une corrélation complexe entre chaque signal d'entrée (xl à xn) et le signal de sortie (Y), avec intégration sur une durée sensiblement égale à (0), et - déterminer, dans les signaux de corrélation complexe (CR, CI), ceux qui ont un rapport composante réelle sur composante imaginaire (CR/CI) dont le taux de présence en fonction du temps dépasse un seuil prédéterminé.

4. Dispositif de réception à antenne adaptative pour signaux à dynamique importante, en particulier du type à modulation d'amplitude par impulsions, comprenant - un réseau d'éléments rayonnants (R1 à Rn) à sortie électrique individuelle (xl à xn) - un jeu de circuits de pondération à coefficient complexe (wl à w ) reliés chacun en série à la sortie de l'un respec

n tif des éléments rayonnants - un sommateur (Z) des signaux de sortie des différents circuits de pondération ; et - des moyens d'ajustement des coefficients complexes de pondération, de manière à minimiser dans le signal de sortie (Y) du sommateur la puissance de signaux interférant avec les signaux utiles caractérisé en ce que lesdits moyens d'ajustement comprennent des moyens d'analyse pour déterminer ceux des signaux incidents qui, à direction d'incidence constante, présentent un rapport entre puissance de crête et puissance moyenne inférieur à une valeur de seuil prédéterminée, les coefficients complexes des circuits de pondération étant déterminés pour minimiser sélectivement la contribution en puissance de ces signaux, dans le signal de sortie (Y) du circuit sommateur.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'analyse opèrent séparément sur chaque signal électrique d'entrée (xl à xn), correspondant à un élément rayonnant respectif.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens -d'analyse comprennent - des moyens de corrélation complexe entre chacun des signaux d'entrée (xl à xn) et le signal de sortie (Y) avec intégration sur une durée sensiblement égale à la durée nominale (8) des impulsions de modulation en amplitude, et - des moyens pour déterminer, dans les signaux de corrélation complexe ainsi intégrés (CR, CI), ceux qui ont un rapport entre composante réelle et composante imaginaire (CR/CI) dont le taux de présence en fonction du temps dépasse un seuil prédéterminé.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'analyse comprennent des moyens pour échan tillonner les sorties intégrées des moyens de corrélation, au moins en présence d'une impulsion dans le signal électrique d'entrée de la voie d'entrée associée, et des moyens déterminant le nombre d'apparitions de la meme valeur du rapport entre la composante de corrélation réelle et la composante de corrélation imaginaire, sur un intervalle de temps prédéterminé (AT).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'échantillonnage produisent également une impulsion d'échantillonnage de durée (e), avec une périodicité sous-multiple de la durée dudit intervalle de temps prédéterminé (AT), ce qui permet de prendre en compte également pour les éliminer les signaux interférents de type continu ou sensiblement continu.

9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de conversion analogique-numérique reliés à la sortie de chacun des corré- lateurs réels et imaginaires, ledit signal d'échantillonnage étant appliqué à ces moyens de conversion analogique-numérique, ainsi qu'à un compteur d'adresses, et un ensemble de mémoires reliées aux sorties des moyens convertisseurs analogiques-numériques, et agencées pour enregistrer séquentiellement, à la meme adresse, la partie réelle et la partie imaginaire exprimées sous forme numérique de chaque échantillon pris en sortie des corrélateurs.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le contenu des mémoires est analysé par un dispositif de traitement numérique apte à déterminer la présence d'au moins 2M échantillons dont le rapport de partie réelle à partie imaginaire possède la meme valeur, et à éliminer de la mémoire tous échantillons ne satisfaisant pas cette condition, M étant le nombre typique d'impulsions d'une transmission du signal utile.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de traitement numérique est également agencé pour déterminer, à partir des échantillons res-' tants, des valeurs des coefficients de pondération qui soient propres à minimiser, dans le signal de sortie (Y) du sommateur, la part de la puissance qui revient aux signaux incidents correspondant aux échantillons demeurant en mémoire.

12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que I'échantillonnage s'effectue pendant des intervalles de temps égaux à la durée prédéterminée (AT), et répétés à une cadence compatible avec le temps de traitement du dispositif de traitement.

13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie du dispositif de traitement est appliquée à deux mémoires tampons de facteur de pondération (WR et WI), suivies de convertisseurs numériques-analogiques, qui commandent les circuits de pondération (WR1, WI1).

14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le nombre (k) d'impulsions d'échantillonnage local de durée (e) produites pendant l'intervalle de temps prédéterminé (AT) est au moins égal, de préférence, supérieur, au nombre (2M) d'échantillons présentant la même valeur du rapport de partie réelle à partie imaginaire, à partir duquel on conserve les échantillons en mémoire.