FR2704375A1

FR2704375A1 - Method and device for suppressing spikes

Info

Publication number: FR2704375A1
Application number: FR9404599A
Authority: FR
Inventors: Yang Raymond; Copeland Wilbert
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1994-10-28
Also published as: CA2120982A1; JPH0750602A

Abstract

The invention relates to an inexpensive and effective device for suppressing spikes. An input signal is applied to a divider (12) which applies first and second signals, having a first predetermined phase relationship, to mixers (18, 20) which also receive, from a local oscillator (LO) and from a second divider (16), third and fourth signals having a second predetermined phase relationship. An element (22) combines the two signals produced as output by the mixers (18, 20), in accordance with a third predetermined phase relationship, in order to produce an output signal in which the spike in the input signal is reduced. Field of application: telecommunications systems, etc.

Description

L'invention concerne les systèmes de télécommunication. L'invention concerne plus particulièrement la suppression de parasites dans des systèmes de télécommunication. The invention relates to telecommunications systems. The invention relates more particularly to the suppression of parasites in telecommunications systems.

Bien que la présente invention soit décrite ici en référence à des formes de réalisation illustratives pour des applications particulières, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée à celles-ci. Although the present invention is described herein with reference to illustrative embodiments for particular applications, it should be understood that the invention is not limited to these.

Les parasites sont pris en considération dans la conception et le fonctionnement de la plupart des systèmes de télécommunication. Des pics sont particulièrement gênants. Un pic est un parasite à une fréquence spécifique ou une plage limitée de fréquences. Des pics peuvent être induits par le milieu de transmission ou par des composants des circuits de l'émetteur et/ou du récepteur. La suppression des pics pose un problème dans le cas où le pic apparaît au milieu de la bande d'un signal souhaité. Noise is taken into account in the design and operation of most telecommunications systems. Peaks are particularly troublesome. A peak is a parasite at a specific frequency or a limited range of frequencies. Peaks can be induced by the transmission medium or by components of the transmitter and / or receiver circuits. Deleting peaks is a problem if the peak appears in the middle of the band of a desired signal.

Des approches classiques pour le traitement des pics consistent à ignorer le pic, à concevoir le système autour du pic ou à utiliser un récepteur à double conversion. Conventional approaches to treating peaks include ignoring the peak, designing the system around the peak, or using a double conversion receiver.

Malheureusement, les récepteurs à double conversion augmentent notablement la complexité du récepteur ainsi que ses dimensions, son poids et sa puissance. Unfortunately, double conversion receivers significantly increase the complexity of the receiver as well as its dimensions, weight and power.

Il subsiste donc dans ce domaine la nécessité d'une technique peu coûteuse, mais efficace pour atténuer des pics dans des systèmes de télécommunication. There therefore remains in this area the need for an inexpensive but effective technique for attenuating peaks in telecommunication systems.

La présente invention fait face à ce besoin en procurant un dispositif peu coûteux et efficace de suppression de pics. Dans le dispositif de l'invention, un signal d'entrée ayant un pic est divisé en premier et deuxième signaux, le premier signal et le deuxième signal ayant une première relation de phase prédéterminée. Des troisième et quatrième signaux sont produits en fonction d'une seconde relation de phase prédéterminée. Le premier signal est mélangé au troisième signal pour produire un cinquième signal. Le deuxième signal est mélangé au quatrième signal pour produire un sixième signal. Les cinquième et sixième signaux sont combinés conformément à une troisième relation de phase prédéterminée pour produire un signal de sortie dans lequel le pic est sensiblement réduit. Les relations de phase sont une fonction de la fréquence. Dans une forme particulière de réalisation, la première relation de phase est identique à la deuxième relation de phase, c'est-à-dire de 180 degrés, et la troisième relation de phase est de zéro degré. D'autres combinaisons de phases et de fréquences sont comprises dans le cadre de l'invention. The present invention addresses this need by providing an inexpensive and effective device for suppressing peaks. In the device of the invention, an input signal having a peak is divided into first and second signals, the first signal and the second signal having a first predetermined phase relationship. Third and fourth signals are produced based on a second predetermined phase relationship. The first signal is mixed with the third signal to produce a fifth signal. The second signal is mixed with the fourth signal to produce a sixth signal. The fifth and sixth signals are combined in accordance with a third predetermined phase relationship to produce an output signal in which the peak is significantly reduced. Phase relationships are a function of frequency. In a particular embodiment, the first phase relationship is identical to the second phase relationship, i.e. 180 degrees, and the third phase relationship is zero degrees. Other combinations of phases and frequencies are included within the scope of the invention.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié d'une première forme de réalisation illustrative du dispositif de suppression de pics selon l'invention
la figure 2a est un diagramme vectoriel du signal de sortie du deuxième mélangeur du dispositif de suppression de pics de l'invention
la figure 2b est un diagramme vectoriel du signal de sortie du premier mélangeur du dispositif de suppression de pics de la présente invention
la figure 2c est un diagramme vectoriel du signal de sortie souhaité du dispositif de suppression de pics selon l'invention ;
la figure 2d est un diagramme vectoriel du signal de sortie à pic du dispositif de suppression de pics selon l'invention
la figure 3 est un schéma fonctionnel simplifié d'une première variante de réalisation de l'invention ; et
la figure 4 est un schéma fonctionnel simplifié d'une seconde variante de réalisation de l'invention.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which
Figure 1 is a simplified block diagram of a first illustrative embodiment of the peak suppression device according to the invention
FIG. 2a is a vector diagram of the output signal of the second mixer of the peak suppression device of the invention
FIG. 2b is a vector diagram of the output signal of the first mixer of the peak suppression device of the present invention
FIG. 2c is a vector diagram of the desired output signal of the peak suppression device according to the invention;
FIG. 2d is a vector diagram of the peak output signal of the peak suppression device according to the invention
Figure 3 is a simplified block diagram of a first alternative embodiment of the invention; and
Figure 4 is a simplified block diagram of a second alternative embodiment of the invention.

La figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié d'une première forme de réalisation illustrative du dispositif 10 de suppression de pics selon l'invention. Le dispositif 10 comprend un diviseur 12 de signal qui divise un signal d'entrée reçu directement ou indirectement d'une antennne 14 en un premier signal en phase et un deuxième signal déphasé de 180 degrés par rapport à lui. Les premier et deuxième signaux sont mélangés avec le signal de sortie d'un deuxième diviseur 16 de signal par des premier et deuxième mélangeurs 18 et 20, respectivement. Le premier signal provenant du premier diviseur 12 est mélangé par le premier mélangeur 18 avec un premier signal provenant du deuxième diviseur 16. Similairement, le deuxième signal provenant du premier diviseur 12 est mélangé par le deuxième mélangeur avec un deuxième signal provenant du deuxième diviseur de signal. Le deuxième diviseur de signal reçoit un signal d'entrée provenant d'un oscillateur local LO (non représenté) et produit un premier signal en phase avec lui et un deuxième signal qui en est déphasé de 180 degrés. Le premier signal est le deuxième signal d'entrée pour le premier mélangeur 18 et le deuxième signal est le deuxième signal d'entrée pour le deuxième mélangeur 20. FIG. 1 is a simplified block diagram of a first illustrative embodiment of the device 10 for removing peaks according to the invention. The device 10 comprises a signal divider 12 which divides an input signal received directly or indirectly from an antenna 14 into a first signal in phase and a second signal phase shifted by 180 degrees relative to it. The first and second signals are mixed with the output signal of a second signal divider 16 by first and second mixers 18 and 20, respectively. The first signal from the first divider 12 is mixed by the first mixer 18 with a first signal from the second divider 16. Similarly, the second signal from the first divider 12 is mixed by the second mixer with a second signal from the second divider of signal. The second signal divider receives an input signal from a local LO oscillator (not shown) and produces a first signal in phase with it and a second signal which is 180 degrees out of phase. The first signal is the second input signal for the first mixer 18 and the second signal is the second input signal for the second mixer 20.

Le signal de sortie du deuxième mélangeur 20 est illustré par le diagramme- vectoriel de la figure 2a. A1 représente la composante d'un signal souhaité et B1 représente le pic. Ces relations ne sont qu'illustratives et, en réalité, elles sont fonction de la fréquence d'entrée, de la fréquence de l'oscillateur local, des relations de phase des premier et deuxième signaux et des relations de phase des signaux de sortie des premier et deuxième diviseurs 12 et 16 de signaux, respectivement. Dans la forme de réalisation illustrative de la figure 1, le signal d'entrée est dans la plage de 14 à 14,5 gigahertz (GHz) et la fréquence de l'oscillateur local est de 1,75 GHz. D'autres combinaisons de phases et de fréquences sont possibles comme décrit plus complètement ci-dessous. The output signal from the second mixer 20 is illustrated by the vector diagram in Figure 2a. A1 represents the component of a desired signal and B1 represents the peak. These relations are only illustrative and, in reality, they are a function of the input frequency, of the frequency of the local oscillator, of the phase relations of the first and second signals and of the phase relations of the output signals of the first and second signal dividers 12 and 16, respectively. In the illustrative embodiment of Figure 1, the input signal is in the range of 14 to 14.5 gigahertz (GHz) and the frequency of the local oscillator is 1.75 GHz. Other combinations of phases and frequencies are possible as described more fully below.

Les signaux de sortie des mélangeurs sont des signaux dans la plage de 12,2 à 12,7 GHz. Le signal de sortie du premier mélangeur 18 est illustré sur le diagramme vectoriel de la figure 2b. Ici, A2 représente le signal souhaité, B2 représente le pic et l'angle 0 est l'erreur de phase entre les deux canaux des mélangeurs. Les signaux de sortie des mélangeurs sont combinés en phase par un multiplexeur 22 pour produire le signal de sortie souhaité illustré sur le diagramme vectoriel de la figure 2c et le signal à pic sensiblement réduit tel qu'illustré sur le diagramme vectoriel de la figure 2d. La suppression du pic, ou au moins la réduction du pic résulte du fait que le pic et le signal souhaité sont combinés en phase, car des signaux à la même fréquence soit augmentent d'amplitude, comme c'est le cas du signal souhaité (voir figure 2c), soit diminuent l'amplitude, comme c'est le cas du pic (voir figure 2d). The mixer output signals are signals in the range of 12.2 to 12.7 GHz. The output signal from the first mixer 18 is illustrated in the vector diagram in Figure 2b. Here, A2 represents the desired signal, B2 represents the peak and the angle 0 is the phase error between the two channels of the mixers. The output signals of the mixers are combined in phase by a multiplexer 22 to produce the desired output signal illustrated in the vector diagram of Figure 2c and the substantially reduced peak signal as illustrated in the vector diagram of Figure 2d. The suppression of the peak, or at least the reduction of the peak results from the fact that the peak and the desired signal are combined in phase, because signals at the same frequency either increase in amplitude, as is the case of the desired signal ( see figure 2c), or decrease the amplitude, as is the case of the peak (see figure 2d).

Les figures 3 et 4 montrent des variantes de réalisation illustrant les principes de la présente invention. Les formes de réalisation des figures 3 et 4 sont essentiellement identiques à celle de la figure 1, hormis les points suivants. Dans le dispositif 10' de la figure 3, les signaux de sortie du deuxième diviseur 16' sont en phase et les signaux de sortie des premier et deuxième mélangeurs 18' et 20' sont combinés avec un déphasage de 180 degrés. Figures 3 and 4 show alternative embodiments illustrating the principles of the present invention. The embodiments of Figures 3 and 4 are essentially identical to that of Figure 1, except for the following points. In the device 10 'of FIG. 3, the output signals of the second divider 16' are in phase and the output signals of the first and second mixers 18 'and 20' are combined with a phase shift of 180 degrees.

Dans le dispositif 10" de la figure 4, les signaux de sortie du premier diviseur 12" sont en phase et les signaux de sortie des mélangeurs sont combinés avec un déphasage de 180 degrés De nombreuses autres combinaisons de phases et de relations de phase peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention. L'homme de l'art appréciera que les relations de phase qui procurent les avantages de la présente invention sont une fonction de la fréquence. In the device 10 "of FIG. 4, the output signals of the first divider 12" are in phase and the output signals of the mixers are combined with a phase shift of 180 degrees. Many other combinations of phases and phase relationships can be used in the context of the invention. Those skilled in the art will appreciate that the phase relationships which provide the advantages of the present invention are a function of frequency.

Des diviseurs de signaux et des multiplexeurs et des mélangeurs sont des dispositifs disponibles dans le commerce, bien connus dans la technique. L'invention peut être logée dans un circuit intégré hyperfréquence. Signal splitters and multiplexers and mixers are commercially available devices well known in the art. The invention can be housed in a microwave integrated circuit.

La présente invention a donc été décrite en référence à une forme particulière de réalisation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. The present invention has therefore been described with reference to a particular embodiment. It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Peak suppression system, characterized in that it comprises a divider (12) intended to divide an input signal having a peak in first and second signals, the first signal and the second signal having a first phase relation predetermined; means (16) for producing third and fourth signals, the third and fourth signals having a second predetermined phase relationship; a mixer (18) for mixing the first signal with the third signal and producing a fifth signal in response to this mixing; a mixer (20) for mixing the second signal with the fourth signal and producing a sixth signal in response to this mixing; and a signal combining element (22) for combining the fifth signal with the sixth signal in accordance with a third predetermined phase relationship to produce an output signal in which the peak is reduced.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first signal is in phase with the input signal.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the second signal is 180 degrees out of phase with respect to the first signal.

4. Device according to any one of claims 1, 2 and 3, characterized in that the means intended to produce third and fourth signals comprises a local oscillator (LO) intended to produce a local oscillator signal and a second divider (16) signal for dividing the local oscillator signal to produce said third and fourth signals.

5. Device according to claim 4, characterized in that the third signal is in phase with the signal of the local oscillator.

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the fourth signal is 180 degrees out of phase with respect to the third signal.

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the second predetermined phase relationship is equal to said first predetermined phase relationship.

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the third predetermined phase relationship is equal to the first predetermined phase relationship.

9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the second predetermined phase relation is equal to the third predetermined phase relation.

10. A method for removing peaks, characterized in that it comprises the steps which consist in dividing (12) an input signal having a peak in first and second signals, the first signal and the second signal having a first relation of predetermined phase; generating (16) third and fourth signals, said third and fourth signals having a second predetermined phase relationship; mixing (18) the first signal with the third signal to produce a fifth signal in response to this mixing; mixing (20) the second signal with the fourth signal to produce a sixth signal in response to this mixing; and combining (22) the fifth signal with the sixth signal in accordance with a third predetermined phase relationship to produce an output signal in which said peak is reduced.