FR2716055A1 - Base station sensor network for TDMA communication system - Google Patents

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FR2716055A1 FR9401288A FR9401288A FR2716055A1 FR 2716055 A1 FR2716055 A1 FR 2716055A1 FR 9401288 A FR9401288 A FR 9401288A FR 9401288 A FR9401288 A FR 9401288A FR 2716055 A1 FR2716055 A1 FR 2716055A1
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    • H04B7/0845Weighted combining per branch equalization, e.g. by an FIR-filter or RAKE receiver per antenna branch

Abstract

The network includes a base station with N uncorrelated sensors. Each mobile, i, has its own initial reference sequence formed by symbols d(i,n). Ld is the length of the sequence. The optimum time-space coefficients W(i), for each mobile station are complex and minimise a summed function. The function is the square of (W(i)*.X(n)-d(i,n)), summed for values of n between the value of the length p of the filter and the value of the length of the reference sequence. W(i)* is the Hermitian matrix of W(i). X(n) is the data vector at the receiver corresponding to the emission of the data symbol d(i,n). It is formed by m sets of components X(m,n), X(m,n-1)...X(m,n-p+1), where m represents the order of the sensor and has values 1 to N.

Description

STATION DE BASE POUR SYSTEMES DE RADIOCOMMUNICATION BASE STATION FOR RADIO SYSTEMS

NUMERIQUES, A FILTRAGE SPATIO-TEMPOREL L'invention concerne les stations de base à réseau d'antennes ou de capteurs pour systèmes de radiocommunica- tion numérique avec des mobiles, dans lesquels les informa- tions en provenance des mobiles sont transmises sous forme de message constitué de symboles successifs, débutant par une séquence de référence qui est particulière à chaque mobile, les séquences de référence des différents mobiles étant différentes, avantageusement mutuellement orthogona- les. Numerical, A FILTERING spatiotemporal The invention relates to the antenna array in base stations or sensors for digital radio- tion systems with movable, wherein the informa- tion from the mobile is transmitted in a message consisting of successive symbols, starting with a reference sequence which is unique to each mobile, the reference sequences of different mobile being different, preferably the mutually orthogonally.

L'invention trouve un intérêt particulier dans les systèmes de radiocommunication à accès multible à réparti- tion dans le temps, dits AMRT ou TDMA, dans lesquels un mobile se voit affecter, pour une communication donnée, les tranches temporelles de même numéro d'ordre de trames successives, à une fréquence porteuse donnée. The invention finds particular relevance in radiocommunication systems multible access réparti- tion in time, said TDMA or TDMA, in which a mobile is assigned for a given communication, the time slots of the same order number of successive frames at a given carrier frequency.

Dans les systèmes actuels de ce type, l'antenne - ou le réseau d'antennes - de la station de base a des lobes d'émission et de réception fixes, ce qui interdit à plu- sieurs mobiles de communiquer simultanément avec la station de base à la même fréquence. In current systems of this type, the antenna - or the antenna array - the base station has fixed transmitting and receiving lobes, which prohibits Sev- eral simultaneously communicate with mobile station basis at the same frequency.

On a déjà proposé d'écarter cette limitation en munis- sant la station de base d'un réseau d'antennes qu'on peut qualifier de mutuellement décorrélées, fournissant des signaux de sortie statistiquement indépendamment. It has been proposed to remove this limitation by munis- sant the base station of an antenna array that can be described mutually uncorrelated, providing output signals statistically independent. Ces signaux de sortie sont appliqués à des filtres purement spatiaux d'isolement des contributions des différents mobiles, éventuellement en utilisant les séquences de référence. These output signals are applied to purely spatial filters isolating the contributions from different mobile, possibly using the reference sequences. Cette approche est basée sur un modèle de propagation suivant lequel les trajets multiples à partir d'un même mobile sont, vus de la station de base, contenus dans un cône d'angle au sommet faible (S. Anderson et al, An adaptive array for mobile communication systems, IEEE Trans. on vehicular technology, vol. 40, No. 1, Feb. 1991, pages 230-236). This approach is based on a following propagation model wherein the multipath from the same mobile are viewed from the base station contained in a low angle cone apex (S. Anderson et al, An adaptive array for mobile communication systems, IEEE Trans. we vehicular technology, vol. 40, No. 1, Feb. 1991 pages 230-236). Cette hypothèse s'est révélée erronée. This assumption proved erroneous. De toute façon, cette approche exigerait un nombre d'antennes ou plus généralement de capteurs très élevé chaque fois que le nombre de trajets est important. Anyway, this approach would require a number of antennas or more generally of very high sensor each time the number of journeys is important.

L'invention vise à fournir une station de base pour un système du type cidessus défini, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notam- ment en ce qu'elle permet de différencier les communications recues de plusieurs émetteurs mobiles à la même fréquence porteuse avec un nombre réduit d'antennes et de plus permet, dans la plupart des cas, d'effectuer une égalisation en même temps que l'isolement des émetteurs. The invention aims to provide a base station for a system of the above defined type that better than those previously known to the requirements of practice, in particular in that it differentiates the communications received from several mobile transmitters to same carrier frequency with a reduced number of antennas and further allows, in most cases, performing an equalization at the same time that the isolation of transmitters.

L'invention part d'une première constatation pratique, qui est que les trajets multiples sont, sauf cas exception- nel, nombreux et présentent des angles d'arrivée à la station de base dispersés. The invention is a first practice finding, which is that multiple trips are, unless exceptional case, and many have angles of arrival to the base station dispersed. Elle utilise également la constatation que le filtrage spatial, pour être efficace dans l'égalisation, exige que le nombre de trajets soit supérieur au nombre de symboles intervenant dans l'interfé- rence intersymbole, cette condition n'étant pas toujours réalisée. It also uses the finding that spatial filtering to be effective in equalizing, requires that the number of journeys exceeds the number of symbols occurring in the intersymbol inter- ference, this condition is not always achieved. De plus, il faut un nombre de capteurs décorrélés au moins égal au nombre de symboles intervenant dans l'IIS. Moreover, it takes a number of uncorrelated sensors at least equal to the number of symbols occurring in IIS.

Pour atteindre le résultat ci-dessus, l'invention propose une station de base comportant N capteurs, d'ordre k=l, .... N, décorrélés, destinée à un système de radiocommu- nication numérique utilisant des séquences de référence prédéterminées formées chacune d'une séquence de symboles di, provenant d'un émetteur mobile i, on=l, .... Ld, Ld étant la longueur de la séquence, station caractérisée en ce qu'elle comporte, pour chacun des mobiles pouvant être recus simultanément, des moyens de détermination des coefficients d'un filtre spatio-temporel complexe Wi minimisant, pour chaque émetteur mobile d'ordre i: ad ( hi. Xnd1:,,) 2 np o Xn,, est le vecteur de données, à la réception, qui correspond à l'émission du symbole di,n de la séquence de référence de l'émetteur mobile d'ordre i = Xn= [.xInxn1 *. To achieve the above result, the invention provides a base station having N sensors, of order k = l, .... N, uncorrelated, for a system of digital radiocommu- nication using predetermined reference sequences each formed from a sequence of di symbols, from a mobile transmitter i on = l, .... Ld, Ld is the length of the sequence, station characterized in that it comprises, for each of the mobile can be received simultaneously, means for determining the coefficients of a space-time filter Wi complex minimizing, for each mobile transmitter of order i: ad (hi ​​Xnd1:. ,,) 2 np o ,, Xn is the data vector upon receipt, which is transmitting the symbol di, n of the reference sequence in the order of i = mobile transmitter Xn = [.xInxn1 *. x1lp.. X np.. x2 * l l'exposant 1, ..., N indiquant le numéro d'ordre du capteur (N étant inférieur à la longueur de l'interférence intersym- boles et supérieur au nombre de mobiles) et l'indice indi- quant le temps (p étant la longueur du filtrage temporel, supérieure à 1). x1lp .. .. X np x2 * the exponent 1, ..., N is the sensor serial number (N being less than the length of the interference intersym- boles and greater than the number of mobiles) and the index indicating the time (p being the length of temporal filtering, greater than 1).

Lorsque les communications entre la station de base et les mobiles sont à la même fréquence dans les deux sens (multiplex alterné), les filtres obtenus à la station de base pour la réception sont évidemment également utilisables à l'émission. When communications between the base station and the mobiles are at the same frequency in both directions (alternately multiplex), the filters obtained in the base station for reception are obviously also be used for transmission. Cela reste vrai lorsque la différence entre la fréquence d'émission et de réception est faible. This remains true when the difference between the transmission and reception frequency is small.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, et de la comparaison qui en est faite avec une station de base à filtrage purement spatial. The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment given by way of nonlimiting example, and comparison that is made with a filter base station purely spatial. La description se réfère à la figure unique qui l'accompagne, et qui est un schéma synoptique simplifié d'un récepteur comportant un filtre spatio- temporel de sélection d'un émetteur mobile parmi plusieurs. The description refers to the single figure accompanying it, and which is a simplified block diagram of a receiver having a spatio-temporal filter for selecting a mobile transmitter of many.

On utilisera dans le texte les notations ci-après: i: numéro d'émetteur mobile parmi les m émetteurs mobiles à différencier par filtrage; Be used in the text the notations below: i: mobile transmitter number of the m mobile transmitters to differentiate by filtering; di,n: symbole de référence provenant de l'émetteur i (1 S i: m) et d'ordre n=l,. di, n: reference symbol from the transmitter i (1 S i: m) and of order n = l ,.

,Ld (Ld étant la longueur de la séquence) ; , Ld (Ld is the length of the sequence); {ain} : symbole modulé émis par l'émetteur i à l'instant n; {Ain} modulated symbol transmitted by the transmitter i at time n; 1/T: débit de symboles; 1 / T: symbol rate; k: numéro de capteur, avec k=l,...,N; k: sensor number, k = l, ..., N; gk() : gain du capteur k; gk (): gain k of the sensor; An: vecteur de données émises (ain}, dont la partie relative au i-ème émetteur mobile contient des symboles appartenant à la séquence de référence du i-ième vecteur; Xn: vecteur de données, telles que reçues par les N cap- teurs, qui correspond à l'émission du symbole di, de la séquence de référence; 6k: distance du capteur k au capteur 1; L: longueur de l'interférence intersymboles (taille du canal) ; Wi: vecteur optimal de filtrage spatio-temporel d'anten- nes pour la séquence de référence et l'émetteur d'ordre i; p: taille de la partie temporelle du filtrage...DTD: On rappellera tout d'abord que le vecteur complexe de filtrage optimal Wi de sélection d'un émetteur d'ordre i est celui qui minimise: ( WI. X -di,,) ,a(1) si on utilise le critère de la somme des moindre carrés des écarts, Wi' étant la matrice hermitienne transposée conjuguée de Wi. Year: vector of transmitted data (ain} whose part relating to the ith mobile transmitter contains symbols belonging to the reference sequence of the i-th vector; Xn: data vector, as received by the N cap- ers , which corresponds to the emission of the symbol di of the reference sequence; 6k: distance of the k sensor to the sensor 1; L: length of the intersymbol interference (channel size) Wi: optimal vector of spatio-temporal filtering of anten- nes for the reference sequence and the emitter of order i; p: size of the time of the screening ... DTD: it will be recalled first of all that the optimal filtering of complex vector Wi of selection a command transmitter i is that which minimizes: (. WI -di ,, X), a (1) when using the criterion of the sum of least squares of the differences, Wi 'is the hermitian conjugate transpose matrix Wi .

La solution de ce problème de minimisation est: VI =E (Xn.X-) -1. The solution to this minimization problem is: VI = E (Xn.X-) -1. E (X, 2di a) (2) qui fait apparaître la matrice de corrélation, spatiotemporelle dans le cas de l'invention: S ( Xn.Xn) Dans le cas de l'invention, cette matrice est spatio- temporelle. E (X, 2di a) (2) showing the correlation matrix, spatiotemporal in the case of the invention: S (Xn.Xn) In the case of the invention, this matrix is ​​spatiotemporal. Elle doit être inversible. It must be reversible. Elle l'est si: Np 2 m (L + p - 1) Np étant la taille de la matrice. If it is: Np 2 m (L + p - 1) Np being the size of the matrix. Cette condition peut également s'écrire: (N - m) p 2 m (L - 1) Toutefois, on envisagera tout d'abord, à titre de comparaison, le cas d'un filtrage purement spatial. This condition can also be written as: (N - m) p 2 m (L - 1) However, we consider first, for comparison, the case of a purely spatial filtering.

Filtraae spatial Le vecteur de données X, à la réception, correspondant au symbole di, émis par le mobile i, ne fait intervenir que des données correspondant au même temps de réception et provenant des m émetteurs mobiles. The spatial Filtraae data vector X, in reception, corresponding to di symbol transmitted by the mobile i, involves only data corresponding to the same time and reception from mobile transmitters m. Ce vecteur X. est la somme de m vecteurs Xni représentant chacun la contribution d'un des m mobiles o Xin est de la forme: h1l h2i1:i ain+ nmax (3) h1 hL2 i2 X i 2 hli, 2h2i, 2 hi, 2 Xn- h iN h iN hLi N ai, n-nm in qu'on peut écrire X',, =HiA,n (3bis) Xn peut alors s'écrire: Xn X =H An o H contient les colonnes des matrices Hi et An, = [Al,n. This vector X is the sum of m Xni vectors each representing the contribution of one of the m mobile o Xin is of the form: H1L h2i1: i ain + nmax (3) h1 HL2 i2 X i 2 hli, 2h2i, hi 2, Xn h 2 h iN iN HLI N ai, n-nm in that we can write X ',, = HIA, n (3a) Xn may then be written: Xn = X o h An h contains the columns of the matrices Hi and Year = [Al n. A,n]T (vecteur de données émises). A, n] T (vector of transmitted data).

Dans le cas d'un tel filtrage purement spatial, l'opti- misation à partir de la séquence de référence du mobile i, mémorisée à la réception, pour retrouver un mobile i parmi les autres, consiste à rechercher le vecteur de filtrage de capteurs W1 qui minimise (4) o Xn correspond à l'émission du symbole di, de la séquence de référence (remplaçant ai,n de la formule 3). In the case of such a purely spatial filter, the opti- mization from the reference sequence of the mobile i, stored in reception, to find a mobile i among others, is to locate the sensors filtering vector which minimizes W1 (4) where Xn corresponds to the emission of the symbol di of the reference sequence (replacing ai, n of formula 3).

En règle générale, les émetteurs mobiles ne sont pas mutuellement synchronisés, de sorte que le vecteur de données X, correspond à l'émission par le mobile i de sa séquence de référence, mais pas nécessairement à l'émission par les autres mobiles de leur séquence de référence. Generally, mobile transmitters are not mutually synchronized, so that the data vector X, corresponds to the transmission by the mobile i of the reference sequence, but not necessarily the transmission by other mobile their reference sequence.

L'optimisation est effectuée, une fois la synchronisation réalisée par un procédé qui peut être l'un de ceux habi- tuellement utilisés. The optimization is performed, once the synchronization performed by a method that may be one of those habi- tuellement used. Par exemple, dans le cas du GSM, la synchronisation trame est effectuée à partir d'une interro- gation faite par la station de base sur une fréquence différente des fréquences de transfert de messages. For example, in the case of GSM, the frame synchronization is performed from a interro- gation made by the base station on a different frequency spectrum of message transfer. Sur la base du temps d'aller-retour mesuré, la station de base est à même de déterminer l'emplacement relatif des différentes séquences de référence, avec un écart de quelques bits seulement. Based on the time measured round-trip, the base station is able to determine the relative location of different reference sequences, with a gap of only a few bits.

Par ailleurs, l'équation (3) montre que chaque X,, est formé de combinaisons linéaires de L symboles émis consé- cutifs. Moreover, equation (3) shows that each X ,, consists of linear combinations of L symbols consequential damages as issued. La sommation de l'équation (4) ne peut donc porter que sur Ld-L+l termes. The summation of the equation (4) can only relate to Ld-L + terms. Une solution du problème, si elle existe, est donnée par la ou les solutions du système linéaire: Z (XnX'n) Wi =(Xndi,,) (5) La matrice E(XXn+) s'écrit HEAnA+nH+, o An est un vecteur de données émises. A solution of the problem, if it exists, is given by the linear system or solutions: Z (XnX'n) Wi = (Xndi ,,) (5) The matrix E (XXII +) is written HEAnA + nH + o an is a transmitted data vector. Pour isoler l'émetteur i, on utilise un vecteur An tel que sa partie relative au ième mobile contient des symboles appartenant à la séquence de référence du mobile i. To isolate the transmitter i, is used a An vector as its part relating to the mobile contains th symbols belonging to the reference sequence of mobile i.

D'autre part 2 Xndin = H Andi,n Une condition nécessaire et suffisante pour retrouver les symboles est que, à la fois: - la matrice H soit de rang égal à son nombre de colonnes: et - S = AnAn' soit inversible. Moreover Xndin 2 = H Andi n A necessary and sufficient condition for finding the symbols is that both - the matrix H is of rank equal to its number of columns and - S = Anan 'is reversible.

Cela n'est réalisé que dans certaines conditions en cas de filtrage spatial. This is done only under certain conditions in case of spatial filtering.

1. Condition de rang sur H: Il faut que la matrice H ait un rang égal à son nombre de colonnes. 1. rank Condition H: We need the matrix H has a rank equal to the number of columns. Pour cela, - son nombre de lignes N doit être supérieur ou égal à son nombre de colonnes, qui est mL, et - ses colonnes doivent être indépendantes. For this - the number of lines N must be greater than or equal to the number of columns, which is ml, and - its columns must be independent.

Ces conditions ne sont pas remplies si un des mobiles est en vue directe, car toutes les lignes de Hi sont alors proportionnelles; These conditions are not met if a mobile is in direct view because all the lines are then proportional Hi; elles ne le sont pas non plus si le mobile i est vu par un nombre de trajets strictement infé- rieur à L. 2. Condition de rang sur S = E An. An' : Il faut que Ld L+l soit supérieur à la taille de S, qui est mL, donc que Ld soit supérieure à (m+ l)Ll. they are not so mobile i is seen by a number of strictly lower laughing trips to L. 2. rank condition on S = E An An '. We need Ld L + is greater than the S size, which is ml, so that Ld is greater than (m + l) Ll.

La contraintelci-dessus est très atténuée par mise en oeuvre de l'invention, qu'on décrira maintenant. The contraintelci above is mitigated by implementation of the invention will be described now.

Filtraae spatio-temnorel Dans ce cas, le vecteur de données X,, contient non seulement le résultat de mesures effectuées sur chaque capteur à un instant donné n, mais aussi ceux de mesure effectuées à des instants passés n-1, ..., n-p+l. Filtraae spatial temnorel In this case, the vector data X ,, contains not only the result of measurements on each sensor at a given n, but also measurement made at moments spent n-1, ..., n-p + l.

Les vecteurs Xn1 (contribution de lémetteur i au temps n) s'écrivent alors: n n-1 Xli n-p+l1 X2, i Xn= x2, in x2,i Xn :np+l x2,in XN,i ' n-p+ l 'N,i C'est à dire, mais en omettant certains termes, -h 1 hh 10 0 ai,n+nmax 21 1 hL a. The Xn1 vectors (contribution transmitter i at time n) can be written as: n n-1 + l1 np Xli X2, Xn i = x2, x2 in i Xn: np + l x2, in XN, i ' n-p + the N i ie but omitting certain terms, -h hh 1 10 0 I, n + n max January 21 hl a. L il i 1 i,1 Li 0 h h2 hL hiN i, il# i,N l(-Xnp1 i a. L il i 1 i, 1 0 h Li hL h2 Hin i, it # i, N l (i -Xnp1 a.

a, n-ni. a, n-ni.

1 2 L 0 0 h. 1 2 L 0 0 h. h h.' h h. ' 1 2 hLO O h. February 1 HLO O h. ih h2 h. h2 ih h. 20 0 i,2 1,2 i,2 '=O h1 h2 hL (6) i, 2i,2 hl,2 3i (n-iNiNin-p+2) h 1 h2 hL O 0 a. 20 0 i, 2 i 1,2, 2 'O = h1 h2 hL (6) i, 2i, 2 hl, 2 3i (n-iNiNin-p + 2) h 1 h 2 hL 0 O a.

i,N i,N l, 1 2 h OO h. i, N i, N l, 1 = 2h OO h. h L 1,Ni,N i,N op désigne la taille de la partie temporelle du filtrage. h L 1, Ni, N i, N op refers to the size of the time of the screening.

Comme dans le cas du filtrage spatial, une solution n'existe, en l'absence de bruit, que si deux conditions sont satisfaites, portant l'une sur la matrice H de transfert de l'équation (6), l'autre sur S = 2 An.A'n. As in the case of the spatial filtering, a solution exists in the absence of noise, if two conditions are satisfied, bearing one onto the transfer matrix H of the equation (6), the other on S = 2 An.A'n.

Mais la condition de rang sur H est beaucoup moins contraignante que dans le cas du filtrage purement spatial. But the rank condition H is much less restrictive than in the case of purely spatial filtering.

Pour que le nombre de lignes soit supérieur au nombre de colonnes, il suffit que: Np2m(L+p-1) ou encore que: Nm)p2m(L-1) (7) ce qui laisse une latitude de choix sur le compromis entre le nombre N de capteurs et le nombre de mesures passées et mémorisées pour remplir la condition. For the number of lines exceeds the number of columns, it is sufficient that: Np2m (L + p-1) or that: Nm) p2m (L-1) (7) leaving a latitude of choice on compromise between the number N of sensors and the number of past measurements and stored to meet the requirement. Le nombre N de capteurs doit cependant rester supérieur au nombre m de mobiles à différencier. The number N of sensors must remain higher than the number of mobile m to differentiate.

Si cette condition est remplie, le seul cas o le filtrage spatiotemporel est en défaut est celui o on souhaite isoler un mobile en vue directe. If this condition is met, the only case where the defect is spatio-temporal filtering is one where it is desired to isolate a mobile in direct view.

Dans le cas o le mobile d'ordre 1 est en vue directe, l'équation (6) devient en effet: xnIli 0 0 0 g( (01) 0 n-1 xn-p.* o 0 g) ( xn 0 X2, 1 g2 (01) ehêî1/ s1:O Si 0 1 x0)e2 ls I Sn-1 xnl = i- n5 x, n- p_ 0 t <,nP.i g2 (O1) j216 /lsinl L-, In0 1 1 Snp1,1 Le rang de la matic Hg est dans ce0 ca glàp I nSln-Pn 1 n X" 0 k n-j3+ o g2 (0) j2z8 /lsinO 0 92 o0. L-1 si= [l/g1 (O) ] - Le rang de la matrice Hn est dans ce cas égal à p, donc inférieur au nombre de colonnes donné par l'équation (6),qui est L+p-1. In the case where the mobile of order 1 is in direct view, equation (6) becomes in effect: xnIli 0 0 0 g ((01) 0 n-1 x n * p o 0 g.) (Xn 0 X2, 1 g2 (01) ehêî1 / s1: If O 0 1 x0) e2 ls I XNL Sn-1 = x i n5, n 0 t p <, nP.i g2 (O1) J216 / lsinl L-, in0 1 1 Snp1,1 the rank of the Hg matic is in ce0 ca Glap I nSln Pn-1 n X "0 k n-j3 + o g2 (0) j2z8 / lsinO 92 o0 0. L-1 si = [l / g1 (O)] - the rank of the matrix Hn in this case is equal to p, therefore less than the number of columns given by equation (6), which is L + p-1.

Cependant deux trajets suffisent pour permettre l'isolement d'un émetteur mobile et, à plus forte raison, une solution existe pour tout mobile vu par un nombre de rayons strictement inférieur à L, mais supérieur à 1. However both paths are sufficient to allow the isolation of a mobile transmitter and, more so, there is a solution for any mobile seen by a number of strictly lower-ray L, but greater than 1.

La condition de rang sur S s'écrit: m(L+pl) <Ld- (L+pl)+l ou encore: (m+l) x(L+p- 1) <L+l (7) En résumé, les conditions se réduisent au respect des deux inégalités (6) et (7). The rank condition S is written as: m (L + s) <LD- (L + s) + l or: (m + l) x (L + p-1) <L + (7) Briefly, the conditions are reduced to respect the two inequalities (6) and (7).

Dans la pratique, les signaux sont accompagnés de bruit et E(XnX'n) est alors toujours inversible. In practice, the signals are accompanied by noise and E (XnX'n) is then always reversible. La solution correspondante donnée par l'équation (2) tend simplement asymptotiquement vers la solution de norme minimum (corres- pondant à l'absence de bruit) lorsque le niveau de bruit tend vers zéro. The corresponding solution given by equation (2) simply asymptotically approaches the minimum standard solution (corresponding to the absence of noise) when the noise level tends to zero.

Par ailleurs, les capteurs peuvent présenter une disposition autre que linéaire, ce qui évite la présence d'une zone aveugle. Furthermore, the sensors may have an arrangement other than linear, which avoids the presence of a blind area.

Enfin, l'utilisation d'antennes polarisées comme capteurs permet de réduire le nombre d'emplacements de capteurs nécessaires. Finally, the use of polarized antennas as sensors reduces the required number of sensor locations.

La description qui suit d'un mode particulier de The following description of a particular mode

réalisation se réfère à la figure unique qui l'accompagne et qui est un synoptique de principe d'un dispositif. embodiment refers to the single figure which accompanies it and which is a simplified block diagram of a device.

Le dispositif est, par exemple, utilisable pour isoler un émetteur mobile parmi plusieurs émetteurs reçus par une station de base d'une installation de téléphonie cellulaire numérique. The device is, for example, used to isolate a mobile transmitter among multiple transmitters received by a base station of a digital cellular telephone system. Si par exemple cette installation correspond à la norme GSM, chaque canal de transmission entre un émetteur mobile et un capteur constitue un filtre de réponse impulsionnelle finie, habituellement à six coefficients, ce qui revient à dire que l'étalement des retards de propagation relatifs aux différents trajets est d'environ cinq symboles. For example, if the installation corresponds to the GSM standard, each transmission channel between a mobile transmitter and a sensor is a finite impulse response filter, usually six coefficients, which means that the spreading of the propagation delays relating to various paths is about five symbols. Dans le cas d'un filtrage d'isole- ment purement spatial, il faudrait disposer d'au moins quinze capteurs décorrélés pour séparer trois mobiles. In the case of an isolation lies purely spatial filtering would require at least fifteen uncorrelated sensors to separate three mobile.

Le dispositif montré de façon simplifiée sur la figure (deux antennes décorrélées 10 seulement étant représentées) est destiné à isoler les messages provenant d'un émetteur mobile 12, émettant périodiquement une séquence de référence diI, ..... di,A. The device shown schematically in the figure (two decorrelated antennas 10 only being shown) is intended to isolate messages from a mobile transmitter 12 periodically emits a reference sequence DII, ..... di, A. Cette séquence est stockée avec les autres dans une mémoire 14 de la station de base. This sequence is stored with the other in a memory 14 of the base station.

Chaque capteur 10 est suivi de moyens 16, de constitution classique et en tous cas non concernés par l'invention, notamment d'échantillonnage et de mise en forme, qui attaquent une ligne à retard 18 permettant de disposer simultanément de p échantillons successifs. Each sensor 10 is followed by means 16, of conventional construction and in any case not covered by the invention, including sampling and shaping, which attack a delay line 18 to simultaneously dispose of p successive samples. Les lignes appartiennent à un filtre spatio-temporel qui comporte des multiplieurs 20, dont les coefficients sont déterminés par un organe de calcul 22. L'organe de calcul 22, les multiplieurs 20, les lignes à retard et un sommateur 22 constituent un filtre transversal, éventuellement adapta- tif. The lines belonging to a spatio-temporal filter which includes multipliers 20, whose coefficients are determined by a computing unit 22. The computing unit 22, the multipliers 20, the delay lines and an adder 22 constitute a transversal filter possibly adaptation tif. Pour cela, l'organe de calcul reçoit, d'une part, la séquence de référence de la mémoire, 14, d'autre part, le vecteur de données Xn, constitué par les sorties des éléments de retard successifs. For this, the computing unit receives, on the one hand, the reference frame memory 14, on the other hand, the data vector Xn, constituted by the outputs of the successive delay elements.

Les sorties de tous les multiplieurs 20 sont appliquées sur les entrées du sommateur 22, qui fournit la sortie, qui est une évaluation ai de ain. The outputs of all the multipliers 20 are applied to the inputs of the adder 22, which provides the output, which is an assessment I ain.

L'organe de calcul 22 sera souvent prévu pour mettre en oeuvre l'algorithme des moindres carrés (équation (1) ci- dessus). The computing unit 22 is often provided to implement the least-squares algorithm (equation (1) above). L'algorithme peut être résolu soit par un traite- ment par blocs à ajustage, soit par un traitement adaptatif. The algorithm can be solved either by treatment with adjustment blocks or by adaptive processing.

Dans ce dernier cas, l'algorithme utilisé pourra être celui le plus approprié du point de vue de la rapidité de conver- gence et de la complexité du calcul, dans la famille des algorithmes RLS, LMS et ceux décrits dans l'article "A Set of Algorithms Linking NLMS and Block RLS Algorithms", de Montazeri et al., IEEE Trans. In the latter case, the algorithm may be the most suitable from the viewpoint of the speed of convergence and complexity of the calculation, the family of algorithms RLS, LMS and those described in the article "A Set of Algorithms Linking Block NLMS and RLS Algorithms, "Montazeri et al., IEEE Trans. on Signal Processing, 1993, auquel on pourra se reporter. on Signal Processing, 1993 to which reference may be made.

Dans la variation adaptative, le processus d'ajus- tage des coefficients du filtre peut commencer dès qu'une synchronisation a été sélectionnée et dès que le début de la séquence de référence, qui généralement a une longueur Ld très supérieure à la longueur L de l'interférence intersymbole, a été identifiée. In the adaptive variation, the process of adjust- floor of the filter coefficients can begin as soon as synchronization has been selected and when the beginning of the reference sequence, which generally has a length Ld much greater than the length L of intersymbol interference, has been identified. A partir d'une valeur arbitraire des coefficients des multiplieurs 20 (valeur qui générale- ment sera déterminée expérimentalement pour une station donnée, en fonction par exemple de la prépondérance de certains trajets), l'adaptation s'effectue par un processus itératif classique et qu'il n'est pas nécessaire de décrire ici. Starting from an arbitrary value of the coefficients of the multipliers 20 (which value generally lies will be determined experimentally for a given station, for example, based on the preponderance of certain routes), adaptation is carried out by a conventional iterative process and it is not necessary to describe here. Les coefficients du filtre représentés par la matrice Wi sont progressivement ajustés. The filter coefficients represented by matrix Wi are gradually adjusted. Le processus est arrêté dès la fin de la séquence de référence ou dès que les coeffi- cients n'évoluent plus. The process is stopped at the end of the reference sequence or when the coefficients will evolve more. Les coefficients obtenus sont mémorisés et utilisés soit pour l'ensemble du message, soit jusqu'à approcher d'une nouvelle séquence de référence. The coefficients obtained are stored and used for either the entire message or to approach a new reference sequence.

Claims (3)

    REVENDICATIONS
  1. 1. Station de base à réseau de capteurs pour système de radiocommunication numérique avec des mobiles, dans lequel les informations en provenance de chaque mobile sont transmises sous forme d'un message constitué de symboles successifs, débutant par une séquence de référence qui est particulière à chaque mobile, les séquences de référence des différents mobiles étant différentes, la station de base comportant N capteurs Pour atteindre le résultat ci-dessus, l'invention propose une station de base comportant N capteurs, d'ordre k=l,..., N, décorrélés, destinée à un système de radiocommu- nication numérique utilisant des séquences de référence prédéterminées formées chacune d'une séquence de symboles di, provenant d'un émetteur mobile i, on=l,..., Ld, Ld étant la longueur de la séquence, caractérisée en ce qu'elle comporte, pour chacun des mobiles pouvant être reçus simultanément, des moyens de détermination des coefficients d'un filtre spatio-te 1. sensor array base station for digital radio communication system with mobile, wherein the information from each mobile is transmitted in the form of a message consisting of successive symbols, starting with a reference sequence which is unique to each mobile, the reference sequences of different mobile being different, the base station having N sensors to achieve the above result, the invention provides a base station having N sensors, of order k = l, ... , N, uncorrelated, for a system of digital radiocommu- nication using predetermined reference sequences each formed of a sequence of symbols di, from a mobile transmitter i on = l, ..., Ld, Ld being the length of the sequence, characterized in that it comprises, for each of the mobile can be received simultaneously, the coefficients determining means of a spatial filter you mporel complexe Wi minimisant, pour chaque émetteur mobile d'ordre i: ad &. mporel Wi complex minimizing, for each mobile transmitter of order i: ad &. (w;i. 'ndn np o Xn est le vecteur de données, à la réception, qui correspond à l'émission du symbole di, de la séquence de référence de l'émetteur mobile d'ordre i = Xn = [XIn, X1 x2 x2, XXn- ] l'exposant 1, .. ., N indiquant le numéro d'ordre du capteur (N étant inférieur à la longueur de l'interférence intersymboles et supérieur au nombre de mobiles) et l'indice indi- quant le temps (p étant la longueur du filtrage temporel, supérieure à 1). (W;. I 'ndn np o Xn is the data vector, in reception, which corresponds to the emission of the symbol di of the reference sequence in the order of i = mobile transmitter Xn = [Xin, X1 x2 x2, XXn-] the exponent 1, ..., N indicating the sensor serial number (N being less than the length of the intersymbol interference and the higher number of mobile) and the index indi- as the time (p being the length of temporal filtering, greater than 1).
  2. 2. Station de base selon la revendication 1, pour installation dans laquelle les communications entre la station de base et les mobiles sont sensiblement à la même fréquence dans les deux sens, caractérisée en ce que le filtre spatio-temporel de réception par la station de base est également utilisé à l'émission par la station de base. 2. Base station according to claim 1 for installation in which communications between the base station and mobile are substantially the same frequency in both directions, characterized in that the spatio-temporal filter is received by the station base is also used in transmission by the base station.
  3. 3. Station de base selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de détermination des coefficients sont prévus pour déterminer les coeffi- cients du filtre Wi répondant à la condition: 3. A base station according to claim 1 or 2, characterized in that the coefficients determining means are provided for determining the coefficients Wi filter satisfying the condition:
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