FR2742613A1 - Procede d'evaluation d'un facteur de qualite representatif d'un canal de transmission d'un signal numerique, et recepteur correspondant - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé d'évaluation d'un facteur de qualité ( rho**2) représentatif d'un canal de transmission d'un signal numérique constitué de vecteurs, une information ( alpha) représentative de l'atténuation du canal étant disponible par ailleurs, ledit facteur de qualité ( rho**2) étant fonction d'une moyenne de distances entre un vecteur reçu puis normalisé (Scorr ) en fonction de ladite information ( alpha) représentative de l'atténuation du canal, et une estimation (S|^émis ) du vecteur émis correspondant. L'invention concerne également les récepteurs mettant en oeuvre ce procédé.
Description
Procédé d'évaluation d'un facteur de qualité représentatif d'un canal de transmission d'un signal numérique, et récepteur correspondant.
Le domaine de l'invention est celui de la transmission numérique. Plus précisément, l'invention concerne l'évaluation d'un facteur de qualité représentatif du canal de transmission, notamment en vue d'optimiser un décodage en décision douce de vecteurs transmis numériquement.
L'invention s'applique à tous types de signaux numériques, qu'ils soient monoporteuses ou multiporteuses, et quelle que soit la technique de modulation choisie.
Lors d'une transmission numérique, les bits d'information, après codage de canal, adressent le vecteur transmis dans un alphabet fini {Sj}o < Q < N, N étant en général une puissance de 2. Si N = 2Q, alors chaque vecteur transmis S porte Q bits codés notés bj, où 0 < i < Q-l, dont les valeurs sont typiquement l'écriture en binaire de l'indice de S dans l'alphabet. Typiquement, le vecteur transmis est de dimension 2 et peut s'assimiler à un vecteur complexe.
En réception, le vecteur S est bruité et éventuellement amplifié ou atténué.
Beaucoup de décodeurs de canal ont besoin, pour chaque bit bi porté par S, de connaître la probabilité a priori (c'est-à-dire sans tenir compte du codage) pour bi = 0 ou 1. En pratique, la grandeur requise, appelée métrique, est:
où Pr(XTY) se lit "probabilité d'occurrence de X étant donné Y".
où Pr(XTY) se lit "probabilité d'occurrence de X étant donné Y".
Le signe de cette grandeur correspond à la décision dure sur la valeur reçue (négatif: 1; positif: 0), et sa valeur absolue reflète la fiabilité de la décision.
En outre, cette grandeur est additive, si on considère une suite de bits indépendants. Elle est donc adéquate pour le décodage à entrées pondérées d'un code binaire. En effet, si l'on note dj(k) les décisions prises par le décodeur dans (0, 1}, celuici maximise, sur les séquences indicées k (di(k)J autorisées par le code, la grandeur:
Pour chaque vecteur Sj de l'alphabet, on définit bi(Sj) comme la valeur du ième bit par Sj.On a alors:
De même:
Dans le cas d'un canal gaussien, le vecteur reçu peut s'écrire:
Sreçu = Sémis + n où n est un échantillon gaussien de moyenne nulle et de variance (s2. D'après l'équation (2), pour e = O ou 1, Pr(bs = #/Sreçu) est proportionnel à:
Sreçu = Sémis + n où n est un échantillon gaussien de moyenne nulle et de variance (s2. D'après l'équation (2), pour e = O ou 1, Pr(bs = #/Sreçu) est proportionnel à:
Ainsi:
Dans le cas où les voies en quadrature sont adressées séparément, la modulation peut être considérée comme monodimensionnelle: Sreçu est un réel, typiquement codé sur 8 bits dans le récepteur, ce qui permet de calculer les F(bj) à partir de Q mémoires
PROMs 8 bits.
PROMs 8 bits.
Par ailleurs, on peut noter que la formule (3) peut être simplifiée, en considérant la décroissance rapide de exp(-x2). En ne retenant que le terme prépondérant du numérateur et du dénominateur, on obtient la formule suivante:
Dans le cas d'un canal gaussien, le facteur 1/2 a2, commun à toutes le métriques, peut être omis dans le calcul M de la somme des métriques (cf équation (ibis)).
Dans le cas de canaux à évanouissements, tels que les canaux de Rayleigh ou de
Rice, et en se plaçant dans le cas où le vecteur émis est de dimension 1 ou 2, on a:
Sreçu = α.Sémis + n où n est toujours un bruit gaussien, et où ÇL est un coefficient d'atténuation aléatoire, éventuellement complexe, dont la distribution peut suivre, par exemple, une loi de Rice ou de Rayleigh.
Rice, et en se plaçant dans le cas où le vecteur émis est de dimension 1 ou 2, on a:
Sreçu = α.Sémis + n où n est toujours un bruit gaussien, et où ÇL est un coefficient d'atténuation aléatoire, éventuellement complexe, dont la distribution peut suivre, par exemple, une loi de Rice ou de Rayleigh.
On sait déterminer une estimation de a, que l'on suppose connaître par la suite.
On pose Scorr = SrcçJot. Alors, on peut écrire:
Scorr = Sreçu/α = Sémis + n/a, ce qui revient à rajouter un bruit gaussien de puissance variable 2/a2. Ce bruit peut être notamment dû:
- à la conjugaison du bruit thermique du récepteur avec le coefficient
d'atténuation du canal;
- à un brouilleur cocanal tel qu'un signal de télévision analogique (PAL,
SECAM ou NTSC par exemple) cocanal au signal numérique transmis.
Scorr = Sreçu/α = Sémis + n/a, ce qui revient à rajouter un bruit gaussien de puissance variable 2/a2. Ce bruit peut être notamment dû:
- à la conjugaison du bruit thermique du récepteur avec le coefficient
d'atténuation du canal;
- à un brouilleur cocanal tel qu'un signal de télévision analogique (PAL,
SECAM ou NTSC par exemple) cocanal au signal numérique transmis.
L'équation (4) devient alors:
(5)
#(bi) = 1 α (d1(i)-d0(i)) (5)
2 #
r(bj) est donc calculable comme dans le cas gaussien, puis multiplié par a21a2.
(5)
#(bi) = 1 α (d1(i)-d0(i)) (5)
2 #
r(bj) est donc calculable comme dans le cas gaussien, puis multiplié par a21a2.
Cette multiplication peut être interprétée comme une pondération par la qualité du canal.
On note p2 le facteur de qualité du canal de transmission, définit par:
p2 = a2/a2.
p2 = a2/a2.
Typiquement, p2 est un rapport signal à bruit. De manière plus générale, il peut varier parce que ot2 et/ou a2 varient.
On suppose que p2 varie d'un vecteur transmis au suivant. Puisque p2 est bien sûr le même pour tous les bits b1 portés par un même vecteur, on l'indice à l'aide de l'indice lo du vecteur courant considéré.
Classiquement, on cherche à déterminer indépendamment a2 (par exemple par analyse de la réponse impulsionnelle) et o2.
On connaît déjà une méthode pour déterminer une estimation de o2, lorsque le signal transmis comporte régulièrement un symbole "blanc", pendant la durée duquel aucun signal n'est émis, ce qui permet de détecter le bruit de transmission et donc d'estimer la qualité de la transmission. Toutefois, cette technique n'est utilisable que dans le cas où un tel symbole "blanc" est disponible.
L'invention a notamment pour objectif de fournir un autre procédé d'estimation d'un facteur de qualité du canal de transmission, ne nécessitant pas l'émission d'un symbole "blanc", ni de tout autre information de référence.
En d'autres termes, l'invention a pour objectif de fournir un procédé, et un récepteur correspondant, pouvant être utilisés pour tous les types de signaux numériques, qu'ils soient multiporteuse ou monoporteuse, et quelles que soient les techniques de codage, de modulation, éventuellement d'entrelacement, utilisées.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un procédé d'évaluation d'un facteur de qualité (p2) représentatif d'un canal de transmission d'un signal numérique constitué de vecteurs, une information (a) représentative de l'atténuation du canal étant disponible par ailleurs, ledit facteur de qualité (p2) étant calculé en fonction d'une moyenne de distances entre un vecteur reçu puis normalisé (score) en fonction de ladite information (a) représentative de l'atténuation du canal, et une estimation (S émis) du vecteur émis correspondant.
En d'autres termes, on tient compte, pour déterminer le facteur de qualité, de distances (au sens mathématique du terme) entre Score et Sévis. pour un ensemble de vecteurs reçus.
Le vecteur SreçU (ou Score) peut être corrigé en phase si nécessaire.
Préférentiellement, ladite moyenne est effectuée sur un nombre L de vecteurs choisi de façon que le bruit affectant ledit canal de transmission puisse être considéré comme un signal aléatoire stationnaire au premier ordre (variance constante) sur l'ensemble de ces vecteurs.
Selon un mode de réalisation avantageux, ledit facteur de qualité (p2) est calculé de la façon suivante:
ou: 1 est l'indice desdits vecteurs
lo est l'indice du vecteur courant considéré
L est le nombre de vecteurs pris en compte dans la moyenne
E(lo) est l'ensemble des L vecteurs pris en compte dans la moyenne
S(l)Corr = (l/ot).S(I)reçu.
ou: 1 est l'indice desdits vecteurs
lo est l'indice du vecteur courant considéré
L est le nombre de vecteurs pris en compte dans la moyenne
E(lo) est l'ensemble des L vecteurs pris en compte dans la moyenne
S(l)Corr = (l/ot).S(I)reçu.
n es à noter qu'aucune supposition n'est faite a priori sur l'ensemble E(lo).
Ainsi, par exemple, l'ensemble E(lo) des vecteurs pris en compte pour ladite moyenne est un des ensembles suivants:
- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble des L vecteurs
précédant le vecteur considéré;
- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble formé des L/2 vecteurs
précédant le vecteur considéré, du vecteur considéré et des L/2 - 1
vecteurs suivant le vecteur considéré;
- dans le cas d'un signal multiporteuse, un ensemble formé de L vecteurs
voisins du vecteur considéré dans l'espace temporel et/ou dans l'espace
fréquentiel;
- un ensemble formé de L vecteurs présentant des perturbations similaires.
- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble des L vecteurs
précédant le vecteur considéré;
- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble formé des L/2 vecteurs
précédant le vecteur considéré, du vecteur considéré et des L/2 - 1
vecteurs suivant le vecteur considéré;
- dans le cas d'un signal multiporteuse, un ensemble formé de L vecteurs
voisins du vecteur considéré dans l'espace temporel et/ou dans l'espace
fréquentiel;
- un ensemble formé de L vecteurs présentant des perturbations similaires.
Ce dernier type d'ensemble peut notamment être utilisé dans le cas où des perturbations se présentent de façon cyclique.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, particulièrement simple à mettre en oeuvre, ladite estimation (S' émis) du vecteur émis correspond à une décision immédiate (S dure) sur ledit vecteur reçu (reçu) consistant à retenir, dans l'ensemble des vecteurs possibles, le vecteur Sj appartenant à l'alphabet de modulation et minimisant la distance entre S(l)cOrr = (l/ot).S(1)reçu et Sj.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, dans le cas où les données ont subi un codage canal, ladite estimation (S' émis) du vecteur émis correspond à une décision différée (sniff), correspondant à un recodage, identique au codage canal effectué à l'émission, des données décodées correspondant audit vecteur reçu et divisé par a (Scorr).
Cette technique est plus efficace que la précédente, mais également plus complexe, car elle suppose d'une part une mémorisation temporaire des vecteurs reçus, et d'autre part un recodage des données décodées.
Avantageusement, pour chacun des vecteurs reçus, certaines desdites estimations (S'émis) sont obtenues par décision immédiate (S dure) et d'autres par décision différée (Sdiff).
Par exemple, on peut utiliser des estimations par décision différée pour les vecteurs précédant le vecteur courant, et des estimations par décision immédiate pour les vecteurs suivant le vecteur courant.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, ledit facteur de qualité (p2) est forcé à une valeur faible ou nulle lorsque le vecteur reçu (Sreçu) présente une puissance supérieure ou égale à un seuil prédétermine.
En effet, lorsque un vecteur est très fortement bruité ou brouillé, il est clair qu'il n'est pas pertinent de faire une estimation sur sa valeur.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, lesdites distances peuvent être pondérées, dans le calcul de la moyenne, par la sortie d'un décodeur canal à sortie pondérée.
L'invention concerne également un récepteur mettant en oeuvre le procédé décrit ci-dessus. Un tel récepteur d'un signal numérique constitué de vecteurs, comprend classiquement des moyens de détermination d'une information (a) représentative de l'atténuation du canal, et comprend de plus des moyens d'évaluation d'un facteur de qualité (p2) représentatif du canal de transmission en fonction d'une moyenne de distances entre un vecteur reçu puis normalisé en fonction de ladite information (a) représentative de l'atténuation du canal (score), et une estimation ( semis) du vecteur émis correspondant.
Dans le cas où ledit signal est un signal multiporteuse présentant un premier entrelacement au niveau bit et un second entrelacement au niveau vecteur, lesdites estimations (S'émis) des vecteurs émis peuvent être obtenues à l'aide de moyens de recodage (et éventuellement de désentrelacément) des bits (éventuellement désentrelacées et) décodés, de moyens de réentrelacement au niveau bit et des moyens de remodulation pour reformer un vecteur (Sdiff).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture suivante de la description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels:
- la figure 1 illustre de façon simplifiée le procédé d'estimation d'un facteur
de qualité du canal de transmission selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma synoptique de moyens d'évaluation d'un facteur
de qualité, dans le cas d'une estimation immédiate des vecteurs reçus,
pour un récepteur monoporteuse;
- la figure 3 illustre un exemple de signal présentant une perturbation
cyclique, pour lequel il est avantageux d'adapter l'ensemble de vecteurs
pris en compte selon l'invention;;
- la figure 4 présente un autre type de moyens d'évaluation selon
l'invention, dans le cas d'une estimation différée, pour un récepteur d'un
signal monoporteuse;
- la figure 5 illustre un codeur multiporteuse connu en soi, à entrelacement
au niveau des bits et au niveau des vecteurs;
- la figure 6 présente des moyens d'évaluation d'un facteur de qualité, pour
un récepteur d'un signal délivré par le codeur de la figure 5 ; et
- la figure 7 présente un exemple de perturbation importante d'une sous
porteuse d'un signal multi-porteuse, pour laquelle un écrêtage est
souhaitable.
- la figure 1 illustre de façon simplifiée le procédé d'estimation d'un facteur
de qualité du canal de transmission selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma synoptique de moyens d'évaluation d'un facteur
de qualité, dans le cas d'une estimation immédiate des vecteurs reçus,
pour un récepteur monoporteuse;
- la figure 3 illustre un exemple de signal présentant une perturbation
cyclique, pour lequel il est avantageux d'adapter l'ensemble de vecteurs
pris en compte selon l'invention;;
- la figure 4 présente un autre type de moyens d'évaluation selon
l'invention, dans le cas d'une estimation différée, pour un récepteur d'un
signal monoporteuse;
- la figure 5 illustre un codeur multiporteuse connu en soi, à entrelacement
au niveau des bits et au niveau des vecteurs;
- la figure 6 présente des moyens d'évaluation d'un facteur de qualité, pour
un récepteur d'un signal délivré par le codeur de la figure 5 ; et
- la figure 7 présente un exemple de perturbation importante d'une sous
porteuse d'un signal multi-porteuse, pour laquelle un écrêtage est
souhaitable.
L'invention propose donc un procédé d'estimation d'un facteur p21o de qualité du canal de transmission d'un signal numérique (monoporteuse ou multiporteuse).
L'équation (5) peut s'écrire: F(b) ) = p20(d2(i)-d02(i)) (5bis)
où lo est l'indice du vecteur portant le bit bi.
où lo est l'indice du vecteur portant le bit bi.
Comme cela a déjà été précisé:
où (1) est l'indiçage des vecteurs transmis.
La transmission est donc affectée d'un bruit n'=n/a, de variance 2/a2=1/p2.
Selon l'invention, on propose d'estimer l/P2io (et donc p21o par simple inversion), en moyennant les valeurs (n/a)2 sur un nombre suffisant de vecteurs convenablement choisis.
Ainsi, 1/pro est sensiblement égal à la moyenne arithmétique d'une fonction d(SCoxTs Sévis) qui ait les propriétés d'une distance au sens mathématique du terme, c'està-dire:
d(a, b) = d(b, a)
d(a,b)=0 < = > a=b
d(a, b) s d(a, c) + d(c, b)
quels que soient a, b et c
Les L vecteurs qui entrent dans le calcul de la moyenne arithmétique sont choisis tels que le bruit (n/a)(l) puisse être considéré comme un signal aléatoire stationnaire au premier ordre (variance constante) sur l'ensemble de ces vecteurs.
d(a, b) = d(b, a)
d(a,b)=0 < = > a=b
d(a, b) s d(a, c) + d(c, b)
quels que soient a, b et c
Les L vecteurs qui entrent dans le calcul de la moyenne arithmétique sont choisis tels que le bruit (n/a)(l) puisse être considéré comme un signal aléatoire stationnaire au premier ordre (variance constante) sur l'ensemble de ces vecteurs.
De façon générale, pour un vecteur S(l0) donné, on note E(lo) un ensemble de vecteurs S(1) tel que le bruit (n/a)(l) puisse être considéré comme un signal aléatoire de variance constante sur l'ensemble de ces vecteurs. On peut alors écrire: étant supposé que:
La figure 1 illustre de façon simplifiée le procédé de l'invention.
Chaque vecteur est reçu (11) et corrigé (divisé par a) (17), dans un récepteur.
Avantageusement, mais non obligatoirement, la valeur avant correction (17) de ce vecteur est comparée (12) à un seuil prédéterminé, au-delà duquel il est écrêté (13) (le facteur de qualité est forcé à 0 ou à une valeur très faible), ainsi que cela est expliqué par la suite.
Pour chaque vecteur reçu, on obtient (14) une estimation ( S(l)émis) du vecteur émis, puis on détermine (15) une distance entre le vecteur reçu et ladite estimation du vecteur émis. Enfin, on calcule une moyenne (16) de ces distances, pour délivrer une évaluation de 1/p2,o.
I1 est à noter que la formule (7) fait intervenir a priori S(l)émis, qui n'est pas encore connu du récepteur au stade où celui-ci essaie de calculer l'équation (5), doù la présence de l'étape d'estimation. L'invention propose plusieurs façons d'obtenir S(l)émis. alors que les S(l)émjs ne sont pas encore rigoureusement connus du récepteur.
La figure 2 illustre un premier dispositif très simple à mettre en oeuvre, utilisant une méthode par décision immédiate.
Cette méthode consiste à prendre une décision dure 21 à partir du vecteur S (1),,, 22 de la formule (6). Puisque le vecteur transmis S(l)émis appartient à un alphabet fini (Sj}0 < #j < N de vecteurs possibles, la décision dure 21 consiste à obtenir une estimation S(l)émis en choisissant dans l'alphabet celui des vecteurs Sj qui minimise la distance euclidienne llS(l)corr - Sjll. On note S(l)émis = S(l)dure cette estimation de S(l)émis.
Alors, l'équation (7) devient:
En d'autres termes, on calcule (23) chaque distance, puis on effectue la moyenne (34) sur L distances. Ensuite, les opérations classiques 25 de "démapping" (décision douce), décodage,... sont effectuées sur les vecteurs reçus retardés (26) du temps nécessaire pour effectuer la moyenne 24, en tenant compte du facteur de qualité 27.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les estimations S(l)émis des vecteurs peuvent être obtenues par décision différée.
On suppose que les bits d'informations portés par S(l)reçu ont été décodés (après un éventuel désentrelacement) par un décodeur à entrée pondérée, dit également décodeur à décision douce, puis recodés, puis éventuellement réentrelacés, puis réutilisés par le récepteur pour reconstruire une meilleure approximation du vecteur S(l)émis que l'approximation S(l)dure décrite précédemment.
Cette nouvelle approximation est notée S(l)djff. Par substitution dans l'équation (7), on obtient une approximation du facteur de qualité du canal de transmission en calculant dans le récepteur:
On rappelle que, comme le montre l'équation (5), un décodeur à décision pondérée a besoin en entrée des:
où Di dépend du bit i considéré, de la constellation (a priori connue du récepteur) et de S(lo)corr. En d'autres termes, le décodeur à entrée pondérée n'a besoin en entrée que de p21o d'une part, et de S(lo)cOrr d'autre part.
où Di dépend du bit i considéré, de la constellation (a priori connue du récepteur) et de S(lo)corr. En d'autres termes, le décodeur à entrée pondérée n'a besoin en entrée que de p21o d'une part, et de S(lo)cOrr d'autre part.
La figure 4 illustre un exemple de mise en oeuvre de l'invention dans le cas d'une transmission monoporteuse. Cette réalisation propose un décodage récursif des vecteurs
S(l)corr.
S(l)corr.
Dans un premier temps, on détermine (41) une première estimation grossière p21o. soit par sa valeur statistique moyenne, soit par la méthode "à décision immédiate" décrite ci-dessus.
On effectue ensuite un premier "démapping" 42 du vecteur reçu, délivrant des métriques F(bi), puis un désentrelacement 43 (si nécessaire). Un premier décodeur DEC 1 44 à entrée pondérée produit une première estimation des bits bruts d'information. Ces bits sont recodés (45), avec le même code que celui utilisé à l'émission, et éventuellement réentrelacés (46). Enfin, on recrée (47), par une opération dite de "mapping", une estimation S(l)émis des S(l)émis, notée S(l)diff.
Le récepteur calcule alors (48) la distance 1t S(l)corr - S(l)diff 112, S(l)corr ayant été retardé (49) du temps nécessaire à la détermination de S(l)diff. Puis, on calcule (410) la moyenne du résultat sur L vecteurs appartenant à E(lo) selon l'équation (7ter), pour obtenir une estimation p'21o plus fine que l'estimation p21o initiale.
Eventuellement, si le décodeur DEC 1 44 est à sortie pondérée, la moyenne 410 peut être pondérée par l'information 411 de confiance sur S(l)diff ainsi disponible.
Le processus de "démapping" 412, désentrelacement 413 et de décodage à entrée pondérée 414 est alors répété. Le décodeur DEC2 414 délivre une deuxième estimation (meilleure que la première délivrée par DEC 1) des bits d'information.
Si nécessaire, le processus peut être réitéré autant de fois que souhaité. La dernière (donc la meilleure) estimation alimente la suite de la chaîne de traitement (désentrelaceur/décodeur interne canal, démultiplexeur, décodeur "source", ...).
On présente maintenant un mode de réalisation à décision différée dans le cas d'une diffusion multiporteuse. Cette réalisation suppose un canal suffisamment lentement variable en temps. Par souci de simplification, l'entrelacement (dit entrelacement interne) associé au codeur interne est effectué en deux temps, tel qu'illustré en figure 5.
Le codeur/modulateur de la figure 5 reçoit les bits 51 à transmettre (éventuellement issus d'un codeur entrelaceur externe). Après codage interne 52, on effectue un entrelacement au niveau bit 53 sur un relativement petit nombre de bits (par exemple 180 bits destinés à être répartis sur 30 porteuses). Puis intervient l'opération de "mapping" 54, qui consiste à construire le vecteur S (émis à partir des bits b i. Ensuite, on effectue un entrelacement 55 au niveau vecteur (par exemple répartition des 30 vecteurs sur 2048 porteuses OFDM). Enfin, classiquement, on réalise une modulation multiporteuse 56, puis la conversion numérique/analogique, la transposition RF et l'émission 57.
Un exemple particulier de récepteur correspondant est illustré en figure 6. Ce décodeur comprend un unique décodeur DEC 61 à entrée pondérée, qui délivre les bits d'information décodés (en vue, par exemple d'un décodage source, éventuellement via un désentrelaceur/décodeur externe).
Ainsi, les vecteurs reçus et divisés par a 62 sont désentrelacés au niveau vecteur 63, puis on obtient les métriques F(bi) ("démapping" 64). Le désentrelacement au niveau bit 65 est alors réalisé, puis on effectue le décodage à entrée pondérée 61.
Les bits décodés sont recodés 66 et réentrelacés au niveau bit 67, puis "remappés" 68, pour obtenir S(l)djff. De même que précédemment, on détermine alors p21o conformément à l'équation (7ter), en calculant la distance 69 IIS(l)corr- S(l)dsff 112 (S(l)cOrr ayant été retardé 611) puis la moyenne correspondante. p21o alimente le "démapping" 64.
Dans cet exemple particulier, tous les L vecteurs de l'ensemble E(b) sur lequel est calculée la moyenne sont des vecteurs "du passé", c'est-à-dire nécessairement reçus chronologiquement avant S(lo)corr-
Cependant, il convient de noter que, de façon générale (c'est-à-dire quel que soit le mode de réalisation), l'invention ne sous-entend a priori aucune relation d'ordre entre l'indice lo du vecteur dont on essaie d'estimer le facteur de qualité du canal au moment de la transmission, et les indices 1 des vecteurs S(l)corr et S(l)émis (notamment S(l)corr) intervenant dans le calcul.
Cependant, il convient de noter que, de façon générale (c'est-à-dire quel que soit le mode de réalisation), l'invention ne sous-entend a priori aucune relation d'ordre entre l'indice lo du vecteur dont on essaie d'estimer le facteur de qualité du canal au moment de la transmission, et les indices 1 des vecteurs S(l)corr et S(l)émis (notamment S(l)corr) intervenant dans le calcul.
Les indices sont simplement choisis de façon que les facteurs de qualité du canal p2, associés aux vecteurs S (1) soient le plus proche possible du facteur de qualité du canal p21o associé au vecteur S(b).
Dans le cas d'une transmission monoporteuse, l'indice (1) peut numéroter les vecteurs selon l'ordre chronologique de leur réception.
Par exemple, si le canal peut être raisonnablement considéré comme stationnaire sur un horizon de L symboles, on peut calculer Pio soit:
- par extrapolation, en tenant compte des L-l vecteurs précédents:
- par interpolation, en tenant compte d'un ensemble de vecteurs (à peu près)
centré (chronologiquement) sur le vecteur indicé lo:
- par extrapolation, en tenant compte des L-l vecteurs précédents:
- par interpolation, en tenant compte d'un ensemble de vecteurs (à peu près)
centré (chronologiquement) sur le vecteur indicé lo:
Cette seconde technique est a priori meilleure, mais bien sûr plus coûteuse en mémoire.
On peut également tenir compte des spécificités des brouillages. Ainsi, la figure 3 illustre un exemple de signal présentant des pics 31 de brouillage réguliers. Dans une telle situation, il est avantageux, pour déterminer le facteur de qualité du vecteur 32 correspondant à un pic, de tenir compte principalement des vecteurs 33 également perturbés par ces pics.
Dans le cas d'une transmission multiporteuse, le signal émis est constitué d'une succession temporelle de symboles, chaque symbole étant lui-même constitué de la somme de plusieurs centaines ou plusieurs milliers de porteuses individuellement modulées par les vecteurs S(l)
On note alors S(1) = S (mok) le vecteur porté par la porteuse k (indice fréquentiel) du symbole m (indice temporel). Si, comme c'est souvent le cas dans un contexte multiporteuse, la transmission est affectée par des échos, le facteur de qualité Pm,k associé au vecteur S(l) = S(mk) varie avec l'indice k, et ce d'autant plus que les échos sont longs.Cependant, si une hypothèse raisonnable peut être faite sur la longueur maximale des échos possibles dans le canal considéré, alors Pm,k et Pm,k+l sont raisonnablement corrélés et le canal peut être considéré comme stationnaire sur un horizon de K porteuses.
On note alors S(1) = S (mok) le vecteur porté par la porteuse k (indice fréquentiel) du symbole m (indice temporel). Si, comme c'est souvent le cas dans un contexte multiporteuse, la transmission est affectée par des échos, le facteur de qualité Pm,k associé au vecteur S(l) = S(mk) varie avec l'indice k, et ce d'autant plus que les échos sont longs.Cependant, si une hypothèse raisonnable peut être faite sur la longueur maximale des échos possibles dans le canal considéré, alors Pm,k et Pm,k+l sont raisonnablement corrélés et le canal peut être considéré comme stationnaire sur un horizon de K porteuses.
Si ce même canal varie par ailleurs suffisamment lentement dans le temps, alors de même Pm,k et Pm+l,k sont raisonnablement corrélés et le canal peut être considéré comme stationnaire sur un horizon de M symboles.
Ainsi, pour un vecteur quelconque S(lo) = S(mO,ko), l'ensemble E(lo) peut être:
ou tout sousensemble F de cet ensemble E(b), et on peut calculer:
ou tout sousensemble F de cet ensemble E(b), et on peut calculer:
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, il est possible de panacher les deux méthodes décrites ci-dessus, certaines valeurs de S(l)émis sont égales à S(l)dure (par exemple celle correspondant à des vecteurs reçus après le vecteur courant indicé lo, ainsi qu'à ce vecteur courant), et d'autres à S(l)diff (par exemple celle correspondant à des vecteurs reçus avant le vecteur courant indicé lo).
Enfin, comme déjà indiqué en relation avec la figure 1, il est avantageux, d'effectuer systématiquement un écrêtage (de préférence avant la division par a) dans le cas où le brouillage est trop fort.
Cette situation est par exemple illustrée par la figure 7, qui présente un ensemble de porteuses 71 d'un signal multiporteuse. La porteuse 71 est fortement brouillée par un signal 72 cocanal (par exemple une porteuse vidéo PAL). Le brouillage est tel que S (reçu apparaîtra très fort, et ne sera pas significatif. Il est donc préférable de l'écrêter et de forcer P271 à zéro ou à une valeur très petite.
le problème se pose de façon identique dans le cas d'un signal monoporteuse confronté à un bruit impulsif.
Dans tout récepteur, que la modulation soit monoporteuse ou multiporteuse,
S(b)reçu est nécessairement cadrée en module entre 0 et une valeur maximale notée 5maux
Selon l'invention, on propose de forcer systématiquement Plo à une valeur faible ou nulle, dès que S(10)reçu est supérieur ou égal à 5maux
S(b)reçu est nécessairement cadrée en module entre 0 et une valeur maximale notée 5maux
Selon l'invention, on propose de forcer systématiquement Plo à une valeur faible ou nulle, dès que S(10)reçu est supérieur ou égal à 5maux
Claims (11)
- REVENDICATIONS 1. Procédé d'évaluation d'un facteur de qualité (p2) représentatif d'un canal de transmission d'un signal numérique constitué de vecteurs, une information (a) représentative de l'atténuation du canal étant disponible par ailleurs, caractérisé en ce que ledit facteur de qualité (p2) est fonction d'une moyenne de distances entre un vecteur reçu puis normalisé (score) en fonction de ladite information (a) représentative de l'atténuation du canal, et une estimation (S émis) du vecteur émis correspondant.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite moyenne est effectuée sur un nombre L de vecteurs choisi de façon que le bruit affectant ledit canal de transmission puisse être considéré comme un signal aléatoire stationnaire au premier ordre sur l'ensemble de ces vecteurs.
- 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit facteur de qualité (p2) est calculé de la façon suivante:
ou: l est l'indice desdits vecteurslo est l'indice du vecteur courant considéréL est le nombre de vecteurs pris en compte dans la moyenneE(O est l'ensemble des L vecteurs pris en compte dans la moyenneS(l)Corr = (l/ot).S(l)reçu. - 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble E(O des vecteurs pris en compte pour ladite moyenne est un des ensembles suivants- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble des L vecteursprécédant le vecteur considéré;- dans le cas d'un signal monoporteuse, l'ensemble formé des L/2 vecteursprécédant le vecteur considéré, du vecteur considéré et des L/2 - 1vecteurs suivant le vecteur considéré;- dans le cas d'un signal multiporteuse, un ensemble formé de L vecteursvoisins du vecteur considéré dans l'espace temporel et/ou dans l'espacefréquentiel;- un ensemble formé de L vecteurs présentant des perturbations similaires.
- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite estimation ( S émis) du vecteur émis correspond à une décision immédiate (Sdure) sur ledit vecteur reçu (Sreçu) puis corrigé (Scorr), consistant à retenir, dans l'ensemble des vecteurs possibles, le vecteur Sj appartenant à l'alphabet de modulation et minimisant la distance entre S(l)cOrr = (l/a).S(l)reçu et Sj.
- 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite estimation ( S émis) du vecteur émis correspond à une décision différée (Sdiff), correspondant à un recodage, identique au codage effectué à l'émission, des données décodées correspondant audit vecteur reçu et divisé par a (Scorr).
- 7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que, pour chacun des vecteurs reçus, certaines desdites estimations (S émis) correspondent à des décisions immédiates (Sdure) et d'autres à des décisions différées (Sdsff).
- 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit facteur de qualité (p2) est forcé à une valeur faible ou nulle lorsque le vecteur reçu (Sreçu) présente une puissance supérieure ou égale à un seuil prédéterminé.
- 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites distances sont pondérées, dans le calcul de la moyenne, par la sortie d'un décodeur à sortie pondérée.
- 10. Récepteur d'un signal numérique constitué de vecteurs, comprenant des moyens de détermination d'une information (a) représentative de l'atténuation du canal, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'évaluation d'un facteur de qualité (p2) représentatif d'un canal de transmission en fonction d'une moyenne de distances entre un vecteur reçu puis normalisé (S corr) en fonction de ladite information (a) représentative de l'atténuation du canal, et une estimation (Sémis) du vecteur émis correspondant.
- 11. Récepteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit signal est un signal multiporteuse présentant un premier entrelacement au niveau bit et en second entrelacement au niveau vecteur, et en ce que lesdites estimations (S émis) des vecteurs émis sont obtenues à l'aide de moyens de recodage des bits décodés, de moyens de réentrelacement au niveau bit et des moyens de modulation pour reformer un vecteur (Sdiff).
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