FR2905813A1

FR2905813A1 - Dispositif de controle de la qualite d'une modulation

Info

Publication number: FR2905813A1
Application number: FR0653676A
Authority: FR
Inventors: Antoine Clerino; Christian Peyrotte
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2008-03-14
Also published as: EP1901514A1

Abstract

Un dispositif (D) est dédié au contrôle de la qualité de la modulation effectuée par un modulateur numérique (MR) comprenant des entrées chargées de recevoir des trains de bits périodiques associés à un signal d'horloge (H) et une sortie chargée de délivrer une porteuse modulée en phase et en quadrature respectivement par les premier et second trains de bits. Ce dispositif de contrôle (D) comprend i) des moyens de génération (MG) propres à générer le signal d'horloge (H) et des ensembles de trains de bits de test choisis, propres à établir chacun dans le modulateur numérique (MR) un ensemble d'au moins deux plots amplitude/phase de la modulation, ii) des moyens d'analyse spectrale (MA) chargés de transformer en un spectre de raies chaque porteuse modulée avec les ensembles de test et délivrée par la sortie du modulateur numérique (MR), et iii) des moyens de traitement (MT) chargés de déterminer la puissance relative de certaines raies choisies de chaque spectre de raies et de déduire de ces puissances relatives des estimations de défaut de la modulation.

Description

2905813 DISPOSITIF DE CONTRâLE DE LA QUALITÉ D'UNE MODULATION L'invention

concerne les modulateurs numériques de signaux, et plus 5 précisément le contrôle des défauts de modulation introduits par de tels modulateurs. Il est tout d'abord rappelé qu'une modulation est notamment définie par des plots dits amplitude/phase , dont le nombre varie en fonction du type de la modulation (par exemple deux dans le cas d'une modulation BPSK, lo quatre dans le cas d'une modulation QPSK ou huit dans le cas d'une modulation 8PSK). Ces plots, généralement représentés par des vecteurs, doivent être appairés entre eux, c'est-à-dire avoir une amplitude relative et un déphasage optimum (par exemple une même amplitude et un déphasage de 1800 entre deux plots en modulation BPSK, ou une même amplitude et un 15 déphasage de 45 entre deux plots consécutifs en modulation 8PSK). L'invention n'est pas limitée aux types de modulation précités. Elle concerne en effet d'autres types de modulation, comme par exemple QAM (plots d'amplitude relative non unitaire) ou BOC utilisé pour GALILEO. Comme le sait l'homme de l'art, les modulateurs numériques étant 20 rarement parfaits, ils doivent faire l'objet de contrôle(s) en phase de réglage et/ou lors du contrôle des performances de l'équipement dont ils font partie. Ce(s) contrôle(s) consiste(nt) à déterminer un ou plusieurs types de défaut de la modulation. On entend ici par défauts de modulation des défauts dits : 25 ^ d'appairage de plots amplitude/phase , ^ ou des défauts de décalage temporel entre des voies de modulation en quadrature (Q) et en phase (I), appelés skew en anglais, ^ ou encore des défauts d'asymétrie code ou donnée (ou data ), c'est-à-dire entre des temps de montée et de descente de bits. 30 Par ailleurs, on entend ici par défaut d'appairage de plots amplitude/phase une erreur (ou un écart involontaire) du rapport d'amplitude entre deux plots et/ou une erreur (ou un écart involontaire) du déphasage 2 2905813 entre deux plots. Usuellement, le contrôle se fait généralement en laboratoire au moyen d'un analyseur de réseau couplé momentanément au modulateur numérique. Or, dans certaines applications, comme par exemple lorsque le modulateur numérique est embarqué sur un engin spatial (tel qu'une sonde ou un satellite de télécommunication ou de navigation ou d'observation, par exemple), il peut s'avérer important, voire même indispensable, de contrôler la qualité de la modulation qu'il produit en cours de mission. De tels contrôles pourraient être opérés au niveau du segment sol de la mission par une station Zo de réception du signal modulé transmis depuis l'espace, mais la traversée de l'ionosphère et différents bruits (comme par exemple la phase porteuse et le bruit thermique) induisent des altérations du signal à observer difficilement séparables des défauts réels de la modulation. En outre, un tel contrôle à distance n'est pas envisageable pour des engins spatiaux devant disposer 15 d'un système autonome de contrôle de performances, comme cela est par exemple envisagé pour certaines futures versions du système de navigation par satellites appelé GALILEO. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose à cet effet un dispositif de contrôle de la qualité de la 20 modulation effectuée par un modulateur numérique comprenant des entrées chargées de recevoir des trains de bits périodiques associés à un signal d'horloge et une sortie chargée de délivrer une porteuse modulée en phase (I) et en quadrature (Q) respectivement par les premier et second trains de bits. Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu'il comprend : 25 des moyens de génération propres à générer le signal d'horloge et des ensembles de trains de bits de test choisis (propres à établir chacun dans le modulateur numérique un ensemble d'au moins deux plots amplitude/phase de la modulation), des moyens d'analyse spectrale chargés de transformer en un spectre de 30 raies chaque porteuse modulée avec les ensembles de test et délivrée par la sortie du modulateur numérique, et - des moyens de traitement chargés de déterminer la puissance relative de certaines raies choisies de chaque spectre de raies et de déduire de ces 3 2905813 puissances relatives des estimations de défaut de la modulation. Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : ses moyens de traitement peuvent être chargés d'estimer un défaut 5 d'appairage entre deux plots amplitude/phase de la modulation en déterminant des majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre au moins deux raies prédéterminées (ou choisies), voire plus, d'un même spectre ; ses moyens de génération peuvent être chargés de générer successivement N séquences constituées de suites périodiques d'ensembles différents (permettant chacun d'établir au moins deux plots). Dans ce cas, ses moyens de traitement peuvent être chargés de déterminer la puissance relative de certaines raies (ou combinaison de raies) prédéterminées du spectre de raies résultant de chacune des N séquences et de déduire des puissances relatives, ainsi déterminées pour les N séquences successives, des estimations de défaut de la modulation. N est fonction du nombre de plots amplitude/phase de la modulation ; - ses moyens de traitement peuvent être chargés de déterminer, pour chaque combinaison d'au moins deux plots amplitude/phase différents des N séquences, les majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre au moins deux raies choisies dans le spectre résultant de la séquence correspondant à la combinaison, et de déduire de ces majorants de paramètres de défaut d'appairage les estimations de défaut d'appairage entre les plots amplitude/phase de chaque combinaison, puis pour tous les plots entre eux ; - dans le cas d'une modulation de type BPSK définie par deux plots amplitude/phase, les moyens de génération peuvent être chargés de générer une seule séquence périodique associée à une seule combinaison possible de deux plots amplitude/phase différents (c'est-à- dire N=1); et les moyens de traitement sont chargés d'établir les majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre raies prédéterminées dans le spectre résultant de la séquence qui correspond à la combinaison ; 4 2905813 - dans le cas d'une modulation de type QPSK définie par quatre plots amplitude/phase, les moyens de génération peuvent être chargés de générer au moins trois (NB) séquences différentes de suites périodiques d'au moins deux ensembles propres à établir des plots 5 amplitude/phase différents ; • ses moyens de génération peuvent être chargés de générer trois (N=3) séquences différentes : une première séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des premier (VO) et troisième (V2) plots amplitude/phase, une deuxième séquence de io suites périodiques d'ensembles propres à établir des deuxième (V1) et quatrième (V3) plots amplitude/phase, et une troisième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir lesdits premier (VO), deuxième (V1), troisième (V2) et quatrième (V3) plots amplitude/phase ; 15 • ses moyens de traitement peuvent être chargés de déterminer i) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la première séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, où T est le rythme de l'horloge, ii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la deuxième séquence et correspondant aux 20 fréquences 0 et 1/2T, et iii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la troisième séquence et correspondant aux fréquences -1/4T et 1/4T ; • en variante : o ses moyens de génération peuvent être chargés de générer quatre 25 (N=4) séquences différentes, une première séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des premier (VO) et troisième (V2) plots amplitude/phase, une deuxième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des deuxième (V1) et quatrième (V3) plots amplitude/phase, une troisième 30 séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir les premier (VO) et deuxième (V1) plots amplitude/phase, et une quatrième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir les troisième (V2) et quatrième (V3) plots amplitude/phase ; 5 2905813 o ses moyens de traitement peuvent être chargés de déterminer i) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la première séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, où T est le rythme de l'horloge, ii) les puissances relatives de deux 5 raies du spectre résultant de la deuxième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, iii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la troisième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, et iv) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de la lo deuxième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T ; - les paramètres de défaut d'appairage sont par exemple le rapport d'amplitudes et la différence de phase de paires de plots amplitude/phase de la modulation ; en variante ou en complément, ses moyens de traitement peuvent être 15 chargés d'estimer un défaut de décalage temporel entre des voies de modulation en quadrature et en phase (ou skew) du modulateur numérique à partir des puissances relatives de certaines raies choisies du spectre de raies ; en variante ou en complément, ses moyens de traitement peuvent être 20 chargés d'estimer un défaut d'asymétrie entre des temps de montée et de descente de bits à partir des puissances relatives de certaines raies choisies du spectre de raies. L'invention propose également un équipement de génération de signaux radiofréquences modulés équipé d'un modulateur numérique couplé 25 à un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. Un tel équipement constitue par exemple une chaîne de transmission de signaux radiofréquences modulés. Ce type d'équipement peut par exemple faire partie d'un engin spatial (tel qu'une sonde ou un satellite, par exemple). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 30 l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon très schématique et fonctionnelle un équipement de génération de signaux radiofréquences (RF) comprenant un 6 2905813 exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle selon l'invention, couplé à un modulateur numérique, - la figure 2 illustre de façon très schématique et fonctionnelle un exemple de réalisation d'un modulateur numérique de type QPSK, 5 - la figure 3 illustre dans un diagramme les quatre vecteurs représentant les quatre plots nominaux d'une modulation QPSK (en pointillés), et les quatre plots réels de cette modulation QPSK en présence de défauts d'appairage (en trait plein), - la figure 4 illustre schématiquement la représentation graphique du spectre 10 de puissance (m~ ~2T1 2 Svov2 - la figure 5 illustre schématiquement la représentation graphique du spectre de puissance ( m 2T) SVlv3 2 , et - la figure 6 illustre schématiquement la représentation graphique du spectre de puissance Svo v, v2 v3 (in ~4T, 2 15 Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour objet de permettre le contrôle de la qualité de la modulation effectuée par un modulateur numérique, y compris lorsque celui-ci se trouve en phase d'utilisation, par exemple du fait qu'il est embarqué sur un 20 engin spatial en mission. Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple non limitatif que le modulateur numérique fait partie d'un équipement constituant une chaîne de transmission de signaux radiofréquences (RF) modulés. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type d'équipement. Elle concerne en effet tout type 25 d'équipement chargé de générer des signaux radiofréquences modulés, et comprenant à cet effet au moins un modulateur numérique. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, que l'équipement comprenant le modulateur numérique est embarqué sur un engin spatial de type satellite de navigation d'un système de 7 2905813 navigation par satellites, comme par exemple le système GALILEO. Mais, il pourrait également être embarqué sur une sonde ou un satellite de télécommunication ou d'observation, par exemple, ou bien faire partie d'un autre type d'engin ou véhicule ou d'un bâtiment implanté au sol. D'une 5 manière générale l'invention concerne tout modulateur numérique appartenant à un système terrestre ou spatial, quelle que soit l'application (notamment télécom, navigation, ou observation). Enfin, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, que le modulateur numérique est de type QPSK (sa modulation est io donc définie par quatre plots amplitude/phase). Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de modulateur. Elle concerne en effet tout type de modulateur numérique et notamment ceux de type BPSK, QPSK, 8PSK, QAM et BOC. Comme cela est schématiquement et fonctionnellement illustré sur la i5 figure 1, l'invention propose de coupler un dispositif D de contrôle de la qualité de modulation à un modulateur (numérique) MR. Cet ensemble dispositif D / modulateur MR peut constituer à lui seul un équipement de génération de signaux radiofréquences EG, ou bien ne constituer qu'une partie d'un tel équipement. 20 Un exemple de réalisation d'un modulateur QPSK à codage différentiel MR est schématiquement et fonctionnellement illustré sur la figure 2. Un tel modulateur MR comprend classiquement au moins un module de codage différentiel MC, un oscillateur local OL, un déphaseur de 90 DP, des premier M1 et second M2 multiplieurs et un sommateur MS. 25 Le module de codage différentiel MC comprend trois entrées par lesquelles il est alimenté avec un signal d'horloge H (par exemple à 25 MHz) et des premier E1n et second E2n trains de bits. Ces derniers sont constitués au moyen de composants logiques à partir de bits de consigne issus d'une interface spécifique IS et soit de bits de test issus d'un module de gestion MG 30 du dispositif D, soit de bits de données (à transmettre) issus de la chaîne de transmission, via une interface IA par exemple de type AMI-NRZ (qui peut être externe au modulateur MR). II est chargé de délivrer sur une sortie des premiers an et Rn trains de bits dits dynamiques constitués à partir des 8 2905813 premier E1n et second E2, trains de bits et du signal d'horloge H. En fait, il transforme une séquence statique ou dynamique (E1n, E2n) en entrée en une séquence (an(t), pn(t)) variant au rythme T de l'horloge H, ici égal à 1/25 MHz. Si E1n et E2n représentent les bits en entrée du module de codage 5 différentiel MC et si an et Nn désignent les bits sortant du module de codage différentiel MC au même instant tn, avec tn = nT (où T est la période de l'horloge H), alors on a les relations suivantes : aä=ElnE2na,, 1+ElnE2n~n 1+ElnE2na,~_,+E1,,E2n/3nù1 /3n=ElnE2n~3ä_,+E1 E2äan_,+E1,,E2n/3n_,+E1nE io Le premier multiplieur M1 comprend une première entrée recevant les bits du premier train dynamique an, une seconde entrée recevant le signal de porteuse de l'oscillateur local OL, et une sortie délivrant un signal modulé en phase. Il fait partie de la voie de modulation dite en phase (ou I). Le second multiplieur M2 comprend une première entrée recevant les 15 bits du second train dynamique (3n, une seconde entrée recevant le signal de porteuse de l'oscillateur local OL déphasé de 90 par le déphaseur DP, et une sortie délivrant un signal modulé en quadrature. II fait partie de la voie de modulation dite en quadrature (ou Q). La porteuse est par exemple en bande X (typiquement 8 GHz). 20 Le sommateur MS comprend une première entrée alimentée par le signal modulé en phase, une seconde entrée alimentée par le signal modulé en quadrature, et une sortie délivrant une porteuse modulée S(t) qui, dans le cas d'une modulation QPSK est définie par la relation suivante : (1) n s(t) =Re Signal mod ulé (QPSK ) 1+m ( j(mot+Wo) an+h~3n e ct(o T)(tùnT )x e signal en bande tlebase porteuse i Tobs x Re ct(o,Tä~f) t Fenetre temporelle d'observatio n de duréeTobs (2) 25 où o,o = 2itfo et yro désignent respectivement la pulsation et la phase origine de l'onde sinusoïdale porteuse utilisée pour la modulation (délivrée par l'oscillateur local OL). La relation précédente repose sur deux hypothèses : la forme 9 2905813 d'impulsion élémentaire est rectangulaire et de durée T (ce qui correspond à un temps de transition nul), et la synchronisation est parfaite (pas de jigue ou jitter ) d'horloge sur chaque voie de modulation I et Q et pas de décalage d'horloge entres les voies de modulation I et Q). Ces deux hypothèses 5 permettent en effet d'avoir an(t) = an rect(o,T) (t - nT) et [in(t) = Rn rect(o,T) (t - nT), où rect(o,T) (u) = 1 pour 0 < u < T et rect(o,T) (u) = 0 dans les autres cas. Le signal modulé en bande de base s(t) s'écrit alors : s(t) = Er, oo(a + IRA) Recto T) (t - nT) . Le terme (an + j(3n) du signal en bande de base s(t) caractérise le plot io amplitude/phase de la modulation qui est occupé pendant l'intervalle de temps [nT, (n + 1)T]. L'information est contenue dans les sauts de phase entre plots puisqu'on utilise un codage par transition défini par la relation (1). Comme indiqué précédemment, la modulation QPSK est définie par quatre plots amplitude/phase Vin où in est un indice pouvant prendre quatre 15 valeurs (0, 1, 2 ou 3) avec un sous-indice n marquant la dépendance temporelle. En conséquence le signal en bande de base s(t) peut s'écrire : s(t)=LV. rect(o,n(t-nT) (3) Un dispositif de contrôle D selon l'invention comprend un module de génération MG, un module d'analyse spectrale MA et un module de 20 traitement MT. Le module de génération MG fournit le signal d'horloge H et les bits de test permettant de construire les ensembles de premier Eln et second E2n trains de bits de test choisis. Chaque ensemble (El n, E2n) permet d'établir l'un des plots amplitude/phase de la modulation. 25 Le module d'analyse spectrale MA est alimenté par la sortie du modulateur MR avec la porteuse modulée S(t) et chargé de transformer cette dernière en un spectre de raies S(f). Le module de traitement MT est chargé de déterminer la puissance relative de certaines raies choisies de chaque spectre de raies S(f) et de 30 déduire de ces puissances relatives des estimations de défauts de la modulation. 10 2905813 Dans ce qui suit, on décrit un exemple de traitement destiné à permettre l'estimation des défaut d'appairage entre plots (amplitude/phase) Vin de la modulation. Mais, l'invention n'est pas limitée à l'estimation de ce type de défaut. Elle concerne en effet également l'estimation du défaut de 5 décalage temporel entre les voies de modulation en quadrature (Q) et en phase (I), plus connu sous le nom anglais skew , et l'estimation du défaut d'asymétrie entre les temps de montée et de descente de bits. Quel que soit le type de défaut estimé, l'estimation repose sur le traitement des puissances relatives de certaines raies choisies du spectre de raies. 10 Sur la figure 3 se trouvent illustrés en pointillés les quatre vecteurs représentant les quatre plots nominaux d'une modulation QPSK (c'est-àdire en l'absence de défauts) et en trait plein les quatre plots réels V; de cette modulation QPSK en présence de défauts d'appairage, lesquels sont définis respectivement par les relations suivantes : J Vo=paeJWoe 4 jet 2 4 15 V =p'e e (4) j 2 ,+n Vz=Pzejv2 e 2 4 ~~ ~ ~~ 3ù+ 2 4 V3=p3elPse où pi est un déphasage par rapport à la valeur nominale et pi est l'amplitude nominale, avec po # pi # P2 # p3 # 1 (normalisation à 1 sans limitation de validité de l'approche). Afin de limiter la complexité du signal de test on peut par exemple 20 n'utiliser que des valeurs statiques E1n = El et E2n = E2 en entrée du module de codage différentiel MC. Ces valeurs sont cependant transformées en valeurs dynamiques en sortie du module de codage différentiel MC, au rythme T de l'horloge H, comme indiqué précédemment. El et E2 étant des bits pouvant prendre les valeurs 0 et 1, quatre 25 ensembles (E1, E2) différents peuvent être obtenus. Lorsque (E1, E2) _ (0, 0), on obtient un saut de phase égal à u et le modulateur MR alterne périodiquement (selon une période égale à 2T) entre les plots V; et V;+2 (avec i = 0 ou 1 selon l'initialisation). On peut alors obtenir 11 2905813 soit la séquence constituée de la suite périodique (Vo, V2, Vo, V2, VO,...) soit la séquence constituée de la suite périodique (VI, V3, VI, V3, Vl,...). Lorsque (El, E2) = (1, 1), on obtient un saut de phase égal à 0 et le modulateur MR est en permanence sur un même plot V; (i = 0 à 3) qui dépend 5 de l'initialisation. Lorsque (El, E2) = (0, 1), on obtient un saut de phase égal à +n-/2 et le modulateur MR alterne périodiquement (selon une période égale à 4T) entre les plots Vo, VI, V2 et V3. On peut alors obtenir la séquence constituée de la suite périodique (Vo, VI, V2, V3, Vo, VI, V2, V3, VO,...). lo Lorsque (El, E2) = (1, 0), on obtient un saut de phase égal à -u/2 et le modulateur MR alterne périodiquement (selon une période égale à 4T) entre les plots Vo, V3, V2 et VI. On peut alors obtenir la séquence constituée de la suite périodique (Vo, V3, V2, VI, Vo, V3, V2, VI, VO,...). Par conséquent, le signal en bande de base s(t) est périodique 15 hormis pour (El, E2) = (1, 1) où il est continu. Mais, dans les quatre cas, le spectre S(f) du signal en bande de base s(t) est discret, c'est-à-dire constitué de raies, ce qui simplifie les mesures de puissance spectrale et leur exploitation pour l'évaluation de la précision des plots amplitude/phase. Dans ce qui suit, on raisonne donc préférentiellement sur le spectre 20 S(f) du signal en bande de base s(t) plutôt que sur le spectre S(f) du signal réel modulé s(t). On peut en effet montrer que le spectre de puissance IS(f qui doit être mesuré par le module de traitement MT est égal (à une constante et à un décalage de la fréquence porteuse près) au spectre de puissance S(f 2 qui est préférentiellement calculé. Cette équivalence est due au fait 25 que la bande de modulation est très faible vis à vis de la fréquence porteuse (par exemple 25 MHz à comparer à 8,3 GHz). La modélisation des plots présentée ci-avant permet de définir les défauts d'appairage amplitude/phase que le module de traitement MT doit estimer par analyse spectrale. 30 A chacune des séquences de suite périodique de plots V;, présentée ci-avant, est associé un signal en bande de base s(t) et donc un spectre 12 2905813 S(f). Les quatre séquences continues de plots correspondant au cas (E1, E2) = (1, 1) sont de préférence inutilisées lorsque le modulateur MR ne supporte pas un long maintien sur un même plot ou une longue alternance entre deux plots adjacents sous peine de distorsion du signal temporel faussant 5 l'interprétation spectrale. Par ailleurs, la séquence de suite périodique de plots V; correspondant au cas (El, E2) = (1, 0) peut ne pas être utilisée car elle équivaut au renversement temporel de la séquence de suite périodique de plots V; correspondant au cas (El, E2) = (0, 1) et donc à une redondance inutile des mesures spectrales. Par conséquent, seules trois séquences de 10 suite périodique de plots V; sont préférentiellement retenues pour l'estimation de l'appairage des plots amplitude/phase, à savoir : - dans le cas (El, E2) = (0, 0) : (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...) et (VI, V3, VI, V3, VI, ...) selon l'initialisation, qui vont induire la production par le modulateur MR de signaux en bande de base de période 2T notés -s-,,o,2(t) et s,, v, (t) , puis 15 par le module d'analyse spectrale MA de spectres de raies notés Syov, (f ) et S V v, (f) qui seront ensuite exploités par le module de traitement MT, - dans le cas (El, E2) = (0, 1) : (Vo, VI, V2, V3, Vo,

.) qui va induire la production par le modulateur MR d'un signal en bande de base de période 4T noté svo~ (t) , puis par le module d'analyse spectrale MA d'un spectre 20 de raies noté SVov,172v,(f) qui sera ensuite exploité par le module de traitement MT. On notera que d'autres séquences de suite périodique de plots peuvent être utilisées. Mais, on peut montrer que leur analyse spectrale n'apporte pas d'information supplémentaire à celle obtenue avec les trois 25 séquences présentées ci-dessus. C'est notamment le cas de la séquence de période 4T (Vo, V2, V3, VI, VO, ...) et des trois séquences dérivées en incrémentant les indices. Le signal en bande de base svo,, (t) de période 2T, associé à la séquence (V0, V2, Vo, V2, VO, ...), est décomposable en série de Fourier dont 30 les coefficients SVov, ( in correspondent au spectre d'amplitude aux 13 2905813 fréquences discrètes f = ( m~ 1 mt T Sv V i2 (t)e ~2T dt . ,.2T)û2T 0 2 Sachant que sur l'intervalle [0,2 T[ on a : svov2 (t) = Vo rect (p, T) (t) + V2 rect (p, T) (t-T), avec rect (O, T) (u) = 1 pour 0 < u < 5 T et rect (o, T) (u) = 0 dans les autres cas, on aboutit donc à : svov2 (m' 1 2T) 2T ont ont Vo .b e i2n2Tdt+V2T e 'zn2T dt Svov2 ce qui se réécrit Svovz \2T) 2T j2îmt (Vo+V2e-' f e 2T dt , zt- ( sin ùm m 2 jûm \2T/ 2 /Ir ~ or (Vo+V2e r ~ z m 2 Le spectre de puissance est donc donné par l'expression suivante : ce qui est équivalent à SVOV2 10 m Svv ù 2T)Vo+V2e '>tt` 2 qui, compte tenu de la modélisation des plots amplitude/phase V; présentée précédemment (relations (4)) se réécrit : Svov2 m \2T1 poeiwo _p2eit02 e ' 2 2 On notera que la puissance de toutes les raies paires (m = 2n), qui 15 correspondent à la fréquence f = 2T , est nulle sauf celle à l'origine (m = 0 et donc f = 0). Par ailleurs, l'expression de la puissance de toutes les raies impaires (m = 2n + 1) est la même, au coefficient 12 près. Par conséquent, m seules les raies à f = 0 et f = 2T sont utiles pour l'évaluation des défauts d'un 14 2905813 modulateur QPSK MR. Le spectre de puissance pour la raie de fréquence nulle (f = 0) est donné par la relation : z 1 S'O'2(0) = -1PoeJÇ%_p2eJw2 42 1 : 2 ( ço2 ùçoo )) (6) 5 1 # [(Pz _p0 )z+P2 Po (~P2 ùÇo.)z] , tandis que le spectre de puissance pour la raie de fréquence f = est donné par la relation : 2-~Z(Po p2+2PoPzcos(~Pzù~o)) (7) 2T) 1 _ 2 Po+Pze"2 2 Sv0v2 # 1 2 [(Pz +P.)2-P, Po ((Dz ù~o )2 ] , 10 où pi est l'amplitude et (pi le défaut de phase du plot V. Sur la figure 4 se trouve schématiquement illustrée la représentation graphique du spectre de puissance m 2 2T, Svovz Le signal en bande de base sv ,3 (t) de période 2T, associé à la séquence (VI, V3, VI, V3, VI, ...), est lui aussi décomposable en série de 15 Fourier dont les coefficients Sv,v3 (m 2T, correspondent au spectre d'amplitude 20 aux fréquences discrètes f = m En reprenant pour le calcul de Svv3 (f) la même démarche que celle décrite ci-avant pour le calcul de Svov2 (f), on aboutit à l'expression suivante du spectre de puissance : 2 sin 2 ùin Svv m =1 2 P~e~~,_Psei 3e ' (8). 32T) 4 /g \2 ùm ,2 On notera que cette expression (8) est identique à l'expression (4) au 15 2905813 changement d'indices près. Les remarques, présentées ci-avant, concernant les raies paires et impaires étant donc également applicables ici, seules les raies à f = 0 et 2T sont utiles pour l'évaluation des défauts du modulateur QPSK MR. 5 Le spectre de puissance pour la raie de fréquence nulle (f = 0) est donné par la relation : SVV3 (0) pl eJ , ùp3 e> '3 2 42 41 /" l+/" 3ù2p,p3cos(ç93 Y'1 ) I (9) # [(P3 P1 )2+P3 P1 43 ûgo, )2 ], tandis que le spectre de puissance pour la raie de fréquence f = est 10donné par la relation : 2 ( pZ+~p2 +2p1 P3cos(rp3 go1)) (10) rt-2 1 3 3 f-1 2T) p1e3~,+p3eJ~3 sv,V3 7 1 _ 2 # ~2[~3+P,ùP3p1(03ù~1)2]' où p; est l'amplitude et (pi le défaut de phase du plot V;. Sur la figure 5 se trouve schématiquement illustrée la représentation 4T 4T T SVoV,V2V3 (t)e 4T dt 2 2 15 graphique du spectre de puissance ,m-, 2T 2 sv,V3 Le signal en bande de base sVoV,VVV, (t) de période 4T, associé à la séquence d'intérêt (Vo, VI, V2, V3, Vo, ...) est également décomposable en série de Fourier dont les coefficients Svov,v2v, m \4T, correspondent au spectre d'amplitude aux fréquences discrètes f = m : 4T 2 0 Su,,VzV3 7i2 1 J7zmt Sachant que sur l'intervalle [0,4T[ on a : Svov, vzv, (t)= Vo rect (o n(t)+V1 rect(o T)(t ù T)+V2 rect o T)(t ù 2T)+V3 rect o T)(t ù 3T) , 16 2905813 avec rect(o,T) (u) = 1 pour 0 < u < T et rect (o, T) (u) = 0 dans les autres cas, on aboutit donc à: m _ 1 ~v v'`2~3~4T 4T ce qui se réécrit m7 2T -j2g--- +3T -j2~mt T -j2nm1 Vo (' e J2n4T dt+V e 4T dt+V2 e 4T dt+V3 e 4T dt .b .2T T 1 J-m -J2-m -J3-m SVoV,v2V3 4T 4T V+V,e 2 +V2e 2 V3e 2 5 -j2n mt e 4Tdt, ce qui est équivalent à sin ùm gym 1 4 , 4T) 4 "! m 4 ) Le spectre de puissance est donc donné par l'expression suivante : SYo v, v2 v3 ( -j--m -j2-m -j3-m -1-m Vo+V, e 2 +V2e 2 +V3e 2 e 2 sin 2 ùm 1 4 16 'z \2 ùm 4 i -j-m -J2-m -j3-m V +V e 2 +V2e 2 +V3e 2 2 \ (m SvoUIV2V3 v4T, 10 qui, compte tenu de la modélisation des plots amplitude/phase V; présentée précédemment (relations (4)) se réécrit : i7z- \ sine ùm m 2 1 \4 , ~4T 16 iz 2 ùm 4 , On notera que la puissance de toutes les raies d'indice m = 4n, qui correspondent à la fréquence f = 4T , est nulle sauf celle à l'origine (m = 0 et 15 donc f = 0). Par ailleurs, l'expression de la puissance de toutes les raies d'indice m = 4n + 1 est la même, au coefficient 1Z près, tout comme pour les m raies d'indice m = 4n + 2 ou 4n + 3. Par conséquent, seules les raies à f = 0, SVoV,V2V3 poeJwo+JAe1~, r j2m -j2-m -j3-m 2e 2 jp3eJO3 e 2 2 J 1 2 1 f 4T , f 4T et f 4T modulateur QPSK MR. sont utiles pour l'évaluation des défauts d'un 17 2905813 Le spectre de puissance pour la raie de fréquence nulle (f = 0) est donné par la relation : 2 1 16 Svpv vZV3 (0) Poe''0 +JP1 eiw2 _JP3ei 2 (12) 5 1 (nl l # 16 kP2 ùPo )2+P2 PO (q)2 ùÇP0~2+(P3 ùP1 )2+P3 P1(~P3 _ ,1~2 [PI Po (401 Ç o )+P2 Pl (402 q }1-P3 P2 (403 2 )+Po P3 (n0 93 )1 le spectre de puissance pour la raie de fréquence f=4T est donné par la relation : svëV1 v2V3 ( Po e.i'vo +PI +P2 e i~v2 +P3 e' 2 (13) 2 1 27r2 1 # 2 z 2m2 [(P2 +Po )2 ùP2 Po (Ç02 ù~o )2 +~P3 +P1 )2 ùP3 P1 (Ç03 ù/~ Y' 1 )2 2(P2+Po XP3+P1)ùPI Po (Y'190 )2 ùP2 P1 (Ç'2 ùY'I 12 P3 P2 (Y93 ç02 Po P3 (v0 ù~3 )2 le spectre de puissance pour la raie de fréquence f = 4 est donné par la relation : 1 + 2n-2m2 svov1v2v3 Po eo _JP1 et w, _P2 et 9,2 +JP3 e'S03 2 (14) 2 (2 1 n-2 1 )2 # ~-2m2 [(P2 ùPo +P2 Po (Ç02 ùÇPo )2+(P3ùP1 )2 +P3 PIG03ùgP1)2 2 (( (( y, (!n (( _ l 15 + 2)îl2 [PI Po 41ù~Po )+P2 P1( 2 -9'1)+ P3 P2 ( 3 7 2 )+Po P3 ( o ~3 )] et le spectre de puissance pour la raie de fréquence f =û 4T est donné par la relation : Si10V1V2V3 1 2rr-2 Poe' ùPI e'w +P2 1W2 _ ew3 2 (15) 2 4T 1 # 2 ~2m2 [(P2 Po )2 ùP2 Po G 92ùg )2+(P3+P1 )2ùP3 Pl (~P3 ùço, )2 18 2905813 2(P2 +Po X P3+P, )P~ Po(91ù~Po)2 ùPz PI ç02 -491 P3 P2 lç()3 Y' 21, PO P3 (Ç% ç03)2 où p; est l'amplitude et cp; le défaut de phase du plot V;. Sur la figure 6 se trouve schématiquement illustrée la représentation 1 2z2m2 graphique du spectre de puissance ( 2 m SVov,v2y3 4T, 5 Comme indiqué précédemment, le module de traitement est chargé de déterminer la puissance relative de certaines raies choisies du spectre de raies qui résulte de chacune des N séquences induites par le module de génération MG (N étant fonction du nombre de plots amplitude/phase de la modulation), puis de déduire de ces puissances relatives des estimations de lo défaut de la modulation (ici des défauts d'appairage de plots). On décrit ci-après en détail un exemple d'estimation de défauts d'appairage de plots à partir des trois séquences de test décrites ci-avant [(Vo, V2, VO, V2, VO, ...), (V1, V3, V1, V3, V1,

.) et (V0, V1, V2, V3, VO, ...)]. En utilisant ces trois séquences on peut obtenir cinq rapports (ou 15 ratio) de puissance des deux raies utiles des spectres correspondants, un avec la séquence (Vo, V2, V0, V2, VO, ...), un avec la séquence (V1, V3, V1, V3, V1, ...) et trois avec la séquence (Vo, V1, V2, V3, Vo, ...). La caractérisation de l'appairage des quatre plots amplitude/phase nécessitant l'évaluation de six variables relatives (ou paramètres de défaut 20 d'appairage) [p2/po, p3/p1, p3/p2, ((p2-(po), (9p3-91) et 43-(p2)], le calcul direct des ces six variables relatives est donc impossible. L'invention propose donc de mettre en oeuvre une technique indirecte consistant à borner (ou majorer) les six variables relatives précitées. Pour ce faire, le module de traitement MT détermine, pour chaque 25 combinaison de deux plots amplitude/phase de chaque séquence, des majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport entre les puissances relatives de deux raies choisies dans le spectre résultant de la séquence correspondant à la combinaison, puis il déduit de ces majorants de paramètres de défaut d'appairage les estimations de défaut d'appairage entre 19 2905813 les plots amplitude/phase de chaque combinaison. Plus précisément, on exploite tout d'abord le spectre associé à la séquence (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...). La borne (ou majorant) du rapport p2/po peut être obtenue en 5 supposant de façon pessimiste que l'appairage en phase est parfait (c'est-à-dire que (P2 - (po = 0) et donc que seul l'appairage en amplitude est imparfait. Dans ce cas, en partant du rapport entre les spectres de puissance des raies de fréquence f=0 et f=1/2T, données par les relations (6) et (7), on peut montrer qu'en faisant l'hypothèse que I(p2 - (po' < 90 on a la relation suivante : 7 \2 2 P2-1 10 4 SV VZ(0) >\Po 7Z2 1 2 -\2 SV v2 PZ +l d'où l'on déduit : 2 2 1 KPz l+ K` r <ù< 1+2 ùKPO 1K 2 1<2 S(0)avec 2 Sv, Ensuite, on peut par exemple obtenir la borne (ou majorant) de Icp2 - 15 (pot en minimisant l'impact de l'appairage en amplitude. Pour ce faire, en partant du rapport entre les spectres de puissance des raies de fréquence f=0 et f=1/2T, données par les relations (6) et (7), on peut montrer qu'en faisant l'hypothèse que I92 - (pot < 90 on a la relation suivante : 2 P2. P22+1 Po p 2 >4 41(1ùcos(Çp2 ùÇoo )) P2 +1 \SPo 20 On peut alors soit réinjecter dans la relation précédente la borne de ~2T) \Po i (16) 2 i0 20 2905813 PZ fournie par la relation (16), soit supposer de façon pessimiste que l'on a Po 1 <P' <2 . En faisant cette dernière supposition, on déduit de la relation 2 Po précédente : 8,1 2 192 - 901 < arccos (17) , ~-2Kvov2/ 2 5 avec K = vovZ On a regroupé dans le tableau ci-dessous les différentes valeurs des bornes (ou majorants) des paramètres de défaut d'appairage PZ et 192 - ~pol Po (données par les relations (16) et (17)) qui correspondent à différents exemples de valeurs de 10 logio K2 qui représente la réfection. vo vz 2 bornes de P2 (16) borne de 1 7 10 logio Kvov, Po I(f)2 - poI ( ) -10 dB min = 0,66 < 23,4 max = 1,50 -15 dB min = 0,80 < 13,1 max = 1,26 -20 dB min = 0, 88 < 7,4 max= 1,14 -24 dB min = 0,92 < 4,6 max = 1,08 -25 dB min = 0,93 < 4,1 max = 1,07 -30 dB min = 0,96 < 2,3 max = 1,04 Svo (0) 2 (ll Svov2 2 ~2T1 21 2905813 Dans cet exemple, on peut observer qu'en tenant compte d'une erreur de mesure du ratio de puissance d'au plus 0,5 dB il faut une réjection d'au moins 24 dB pour tenir la spécification Icp2 - (pol < 5 . s On exploite ensuite le spectre associé à la séquence (V1, V3, V1, V3, V1,...). Compte tenu de l'identité, au changement d'indices près, des relations (9) et (10) des spectres associés à la séquence (V1, V3, V1, V3, V1,...) avec les relations (6) et (7) des spectres associés à la séquence (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...), les bornes (ou majorants) découlant de la séquence (V1, V3, V1, V3, V1,...) sont 10 données par les relations suivantes : 1--K 2 2 V,V3 3 1+~KVV3 <1- < 2 P1 2 1+ùKVlV3 1 KV V3 (18) en faisant l'hypothèse que I(p3 (p1l < 90 , et avec K2 = V1V3 SVV3(0) 2 SVi V3 2T1 2 ' 93ùç, < arccos/1 g' 1 " (19) 71.2 en supposant -1<--P3<2 . 2 Pl 15 Comme dans le cas de l'exploitation de la séquence (Vo, V2, Vo, V2, Vo,...), en tenant compte d'une erreur de mesure du ratio de puissance d'au plus 0,5 dB il faut une réjection d'au moins 24 dB pour tenir la spécification Icp3 -(p1~ <5 . On exploite ensuite le spectre associé à la séquence (Vo, V1, V2, V3, 20 V0,...). Si l'on effectue le changement de variable suivant {u=p0+p2e3020 )= 0ùÇoi ùg% v=p+P3ei(,93 fi)_Ivj dans les spectres de puissance des raies de fréquence f =ù 1 et f = 1 4T 4T donnés par les relations (15) et (13), on obtient les nouvelles relations : u eJ~u 22 2905813 i 1 Svov vzv3 \ 4T uùe'0 2 1 2ir2 e.i (42+çor ) u 2 1 27r 2 2 v 1 2+ lu 2n-2 v u cos(+~p3,ùgot,)1 , et 11 Sv v'v2V3 (4T , u+e'0v u +e' (0+w,'-wu ) 2 1 2, r2 2 v 1 2zr-2 v v u 2+ 2+21u 5 On déduit alors de ces nouvelles relations le rapport de puissance de raies : 2+ v 2_2 u v cos(g5+(pt, ùgon ) 2 u 2+ )/12+21u vcos(O+gpvùY't, ) La borne de M / lui peut être obtenue en supposant de façon pessimiste que + cpä - (pu = 0 et en faisant l'hypothèse que 1(1) + 9v - (NI < 90 10 On peut en effet montrer qu'avec ces supposition et hypothèse on a : 1 \2 (1,1-1\2 d'où l'on déduit l'inégalité : 1ûK3 < v < 1+Kvo v, v2 vs 1+Kv v,v2v3 ul 1-Kv,v2v3 2 Svov,v2v3 4T u ( Svov, v2v3 Sv vv v 4Ti lul (20) ( \2 >(11,1 '\ 2 Srä v,l;v, \4T) cul (21) 2 15 avec K = vov, v2 v3 Svo v, v2 v3 4T, (l 1 2 Svov1V2V3 2 Comme en pratique on a Icp2 - cpol < 90 et 193 - (pli < 90 alors : (Po + P2) cos ( 92+90<ul=Po+P2e w2 wo) 2 ) < po + P2, et 23 2905813 (P1 + P3) cos 9s2~P' <vHPl+p3ej(w3-~) < P1 + p3. On peut alors réécrire l'inégalité (20) comme suit : r1ùKv v vzv3 PI+P3 < 1 1+Kv v,vzv, 1+Kv v, v2 v3 Po+P2 F Kv v,v2v3 avec F=cos(max(borneçp2ùçpo ,borne Les bornes (ou majorants) des paramètres de défaut d'appairage 192 5 cpol et l(p3 - (pli, utilisées dans l'inégalité (22) et plus précisément dans l'expression du parameter r, sont respectivement données par les relations (17) et (18) correspondant à l'exploitation des spectres des séquences (Vo, V2, V0, V2, V0, ...) et (V1, V3, V1, V3, V1, ...). On détermine ensuite la borne de I(1) + cpä (put par exemple en io minimisant l'impact de l'appairage en amplitude. Pour ce faire, on part de nouveau du rapport donné par la relation (20) pour aboutir à la relation : (22) Y'3 7 1 )/ 2)t#1 Svov V2V3 sv v'v2v34T) 2 >4 u +1 V 2 `u 1 - cos + \4 ( (d) (pv - (Pu)) v u On peut alors soit réinjecter dans la relation précédente la borne de lvl / lul fournie par l'inégalité (21), soit supposer de façon pessimiste que l'on 15 a 2<Iv <2. En faisant cette dernière supposition, on déduit de la relation précédente : 1(1) +cpä- (pul <arccos 1 û 2,025 K2 VoV'V2V3/ Etant donné que l'on a l'inégalité Ill < Id) + cpv - (pul + 19ä1 + Ikui et que la borne de içi) + cpv - cpul est donnée par la relation (23), il reste alors à déterminer 20 les bornes de 19u1 et 19vl pour obtenir celle de iii. Pour ce faire, on part de la relation u = po + P2 ei(`r2-`P0) = u el`Pu dans laquelle les composantes imaginaires sont donc égales (c'est-à-dire que l'on a p2 sin (92 - cpo) = lui sin (pu)- 24 2905813 Puis, sachant qu'en pratique on a ((p2 - 9Q0) < 90 , la précédente égalité entre parenthèses se réécrit sin (Icpul) = P2 sin (192 - (p01) et l'on déduit de la u définition de la variable u que lui > (po + p2) cos En combinant ces dernières égalité et inégalité on aboutit alors à ( ( 5 l'inégalité 19u1 < arc sin 2P2 sin 92 n , pour laquelle on dispose des Po+P2 \ 2 , majorants des paramètres de défaut d'appairage P2 (16) et I p2 - 9o1 (17) Po grâce à la séquence (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...). Avec un raisonnement similaire et avec l'hypothèse (93 -(pl) < 90 , on peut montrer que l'on aboutit à l'inégalité 19,1 < arc sin ZP3 sin 93--P' 1;''+P3 2 ,, lo pour laquelle on dispose des..DTD: majorants des paramètres de défaut d'appairage P3 (18) et 193 - cpil (19) grâce à la sequence (VI, V3, VI, V3, VI, ...). P' Le majorant du paramètre de défaut d'appairage ICI = Ipi - 901 est alors donné par la relation : +arcsin 2P2 sin( goZ ç&'0 +arcsin 293 sin Çe' \.Po+P2 2 ,P'+P3 2 15 On notera que la borne de iepl = 1 cPol est "biaisée" par typiquement la demi-somme des bornes (ou majorants) des paramètres de défaut d'appairage Icp2 - cpoi et 193 - 911 et donc typiquement l'estimation du paramètre de défaut d'appairage pl est deux fois moins précise que celle des paramètres de défaut d'appairage icp2 -'poi ou I93 - (pal. 20 On a regroupé dans le tableau ci-dessous les différentes valeurs des bornes (ou majorants) des paramètres de défaut d'appairage ù et 141) + cp - u cpäI (données par les relations (21) et (23)) qui correspondent à différents exemples de valeurs de 10 logo K2 qui représente la réjection. Vo v, v2 V3 25 2905813 10 logio bornes de v borne de Iq + cf), - yuI (23) K2 ul (21) V0V V2V3 -10 dB min = 0,52 ; max = 1,92 < 37,1 -20 dB min = 0,82 ;max = 1,22 < 11,6 -25 dB min = 0,89 ; max = 1,12 < 6,5 -30 dB min = 0,94 ; max = 1,07 < 3,6 Compte tenu des valeurs contenues dans le tableau précédent, si l'on a en plus, par exemple : 5 - 10 logo K2 = -25 dB, P2 < 1,07 et Icp2 -cpol <4,1 (voir le 1 er tableau) et Vo V2 Po r ( _ ~l donc arc sin 2P2 sin rP2 Ç00 <2,1 , Po +P2 2 10 logio K2 = -25 dB, P3 < 1,07 et I93 cpiI < 4,1 (voir le ter tableau) et V,V, PI ( i donc arc sin 2P3 ~ sin ~P3 ' <2,1 , et PI +P3 2 i i 10 logio Ko~VV = -30 dB, < 1,07 et I(l) + (pv - cpul < 3,6 (voir le 2ème v u ,o tableau), alors l'inégalité définie en (22) se réécrit 0,94 < P' +Pa < 1,07 et l'inégalité Po +P2 définie en (24) se réécrit pl = Icpi - cpol < 7,7 . On peut montrer que la borne (ou majorant) du paramètre de défaut d'appairage ICI = IcP~ - (pol déterminée précédemment est également applicable 15 aux paramètres de défaut de phase entre les autres plots adjacents à savoir I(0-2 - (01I, 193 - (p2I et I(Po - P3I Pour ce faire, on commence par effectuer les 26 2905813 nouveaux changements de variable : Po P2 v'=P3+Pl ei''I-93 )=v' q5ùq'3 ùq'0 qui permettent de réécrire les puissances de raies : 2 sVoV,V2V, 2 4T, 1 2,r2u'ùe'ev 2 2 5 svOvI V2 V3 '\ ,4T, 1 2n-2u'+e'ev' Sachant que lu'l = lui et lv'l = Ivi, en reproduisant des calculs identiques aux précédents, on obtient l'inégalité IO < Is' + (pv - (Pu'l + I()vi + I(Pu'I pour laquelle le premier terme de droite (W + cpä' - 9ä.i) dispose d'un majorant donné par la relation (23), le deuxième terme de droite (lcpvl) dispose d'un 10 majorant donné par la relation lcpvi < arc sin 2P' sin Pl +P3 même que celui de iq I, et le troisième terme de droite (i(p,,l) dispose d'un q'3 ùq'l 2 qui est le majorant donné par la relation kid < arc sin 2p2 sin Po+P2 qui est le 11 même que celui de ki i. Par conséquent I(1)'I = Irp3 - (po' et 41 = I(21 - Pol ont une même borne 15 (ou majorant) qui est donnée par la relation (24). On démontre de la même façon que les paramètres de défaut d'appairage Icp2 - (pli et 193- (221 ont une même borne (ou majorant) que ICI = - (pol. Il résulte de ce qui précède que pour déterminer les défauts 20 d'appairage des plots d'un modulateur QPSK MR, le module de génération MG doit par exemple générer successivement au moins trois séquences de test, comme par exemple (Vo, V2, VO, V2, VO, ...), (VI, V3, VI, V3, VI, ...) et (Vo, VI, V2, V3, Vo,

.). Il est rappelé, d'une part, que les séquences périodiques (Vo, V2, VO, V2, VO, ...) et (VI, V3, VI, V3, VI, ...) sont obtenues en imposant El = 0 et 25 E2 = 0 en entrée du modulateur MR, et plus précisément de son module de 2 7 2905813 codage différentiel MC, le passage d'une séquence à l'autre se faisant en introduisant par exemple un saut de phase de it/2 c'est-à-dire un état El = 0 et E2 = 1 pendant une unique période T d'horloge H, et d'autre part, que la séquence périodique (Vo, VI, V2, V3, Vo, ...) est obtenue en imposant E1= 0 et s E2 = 1 en entrée du modulateur MR, et plus précisément de son module de codage différentiel MC. De son côté, le module de traitement MT doit : -utiliser le spectre, délivré par le module d'analyse spectrale MA en réponse à la génération de la séquence périodique (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...), pour io déterminer les puissances relatives de ses raies aux fréquences 0 et 1/2T, puis effectuer le rapport de ces puissances relatives pour obtenir un majorant des paramètres de défaut amplitude/phase entre les plots opposés Vo et V2, sachant que les bornes des paramètres de défaut d'appairage p2/po et Icp2 - cpol sont données par les relations (16) et (17), 15 - utiliser le spectre, délivré par le module d'analyse spectrale MA en réponse à la génération de la séquence périodique (VI, V3, VI, V3, VI, ...), pour déterminer les puissances relatives de ses raies aux fréquences 0 et 1/2T, puis effectuer le rapport de ces puissances relatives pour obtenir un majorant des paramètres de défaut amplitude/phase entre les plots 20 opposés VI et V3, sachant que les bornes des paramètres de défaut d'appairage p3/pi et Icp3 - 911 sont données par les relations (18) et (19), utiliser le spectre, délivré par le module d'analyse spectrale MA en réponse à la génération de la séquence périodique (Vo, VI, V2, V3, Vo, ...), pour déterminer les puissances relatives de ses raies aux fréquences -1/4T et 25 1/4T, puis effectuer le rapport de ces puissances relatives pour obtenir un majorant unique des paramètres de défaut amplitude/phase entre les plots adjacents, sachant que la borne du paramètre de défaut d'appairage (pi + p3) / (po + p2) et la borne commune aux paramètres de défaut d'appairage - Pol, I(P2 - (Pli, I(P3 - (P2I, I(Po - 931 sont données par les relations (22) et 30 (24). La tenue de la spécification d'appairage en phase des plots opposés (c'est-à-dire kp2 - (po' < 5 et Icp3 - (pli < 5 ) est donc assurée lorsque le module 28 2905813 de traitement MT vérifie que la puissance relative de la raie à la fréquence 0 du spectre obtenu avec la séquence (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...) [respectivement (VI, V3, VI, V3, VI, ...)] est typiquement au moins environ 24 dB sous celle de la raie à la fréquence 1/2T du spectre obtenu avec cette même séquence (Vo, 5 V2, Vo, V2, Vo,.. DTD: .) [respectivement (VI, V3, VI, V3, V1, ...)]. La tenue de la spécification d'appairage en phase des plots adjacents (ICI - Pol, I(P2 -(p,1, IP3 (P21 et I(Po - X31) est assurée dans des conditions plus complexes (décrites ci-avant) car les spectres des trois séquences sont impliqués dans le bornage du défaut de phase. Un exemple possible de jeu ~o de conditions est donné ci-dessous : - la puissance relative de la raie à la fréquence 0 du spectre obtenu avec chacune des deux séquences (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...) et (VI, V3, VI, V3, VI, ...) doit être typiquement au moins environ 30 dB sous celle de la raie à la fréquence 1/2T du spectre obtenu avec chacune de ces mêmes deux 15 séquences (Vo, V2, Vo, V2, Vo,.. DTD: .) et (VI, V3, VI, V3, VI, ...), et la puissance relative de la raie à la fréquence -1/4T du spectre obtenu avec la séquence (Vo, VI, V2, V3, Vo,

.) doit être typiquement au moins environ 34 dB sous celle de la raie à la fréquence 1/4T du spectre obtenu avec cette même séquence (Vo, VI, V2, V3, Vo, ...).

20 II est important de noter qu'étant donné que le bornage proposé ci-avant est sévère, des variations de quelques dB peuvent être envisagées pour le respect des conditions d'appairage. Par ailleurs, dans ce qui précède on a décrit un exemple de contrôle d'appairage de plots amplitude/phase à partir de la génération des trois 25 séquences (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...), (VI, V3, VI, V3, VI, ...) et (Vo, VI, V2, V3, Vo, ...). Mais, d'autres combinaisons de séquences peuvent être envisagées. Ainsi, on pourrait utiliser les quatre séquences (Vo, V2, Vo, V2, Vo, ...), (VI, V3, VI, V3, VI,...), (VI, Vo, VI, Vo, VI, ...), et (V2, V3, V2, V3, V2,.. DTD: .), en particulier lorsque le continu n'est pas filtré en sortie du modulateur MR.

30 Le dispositif de contrôle D selon l'invention, et notamment son module de génération MG, son module d'analyse spectrale MA et son module de traitement MT, peuvent être réalisés sous la forme de circuits électroniques, de modules logiciels (ou informatiques), ou d'une combinaison 29 2905813 de circuits et de logiciels. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de contrôle et d'équipement de génération de signaux modulés décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra 5 envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. 30.. FT: DISPOSITIF DE CONTROLE DE LA QUALITE D'UNE MODULATION

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (D) de contrôle de la qualité d'une modulation définie par des plots dits amplitude/phase et effectuée par un modulateur numérique (MR) comprenant des entrées propres à recevoir des trains de bits périodiques associés à un signal d'horloge (H) et une sortie propre à délivrer une porteuse modulée en phase et en quadrature respectivement par lesdits premier et second trains de bits, caractérisé en ce qu'il comprend i) des moyens de génération (MG) propres à générer ledit signal d'horloge et des lo ensembles de trains de bits de test choisis propres à établir chacun, dans ledit modulateur numérique (MR), un ensemble d'au moins deux plots amplitude/phase de ladite modulation, ii) des moyens d'analyse spectrale (MA) agencés pour transformer en un spectre de raies chaque porteuse modulée avec lesdits ensembles de test et délivrée par la sortie dudit 15 modulateur numérique (MR), et iii) des moyens de traitement (MT) agencés pour déterminer la puissance relative de certaines raies choisies de chaque spectre de raies et déduire desdites puissances relatives des estimations de défaut de ladite modulation.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits 20 moyens de traitement (MT) sont agencés pour estimer un défaut d'appairage entre deux plots amplitude/phase de ladite modulation par une détermination de majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre au moins deux raies d'un même spectre et correspondant à des fréquences différentes prédéterminées. 25

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération (MG) sont agencés pour générer successivement N séquences constituées de suites périodiques d'ensembles différents, et en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour déterminer le rapport de puissance de certaines raies choisies du spectre de 30 raies résultant de chacune desdites N séquences et déduire des rapports de puissance, déterminés pour les N séquences successives, des estimations de défaut de ladite modulation.

4. Dispositif selon la combinaison des revendications 2 et 3, 31 2905813 caractérisé en ce que N est fonction du nombre de plots amplitude/phase de ladite modulation, et en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour déterminer, pour chaque combinaison d'au moins deux plots amplitude/phase différents desdites N séquences, les majorants de 5 paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre au moins deux raies choisies dans le spectre résultant de la séquence correspondant à ladite combinaison, et pour déduire de ces majorants de paramètres de défaut d'appairage lesdites estimations de défaut d'appairage entre les plots amplitude/phase de chaque combinaison, puis pour tous les plots entre eux.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en présence d'une modulation de type BPSK définie par deux plots amplitude/phase, lesdits moyens de génération (MG) sont agencés pour générer une seule séquence périodique associée à une seule combinaison possible de deux plots amplitude/phase différents, et lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour établir les majorants de paramètres de défaut d'appairage fonctions du rapport de puissance entre raies prédéterminées dans le spectre résultant de la séquence qui correspond à la combinaison.

6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'en présence d'une modulation de type QPSK définie par quatre plots amplitude/phase (Vi), lesdits moyens de génération (MG) sont agencés pour générer au moins trois (N ) séquences différentes de suites périodiques d'au moins deux ensembles propres à établir des plots amplitude/phase différents.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération (MG) sont agencés pour générer trois (N=3) séquences différentes, une première séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des premier (VO) et troisième (V2) plots amplitude/phase, une deuxième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des deuxième (V1) et quatrième (V3) plots amplitude/phase, et une troisième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir lesdits premier (VO), deuxième (V1), troisième (V2) et quatrième (V3) plots amplitude/phase. 32 2905813

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour déterminer i) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite première séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, où T est le rythme de ladite horloge 5 (H), ii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite deuxième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, et iii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite troisième séquence et correspondant aux fréquences -1/4T et 1/4T.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits io moyens de génération (MG) sont agencés pour générer quatre (N=4) séquences différentes, une première séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des premier (VO) et troisième (V2) plots amplitude/phase, une deuxième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir des deuxième (V1) et quatrième (V3) plots amplitude/phase, 15 une troisième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir lesdits premier (VO) et deuxième (V1) plots amplitude/phase, et une quatrième séquence de suites périodiques d'ensembles propres à établir lesdits troisième (V2) et quatrième (V3) plots amplitude/phase.

10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits 20 moyens de traitement sont agencés pour déterminer i) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite première séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, où T est le rythme de ladite horloge (H), ii) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite deuxième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, iii) les 25 puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite troisième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T, et iv) les puissances relatives de deux raies du spectre résultant de ladite deuxième séquence et correspondant aux fréquences 0 et 1/2T.

11. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce 30 que lesdits paramètres de défaut d'appairage sont un rapport d'amplitudes et une différence de phase de paires de plots amplitude/phase de ladite modulation.

12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits 3 3 2905813 moyens de traitement (MT) sont agencés pour estimer un défaut de décalage temporel entre des voies de modulation en quadrature et en phase dudit modulateur numérique (MR) à partir des puissances relatives de certaines raies choisies dudit spectre de raies. 5

13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) sont agencés pour estimer un défaut d'asymétrie entre des temps de montée et de descente de bits à partir des puissances relatives de certaines raies choisies dudit spectre de raies.

14. Equipement de génération de signaux radiofréquences modulés 10 (EG), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un modulateur numérique (MR) couplé à un dispositif de contrôle (D) selon l'une des revendications précédentes.

15. Equipement selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il constitue une chaîne de transmission de signaux radiofréquences modulés. 15

16. Engin spatial, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement de génération de signaux radiofréquences modulés (EG) selon l'une des revendications 14 et 15.