FR2960111A1

FR2960111A1 - Robust demodulation device for use in robust receiver to demodulate waveform of e.g. Digital Video Broadcasting - Satellite - Second Generation signal, has integrated circuit supplied with shaped signal produced by programmable circuit

Info

Publication number: FR2960111A1
Application number: FR1002022A
Authority: FR
Inventors: Christian Rigal; Jacques Decroix; Xavier Denis
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-18
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: FR2960111B1

Abstract

The device (106) has a programmable circuit i.e. field programmable gate array (FPGA) (108), for setting a digital signal (124) in a form compatible with the function of an integrated circuit e.g. application specific integrated circuit (ASIC) (112). The integrated circuit demodulates a broadcast signal that is not spread in frequency and undisturbed. The integrated circuit is supplied with a shaped signal (125) produced by the programmable circuit. Independent claims are also included for the following: (1) a robust receiver comprising a tuner (2) a method for demodulating a TV broadcast signal.

Description

Procédé et dispositif de démodulation d'un signal de type DVB-S2 soumis à des perturbations Method and device for demodulating a DVB-S2 type signal subjected to disturbances

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de démodulation d'un signal de type « Digital Video Broadcasting » ou DVB soumis à des perturbations. Elle s'applique notamment à la démodulation d'une forme d'onde de type DVB-S2 dans un environnement électromagnétique perturbé et/ou à partir d'un engin mobile, tel que par exemple un avion ou un véhicule. Par environnement électromagnétique perturbé, on entend le fait de recevoir, à travers l'antenne du dispositif, un signal intermittent, subissant des variations de fréquence induites par le décalage Doppler ou mélangé à des signaux interférents du fait du faible pouvoir discriminant de l'antenne de réception dont la taille a été réduite pour pouvoir être embarquée. The present invention relates to a method and a device for demodulating a signal of the type "Digital Video Broadcasting" or DVB subjected to disturbances. It applies in particular to the demodulation of a DVB-S2 type waveform in a disturbed electromagnetic environment and / or from a mobile machine, such as for example an airplane or a vehicle. Disturbed electromagnetic environment means receiving, through the antenna of the device, an intermittent signal experiencing frequency variations induced by the Doppler shift or mixed with interfering signals due to the low discriminating power of the antenna. the size of which has been reduced in order to be on board.

Les moyens standards de démodulation de signaux émis sur une forme d'onde de type DVB-S2 se présentent généralement sous la forme d'un circuit intégré, ou ASIC, acronyme anglo-saxon pour « Application Specific Integrated Circuit ». Ces circuits, produits en grand nombre, permettent de démoduler des signaux de télédiffusion émis par des satellites. Ils sont généralement utilisés dans un contexte immobile et dans un environnement électromagnétique peu perturbé. Par exemple, ils reçoivent des signaux captés par une antenne postée sur le toit d'un immeuble. Dans ces conditions, les signaux émis sur une forme d'onde DVB-S2 sont reçus avec un taux d'erreur acceptable et donc démodulés sans problème majeur. Ces circuits sont extrêmement intégrés. De ce fait ils occupent un espace faible et consomment très peu de puissance électrique pour une capacité de calcul très élevée qui permet de réaliser de très bonnes performances, très proches des bornes théoriques. La transmission de données depuis ou à destination de plateformes mobiles, par exemple des aéronefs ou des véhicules, impose l'utilisation de formes d'onde particulières pour résister aux distorsions imposées par le canal de transmission et par le déplacement de la plateforme. Par exemple, les communications peuvent subir des coupures, notamment à cause de l'apparition d'obstacles sur le chemin de transmission. Par exemple lorsqu'une voiture pourvue d'un récepteur de signaux passe sous un pont, aucun signal n'est capté. Même en cas de coupures brèves, l'ASIC de démodulation a besoin d'un temps minimal pour démoduler de nouveau les signaux reçus, par exemple égal à une seconde. The standard means for demodulating signals transmitted on a DVB-S2 type waveform are generally in the form of an integrated circuit, or ASIC, which stands for "Application Specific Integrated Circuit". These circuits, produced in large numbers, make it possible to demodulate broadcast signals transmitted by satellites. They are generally used in an immobile context and in an electromagnetic environment undisturbed. For example, they receive signals picked up by an antenna posted on the roof of a building. Under these conditions, the signals transmitted on a DVB-S2 waveform are received with an acceptable error rate and thus demodulated without any major problem. These circuits are extremely integrated. As a result, they occupy a small space and consume very little electrical power for a very high computing capacity which makes it possible to achieve very good performances, very close to the theoretical limits. The transmission of data from or to mobile platforms, for example aircraft or vehicles, requires the use of particular waveforms to resist the distortions imposed by the transmission channel and the displacement of the platform. For example, the communications can be cut, especially because of the appearance of obstacles on the transmission path. For example, when a car with a signal receiver goes under a bridge, no signal is picked up. Even in the event of brief interruptions, the demodulation ASIC needs a minimum time to demodulate the received signals again, for example equal to one second.

Par ailleurs, dans le cas d'une communication reçue sur des engins évoluant à une vitesse élevée, tels qu'un avion, les signaux sont affectés d'un décalage Doppler non négligeable, susceptible d'interrompre la liaison. Surtout, ils peuvent connaître des inversions de décalage Doppler, par exemple lorsqu'un aéronef fait demi-tour. Furthermore, in the case of a communication received on high speed gear, such as an aircraft, the signals are assigned a significant Doppler shift, which may interrupt the link. Above all, they may experience Doppler shift inversions, for example when an aircraft turns around.

Pour résoudre ces problèmes, des circuits en logique programmable, par exemple de type FPGA (« Field Programmable Gate Array ») ont été développés. Ces circuits permettent de démoduler des formes d'onde DVB-S2 étalés en fréquence, donc plus robustes aux perturbations éventuelles. Toutefois, cette solution comporte de multiples inconvénients. Elle représente un coût élevé, un encombrement important (quatre FPGA de forte capacité seraient nécessaires) et une grande dissipation de chaleur. A titre d'illustration, un FPGA de démodulation peut consommer jusqu'à 4W, ce qui conduirait, avec quatre FPGA, à dissiper 16W pour réaliser la fonction de démodulation. Aussi, cette solution est peu satisfaisante, en particulier lorsque le démodulateur doit être embarqué dans une plate-forme à l'espace limité devant opérer à des températures élevées avec de faibles capacités de dissipation. Un but de l'invention est de démoduler, à moindre coût, dans un dispositif à faible encombrement et avec une faible dissipation de chaleur, des signaux émis sur une forme d'onde de type DVB, à partir d'un récepteur situé dans un environnement électromagnétique perturbé, notamment à partir d'un récepteur mobile. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de démodulation robuste de signaux émis par un satellite sur une forme d'onde de type signal de diffusion TV de seconde génération, par exemple DVB-S2, le dispositif étant alimenté par un syntoniseur recevant un signal incident perturbé, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il est adapté à fonctionner sur une plate-forme mobile et/ou dans un environnement électromagnétique perturbé, le dispositif comprenant un circuit programmable configuré pour mettre le signal perturbé issu du syntoniseur et numérisé, dans une forme compatible d'un circuit intégré apte à démoduler un signal de diffusion non étalé en fréquence et peu perturbé, le dispositif comprenant un tel circuit intégré de démodulation alimenté par le signal mis en forme. L'architecture du dispositif permet la démodulation à moindre coût et avec une très bonne intégration d'un signal de diffusion vidéo ayant subi des modifications pour le rendre robuste aux perturbations induites par l'environnement de transmission. Selon un mode de réalisation du dispositif de démodulation robuste selon l'invention, le circuit programmable est configuré pour corriger un décalage en fréquence Doppler subi par le signal incident par l'analyse des données de positionnement du récepteur et la compensation de ce Doppler par décalage en fréquence appliqué numériquement sur les échantillons du signal reçu. Selon un mode de réalisation du dispositif de démodulation robuste selon l'invention, le circuit programmable est configuré pour restaurer la continuité du signal incident en plaçant pendant les périodes du signal numérisé ne contenant aucune trame, des trames de remplissage, de sorte que le signal soit continu en entrée du circuit intégré de démodulation. Selon un mode de réalisation du dispositif de démodulation robuste selon l'invention, où le signal incident étant étalé en fréquences par une séquence, le circuit programmable est configuré pour désétaler le signal incident en appliquant sur le signal, préalablement numérisé, la séquence d'étalement ayant été utilisée à l'émission pour étaler le signal. Selon un mode de réalisation du dispositif de démodulation robuste selon l'invention, le circuit programmable est configuré pour ajuster le rythme symbole du signal incident au rythme symbole minimum accepté par le circuit intégré, lorsque le signal incident non étalé en fréquence a un rythme symbole inférieur à ce rythme symbole minimum, l'ajustement du rythme symbole étant effectué en insérant des trames supplémentaires dans le signal incident numérisé. Selon un mode de réalisation du dispositif de démodulation robuste selon l'invention, le circuit programmable comprend une entrée apte à recevoir des paramètres de navigation issus de la plate-forme mobile, lesdits paramètres étant utilisés par le circuit programmable pour corriger le décalage Doppler dont le signal incident est affecté. To solve these problems, circuits in programmable logic, for example of type FPGA ("Field Programmable Gate Array") have been developed. These circuits make it possible to demodulate frequency-spreaded DVB-S2 waveforms, thus more robust to possible disturbances. However, this solution has many disadvantages. It represents a high cost, a large size (four high capacity FPGAs would be needed) and a large heat dissipation. As an illustration, a demodulation FPGA can consume up to 4W, which would lead, with four FPGAs, to dissipate 16W to perform the demodulation function. Also, this solution is unsatisfactory, especially when the demodulator must be embedded in a platform with limited space to operate at high temperatures with low dissipation capabilities. An object of the invention is to demodulate, at a lower cost, in a small space-saving device and with low heat dissipation, signals transmitted on a DVB-type waveform, from a receiver located in a disturbed electromagnetic environment, in particular from a mobile receiver. To this end, the subject of the invention is a device for robust demodulation of signals emitted by a satellite on a second generation TV broadcast signal type waveform, for example DVB-S2, the device being powered by a tuner receiving a disturbed incident signal, the device being characterized in that it is adapted to operate on a mobile platform and / or in a disturbed electromagnetic environment, the device comprising a programmable circuit configured to put the disturbed signal from the tuner and digitized, in a compatible form of an integrated circuit capable of demodulating a frequency unfused and undistorted diffusion signal, the device comprising such an integrated demodulation circuit powered by the shaped signal. The architecture of the device allows the demodulation at a lower cost and with a very good integration of a video broadcast signal that has been modified to make it robust to disturbances induced by the transmission environment. According to one embodiment of the robust demodulation device according to the invention, the programmable circuit is configured to correct a Doppler frequency shift incurred by the incident signal by analyzing the positioning data of the receiver and compensating this Doppler shift. in frequency digitally applied to the samples of the received signal. According to one embodiment of the robust demodulation device according to the invention, the programmable circuit is configured to restore the continuity of the incident signal by placing during the periods of the digitized signal containing no frame, filling frames, so that the signal is continuous input of the integrated demodulation circuit. According to one embodiment of the robust demodulation device according to the invention, wherein the incident signal is frequency-spread by a sequence, the programmable circuit is configured to despread the incident signal by applying to the signal, previously digitized, the sequence of spreading having been used on transmission to spread the signal. According to one embodiment of the robust demodulation device according to the invention, the programmable circuit is configured to adjust the symbol timing of the incident signal to the minimum symbol rate accepted by the integrated circuit, when the incident signal not spread in frequency has a symbol rate less than this minimum symbol rate, the adjustment of the symbol timing being performed by inserting additional frames into the digitized incident signal. According to one embodiment of the robust demodulation device according to the invention, the programmable circuit comprises an input able to receive navigation parameters coming from the mobile platform, said parameters being used by the programmable circuit to correct the Doppler shift of which the incident signal is affected.

L'invention a également pour objet un récepteur robuste de signaux de type diffusion TV numérique, ledit récepteur comprenant un syntoniseur alimenté par une antenne, le syntoniseur fournissant un signal analogique sous la forme de deux voies I, Q transmises à un convertisseur analogique-numérique, caractérisé en ce que ledit convertisseur analogique-numérique alimente un dispositif de démodulation tel que décrit plus haut. The invention also relates to a robust receiver of digital TV broadcast type signals, said receiver comprising a tuner fed by an antenna, the tuner providing an analog signal in the form of two I, Q channels transmitted to an analog-digital converter , characterized in that said analog-digital converter supplies a demodulation device as described above.

L'invention a également pour objet un procédé de démodulation de signaux de type diffusion TV numérique, par exemple DVB-S2, émis par un satellite, le procédé étant caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre dans un récepteur placé sur une plate-forme mobile et/ou dans un environnement électromagnétique perturbé, le récepteur comprenant un syntoniseur recevant un signal incident perturbé alimentant un circuit programmable, et un circuit intégré, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes : - numériser le signal incident perturbé issu du syntoniseur ; - le circuit programmable applique sur le signal perturbé et numérisé des corrections afin de mettre ledit signal dans une forme compatible d'un circuit intégré apte à démoduler un signal DVB non étalé en fréquence et peu perturbé ; - le circuit intégré démodule le signal issu du circuit programmable. The invention also relates to a method for demodulating digital TV broadcast type signals, for example DVB-S2, transmitted by a satellite, the method being characterized in that it is implemented in a receiver placed on a flat mobile form and / or in a disturbed electromagnetic environment, the receiver comprising a tuner receiving a disturbed incident signal supplying a programmable circuit, and an integrated circuit, the method comprising at least the following steps: digitizing the disturbed incident signal from the tuner ; the programmable circuit applies corrections on the disturbed and digitized signal in order to put said signal in a compatible form of an integrated circuit able to demodulate a DVB signal that is not frequency-spread and undisturbed; the integrated circuit demodulates the signal coming from the programmable circuit.

D'autres caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d'exemple et non limitative qui suit faite en regard de 25 dessins annexés qui représentent : la figure 1, un premier exemple de récepteur comprenant un dispositif de démodulation selon l'invention ; la figure 2, un deuxième exemple de récepteur comprenant un dispositif de démodulation selon l'invention pouvant être désactivé. 30 La figure 1 présente un exemple de récepteur comprenant un dispositif de démodulation selon l'invention. Le récepteur 100 en bande L, par exemple installé sur une plate-forme mobile, comprend un syntoniseur 102 (plus souvent désigné par le terme « tuner »), apte à recevoir par exemple des signaux dans la bande 950 MHz-2150 MHz, et un convertisseur 35 analogique/numérique 104 alimentant un dispositif 106 de démodulation selon l'invention. Le dispositif 106 comprend un circuit programmable, par exemple un FPGA 108 apte à recevoir un signal numérique 124 et à produire un signal numérique de sortie 125, lequel signal 125 est reçu par un convertisseur numérique/analogique 110 alimentant un ASIC standard 112 apte à démoduler un signal DVB peu perturbé, reçu généralement sur une antenne fixe. Un signal incident 121 issu d'une antenne de réception placée sur la plate-forme mobile (non représentée) est traité par le syntoniseur 102, lequel, après avoir effectué une transposition fréquentielle et un filtrage du signal incident 121, produit en sortie le signal filtré sous la forme de deux voies I et Q séparées. Ces deux voies I et Q pourraient être traitées par un ASIC standard de démodulation si le signal incident 121 n'avait pas été transmis sur une forme d'onde particulière apte à résister aux perturbations dues, dans l'exemple, aux problèmes de réception liés à la mobilité de la plate-forme sur laquelle est installé le récepteur 100. L'ASIC 112 est apte à démoduler un signal DVB-S2 si celui-ci respecte certaines contraintes sur la forme d'onde. Par exemple, la variation Doppler doit être inférieure à 200Hz/s et le rythme symbole, c'est-à-dire que le nombre de symboles transmis par seconde, doit être au moins égal à 512 Ksps (kilo-symboles par seconde, à ne pas confondre avec Kpbs, désignant des kilo-bits par seconde), l'étalement en fréquence appliqué au signal doit être limité, et les variations rapides de la fréquence doivent être évitées. Dans l'exemple, le signal incident 121 est transmis sur une forme d'onde particulière, plus précisément sur une forme d'onde à étalement de fréquence, de manière à mieux résister aux déformations subies par l'environnement. De plus, le signal incident a pu subir des perturbations, par exemple un décalage Doppler et des coupures. Aussi, le signal filtré I, Q issu du syntoniseur 102 est tout d'abord converti en signal numérique 124, grâce au convertisseur analogique/numérique 104, puis le signal numérique 124 est traité par le FPGA 108 pour le mettre dans une forme compatible du fonctionnement de l'ASIC 112. L'adjonction du FPGA 108 en amont du circuit ASIC 112 de démodulation permet donc de transformer le signal incident 121 pour le rendre compatible avec l'ASIC standard de démodulation 112. Other characteristics will become apparent on reading the detailed description given by way of non-limiting example, which follows, with reference to the appended drawings which represent: FIG. 1, a first example of a receiver comprising a demodulation device according to FIG. invention; FIG. 2, a second example of a receiver comprising a demodulation device according to the invention that can be deactivated. FIG. 1 shows an exemplary receiver comprising a demodulation device according to the invention. The receiver 100 in the L-band, for example installed on a mobile platform, comprises a tuner 102 (more often referred to as a "tuner"), able to receive, for example, signals in the 950 MHz-2150 MHz band, and an analog / digital converter 104 supplying a demodulation device 106 according to the invention. The device 106 comprises a programmable circuit, for example an FPGA 108 able to receive a digital signal 124 and to produce a digital output signal 125, which signal 125 is received by a digital / analog converter 110 feeding a standard ASIC 112 able to demodulate a DVB signal slightly disturbed, usually received on a fixed antenna. An incident signal 121 originating from a reception antenna placed on the mobile platform (not shown) is processed by the tuner 102, which, after performing a frequency transposition and a filtering of the incident signal 121, outputs the signal filtered as two separate I and Q lanes. These two I and Q channels could be processed by a standard demodulation ASIC if the incident signal 121 had not been transmitted on a particular waveform able to withstand the disturbances due, in the example, to the related reception problems. the mobility of the platform on which the receiver 100 is installed. The ASIC 112 is able to demodulate a DVB-S2 signal if it respects certain constraints on the waveform. For example, the Doppler variation must be less than 200Hz / s and the symbol rate, that is, the number of symbols transmitted per second, must be at least 512 Ksps (kilo-symbols per second, at not to be confused with Kpbs, denoting kilo-bits per second), the frequency spread applied to the signal should be limited, and rapid changes in frequency should be avoided. In the example, the incident signal 121 is transmitted on a particular waveform, more precisely on a frequency-spreading waveform, so as to better withstand the deformations experienced by the environment. In addition, the incident signal may have been disturbed, for example a Doppler shift and cuts. Also, the filtered I, Q signal from the tuner 102 is first converted to a digital signal 124 by the analog-to-digital converter 104, and then the digital signal 124 is processed by the FPGA 108 to a compatible form of the operation of the ASIC 112. The addition of the FPGA 108 upstream of the ASIC 112 demodulation circuit thus makes it possible to transform the incident signal 121 to make it compatible with the standard demodulation ASIC 112.

Le FPGA 108 réalise les fonctions décrites ci-après. En premier lieu, il comprend une fonction de synchronisation et éventuellement de désétalement du signal. L'étape de synchronisation permet de détecter les débuts de trame du signal, par exemple par corrélation avec une séquence connue dans le signal (préambule). Le FPGA 108 effectue également un désétalement du signal. La séquence utilisée pour l'étalement est appliquée sur le signal pour retrouver le rythme symbole initial du signal utile. Une deuxième fonction effectuée par le FPGA 108 est la correction de décalage Doppler subi par le signal incident. Pour cette deuxième fonction, le FPGA 108 peut prendre en compte des paramètres de navigation 122 fournis par la plate-forme mobile supportant le récepteur 100. Par exemple, la plate-forme peut transmettre des informations de vitesse et la direction de déplacement de la plate-forme pour déterminer la correction à appliquer au signal. La correction est calculée par un algorithme prédictif, connu de l'homme de l'art, issu d'un filtrage des calculs de position et appliquée via un multiplieur de fréquence implémenté en numérique. Une troisième fonction prise en charge par le FPGA 108 est la complétion du signal avec des trames vides lorsque le signal incident a subi des coupures. En effet, lorsque l'ASIC 112 reçoit un signal avec une absence de trames, même pendant une courte période, celui-ci nécessite un temps de ré-acquisition important pour trouver la forme d'onde utilisée par le signal et se synchroniser de nouveau. Le FPGA 108 place donc des trames de remplissage, pendant les périodes pendant lesquelles le signal reçu ne contient aucune trame. Par exemple, les trames placées dans le signal peuvent être des trames vides de données. Une quatrième fonction effectuée par le FPGA 108 est la régulation du rythme symbole, de manière à ce que le signal en entrée de l'ASIC 112 ait toujours le rythme symbole minimum attendu, soit dans l'exemple un minimum de 512 Ksps. Un rôle du FPGA 108 est donc d'augmenter le rythme symbole lorsque celui-ci est inférieur au seuil précité. Par conséquent, il peut insérer des trames de manière à augmenter le rythme symbole jusqu'à atteindre ce seuil lorsque le rythme symbole après désétalement du signal s'avère insuffisant. Le FPGA 108 place dans ce cas de façon systématique des trames avec des paquets vides entre les trames de données restituées pour atteindre le rythme symbole minimum requis. A titre d'illustration, pour un signal incident 121 modulé en DVB-S2 QSPK 1/4 et étalé en fréquence par un facteur 2, avec un débit de 1 Mchip/s, soit 512 Ksps, et une variation Doppler de 800Hz/s, on obtient en sortie du FPGA 108, un signal 125 non étalé à 512 Ksps avec 100 Hz/s de variation Doppler, le débit utile restant inchangé à 256 Kbps. Selon un exemple illustrant le rétablissement de la continuité du signal, pour un signal incident 121 modulé en DVB-S2 QSPK '/4 et étalé en fréquence par un facteur 4, avec un débit de 512 Kchip/s, soit 128 Ksps, et une variation Doppler de 800Hz/s, on obtient en sortie du FPGA 108, un signal 125 non étalé à 512 Ksps avec 100 Hz/s de variation Doppler, le débit utile restant inchangé à 64 Kbps avec 192 Kbps de trames vides ajoutées. Le signal numérique 125 produit par le FPGA 108 est traité par le convertisseur numérique/analogique 110 puis transmis sur deux voies I, Q à l'ASIC de démodulation 112. Selon un mode de réalisation alternatif du dispositif selon l'invention, illustré en figure 2, un premier commutateur 201 est placé en sortie du syntoniseur 102, et un deuxième commutateur 202 est placé en entrée de l'ASIC 112. Les deux commutateurs 201, 202 sont commandés concomitamment de manière à activer ou désactiver le FPGA 108. Ainsi, lorsque le premier commutateur 201 est commandé pour aiguiller les deux voies I, Q issues du syntoniseur 102 vers le convertisseur analogique/numérique 104, alors le deuxième commutateur 202 est commandé pour aiguiller le signal issu du convertisseur numérique-analogique 110 vers l'ASIC 112. Le FPGA 108 est alors activé. A contrario, lorsque le premier commutateur 201 est commandé pour aiguiller les voies I, Q issues du syntoniseur 102 vers le deuxième commutateur 202, alors le deuxième commutateur 202 est commandé pour aiguiller ces deux voies I, Q directement vers l'ASIC 112. Le circuit FPGA 108 est alors désactivé. The FPGA 108 performs the functions described below. In the first place, it includes a function of synchronization and possibly despreading of the signal. The synchronization step makes it possible to detect the frame starts of the signal, for example by correlation with a known sequence in the signal (preamble). The FPGA 108 also performs a despreading of the signal. The sequence used for the spreading is applied on the signal to recover the initial symbol rate of the useful signal. A second function performed by the FPGA 108 is the Doppler shift correction experienced by the incident signal. For this second function, the FPGA 108 can take into account navigation parameters 122 provided by the mobile platform supporting the receiver 100. For example, the platform can transmit speed information and the direction of movement of the platform. -form to determine the correction to apply to the signal. The correction is calculated by a predictive algorithm known to those skilled in the art, derived from a filtering of the position calculations and applied via a frequency multiplier implemented in digital. A third function supported by the FPGA 108 is the completion of the signal with empty frames when the incident signal has undergone interruptions. Indeed, when the ASIC 112 receives a signal with no frames, even for a short period, it requires a significant re-acquisition time to find the waveform used by the signal and synchronize again . The FPGA 108 therefore places fill frames during periods when the received signal does not contain any frames. For example, the frames placed in the signal may be empty frames of data. A fourth function performed by the FPGA 108 is the regulation of the symbol timing, so that the input signal of the ASIC 112 always has the minimum expected symbol rate, ie in the example a minimum of 512 Ksps. A role of the FPGA 108 is to increase the symbol rate when it is below the aforementioned threshold. Therefore, it can insert frames in order to increase the symbol rate until this threshold is reached when the symbol rate after despreading of the signal proves to be insufficient. In this case, the FPGA 108 systematically places frames with empty packets between the restored data frames to reach the required minimum symbol rate. By way of illustration, for an incident signal 121 modulated in DVB-S2 QSPK 1/4 and frequency spread by a factor 2, with a rate of 1 Mchip / s, ie 512 Ksps, and a Doppler variation of 800 Hz / s , at the output of the FPGA 108, a non-spread signal 125 at 512 Ksps with 100 Hz / s of Doppler variation, the useful bit rate remaining unchanged at 256 Kbps. According to an example illustrating the restoration of the continuity of the signal, for an incident signal 121 modulated in DVB-S2 QSPK '/ 4 and frequency spread by a factor 4, with a rate of 512 Kchip / s, ie 128 Ksps, and a Doppler variation of 800 Hz / s, we obtain at the output of the FPGA 108, a signal 125 not spread at 512 Ksps with 100 Hz / s of Doppler variation, the useful rate remaining unchanged at 64 Kbps with 192 Kbps of empty frames added. The digital signal 125 produced by the FPGA 108 is processed by the digital / analog converter 110 and then transmitted on two I, Q channels to the demodulation ASIC 112. According to an alternative embodiment of the device according to the invention, illustrated in FIG. 2, a first switch 201 is placed at the output of the tuner 102, and a second switch 202 is placed at the input of the ASIC 112. The two switches 201, 202 are controlled concomitantly so as to enable or disable the FPGA 108. Thus, when the first switch 201 is controlled to switch the two I, Q channels from the tuner 102 to the analog / digital converter 104, then the second switch 202 is controlled to switch the signal from the digital to analog converter 110 to the ASIC 112 The FPGA 108 is then activated. Conversely, when the first switch 201 is controlled to switch the I, Q channels from the tuner 102 to the second switch 202, then the second switch 202 is controlled to switch these two channels I, Q directly to the ASIC 112. FPGA circuit 108 is then disabled.

Grâce au dispositif selon l'invention, l'ASIC 112 peut être configuré pour exploiter le caractère stable de la modulation des trames. Par exemple, si le signal entrant dans l'ASIC contient systématiquement des trames modulées en QPSK et à un rythme de 40 Msps, l'ASIC peut être configuré pour démoduler directement le signal. Cette configuration offre l'avantage de rendre le dispositif capable de traiter des signaux à haut débit lorsque la puissance de calcul du FPGA, choisi volontairement avec une capacité moyenne, ne permet pas de traiter le signal. Thanks to the device according to the invention, the ASIC 112 can be configured to exploit the stable nature of the modulation of the frames. For example, if the signal entering the ASIC always contains QPSK modulated frames at a rate of 40 msps, the ASIC can be configured to directly demodulate the signal. This configuration offers the advantage of making the device capable of processing high-speed signals when the calculation power of the FPGA, deliberately chosen with an average capacity, does not make it possible to process the signal.

Les ASIC de démodulation DVB-S2, présents dans les récepteurs grand public, sont produits en très grand nombre, ce qui permet d'obtenir un faible coût unitaire. Le dispositif selon l'invention bénéficie de ce faible coût. II permet d'éviter les coûts de développement d'un nouvel ASIC prenant en compte les contraintes de mobilité et/ou de perturbation de l'environnement électromagnétique. Par ailleurs, il nécessite des développements minimaux, par exemple réalisables avec un FPGA de capacité réduite, puisque les fonctions de décodage déjà optimisées dans l'ASIC sont réutilisées. Classiquement, la fonction de décodage du signal DVB-S2 représente une grande proportion de la surface de silicium occupée dans l'ASIC, environ 90%. Ainsi, le dispositif selon l'invention peut être proposé pour un surcoût négligeable par rapport à un ASIC de démodulation standard. Les ASIC de démodulation DVB-S2 présents dans les récepteurs ont aussi des très bonnes performances en termes de dissipation et d'intégration. Ce sont des caractéristiques essentielles pour pouvoir être embarqué sur des porteurs mobiles opérant dans une large gamme de conditions climatiques, est c'est donc un point clef pour réaliser un produit compétitif en taille et en consommation. The DVB-S2 demodulation ASICs, present in consumer receivers, are produced in very large numbers, which makes it possible to obtain a low unit cost. The device according to the invention benefits from this low cost. It makes it possible to avoid the costs of developing a new ASIC taking into account the constraints of mobility and / or disturbance of the electromagnetic environment. Moreover, it requires minimal developments, for example feasible with a reduced capacity FPGA, since the decoding functions already optimized in the ASIC are reused. Conventionally, the decoding function of the DVB-S2 signal represents a large proportion of the silicon area occupied in the ASIC, about 90%. Thus, the device according to the invention can be proposed for a negligible additional cost compared to a standard demodulation ASIC. The DVB-S2 demodulation ASICs present in the receivers also have very good performances in terms of dissipation and integration. These are essential characteristics to be able to be embedded on mobile carriers operating in a wide range of climatic conditions, it is therefore a key point to achieve a competitive product in size and consumption.

Claims

REVENDICATIONS1. A robust demodulation device (106) for satellite transmitted signals on a second generation TV broadcast signal waveform, for example DVB-S2, the device being powered by a tuner (102) receiving a disturbed incident signal (121), the device (106) being characterized in that it is adapted to operate on a mobile platform and / or in a disturbed electromagnetic environment, the device (106) comprising a programmable circuit (108) configured to the disturbed signal from the tuner (102) and digitized (124), in a compatible form of an integrated circuit capable of demodulating a frequency-poor and undisturbed non-spread signal, the device (106) comprising such an integrated circuit of demodulation (112) powered by the shaped signal (125).

Signal demodulation apparatus according to claim 1, characterized in that the programmable circuit (108) is configured to correct a Doppler frequency shift experienced by the incident signal (121) by analyzing the receiver positioning data and compensation of this Doppler by frequency shift applied numerically to the samples of the received signal.

Signal demodulation device according to claim 1 or 2, characterized in that the programmable circuit (108) is configured to restore the continuity of the incident signal (121) by placing during the periods of the digitized signal (124) containing no signal frame, filling frames, so that the signal is continuous input of the integrated circuit (112) of demodulation.

Signal demodulating apparatus according to claim 1 to 3, wherein the incident signal is frequency-shifted by a sequence, characterized in that the programmable circuit (108) is configured to despread the incident signal (121) by applying to the signal , previously digitized (124), the spreading sequence having been used on transmission to spread the signal.

Signal demodulation apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that the programmable circuit (108) is configured to adjust the symbol timing of the incident signal (121) to the minimum symbol rate accepted by the integrated circuit (112), when the non-frequency-spreading incident signal (121) has a symbol rate below this minimum symbol rate, the adjustment of the symbol timing being effected by inserting additional frames into the digitized incident signal (124).

6. Signal demodulation device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the programmable circuit (108) comprises an input adapted to receive navigation parameters (122) from the mobile platform, said parameters being used by the programmable circuit (108) to correct the Doppler shift whose incident signal (121) is affected.

A robust digital TV broadcast type signal receiver (100), said receiver comprising a tuner (102) powered by an antenna, the tuner (102) providing an analog signal in the form of two I, Q channels transmitted to a converter analog-digital signal (104), characterized in that said analog-to-digital converter (104) supplies a demodulation device (106) according to one of claims 1 to 6.

8. A method for demodulating digital TV broadcast type signals, for example DVB-S2, transmitted by a satellite, the method being characterized in that it is implemented in a receiver (100) placed on a mobile platform and / or in a disturbed electromagnetic environment, the receiver (100) comprising a tuner (102) receiving a disturbed incident signal (121) supplying a programmable circuit (108), and an integrated circuit (112), the method comprising at least the following steps: - digitizing (104) the disturbed incident signal (121) from the tuner (102) - the programmable circuit (108) applies corrections on the disturbed and digitized signal (124) to bring said signal into a compatible form an integrated circuit capable of demodulating a DVB signal that is not spread in frequency and is slightly disturbed; - The integrated circuit (112) demodulates the signal from the programmable circuit (108).