FR3101220A1 - Procédé de marquage d’un signal de diffusion, procédé d’identification d’un signal de marquage, produits programme d’ordinateur et dispositifs correspondants - Google Patents
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Abstract
Procédé de marquage d’un signal de diffusion, procédé d’identification d’un signal de marquage, produits programme d’ordinateur et dispositifs correspondants . L'invention concerne un procédé de marquage d’un signal de diffusion. Un tel procédé de marquage comprend : - une obtention (E200) du signal de diffusion ; et - une obtention (E210) d’un signal de marquage. Le procédé de marquage comprend en outre un marquage (E230) du signal de diffusion par addition du signal de marquage au signal de diffusion. Le signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu. FIGURE D’ABRÉGÉ : Fig. 2
Description
Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de la diffusion d’informations dans un réseau de télédiffusion.
Plus précisément, l’invention concerne un procédé de marquage d’un signal diffusé dans un tel réseau.
L’invention trouve ainsi de nombreuses applications, notamment, mais non exclusivement, dans les réseaux de télédiffusion numérique dont notamment DVB-T/T2 (de l’anglais « Digital Video Broadcasting - Terrestrial »), ISDB-T (de l’anglais « Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial »), ATSC-3 (de l’anglais « Advanced Television Systems Committee »), DAB (de l’anglais « Digital Audio Broadcasting »), DMB (de l’anglais « Digital Media Broadcasting »), ou encore DTTB (de l’anglais « Digital Television Terrestrial Broadcasting »).
Art antérieur et ses inconvénients
On s'attache plus particulièrement dans la suite de ce document à décrire une problématique existante dans le domaine de la diffusion d’information dans un réseau de télédiffusion numérique du type SFN (pour « Single Frequency Network » en anglais), à laquelle ont été confrontés les inventeurs de la présente demande de brevet. L'invention ne se limite bien sûr pas à ce domaine particulier d'application, mais présente un intérêt pour le marquage de tout type de signal diffusé dont il est intéressant de pouvoir déterminer l’origine (e.g. transmission acoustique, optique, etc.).
La réponse impulsionnelle d’un canal de propagation radioélectrique, ou CIR (pour « Channel Impulse Response » en anglais), est la réponse du canal de propagation en question a une forme d’onde impulsionnelle émise par un émetteur à un instant donné. Une telle impulsion est reçue directement et/ou sous formes de répliques par un récepteur après un temps de propagation dans le canal en question.
Par exemple, si le canal de propagation est de type mono-trajet (e.g. quand l’émetteur et le récepteur sont en vue directe, i.e. sans qu’il n’y ait de réflexion sur un objet tiers le long du trajet entre l’émetteur et le récepteur), une impulsion émise par l’émetteur engendre une seule impulsion reçue par le récepteur. Si en revanche le canal de propagation est du type multi-trajets (e.g. via des réflexions sur des objets environnants), une impulsion émise engendrera un train d’impulsions reçues par le récepteur.
Par ailleurs, dans un réseau SFN où plusieurs émetteurs transmettent les mêmes données au même instant et sur la même fréquence, le même phénomène est observé au niveau d’un récepteur placé dans une zone de couverture de chacun des émetteurs en question.
Enfin, des multi-trajets peuvent avoir lieu au sein d’un réseau SFN, ce qui donne alors lieu à l’observation de CIRs encore plus complexes comme illustré sur lesFig. 1a et Fig. 1b.
Par exemple, le terminal 100 (par exemple un équipement de surveillance du réseau SFN) de la Fig. 1a reçoit trois fois, via trois trajets 120a, 120b et 120c distincts, une impulsion émise simultanément à l’instant t0 par les premier 110a et deuxième 110b émetteurs.
De la sorte, la CIR obtenue (Fig. 1b) au niveau du terminal 100 présente :
- à l’instant t1 un premier pic 150a correspondant au premier trajet 120a en vue directe entre le deuxième émetteur 110b et le terminal 100. Le premier trajet 120a est en effet le plus court parmi les trois trajets 120a, 120b et 120c ;
- à l’instant t2 un deuxième pic 150b correspondant au deuxième trajet 120b entre le deuxième émetteur 110b et le terminal 100 via une réflexion sur le bâtiment 130 ; et
- à l’instant t3 un troisième pic 150c correspondant au troisième trajet 120c en vue directe entre le premier émetteur 110a et le terminal 100, le troisième trajet 120c étant le plus long parmi les trois trajets 120a, 120b et 120c.
Cependant, les premier 110a et deuxième 110b émetteurs transmettant les mêmes signaux, le terminal 100 n’a pas les moyens de savoir si les différents pics 150a, 150b et 150c qu’il observe résultent des différentes réflexions rencontrées par un signal émis par un seul émetteur, ou bien si plusieurs émetteurs ont émis le même signal.
Dans ce cadre, des méthodes de marquage des signaux émis dans un tel réseau SFN ont été proposées. Plus particulièrement, en marquant de manière différenciée le signal diffusé en fonction de l’émetteur, un récepteur est en mesure de déterminer l’origine du signal reçu moyennant la connaissance du marquage associé à chaque émetteur qu’il reçoit.
Par exemple, le protocole DAB prévoit une telle possibilité de marquage du signal transmis via l’information dite TII (de l’anglais « Transmitter Identification Information »). Plus particulièrement, le TII consiste à envoyer un code sur quelques sous-porteuses pendant le symbole nul de début de frame. Ce système permet de détecter la présence de TII dans un signal reçu selon le protocole DAB. Cependant, en cas de réception d’échos provenant de plusieurs transmetteurs, comme dans le cas d’un réseau SFN, il est impossible d’associer de façon fiable un écho donné à un TII. En effet, la puissance et la densité spectrale de puissance du signal sont insuffisants pour horodater de façon précise un TII détecté dans un environnement bruité.
Alternativement, le protocole DVB-T2, prévoit le marquage du signal diffusé via un signal spécifique qui prend place au sein des trames de données en lieu et place d’une partie des données utiles. Cette technique est donc intrusive car elle diminue le débit total disponible pour les données utiles.
Le protocole ATSC3 prévoit quant à lui un procédé de marquage au niveau du modulateur. Plus particulièrement, un code spécifique par étalement de spectre par séquence directe est envoyé pendant le préambule de la trame, de façon synchrone. Cette méthode a l’avantage d’être indépendante des symboles de données émis, et donc ne réduit pas le débit total disponible pour les données utiles.
Cette méthode souffre cependant de plusieurs limitations :
- La puissance du signal de marquage, relativement à la puissance du signal utile, doit être assez forte afin de garantir la détection ;
- La signature étant générée via un étalement de spectre par séquence directe, son occupation spectrale est égale à la bande d’échantillonnage, ce qui, dans un environnement contraint ou le gabarit spectral est sévèrement spécifié, peut poser certains problèmes.
Il existe ainsi un besoin pour une technique de marquage qui ne présente pas les inconvénients de l’art antérieur.
Plus particulièrement, il existe un besoin pour une technique de marquage présentant une résolution temporelle fine. Ceci afin d’associer précisément un pic donné de la réponse impulsionnelle du canal à un émetteur du réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau.
Il existe un besoin pour qu’une telle technique permette de ne pas dégrader le débit des données utiles.
Il existe également un besoin pour que la détection du marquage soit robuste sans dégrader les performances de démodulation des données utiles du signal de diffusion.
Dans un mode de réalisation de l’invention, il est proposé un procédé de marquage d’un signal de diffusion. Un tel procédé de marquage comprend :
- une obtention du signal de diffusion ; et
- une obtention d’un signal de marquage.
Le procédé de marquage comprend en outre un marquage du signal de diffusion par addition du signal de marquage au signal de diffusion. Le signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu.
Ainsi, l’invention propose une solution nouvelle et inventive pour ajouter un signal de marquage (également appelé signal de signature ou de tatouage) à un signal de diffusion, e.g. tel que destiné à être diffusé dans un réseau de télédiffusion (e.g. du type SFN, pour « Single Frequency Network » en anglais).
Plus particulièrement, les propriétés d’intercorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent par exemple, à la réception, une identification des signaux reçus en provenance de différents émetteurs d’un réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau.
De même, les propriétés d’autocorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent, à la réception, d’avoir une résolution temporelle fine dans l’identification du signal de marquage. Ceci permet d’associer précisément un pic donné de la réponse impulsionnelle du canal à un émetteur du réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau.
Par ailleurs, le marquage du signal de diffusion via l’addition du signal de marquage permet de ne pas utiliser des parties utiles du signal de diffusion initialement destinés à véhiculer d’autres données afin de véhiculer le signal de marquage. De la sorte, le débit de données utiles diffusées n’est pas dégradé.
Selon un mode de réalisation, le signal de marquage est un signal du type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplex » en anglais) comprenant Nfft sous-porteuses. Ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu est représentée par une suite de Nzc échantillons. L’obtention du signal de marquage comprend :
- un mappage des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu vers Nfft échantillons, avec Nzc inférieur ou égal à Nfft, le mappage délivrant un vecteur de Nfft échantillons mappés destinés à moduler les sous-porteuses. Le mappage préserve l’ordonnancement des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu au sein du vecteur de Nfft échantillons mappés ; et
- une transformation de Fourier du vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons transformés.
Le signal de marquage est fonction des Nfft échantillons transformés.
Ainsi, l’application de la séquence de Zaddoff-Chu dans le domaine fréquentiel permet de contrôler précisément le spectre du signal de marquage obtenu.
Selon un mode de réalisation, lorsque Nzc est strictement inférieur à Nfft, le mappage comprend une mise à zéro des Nfft moins Nzc échantillons ayant une valeur différente des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu parmi les Nfft échantillons mappés.
Ainsi, le nombre Nzc d’échantillons de la séquence de Zaddoff-Chu peut être choisi différent du nombre de points de la transformée de Fourier afin d’optimiser les performances et la charge calculatoire des traitements. Par exemple, il peut être choisi un nombre Nzc premier d’échantillons de la séquence de Zaddoff-Chu afin d’obtenir des performances optimales en termes d’autocorrélation et d’intercorrélation, et une puissance de deux pour le nombre Nfft de points de la transformée de Fourier afin d’implémenter cette dernière selon un algorithme efficace de transformée de Fourier rapide.
Selon un mode de réalisation, lors de la mise en œuvre du mappage, les Nzc échantillons mappés ayant une valeur égale aux Nzc échantillons de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu occupent une position centrale dans le vecteur de Nfft échantillons mappés.
Selon un mode de réalisation, l’obtention du signal de marquage comprend une application d’une fenêtre d’apodisation au vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons apodisés. La transformation de Fourier est appliquée au vecteur de Nfft échantillons apodisés, en lieu et place du vecteur de Nfft échantillons mappés, délivrant le vecteur de Nfft échantillons transformés.
Ainsi, les lobes secondaires du spectre du signal de marquage obtenu sont optimisés.
Selon un mode de réalisation, l’obtention du signal de marquage comprend une duplication des Nfft échantillons transformés une pluralité de fois délivrant une pluralité de répliques des Nfft échantillons transformés. Le signal de marquage est fonction d’une concaténation des répliques des Nfft échantillons transformés.
Ainsi, une redondance des données transmises est obtenue, permettant un gain de traitement à la réception. De la sorte, une bonne détection du signal de marquage est obtenue quand bien même le rapport du signal de diffusion en tant que tel à bruit est maintenu à un niveau permettant une dégradation négligeable des performances de démodulation.
Selon un mode de réalisation, le procédé de marquage comprend un ajustement d’une amplitude du signal de marquage relativement à une amplitude du signal de diffusion avant l’addition du signal de marquage au signal de diffusion.
Ainsi, le rapport signal à bruit obtenu pendant les traitements à la réception (le signal de marquage étant vu comme un bruit vis-à-vis du signal de diffusion) est réglable.
Selon un mode de réalisation, l’addition du signal de marquage au signal de diffusion se fait de manière synchrone, au moins un échantillon donné du signal de marquage étant additionné avec un échantillon de rang prédéterminé du signal de diffusion.
Ainsi, le signal de marquage peut être par exemple synchronisé sur les données du signal de diffusion servant à la synchronisation de la trame. De la sorte, le signal de marquage peut être associé temporellement de manière fine aux différents trajets du canal de propagation dans lequel le signal de diffusion est diffusé.
Selon un mode de réalisation, le procédé de marquage comprend une diffusion du signal de diffusion marqué par un émetteur d’un réseau de télédiffusion SFN.
Dans un mode de réalisation de l’invention, il est proposé un procédé d’identification d’au moins un signal de marquage additionné à un signal de diffusion correspondant, ledit au moins un signal de marquage étant fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu correspondante. Un tel procédé d’identification comprend, pour un signal reçu comprenant ledit au moins un signal de diffusion :
- une obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage à partir du signal reçu ;
- une obtention d’au moins un signal de marquage attendu ;
- une corrélation effectuée entre, d’une part, la portion de signal et, d’autre part, ledit au moins un signal de marquage attendu délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant ; et
- une identification dudit au moins un signal de marquage à partir au moins dudit au moins un résultat de corrélation et d’au moins une règle d’identification prédéterminée.
Ledit au moins un signal de marquage attendu est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
Par exemple, un signal de diffusion donné dans le signal reçu a été diffusé par un émetteur correspondant d’un réseau de télédiffusion. Dans le cas où plusieurs émetteurs sont en jeu, et lorsque le dispositif réceptionnant le signal reçu est localisé géographiquement dans une zone de couverture de plusieurs des émetteurs en question, le signal reçu résulte de la superposition des signaux de diffusion émis par les émetteurs correspondants.
Dans ce cas, et comme discuté ci-dessus en relation avec le procédé de marquage, les propriétés d’intercorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent par exemple une identification des signaux de diffusion reçus en provenance de différents émetteurs du réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé par émetteur du réseau.
Par ailleurs, les propriétés d’autocorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent, à la réception, d’avoir une résolution temporelle fine dans l’identification du signal de marquage. Ceci permet d’associer précisément un pic donné dans la réponse impulsionnelle du canal à un émetteur du réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses et l’obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre une extraction d’un bloc de Nfft échantillons du signal reçu. La portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses et l’obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction de N blocs consécutifs de Nfft échantillons du signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2 ; et
- une sommation cohérente d’échantillons de même rang de chacun des N blocs consécutifs délivrant un bloc de Nfft échantillons sommés.
La portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons sommés.
Lorsque le (ou les) signal de diffusion a été marqué en mettant en œuvre une duplication des Nfft échantillons du signal de marquage, une redondance est obtenue entre chaque bloc consécutif de Nfft échantillons. Les données utiles étant quant à elles aléatoires d’un bloc de Nfft échantillons à un autre, la sommation cohérente conduit ainsi à un gain de traitement sur le (ou les) signal de marquage permettant de faire ressortir ce dernier par rapport au signal de diffusion.
Selon un mode de réalisation, l’obtention dudit au moins un signal de marquage attendu met en œuvre une étape d’obtention d’un signal de marquage (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités en relation avec le procédé de marquage) sur la base de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses et l’obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction d’un bloc de Nfft échantillons du signal reçu ; et
- une transformation de Fourier du bloc de Nfft échantillons du signal reçu délivrant un bloc correspondant de Nfft échantillons transformés.
La portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons transformés.
Selon un mode de réalisation, l’obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre une transformation de Fourier du bloc de Nfft échantillons sommés délivrant un bloc de Nfft échantillons transformés. La portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons transformés.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses et l’obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction de N blocs consécutifs de Nfft échantillons du signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2 ;
- une transformation de Fourier de chacun des N blocs consécutifs de Nfft échantillons du signal reçu délivrant N blocs correspondants de Nfft échantillons transformés ; et
- une sommation cohérente d’échantillons de même rang de chacun des N blocs de Nfft échantillons transformés délivrant un bloc de Nfft échantillons sommés.
La portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons sommés.
Ainsi, la sommation cohérente ici effectuée dans le domaine fréquentiel conduit également à un gain de traitement sur le (ou les) signal de marquage permettant de faire ressortir ce dernier par rapport au signal de diffusion comme discuté ci-dessus dans le cas d’une sommation cohérente dans le domaine temporel.
Selon un mode de réalisation, le signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses et ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue est représentée par une suite de Nzc échantillons. L’obtention du signal de marquage comprend un mappage des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue vers Nfft échantillons, avec Nzc inférieur ou égal à Nfft, le mappage délivrant un vecteur de Nfft échantillons mappés destinés à moduler les sous-porteuses. Le mappage préserve l’ordonnancement des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue au sein du vecteur de Nfft échantillons mappés. Le signal de marquage attendu est fonction des Nfft échantillons mappés.
Selon un mode de réalisation, lorsque Nzc est strictement inférieur à Nfft, le mappage comprend une mise à zéro des Nfft moins Nzc échantillons ayant une valeur différente des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue parmi les Nfft échantillons mappés.
Selon un mode de réalisation, lors de la mise en œuvre du mappage, les Nzc échantillons mappés ayant une valeur égale aux Nzc échantillons de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue occupent une position centrale dans le vecteur de Nfft échantillons mappés.
Selon un mode de réalisation, l’obtention du signal de marquage attendu comprend une application d’une fenêtre d’apodisation au vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons apodisés. Le signal de marquage attendu est fonction du vecteur de Nfft échantillons apodisés.
Selon un mode de réalisation, la corrélation est effectuée entre, d’une part, NZc échantillons de la portion de signal et, d’autre part, les Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant.
Ainsi, la charge de calcul est réduite.
Selon un mode de réalisation, l’identification dudit au moins un signal de marquage comprend une comparaison dudit au moins un résultat de corrélation avec un seuil prédéterminé. Au moins un signal de marquage attendu est considéré comme un signal de marquage candidat lorsque le résultat de corrélation correspondant est supérieur au seuil prédéterminé.
Selon un mode de réalisation, lorsque pour une pluralité de signaux de marquage attendus, une pluralité de signaux de marquage candidats est obtenue lors de la mise en œuvre des étapes de corrélation et d’identification, la règle d’identification prédéterminée appartient au groupe comprenant :
- aucun signal de marquage n’est considéré comme identifié ;
- chaque signal de marquage candidat est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu ; et
- un signal de marquage candidat dont le résultat de corrélation correspondant est extrémal parmi les résultats de corrélation associés aux signaux de marquage candidats est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu.
Selon un mode de réalisation, l’obtention d’une portion de signal est mise en œuvre une pluralité de fois délivrant une pluralité correspondante de portions différentes de signal représentatives dudit au moins un signal de marquage. La corrélation et l’identification sont mises en œuvre pour chaque portion de signal de la pluralité de portions différentes de signal délivrant une pluralité de signaux de marquage candidats. L’identification met en œuvre en outre une statistique à partir de la pluralité de signaux de marquage candidats délivrant un signal de marquage vraisemblable. La règle d’identification prédéterminée correspond au fait que le signal de marquage vraisemblable est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu.
L’invention concerne également au moins un programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’au moins un procédé tel que décrit précédemment, selon l’un quelconque de ses différents modes de réalisation, lorsqu’il est exécuté sur un ordinateur.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un dispositif de marquage d’un signal de diffusion. Un tel dispositif comprend une machine de calcul reprogrammable ou une machine de calcul dédiée configurée pour :
- obtenir le signal de diffusion ; et
- obtenir un signal de marquage.
La machine de calcul reprogrammable ou la machine de calcul dédiée est également configurée pour marquer le signal de diffusion par addition du signal de marquage au signal de diffusion. Le signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu.
Un tel dispositif de marquage est notamment apte à mettre en œuvre le procédé de marquage selon l’invention (selon l’un quelconque des différents modes de réalisation précités). Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce dispositif sont les mêmes que ceux du procédé de marquage décrit précédemment. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un dispositif d’identification d’au moins un signal de marquage additionné à un signal de diffusion correspondant. Ledit au moins un signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu correspondante. Un tel dispositif comprend une machine de calcul reprogrammable ou une machine de calcul dédiée configurée, pour un signal reçu comprenant ledit au moins un signal de diffusion, pour :
- obtenir une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage à partir du signal reçu ;
- obtenir au moins un signal de marquage attendu ;
- effectuer une corrélation entre, d’une part, la portion de signal et, d’autre part, ledit au moins un signal de marquage attendu délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant ; et
- identifier ledit au moins un signal de marquage à partir au moins dudit au moins un résultat de corrélation et d’au moins une règle d’identification prédéterminée.
Ledit au moins un signal de marquage attendu est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
Un tel dispositif d’identification est notamment apte à mettre en œuvre le procédé d’identification selon l’invention (selon l’un quelconque des différents modes de réalisation précités). Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce dispositif sont les mêmes que ceux du procédé d’identification décrit précédemment. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.
Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
[Fig. 1a], déjà discutée ci-dessus dans la section « Art antérieur et ses inconvénients », illustre un terminal recevant un signal via trois trajets dans un réseau SFN ;
[Fig. 1b], déjà discutée ci-dessus dans la section « Art antérieur et ses inconvénients », illustre la CIR correspondant au canal de propagation tel que vu par le terminal de la Fig. 1a via les signaux qu’il reçoit ;
[Fig. 2]illustre les étapes d’un procédé de marquage d’un signal de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention ;
[Fig. 3a]illustre un exemple de mise en œuvre de l’étape de mappage du procédé de la Fig. 2 ;
[Fig. 3b]illustre un exemple de mise en œuvre de l’étape d’application d’une fenêtre d’apodisation du procédé de la Fig. 2 ;
[Fig. 3c]illustre un exemple de mise en œuvre de l’étape de marquage du procédé de la Fig. 2 ;
[Fig. 4]illustre les blocs fonctionnels d’un dispositif de marquage d’un signal de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention ;
[Fig. 5a]illustre les étapes d’un procédé d’identification d’au moins un signal de marquage selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
[Fig. 5b]illustre les étapes du procédé d’identification d’au moins un signal de marquage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; et
[Fig. 6]illustre les blocs fonctionnels d’un dispositif d’identification d’au moins un signal de marquage selon un mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur le marquage d’un signal de diffusion (e.g. un signal du type OFDM tel que diffusé par exemple dans un réseau de télédiffusion numérique, e.g. du type SFN selon un standard tel que DVB-T/T2, ISDB-T, ATSC-3, DMB, DTTB, etc.) par addition d’un signal de marquage. Une telle addition permet, entre autres, de ne pas utiliser, afin de véhiculer le signal de marquage, des parties du signal de diffusion initialement destinés aux données utiles. De la sorte, le débit de données utiles diffusées n’est pas dégradé.
Par ailleurs, le signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu. Ainsi, les propriétés d’intercorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent, par exemple à la réception, une identification des signaux reçus en provenance de différents émetteurs d’un réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau. De même, les propriétés d’autocorrélation des séquences de Zaddoff-Chu permettent d’avoir une résolution temporelle fine dans l’identification du signal de marquage. Ceci permet d’associer précisément un pic donné de la réponse impulsionnelle du canal à un émetteur du réseau de télédiffusion, e.g. lorsqu’un signal de marquage différent est utilisé pour chaque émetteur du réseau.
On présente désormais, en relation avec laFig. 2les étapes d’un procédé de marquage d’un signal de diffusion selon un mode de réalisation. Certaines étapes du procédé de la Fig. 2 sont par ailleurs discutées plus en détails en relation avec lesFig. 3a,Fig. 3betFig. 3c.
Lors d’uneétape E200, un signal de diffusion est obtenu. Par exemple, les échantillons I et Q des branches en phase et en quadrature représentant les parties réelle et imaginaire de l’enveloppe complexe du signal de diffusion sont fournies au dispositif 400 de marquage (tel que décrit ci-dessous en relation avec la Fig. 4). Dans d’autres implémentations, le dispositif 400 reçoit les données à diffuser et génère lui-même le signal de diffusion (e.g. les échantillons I et Q précités).
Lors d’uneétape E210, un signal de marquage est obtenu. Plus particulièrement, le signal de marquage est fonction d’une séquence de Zaddoff-Chu.
Par exemple, la séquence de Zadoff-Chu est représentée par Nzc échantillons générés à l’aide de la formule suivante :
Avec :
- un entier représentant l’index de l’échantillon de séquence ;
- un entier représentant le numéro de séquence ; et
- .
Ainsi, le module de chaque échantillon est unitaire. Par ailleurs, la transformée de Fourrier d’une séquence de Zadoff-Chu est une autre séquence de Zadoff-Chu. La cross-corrélation de deux séquences différentes (i.e. deux séquences de numéro différents) de Nzc échantillons est constante et égale a lorsque Nzc est un nombre premier. Enfin, l’autocorrélation d’une séquence de Zadoff-Chu est non nulle uniquement pour un décalage cyclique égal à n*Nzc, avec n un nombre entier.
Par exemple, lorsque le signal de diffusion est un signal tel que diffusé dans un réseau de télédiffusion numérique (e.g. du type SFN selon un standard tel que DVB-T/T2, ISDB-T, ATSC-3, DMB, DTTB, etc.), des séquences différentes de Zadoff-Chu sont associées à des émetteurs différents afin de pouvoir identifier à la réception la provenance d’un signal de marquage reçu. Dans ce but, on peut par exemple :
- Choisir des séquences de Zadoff-Chu différentes pour chaque émetteur en jouant sur la valeur de
- Choisir des séquences de Zadoff-Chu avec la même racine
- Faire une combinaison de a) et b).
Lorsque le signal de marquage est un signal du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses, l’obtention du signal de marquage met en œuvre uneétape E210ade mappage des Nzc échantillons représentatifs de la séquence de Zaddoff-Chu vers Nfft échantillons, avec Nzc inférieur ou égal à Nfft. Comme illustré sur la Fig. 3a, le mappage délivre un vecteur de Nfft échantillons mappés destinés à moduler les sous-porteuses. Chaque échantillon (complexe) de la séquence de Zadoff-chu est mappé sur une porteuse différente. Le mappage est ici effectué sur des sous-porteuses contiguës et préserve l’ordonnancement des Nzc échantillons représentatifs de la séquence de Zaddoff-Chu au sein du vecteur de Nfft échantillons mappés.
Dans le mode de réalisation illustré sur la Fig. 3a, Nzc est strictement inférieur à Nfft et le mappage comprend une mise à zéro des Nfft moins Nzc échantillons ayant une valeur différente des Nzc échantillons représentatifs de la séquence de Zaddoff-Chu parmi les Nfft échantillons mappés.
Ainsi, le nombre Nzc d’échantillons de la séquence de Zaddoff-Chu peut être choisi différent du nombre de points de la transformée de Fourier mise en œuvre pour générer les symboles OFDM. Ceci permet d’optimiser les performances et la charge calculatoire des traitements. Par exemple, il peut être choisi un nombre Nzc premier d’échantillons de la séquence de Zaddoff-Chu afin d’obtenir des performances optimales en termes d’autocorrélation et d’intercorrélation, et une puissance de deux pour le nombre Nfft de points de la transformée de Fourier afin d’implémenter cette dernière selon un algorithme efficace de transformée de Fourier rapide.
Par ailleurs, dans le mode de réalisation de la Fig. 3a, lors de la mise en œuvre du mappage, les Nzc échantillons mappés ayant une valeur égale aux Nzc échantillons de la séquence de Zaddoff-Chu occupent une position centrale dans le vecteur de Nfft échantillons mappés.
De retour à la Fig. 2, l’obtention du signal de marquage comprend uneétape E210bd’application d’une fenêtre d’apodisation au vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons apodisés. La mise en œuvre de ce mode de réalisation est illustrée par exemple sur la Fig. 3b dans laquelle les sous-porteuses de fréquence minimale ou maximale sont atténuées graduellement par l’application de la fenêtre d’apodisation.
L’obtention du signal de marquage comprend également uneétape E210cde transformation de Fourier du vecteur de Nfft échantillons apodisés délivrant un vecteur de Nfft échantillons transformés. Le signal de marquage est ainsi fonction des Nfft échantillons transformés. L’application de la séquence de Zaddoff-Chu dans le domaine fréquentiel permet de contrôler précisément le spectre du signal de marquage obtenu.
Dans le mode de réalisation de la Fig. 2, l’étape E210b d’application de la fenêtre d’apodisation permet de maitriser les lobes secondaires du spectre du signal de marquage obtenu afin de respecter les contraintes de pollution des canaux adjacents. Dans d’autres modes de réalisation, une telle fenêtre n’est pas appliquée et l’étape E210b n’est pas mise en œuvre. Dans ce cas, lors de l’étape E210c, la transformation de Fourier est appliquée au vecteur de Nfft échantillons mappés, en lieu et place du vecteur de Nfft échantillons apodisés, délivrant le vecteur de Nfft échantillons transformés.
De retour à la Fig. 2, l’obtention du signal de marquage comprend uneétape E210dde duplication des Nfft échantillons transformés une pluralité de fois délivrant une pluralité de répliques des Nfft échantillons transformés. Le signal de marquage est ainsi fonction d’une concaténation des répliques des Nfft échantillons transformés.
Ainsi, une redondance des données transmises est obtenue, permettant un gain de traitement à la réception via une sommation cohérente des échantillons de même rang de chacune des répliques des Nfft échantillons transformés comme détaillé ci-dessous en relation avec l’étape E500b du procédé des Fig. 5a et Fig. 5b.
Dans d’autres modes de réalisation non illustrés, une telle étape E210d de duplication n’est pas mise en œuvre et aucun gain de traitement n’est obtenu à la réception.
Dans certains modes de réalisation, un tel signal de marquage est préalablement calculé et stocké en mémoire. Dans ce cas, l’étape E210 correspond par exemple à une lecture du signal de marquage dans la mémoire en question. Dans d’autres modes de réalisation, les échantillons du signal de marquage sont calculés à la volée en fonction des besoins.
Dans d’autres modes de réalisation, plusieurs séquences de Zaddoff-Chu sont utilisées pour obtenir un même signal de marquage, e.g. afin de robustifier le marquage obtenu. Par exemple, l’étape E210a, éventuellement en conjonction avec l’étape E210b, est appliquée une pluralité de fois avec une séquence de Zaddoff-Chu différente à chaque fois. Une pluralité de blocs de Nfft échantillons est ainsi obtenue auxquels sont appliqués une transformation de Fourier. Le signal de marquage est ainsi fonction d’une concaténation des blocs de Nfft échantillons transformés. Un gain de traitement à la réception est là encore obtenu à la réception via une sommation cohérente des échantillons de même rang de chacun des blocs de Nfft échantillons transformés en tenant compte des séquences de Zaddoff-Chu présentes dans chaque bloc.
De retour à la Fig. 2, le procédé de marquage comprend uneétape E220d’ajustement de l’amplitude du signal de marquage relativement à l’amplitude du signal de diffusion.
Ainsi, le rapport signal à bruit obtenu pendant les traitements à la réception (le signal de marquage étant vu comme un bruit vis-à-vis du signal de diffusion) est réglable.
Dans d’autres modes de réalisation non illustrés, une telle étape E220 d’ajustement n’est pas mise en œuvre et le signal de diffusion est marqué avec le signal de marquage tel qu’obtenu lors de la mise en œuvre de l’étape E210.
De retour à la Fig. 2, le procédé de marquage comprend uneétape E230de marquage du signal de diffusion par addition du signal de marquage au signal de diffusion.
Le marquage du signal de diffusion via l’addition du signal de marquage au signal de diffusion permet de ne pas utiliser, afin de véhiculer le signal de marquage, des parties du signal de diffusion initialement destinées aux données utiles. De la sorte, le débit de données utiles diffusées n’est pas dégradé.
Par ailleurs, dans le cas où l’étape E210d de duplication est mise en œuvre, les différentes répliques des Nfft échantillons transformés se trouvent additionnées à différentes données utiles. Ainsi, lors de la sommation cohérente des échantillons de même rang de chacune des répliques des Nfft échantillons transformés (comme détaillé ci-dessous en relation avec l’étape E500b du procédé des Fig. 5a et Fig. 5b), les données utiles se somment de façon destructive et non pas de manière cohérente en amplitude et phase comme le font les échantillons de même rang de chacune des répliques. Ainsi, le gain de traitement est obtenu. De la sorte, une bonne détection du signal de marquage est obtenue quand bien même le rapport entre la puissance du signal de marquage par rapport à la puissance du signal de diffusion est maintenu à un niveau permettant une démodulation des données utiles sans dégradation apparente.
Dans le mode de réalisation illustré sur la Fig. 3c, l’addition du signal de marquage au signal de diffusion se fait de manière synchrone. Par exemple les échantillons du signal de marquage sont additionnés aux échantillons correspondants du signal de diffusion de sorte qu’un échantillon donné du signal de marquage soit additionné avec un échantillon de rang prédéterminé du signal de diffusion. Dans le cas décrit ci-dessus en relation avec l’étape E200 dans lequel le dispositif 400 reçoit les échantillons I et Q de l’enveloppe complexe du signal de diffusion, le dispositif 400 reçoit par exemple une information de synchronisation, un signal de synchronisation, etc., indiquant l’instant d’insertion des échantillons du signal de marquage avec les échantillons correspondants du signal de diffusion. Par exemple, le signal de marquage est synchronisé sur les données du signal de diffusion servant à la synchronisation de la trame. Dans l’exemple de la Fig. 3c, de telles données servant à l’estimation de canal se situent au début de la trame N+1 suivant la trame N. De la sorte, le signal de marquage est associé temporellement de manière fine aux différents trajets du canal de propagation dans lequel le signal de diffusion est diffusé.
LaFig. 4présente un exemple de structure d’un dispositif 400 de marquage d’un signal de diffusion selon un mode de réalisation de l’invention. Plus particulièrement, un tel dispositif 400 permet la mise en œuvre du procédé de la Fig. 2. Le dispositif 400 comprend une mémoire vive 403 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 402 équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte 401 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l’initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 403 avant d'être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 402.
Cette Fig. 4 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser les moyens compris dans le dispositif 400, afin qu’il effectue certaines étapes du procédé détaillé ci-dessus, en relation avec la Fig. 2 (dans l’un quelconque des différents modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). Dans le cas où les moyens compris dans le dispositif 400 sont réalisés avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c’est-à-dire la séquence d’instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 400 est localisé au niveau d’un émetteur d’un réseau de télédiffusion, e.g. du type SFN selon un standard tel que DVB-T/T2, ISDB-T, ATSC-3, DMB, DTTB, etc.. Par exemple, le dispositif 400 est compris dans le premier 110a ou le deuxième 110b émetteur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 400 est compris dans un modulateur localisé au niveau d’un tel émetteur.
On présente désormais, en relation avec laFig. 5ales étapes d’un procédé d’identification d’au moins un signal de marquage selonun premier mode de réalisationde l’invention. Dans ce premier mode de réalisation, la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510 décrite ci-dessous est implémentée dans le domaine temporel.
Un tel procédé est mis en œuvre par un dispositif 600 d’identification (tel que décrit ci-dessous en relation avec la Fig. 6) traitant un signal reçu comprenant un ou plusieurs signaux de diffusions. Le signal reçu est par exemple délivré au dispositif 600 par un récepteur synchronisé en temps et en fréquence sur le canal radiofréquence utilisé par le réseau de télédiffusion.
Plus particulièrement, le ou les signaux de diffusions sont marqués via la mise en œuvre du procédé de marquage décrit ci-dessus en relation avec la Fig. 2 (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités). Ainsi, le ou les signaux de diffusions véhiculent chacun un signal de marquage correspondant.
Par exemple, le dispositif 600 d’identification est compris dans le terminal 100 et le signal reçu comprend les signaux de diffusion diffusés par les premier 110a et deuxième 110b émetteurs. Chacun des signaux de diffusion en question véhicule un signal de marquage correspondant dans le but de pouvoir identifier l’émetteur à l’origine d’un pic dans une CIR analysée au niveau du terminal 100.
De retour à la Fig. 5a, lors d’uneétape E500, une portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est obtenue à partir du signal reçu.
Pour ce faire, lorsque le ou les signaux de marquage sont du type OFDM comprenant Nfft sous-porteuses, lors d’uneétape E500a, N blocs consécutifs de Nfft échantillons sont extraits du signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2.
Lors d’uneétape E500b, une sommation cohérente d’échantillons de même rang de chacun des N blocs consécutifs délivre un bloc de Nfft échantillons sommés. La portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons sommés.
Ainsi, lorsque le ou les signaux de diffusion ont été marqués en mettant en œuvre une duplication des Nfft échantillons du signal de marquage (cf. étape E210d décrite ci-dessus en relation avec la Fig. 2), une redondance est obtenue entre chaque bloc consécutif de Nfft échantillons. Les données utiles véhiculées par le ou les signaux de diffusion étant quant à elles aléatoires d’un bloc de Nfft échantillons à un autre, la sommation cohérente conduit ainsi à un gain de traitement sur le ou les signaux de marquage permettant de faire ressortir ce dernier par rapport à ou aux signaux de diffusion.
Dans d’autres modes de réalisation non illustrés, l’étape E500b de sommation cohérente n’est pas mise en œuvre. Dans ce cas, un seul bloc de Nfft échantillons est extrait du signal reçu. La portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons en question.
De retour à la Fig. 5a, un ou plusieurs signaux de marquage attendus sont obtenus. Dans ce premier mode de réalisation dans lequel la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510 décrite ci-dessous est implémentée dans le domaine temporel, le ou les signaux de marquage attendus sont obtenus par mise en œuvre de l’étape E210 (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités) décrite ci-dessus en relation avec la Fig. 2. Cependant, dans le cadre du procédé d’identification, l’étape E210 (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités) est mise en œuvre sur la base de la ou les séquences de Zaddoff-Chu attendues en lieu et place de la ou les séquences de Zaddoff-Chu mises en œuvre au niveau du procédé de marquage.
Par exemple, le même mode de réalisation de l’étape E210 est mis en œuvre à la fois afin d’obtenir le signal de marquage au niveau du procédé de marquage décrit ci-dessus en relation avec la Fig. 2 et le procédé d’identification présentement décrit. De la sorte, les performances globales sont optimisées. Dans d’autres variantes, des modes de réalisation différents de l’étape E210 sont mis en œuvre dans le procédé de marquage et dans le procédé d’identification. Par exemple, l’étape E210b d’application d’une fenêtre d’apodisation est mise en œuvre uniquement au niveau du procédé de marquage afin de maitriser les lobes secondaires du signal de marquage, et pas au niveau du procédé d’identification afin de réduire la charge de calcul.
Lors d’uneétape E510, une corrélation est effectuée entre, d’une part, la portion de signal et, d’autre part, le ou les signaux de marquage attendus délivrant un ou plusieurs résultats de corrélation correspondants. Comme décrit ci-dessus, dans ce premier mode de réalisation du procédé d’identification, la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510 est implémentée dans le domaine temporel.
Lors d’uneétape E520, le ou les signaux de marquage véhiculés par le ou les signaux de diffusion reçus sont identifiés à partir au moins :
- du ou des résultats de corrélation ; et
- d’une ou plusieurs règles d’identification prédéterminées.
Plus particulièrement, dans certains modes de réalisation, l’étape E520 comprend une comparaison du ou des résultats de corrélation avec un seuil prédéterminé. Un signal de marquage attendu est considéré comme un signal de marquage candidat lorsque le résultat de corrélation correspondant est supérieur au seuil prédéterminé correspondant.
Dans certains modes de réalisation, lorsque pour une pluralité de signaux de marquage attendus, une pluralité de signaux de marquage candidats est obtenue lors de la mise en œuvre des étapes E510 de corrélation et E520 d’identification, la règle d’identification prédéterminée appartient au groupe comprenant :
- aucun signal de marquage n’est considéré comme identifié (plusieurs signaux de marquage candidats étant considéré comme un facteur éliminatoire, e.g. lorsqu’un seul signal de marquage était effectivement attendu en pratique même si plusieurs ont été testés) ;
- chaque signal de marquage candidat est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu ; et
- un signal de marquage candidat dont le résultat de corrélation correspondant est extrémal parmi les résultats de corrélation associés aux signaux de marquage candidats est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu.
Dans certains modes de réalisation, l’étape E500 d’obtention d’une portion de signal est mise en œuvre une pluralité de fois délivrant une pluralité correspondante de portions différentes de signal représentatives du ou des signaux de marquage. Les étapes E510 de corrélation et E520 d’identification sont mises en œuvre pour chaque portion de signal de la pluralité de portions différentes de signal délivrant une pluralité de signaux de marquage candidats. L’étape E520 d’identification met en œuvre en outre une statistique à partir de la pluralité de signaux de marquage candidats délivrant un signal de marquage vraisemblable. La règle d’identification prédéterminée correspond au fait que le signal de marquage vraisemblable est considéré comme identifiant un signal de marquage dans le signal reçu.
On présente désormais, en relation avec laFig. 5bles étapes du procédé d’identification d’au moins un signal de marquage selonun deuxième mode de réalisationde l’invention. Contrairement au mode de réalisation décrit ci-dessus en relation avec la Fig. 5a, dans ce deuxième mode de réalisation la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510’ décrite ci-dessous est implémentée dans le domaine fréquentiel.
Ainsi, l’étape E500’d’obtention d’une portion de signal représentative du ou des signaux de marquage comprend les étapes E500a et E500b de la Fig. 5a (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités). En outre, l’étape E500’ comprend une étape E500c de transformation de Fourier du bloc de Nfft échantillons sommés délivré par la mise en œuvre de l’étape E500b. La mise en œuvre de l’étape E500c délivre un bloc de Nfft échantillons transformés. La portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons transformés.
Dans d’autres modes de réalisation de l’étape E500’, la sommation cohérente est effectuée après la transformation de Fourier. En d’autres termes, l’étape E500c de transformation de Fourier est effectuée avant l’étape E500b de sommation cohérente. Dans ces modes de réalisation, l’étape E500’ met ainsi en œuvre :
- l’étape E500a d’extraction de N blocs consécutifs de Nfft échantillons du signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2 ;
- l’étape E500c de transformation de Fourier de chacun des N blocs consécutifs de Nfft échantillons du signal reçu délivrant N blocs correspondants de Nfft échantillons transformés ; et
- l’étape E500b de sommation cohérente d’échantillons de même rang de chacun des N blocs de Nfft échantillons transformés délivrant un bloc de Nfft échantillons sommés.
La portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons sommés.
La sommation cohérente effectuée dans le domaine fréquentiel conduit également à un gain de traitement sur le ou les signaux de marquage permettant de faire ressortir ces derniers par rapport au signal de diffusion selon le même principe que discuté ci-dessus dans le cas d’une sommation cohérente dans le domaine temporel.
Dans d’autres modes de réalisation non illustrés, l’étape E500b de sommation cohérente n’est pas mise en œuvre. Dans ce cas, un seul bloc de Nfft échantillons est extrait du signal reçu. Une transformation de Fourier du bloc de Nfft échantillons extrait du signal reçu délivre un bloc correspondant de Nfft échantillons transformés. La portion de signal représentative du ou des signaux de marquage est fonction du bloc de Nfft échantillons transformés en question.
De retour à la Fig. 5b, un ou plusieurs signaux de marquage attendus sont obtenus par mise en œuvre d’uneétape E210’.
Plus particulièrement, l’étape E210’ comprend l’étape E210a de mappage (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités) décrite ci-dessus en relation avec la Fig. 2, mais avec une mise en œuvre de l’étape en question sur la base de la ou les séquences de Zaddoff-Chu attendues en lieu et place de la ou les séquences de Zaddoff-Chu mises en œuvre au niveau du procédé de marquage. Ainsi, le ou les signaux de marquage attendus mis en œuvre dans le mode de réalisation de la Fig. 5b sont des signaux fréquentiels.
Dans certains modes de réalisation, l’étape E210’ comprend en outre l’étape E210b (selon l’un quelconque des modes de réalisation précités) d’application d’une fenêtre d’apodisation telle que décrite ci-dessus en relation avec la Fig. 2. Ainsi, les performances de la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510’ sont améliorées dans le cas où le signal de marquage devant être identifié a été obtenu par mise en œuvre du procédé de marquage selon un mode de réalisation comprenant également l’étape E210b d’apodisation.
Lors d’uneétape E510’, une corrélation est effectuée entre, d’une part, la portion de signal et, d’autre part, le ou les signaux de marquage attendus délivrant un ou plusieurs résultats de corrélation correspondants. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation du procédé d’identification, la corrélation mise en œuvre lors de l’étape E510’ est implémentée dans le domaine fréquentiel.
Dans des modes de réalisation, lorsque Nzc est strictement inférieur à Nfft, la corrélation est effectuée entre, d’une part, NZc échantillons de la portion de signal et, d’autre part, les Nzc échantillons représentatifs de la ou les séquences de Zaddoff-Chu attendues délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant. Ainsi, la charge de calcul de la corrélation est réduite.
De retour à la Fig. 5b, le procédé d’identification selon le deuxième mode de réalisation illustré sur cette figure comprend l’étape E520 d’identification (selon l’un quelconque des modes de réalisation précité) décrite ci-dessus en relation avec la Fig. 5a.
LaFig. 6présente un exemple de structure d’un dispositif 600 d’identification d’au moins un signal de marquage selon un mode de réalisation de l’invention. Plus particulièrement, un tel dispositif 600 permet la mise en œuvre du procédé des Fig. 5a et Fig. 5b. Le dispositif 600 comprend une mémoire vive 603 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 602 équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte 601 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l’initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 603 avant d'être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 602.
Cette Fig. 6 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser les moyens compris dans le dispositif 600, afin qu’il effectue certaines étapes du procédé détaillé ci-dessus, en relation avec les Fig. 5a et Fig. 5b (dans l’un quelconque des différents modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). Dans le cas où les moyens compris dans le dispositif 600 sont réalisés avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c’est-à-dire la séquence d’instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 600 est localisé au niveau d’un terminal, par exemple le terminal 100.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 600 est compris dans un équipement de surveillance d’un réseau de télédiffusion numérique, e.g. du type SFN selon un standard tel que DVB-T/T2, ISDB-T, ATSC-3, DMB, DTTB, etc..
Claims (22)
- Procédé de marquage d’un signal de diffusion, ledit procédé comprenant :
- une obtention (E200) dudit signal de diffusion ; et
- une obtention (E210) d’un signal de marquage,
caractérisé en ce qu’il comprend en outre un marquage (E230) dudit signal de diffusion par addition dudit signal de marquage audit signal de diffusion,
et en ce queledit signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu.
- Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit signal de marquage est un signal du type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplex » en anglais) comprenant Nfft sous-porteuses,
dans lequel ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu est représentée par une suite de Nzc échantillons,
et dans lequel ladite obtention dudit signal de marquage comprend :
- un mappage (E210a) des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu vers Nfft échantillons, avec Nzc inférieur ou égal à Nfft, ledit mappage délivrant un vecteur de Nfft échantillons mappés destinés à moduler lesdites sous-porteuses, ledit mappage préservant l’ordonnancement desdits Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu au sein dudit vecteur de Nfft échantillons mappés ; et
- une transformation (E210c) de Fourier dudit vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons transformés,
ledit signal de marquage étant fonction desdits Nfft échantillons transformés.
- Procédé selon la revendication 2 dans lequel, lorsque Nzc est strictement inférieur à Nfft, ledit mappage comprend une mise à zéro des Nfft moins Nzc échantillons ayant une valeur différente desdits Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu parmi lesdits Nfft échantillons mappés.
- Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ladite obtention dudit signal de marquage comprend une application (E210b) d’une fenêtre d’apodisation audit vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons apodisés,
ladite transformation de Fourier étant appliquée audit vecteur de Nfft échantillons apodisés, en lieu et place dudit vecteur de Nfft échantillons mappés, délivrant ledit vecteur de Nfft échantillons transformés.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 dans lequel ladite obtention dudit signal de marquage comprend une duplication (E210d) desdits Nfft échantillons transformés une pluralité de fois délivrant une pluralité de répliques desdits Nfft échantillons transformés,
ledit signal de marquage étant fonction d’une concaténation desdites répliques desdits Nfft échantillons transformés.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 comprenant un ajustement (E220) d’une amplitude dudit signal de marquage relativement à une amplitude dudit signal de diffusion avant ladite addition audit signal de diffusion.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel ladite addition dudit signal de marquage audit signal de diffusion se fait de manière synchrone, au moins un échantillon donné dudit signal de marquage étant additionné avec un échantillon de rang prédéterminé dudit signal de diffusion.
- Procédé d’identification d’au moins un signal de marquage additionné à un signal de diffusion correspondant, ledit au moins un signal de marquage étant fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu correspondante,
caractérisé en ce qu’il comprend, pour un signal reçu comprenant ledit au moins un signal de diffusion :
- une obtention (E500, E500’) d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage à partir dudit signal reçu ;
- une obtention (E210, E210’) d’au moins un signal de marquage attendu ;
- une corrélation (E510, E510’) effectuée entre, d’une part, ladite portion de signal et, d’autre part, ledit au moins un signal de marquage attendu délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant ; et
- une identification (E520) dudit au moins un signal de marquage à partir au moins dudit au moins un résultat de corrélation et d’au moins une règle d’identification prédéterminée,
et en queledit au moins un signal de marquage attendu est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
- Procédé selon la revendication 8 dans lequel ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplex » en anglais) comprenant Nfft sous-porteuses,
et dans lequel ladite obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction (E500a) de N blocs consécutifs de Nfft échantillons dudit signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2 ; et
- une sommation (E500b) cohérente d’échantillons de même rang de chacun desdits N blocs consécutifs délivrant un bloc de Nfft échantillons sommés,
ladite portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage étant fonction dudit bloc de Nfft échantillons sommés.
- Procédé selon la revendication 8 ou 9 dans lequel ladite obtention dudit au moins un signal de marquage attendu met en œuvre une étape d’obtention (E210) d’un signal de marquage selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 sur la base de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
- Procédé selon la revendication 8 dans lequel ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplex » en anglais) comprenant Nfft sous-porteuses,
et dans lequel ladite obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction (E500a) d’un bloc de Nfft échantillons dudit signal reçu ; et
- une transformation (E500c) de Fourier dudit bloc de Nfft échantillons dudit signal reçu délivrant un bloc correspondant de Nfft échantillons transformés,
ladite portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage étant fonction dudit bloc de Nfft échantillons transformés.
- Procédé selon la revendication 9 dans lequel ladite obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre une transformation (E500c) de Fourier dudit bloc de Nfft échantillons sommés délivrant un bloc de Nfft échantillons transformés,
ladite portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage étant fonction dudit bloc de Nfft échantillons transformés.
- Procédé selon la revendication 8 dans lequel ledit au moins un signal de marquage est un signal du type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplex » en anglais) comprenant Nfft sous-porteuses,
et dans lequel ladite obtention d’une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage met en œuvre :
- une extraction (E500a) de N blocs consécutifs de Nfft échantillons dudit signal reçu, avec N un entier supérieur ou égal à 2 ;
- une transformation (E500c) de Fourier de chacun desdits N blocs consécutifs de Nfft échantillons dudit signal reçu délivrant N blocs correspondants de Nfft échantillons transformés ; et
- une sommation (E500b) cohérente d’échantillons de même rang de chacun desdits N blocs de Nfft échantillons transformés délivrant un bloc de Nfft échantillons sommés,
ladite portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage étant fonction dudit bloc de Nfft échantillons sommés.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue est représentée par une suite de Nzc échantillons,
et dans lequel ladite obtention dudit signal de marquage comprend un mappage des Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue vers Nfft échantillons, avec Nzc inférieur ou égal à Nfft, ledit mappage délivrant un vecteur de Nfft échantillons mappés destinés à moduler lesdites sous-porteuses, ledit mappage préservant l’ordonnancement desdits Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue au sein dudit vecteur de Nfft échantillons mappés,
ledit signal de marquage attendu étant fonction desdits Nfft échantillons mappés.
- Procédé selon la revendication 14 dans lequel, lorsque Nzc est strictement inférieur à Nfft, ledit mappage comprend une mise à zéro des Nfft moins Nzc échantillons ayant une valeur différente desdits Nzc échantillons représentatifs de ladite au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue parmi lesdits Nfft échantillons mappés.
- Procédé selon la revendication 14 ou 15, dans lequel ladite obtention dudit signal de marquage attendu comprend une application d’une fenêtre d’apodisation audit vecteur de Nfft échantillons mappés délivrant un vecteur de Nfft échantillons apodisés,
ledit signal de marquage attendu étant fonction dudit vecteur de Nfft échantillons apodisés.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 16 dans lequel ladite identification dudit au moins un signal de marquage comprend une comparaison dudit au moins un résultat de corrélation avec un seuil prédéterminé,
au moins un signal de marquage attendu étant considéré comme un signal de marquage candidat lorsque le résultat de corrélation correspondant est supérieur audit seuil prédéterminé.
- Procédé selon la revendication 17 dans lequel, lorsque pour une pluralité de signaux de marquage attendus, une pluralité de signaux de marquage candidats est obtenue lors de la mise en œuvre desdites étapes de corrélation et d’identification, ladite règle d’identification prédéterminée appartient au groupe comprenant :
- aucun signal de marquage n’est considéré comme identifié ;
- chaque signal de marquage candidat est considéré comme identifiant un signal de marquage dans ledit signal reçu ; et
- un signal de marquage candidat dont le résultat de corrélation correspondant est extrémal parmi les résultats de corrélation associés auxdits signaux de marquage candidats est considéré comme identifiant un signal de marquage dans ledit signal reçu.
- Procédé selon la revendication 17 dans lequel ladite obtention d’une portion de signal est mise en œuvre une pluralité de fois délivrant une pluralité correspondante de portions différentes de signal représentatives dudit au moins un signal de marquage,
dans lequel ladite corrélation et ladite identification sont mises en œuvre pour chaque portion de signal de ladite pluralité de portions différentes de signal délivrant une pluralité de signaux de marquage candidats, ladite identification mettant en œuvre en outre une statistique à partir de ladite pluralité de signaux de marquage candidats délivrant un signal de marquage vraisemblable,
et dans lequel ladite règle d’identification prédéterminée correspond au fait que le signal de marquage vraisemblable est considéré comme identifiant un signal de marquage dans ledit signal reçu.
- Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 19, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
- Dispositif (400) de marquage d’un signal de diffusion,
ledit dispositif comprenant une machine de calcul reprogrammable (402) ou une machine de calcul dédiée configurée pour :
- obtenir ledit signal de diffusion ; et
- obtenir un signal de marquage,
caractérisé en ce queladite machine de calcul reprogrammable ou ladite machine de calcul dédiée est également configurée pour marquer ledit signal de diffusion par addition dudit signal de marquage audit signal de diffusion,
et en ce queledit signal de marquage est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu.
- Dispositif (600) d’identification d’au moins un signal de marquage additionné à un signal de diffusion correspondant, ledit au moins un signal de marquage étant fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu correspondante,
caractérisé en ce qu’il comprend une machine de calcul reprogrammable (602) ou une machine de calcul dédiée configurée, pour un signal reçu comprenant ledit au moins un signal de diffusion, pour :
- obtenir une portion de signal représentative dudit au moins un signal de marquage à partir dudit signal reçu ;
- obtenir au moins un signal de marquage attendu ;
- effectuer une corrélation entre, d’une part, ladite portion de signal et, d’autre part, ledit au moins un signal de marquage attendu délivrant au moins un résultat de corrélation correspondant ; et
- identifier ledit au moins un signal de marquage à partir au moins dudit au moins un résultat de corrélation et d’au moins une règle d’identification prédéterminée,
et en queledit au moins un signal de marquage attendu est fonction d’au moins une séquence de Zaddoff-Chu attendue.
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2019
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2020
- 2020-09-18 WO PCT/EP2020/076098 patent/WO2021053137A1/fr active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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