WO2005018128A2 - Method for the digital filtering of a useful radio communication signal and corresponding radio communication device - Google Patents

Method for the digital filtering of a useful radio communication signal and corresponding radio communication device Download PDF

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WO2005018128A2
WO2005018128A2 PCT/FR2004/002112 FR2004002112W WO2005018128A2 WO 2005018128 A2 WO2005018128 A2 WO 2005018128A2 FR 2004002112 W FR2004002112 W FR 2004002112W WO 2005018128 A2 WO2005018128 A2 WO 2005018128A2
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useful
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filtering
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Franck Bietrix
Brice Mathieu
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Definitions

  • the field of the invention is that of radiocommunications. More specifically, the invention relates to a technique for digital filtering of a useful radiocommunication signal.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the field of digital receivers in low intermediate frequency, which are conventionally used in the field of radiocommunications.
  • the general architecture of such digital receivers is illustrated in FIG. 1.
  • This architecture known as of the Weaver type, comprises an antenna 10, on which the signal is received, and a low noise amplifier 11 (or LNA for “Low Noise Amplifier”). ), intended to compensate for the attenuation suffered by the signal on the way of its radio transmission.
  • a quadrature mixer which converts the signal received at the RF frequency into an intermediate frequency IF (for “Intermediate Frequency”), using a local oscillator LO (for “Local Oscillator”) 13.
  • the signal converted into frequency then passes through an automatic analog gain control device AGC (for “Automatic Gain Controller”) 14, a low pass anti-aliasing filter LPF (for “Low Pass Filter”) 15, and finally an analog-digital converter ADC (for “Analog-to-Digital Converter”) 16.
  • AGC automatic analog gain control device
  • LPF for “Low Pass Filter”
  • ADC Analog-to-Digital Converter
  • the IF intermediate frequency is generally close to the channel spacing, in particular for technologies of the GSM type (“ Global System for Mobile Communications ”, a global mobile communications system).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • the imperfect adaptation of phase and amplitude of the channels I and Q constitutes a major problem, which results in insufficient rejection of the image frequency band. , and therefore the appearance of an interfering signal detrimental to good reception of the useful signal, as explained below.
  • the image signal can be 40 to 90 dB more powerful than the useful signal.
  • the antenna 10 receives a channel centered on an RF frequency (typically of the order of a few MHz), of width approximately 200 kHz.
  • the adjacent channels have a higher power than that of the channel centered on RF.
  • FIGS. 2a and 2b illustrate the case of a low intermediate frequency receiver operating on a radiocommunication network of the type GSM, GPRS or EDGE; the value of the intermediate frequency IF is 200 kHz, so that the interfering signal is the bi-adjacent channel 22, which can be up to 41 dB more powerful than the useful signal 21.
  • the maximum performance that can be achieved by mixers the most efficient analog signals being conventionally of the order of 35 dB, the interfering signal 22 is therefore approximately 6 dB above the useful signal 21.
  • the interfering signals which are superimposed on the useful signal have a power at least 9 dB lower than that of the useful signal.
  • the image rejection obtained by the structure of the mixer is therefore not sufficient, and it is necessary to correct the faults of the receiver of FIG. 1 to cancel the interference existing between the useful channel 21 and bi-adjacent 22.
  • the low intermediate frequency receivers as illustrated in FIG. 1 must integrate an interference cancellation system, either in the analog domain, or in the digital domain. 2.
  • Analog methods such as polyphase filtering or analog-digital sigma-delta band-pass quadrature conversion, allow the image to be deleted before scanning.
  • a disadvantage of these methods is that they are expensive, since they involve an increase in the surface area of silicon comprising the analog components.
  • Another disadvantage of these methods is that they involve a high complexity of design of the analog part.
  • Other approaches use dedicated components to estimate the faults of the receiver by means of an external test tone (in English "test tone") (or a test signal coming from the transmission path).
  • test tone in English "test tone”
  • a disadvantage of these approaches however, is that they require special wiring to calibrate the receiver, wiring that is no longer used once the receiver is calibrated.
  • other methods which constitute the closest prior art to the present invention, are digital methods which are based on an adaptive cancellation of the interference.
  • the adaptation of the coefficients of the filter is carried out from the estimation error 34, which makes it possible to calculate an update of the filtering coefficients.
  • a disadvantage of this technique of the prior art is that it makes it possible to obtain a good estimate of the useful signal only under certain conditions of power of the interfering signal. Indeed, it has been found that the useful signal extracted according to this technique was not of satisfactory quality when the interfering signal, which is superimposed on the useful signal in the reference signal, is not sufficiently powerful compared to the useful signal. In other words, a drawback of this technique of the prior art is that it gives very poor results when the reference signal is correlated with the useful signal.
  • an objective of the invention is to provide a technique for filtering a useful digital radiocommunication signal which exhibits satisfactory performance whatever the power level of an interfering signal affecting the useful signal that is desired recover.
  • the invention aims to provide such a technique which has satisfactory performance regardless of the power level of an image signal affecting the useful signal during transposition into intermediate frequency.
  • Another objective of the invention is to implement such a technique which makes it possible to adapt the filtering of the useful signal to variations in temperature or operating conditions of a receiver of this signal.
  • the invention also aims to provide such a technique which is simple to implement and inexpensive to implement.
  • the invention also aims to provide such a technique which improves image rejection compared to the techniques of the prior art.
  • the invention also aims to implement such a technique which makes it possible to improve the quality of reception of a useful digital radiocommunication signal compared to the techniques of the prior art. 4.
  • Main characteristics of the invention are achieved using a method of filtering a useful radiocommunication signal.
  • such a method implements a digital adaptive filter, and comprises: - a step of calculating coefficients of said digital adaptive filter, delivering a periodic update of said coefficients, and a step of controlling the updating of said coefficients of said filter as a function of at least one predetermined criterion.
  • the invention is based on a completely new and inventive approach to the filtering of a useful radiocommunication signal, implementing a digital adaptive filter of the signal.
  • the invention proposes a technique making it possible to extract a useful signal with satisfactory quality in all conditions.
  • the invention proposes to introduce a criterion conditioning the activation or the stopping of the updating of the coefficients of the adaptive filter.
  • a criterion conditioning the activation or the stopping of the updating of the coefficients of the adaptive filter.
  • said control step makes it possible to control the convergence step of said calculation step.
  • said predetermined criterion implements a comparison of the powers of said useful signal and of an interfering signal capable of disturbing said useful signal.
  • said control step suspends the updating of said coefficients when the ratio between said useful signal and said interfering signal is greater than a first predetermined threshold.
  • this is done on the convergence step of the algorithm for calculating the coefficients. We can thus continue to carry out the continuous calculation of the coefficients, but using a step equal to zero, so that the coefficients remain unchanged, and are therefore not updated in the digital filter.
  • said first predetermined threshold P ut e P r mte ferent is between -30dB and 0 dB.
  • said control step suspends the updating of said coefficients when the power of said interfering signal is less than a second predetermined threshold.
  • the Level 1 Control software programs a gain value on the reception chain, so that the dynamics of the channel received (useful) approaches a given setpoint. . This gain is chosen by making a supposition on the power of the useful channel (from power measurements made regularly on this channel for example).
  • the dynamic of the digital signal on the useful signal branch is constant (of value equal to the setpoint)
  • the dynamic in the interfering signal branch varies.
  • an absolute threshold on the power in the interfering signal branch below which the updating of the filter coefficients is stopped. It's important to note that this threshold therefore does not correspond to a “real” power transported on the interfering channel, but to the power of the digital signal in the interfering signal branch, after application of the gain programmed by the Level 1 control software.
  • said first and / or second predetermined thresholds are integrated into the quantification of said useful signals and / or interfere.
  • the power threshold which causes the blocking of the updating of the coefficients of the digital filter can be implicitly integrated in the quantization of the signals.
  • the updating of the filter automatically stops when the interfering signal is strictly zero. In a floating point representation of the signals, this case is almost impossible, because the signal is never strictly zero, and the updating of the coefficients is therefore never strictly stopped.
  • this case can occur.
  • the inventors of the present patent application propose to quantify the signal interfere, so that its value becomes less than the least significant bit (that is to say zero in an integer representation) when the deviation of the powers satisfies the criterion of the threshold exposed above.
  • said first and / or second predetermined thresholds are stored in a memory.
  • a filtering method is implemented in a first component and / or an RF processing module, and said memory is an element of a second component and / or baseband processing module.
  • such a filtering method comprises a step of writing by said second component and / or module in a register of said first component and / or module.
  • said interfering signal is the conjugate complex of said useful signal.
  • said digital adaptive filtering is an intermediate frequency filtering, said useful signal is centered on said intermediate frequency, and said interfering signal is centered on the opposite of said intermediate frequency.
  • filtering at intermediate frequency is meant here, and throughout the document, the filtering of a digitized radio signal after its transposition into intermediate frequency.
  • said intermediate frequency is substantially equal to the frequency width of said useful signal.
  • said control step implements an image rejection algorithm.
  • the control step can also implement an algorithm for compensating for the effects of an imbalance on the I and Q channels of a quadrature digital receiver. For example, this algorithm can be similar to that proposed by Valkama and Renfors in the aforementioned article.
  • the invention also relates to a radiocommunication device comprising means for processing a useful radiocommunication signal.
  • said processing means comprise a digital adaptive filter, and such a device comprises: means for calculating coefficients of said digital adaptive filter, delivering a periodic update of said coefficients, - means for controlling updating said coefficients of said filter based on at least one predetermined criterion.
  • said control step makes it possible to control the convergence step of said calculation step.
  • said processing means are digital processing means implementing a Weaver type radio architecture, as described above in relation to FIG. 1. 5.
  • FIG. 1 presents a block diagram of the adaptive filtering device of the invention comprising a mechanism for controlling the calculation of the filter coefficients. 6.
  • a digital receiver at low intermediate frequency advantageously implements an adaptive interference cancellation algorithm, of the type of that proposed by Valkama and Renfors, mentioned above.
  • the observation of the useful channel 33 is that of the channel centered on the positive intermediate frequency + IF. This channel corresponds to the combination of the useful signal 42 and the image signal, which is superimposed thereon (see FIG. 2B) during the transposition into intermediate frequency.
  • the reference signal 31 is the channel centered on the negative intermediate frequency -IF. As illustrated in FIG.
  • this channel is mainly composed of the interfering signal 41 at full power (that is to say not attenuated by the analog mixer), provided that the bi-adjacent is sufficiently more powerful than the useful signal 42.
  • the interfering signal is the bi-adjacent of the useful signal. With another intermediate frequency value, the signal interfering could for example be the signal adjacent to the useful signal).
  • the interference cancellation system of the invention operates on the baseband channels. The two channels in + IF and -IF are both converted into baseband, and undergo low-pass filtering, in order to generate the observation of the useful channel 33 and the conjugate complex of the reference channel 31.
  • the invention indeed proposes to cease all updating of the coefficients of the adaptive filter 30 when the interfering signal 41 is no longer sufficiently powerful with respect to the useful signal 42, so as to maintain the convergence of the filter 30 towards correct values.
  • the filter 30 is initialized by means of unit coefficients.
  • the coefficients calculation block 50 calculates, from the error estimate 34, an update of the coefficients of the filter 30, so that the adaptive filter 30 converges to an optimum filter, making it possible to compensate for the problems as well as possible. image rejection.
  • Block 50 can for example implement a LMS (for English “Least Mean Square”) or RLS (for English) calculation algorithm.
  • This block 50 for calculating the coefficients of the filter 30 is controlled by a block 51 for controlling the updating of the coefficients, which activates or suspends the updating of the coefficients of the filter 30, according to a predetermined criterion.
  • the coefficients of the filter 30 are not always updated in the adaptive filter, but can remain unchanged for some time.
  • the calculation block 50 can continue to rotate: in fact, the control block 51 can play on the step of the calculation algorithm implemented in the calculation block 50, so that this step is equal to zero when it is not desired to update the coefficients of the filter.
  • the control block 51 receives as input, on the one hand, an evaluation 52 of the power of the useful signal 21, and, on the other hand, an evaluation 53 of the power of the image signal 22 capable of disturbing the useful signal.
  • the means for evaluating these powers are not part of the present invention and have therefore not been shown in FIG. 5.
  • the control block 51 includes means for comparing the powers 52 and 53 of the useful signal 21 and image signal 22. When the ratio of the powers between the useful signal and the image signal is greater than a predetermined threshold (preferably between -30 dB and 0 dB), the control block 51 sends to the calculation block 50 a stop command, so as to suspend the updating of the coefficients of the filter 30.
  • This stop command can be binary (SUSPEND or ACTIVATE), or allow flexible decision-making.
  • the command includes the value to be assigned to the step of the calculation algorithm implemented in block 50, so as to be able to gently regulate the speed of convergence of the adaptive filter 30, via the setting step. up to date with its coefficients.
  • the filter 30 therefore continues to operate , but with constant coefficients; in other words, the signal is always filtered in -IF, but this filtering is carried out with constant coefficients, so as to avoid any divergence of the system, and therefore any degradation of the quality of the estimation of the useful signal.
  • the signal in -IF after filtering, is subtracted from the signal in + IF, so as to recover the useful signal. Any adaptation of the filter 30 is thus stopped, until the ratio of the powers of the useful signal and the image signal calculated by the control block 51 falls below the fixed threshold, and a new activation command is not therefore transmitted to the block for calculating the coefficients 50, for a new updating of the filter coefficients.
  • the adaptive filter 30 of the invention therefore converges towards the optimum filter when the interferent is sufficiently powerful with respect to the useful signal.
  • the interference cancellation system of the invention can follow the evolution of the receiver faults, due to temperature variations, change of frequency band, aging of the receiver or, more generally, changes in operating conditions. Otherwise, the filter 30 is not updated.
  • the power ratio is not calculated by the control block 51 but the admissible power threshold is integrated in the quantization of the signals, for example in the comma change fixed, as described earlier in this document.

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Abstract

The invention relates to a method of filtering a useful radio communication signal. According to the invention, one such method involves the use of a digital adaptive filter. The inventive method comprises the following steps, namely: a step consisting in calculating the coefficients of the digital adaptive filter, such as to provide a periodic update of said coefficients; and a step consisting in controlling the convergence pitch of the aforementioned calculation step according to at least one pre-determined criterion.

Description

Procédé de filtrage numérique d'un signal de radiocommunication utile et dispositif de radiocommunication correspondant. 1. Domaine de l'invention 1.1 Domaine général Le domaine de l'invention est celui des radiocommunications. Plus précisément, l'invention concerne une technique de filtrage numérique d'un signal de radiocommunication utile. 1.2 Domaine particulier des récepteurs numériques en fréquence intermédiaire basse L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, au domaine des récepteurs numériques en fréquence intermédiaire basse, qui sont classiquement utilisés dans le domaine des radiocommunications. L'architecture générale de tels récepteurs numériques est illustrée sur la figure 1. Cette architecture, dite de type Weaver, comprend une antenne 10, sur laquelle est reçu le signal, et un amplificateur faible bruit 11 (ou LNA pour « Low Noise Amplifier »), destiné à compenser l'atténuation subie par le signal sur le chemin de sa transmission radio. Elle comprend également un mélangeur en quadrature, qui convertit le signal reçu à la fréquence RF en une fréquence intermédiaire IF (pour « Intermediate Frequency »), grâce à un oscillateur local LO (pour « Local Oscillator ») 13. Le signal converti en fréquence traverse ensuite un dispositif de contrôle automatique de gain analogique AGC (pour « Automatic Gain Controller ») 14, un filtre passe-bas anti-repliement LPF (pour « Low Pass Filter ») 15, et enfin un convertisseur analogique-numérique ADC (pour « Analog-to-Digital Converter ») 16. Les deux composantes en quadrature I et Q du signal alimentent un processeur de type DSP (pour « Digital Signal Processor ») 17. Pour un bon fonctionnement d'un tel récepteur numérique, il est nécessaire d'obtenir un certain rapport signal à bruit. Or, dans les récepteurs numériques de type LIF (pour « Low Intermediate Frequency », ou « fréquence intermédiaire basse ») ou NZIF (pour « Near Zéro Intermediate Frequency », ou « fréquence intermédiaire proche de zéro »), la fréquence intermédiaire IF est généralement proche de l'espacement du canal, notamment pour les technologies de type GSM (« Global System for Mobile Communications », système mondial de communications mobiles). Une réjection d'image suffisante nécessite donc un filtrage analogique complexe ou un traitement de signal numérique dédié. En effet, au vu de l'architecture à fréquence intermédiaire basse illustrée en figure 1, l'adaptation imparfaite de phase et d'amplitude des voies I et Q constitue un problème majeur, qui résulte en une réjection insuffisante de la bande de fréquence image, et donc en l'apparition d'un signal interfèrent nuisible à une bonne réception du signal utile, comme expliqué ci-dessous. Une réjection d'image infinie peut être théoriquement obtenue pour une conversion en fréquence basse dans laquelle les deux composantes en quadrature I et Q du signal sont parfaitement équilibrées. Cependant, les composants analogiques constituant un récepteur de radiocommunication présentent des tolérances finies, qui introduisent un déséquilibre entre les phases et entre les amplitudes du signal analogique. En conséquence, le convertisseur en fréquence analogique mélange le signal utile et le signal image, ce qui produit une réjection d'image finie. Bien qu'une conception soigneuse de la partie analogique du récepteur de la figure 1 permette d'obtenir une atténuation du signal image de l'ordre de 35 dB, il est cependant nécessaire de réaliser une compensation efficace du déséquilibre des composantes I et Q. En effet, en fonction du type de réseau de radiocommunication considéré (GSM, GPRS, EDGE, etc.) et de la valeur de la fréquence intermédiaire, le signal image peut être de 40 à 90 dB plus puissant que le signal utile. Ainsi, pour un réseau de type GSM par exemple, l'antenne 10 reçoit un canal centré sur une fréquence RF (typiquement de l'ordre de quelques MHz), de largeur 200 kHz environ. Dans le cas le plus défavorable spécifié par la norme GSM, les canaux adjacents sont de puissance supérieure à celle du canal centré sur RF. Ceci peut être modélisé mathématiquement par un mélangeur en quadrature présentant un signal d'oscillateur local déséquilibré, que l'on peut 5 écrire sous la forme : xw(ή = cos(ω Ot) - jgs (ωwt + φ) où g représente le déséquilibre en amplitude, φ le déséquilibre en phase, et où ω = 2πf . Cette relation peut également être exprimée sous la forme :0 xw(t) = K^ *""' + K2e}ωu3t où les coefficients de déséquilibre Kj et K2 sont donnés
Figure imgf000005_0001
L'atténuation de l'image obtenue grâce à la conversion en fréquence en quadrature analogique est ensuite définie par :
Figure imgf000005_0002
En définissant z(t) comme l'équivalent en bande de base de la bande de fréquence d'intérêt, contenant le signal utile et le signal image, le signal reçu sur l'antenne 10 du récepteur de la figure 1 est : rRF(t) = 2ïft{z(t)eiω">'} = z(t)eJ°">t + z*(t)e- i0'0 Le signal analogique complexe, après conversion en quadrature à la fréquence intermédiaire et filtrage passe-bas, peut être exprimé sous la forme : rIF(t) = KlZ(t) + K2z (t) Le second terme de cette dernière équation résulte de l'existence de déséquilibres et représente l'image (à savoir le canal image du canal référencé 225 sur la figure 2a) qui interfère avec le signal utile 21, ainsi qu'illustré sur les figures 2a (spectre du signal reçu r^t) au niveau de l'étage RF) et 2b (spectre du signal reçu r]F(t) au niveau de l'étage en fréquence intermédiaire IF). Ces figures 2a et 2b illustrent le cas d'un récepteur à fréquence intermédiaire basse fonctionnant sur un réseau de radiocommunication de type GSM, GPRS ou EDGE ; la valeur de la fréquence intermédiaire IF est de 200 kHz, de sorte que le signal interfèrent est le canal bi-adjacent 22, qui peut être jusqu'à 41 dB plus puissant que le signal utile 21. Les performances maximales que peuvent atteindre les mélangeurs analogiques les plus performants étant classiquement de l'ordre de 35 dB, le signal interfèrent 22 se trouve donc environ 6 dB au-dessus du signal utile 21. Or, il est couramment admis que, pour pouvoir atteindre des performances satisfaisantes lors du décodage du signal utile, il est nécessaire que les signaux interférents qui se superposent au signal utile présentent une puissance inférieure d'au moins 9 dB à celle du signal utile. La réjection d'image obtenue de par la structure du mélangeur n'est donc pas suffisante, et il est nécessaire de corriger les défauts du récepteur de la figure 1 pour annuler l'interférence existant entre les canaux utile 21 et bi-adjacent 22. Pour ce faire, les récepteurs à fréquence intermédiaire basse tels qu'illustrés en figure 1 doivent intégrer un système d'annulation d'interférence, soit dans le domaine analogique, soit dans le domaine numérique. 2. Méthodes de l'art antérieur et inconvénients de ces méthodes Il existe à ce jour plusieurs techniques connues permettant d'améliorer la réjection d'image dans les récepteurs à fréquence intermédiaire basse. Des méthodes analogiques, telles que le filtrage polyphasé ou la conversion analogique-numérique sigma-delta passe bande en quadrature permettent de supprimer l'image avant numérisation. Un inconvénient de ces méthodes est qu'elles sont coûteuses, car elles impliquent une augmentation de la surface de silicium comprenant les composants analogiques. Un autre inconvénient de ces méthodes est qu'elles impliquent une forte complexité de conception de la partie analogique. D'autres approches utilisent des composants dédiés pour estimer les défauts du récepteur au moyen d'un signal d'essai (en anglais « test tone ») externe (ou d'un signal d'essai provenant du chemin de transmission). Cependant, un inconvénient de ces approches est qu'elles nécessitent un câblage spécial pour calibrer le récepteur, câblage qui n'est plus utilisé une fois le récepteur calibré. Enfin, d'autres méthodes, qui constituent l'art antérieur le plus proche de la présente invention, sont des méthodes numériques qui reposent sur une annulation adaptative de l'interférence. Ainsi, Valkama et Renfors dans « Advanced methods for I/Q Imbalance Compensation in Communication Receivers » (IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 49, No. 10, Octobre 2001) ont proposé un algorithme d'annulation adaptative de l'interférence, selon lequel le terme interfèrent est estimé par filtrage adaptatif 30 d'un signal de référence 31, ainsi qu'illustré en figure 3. L'estimation résultante 32 du signal interfèrent, obtenue par filtrage, est ensuite soustraite à l'observation du canal utile 33, pour en déduire une bonne estimation du signal utile seul. Afin de calculer une estimation précise 32 du signal interfèrent, le signal de référence 31 doit être fortement corrélé à l' interfèrent, et, idéalement, non corrélé au signal utile 33. L'adaptation des coefficients du filtre est réalisée à partir de l'erreur d'estimation 34, qui permet de calculer une mise à jour des coefficients de filtrage. Un inconvénient de cette technique de l'art antérieur est qu'elle ne permet d'obtenir une bonne estimation du signal utile que sous certaines conditions de puissance du signal interfèrent. En effet, on a constaté que le signal utile extrait selon cette technique n'était pas de qualité satisfaisante lorsque le signal interfèrent, qui se superpose au signal utile dans le signal de référence, n'est pas suffisamment puissant par rapport au signal utile. En d'autres termes, un inconvénient de cette technique de l'art antérieur est qu'elle donne de très mauvais résultats lorsque le signal de référence est corrélé au signal utile. Ces inconvénients, observés dans le cas particulier de récepteurs numériques en fréquence intermédiaire basse, sont directement transposables au cas plus général d'un filtrage d'un signal de radiocommunication numérique quelconque, qu'il soit en fréquence RF ou en bande de base par exemple. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de filtrage d'un signal de radiocommunication utile numérique qui présente des performances satisfaisantes quel que soit le niveau de puissance d'un signal interfèrent affectant le signal utile que l'on souhaite récupérer. Notamment, dans le cas particulier d'un filtrage en fréquence intermédiaire (on notera que par « filtrage en fréquence intermédiaire » on entend ici, et dans toute la suite du document, le filtrage d'un signal radio numérisé après sa transposition en fréquence intermédiaire), l'invention a pour objectif de fournir une telle technique qui présente des performances satisfaisantes quel que soit le niveau de puissance d'un signal image affectant le signal utile lors de la transposition en fréquence intermédiaire. Un autre objectif de l'invention est de mettre en œuvre une telle technique qui permette d'adapter le filtrage du signal utile à des variations de température ou de conditions de fonctionnement d'un récepteur de ce signal. L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple à implémenter et peu coûteuse à mettre en œuvre. L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'améliorer la réjection d'image par rapport aux techniques de l'art antérieur. L'invention a aussi pour objectif de mettre en œuvre une telle technique qui permette d'améliorer la qualité de réception d'un signal de radiocommunication utile numérique par rapport aux techniques de l'art antérieur. 4. Caractéristiques principales de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de filtrage d'un signal de radiocommunication utile. Selon l'invention, un tel procédé met en œuvre un filtre adaptatif numérique, et comprend : - une étape de calcul de coefficients dudit filtre adaptatif numérique, délivrant une mise à jour périodique desdits coefficients, et une étape de contrôle de l'actualisation desdits coefficients dudit filtre en fonction d'au moins un critère prédéterminé. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive du filtrage d'un signal de radiocommunication utile, mettant en œuvre un filtre adaptatif numérique du signal. Alors que les techniques de filtrage adaptatif proposées dans l'art antérieur ne fonctionnaient de manière satisfaisante que sous certaines hypothèses restrictives, liées notamment à la puissance du signal interfèrent affectant un signal utile, l'invention propose une technique permettant d'extraire un signal utile avec une qualité satisfaisante en toutes conditions. Pour ce faire, l'invention propose d'introduire un critère conditionnant l'activation ou l'arrêt de la mise à jour des coefficients du filtre adaptatif. Ainsi, on peut avantageusement prendre une décision binaire de suspension ou d'activation de l'actualisation des coefficients, et par exemple cesser toute mise à jour des coefficients de filtrage, lorsqu'un critère prédéterminé n'est pas vérifié. On peut également prendre une décision souple quant à la mise à jour des coefficients de filtrage, lorsque les circonstances sont telles qu'on ne peut pas obtenir de convergence rapide du filtre, et qu'une mise à jour de ces coefficients ne permettrait donc pas d'améliorer la qualité de réception du signal utile. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ladite étape de contrôle permet de contrôler le pas de convergence de ladite étape de calcul. On peut alors choisir de cesser toute mise à jour des coefficients de filtrage, en jouant sur le pas de convergence de l'algorithme de calcul des coefficients, ou prendre une décision plus souple quant à leur actualisation, grâce à l'utilisation d'un algorithme à pas variable. Avantageusement, ledit critère prédéterminé met en œuvre une comparaison des puissances dudit signal utile et d'un signal interfèrent susceptible de perturber ledit signal utile. Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, ladite étape de contrôle suspend la mise à jour desdits coefficients lorsque le rapport entre ledit signal utile et ledit signal interfèrent est supérieur à un premier seuil prédéterminé. Dans une variante de réalisation de l'invention, on joue pour ce faire sur le pas de convergence de l'algorithme de calcul des coefficients. On peut ainsi continuer à procéder au calcul continu des coefficients, mais en utilisant un pas égal à zéro, de sorte que les coefficients restent inchangés, et ne sont donc pas mis à jour dans le filtre numérique. Dans une autre variante de réalisation de l'invention, on peut également, sans modifier le pas de convergence de l'algorithme, cesser tout simplement toute actualisation des coefficients du filtre, c'est-à-dire ne plus fournir la mise à jour des coefficients en entrée du filtre. Préférentiellement, ledit premier seuil prédéterminé de Putae Pmterférent est compris entre -30 dB et 0 dB. Selon une deuxième caractéristique avantageuse de l'invention, ladite étape de contrôle suspend la mise à jour desdits coefficients lorsque la puissance dudit signal interfèrent est inférieure à un deuxième seuil prédéterminé. Dans ce cas, lors de la programmation des réceptions radio, le logiciel de Contrôle de Niveau 1 programme une valeur de gain sur la chaîne de réception, de manière à ce que la dynamique du canal reçu (utile) se rapproche d'une consigne donnée. Ce gain est choisi en faisant une supposition sur la puissance du canal utile (à partir des mesures de puissance faites régulièrement sur ce canal par exemple). En faisant l'approximation que la dynamique du signal numérique sur la branche du signal utile est constante (de valeur égale à la consigne), seule la dynamique dans la branche du signal interfèrent varie. On peut alors considérer un seuil absolu sur la puissance dans la branche du signal interfèrent en dessous duquel l'actualisation des coefficients de filtrage est stoppée. Il est important de remarquer que ce seuil ne correspond donc pas à une puissance « réelle » transportée sur le canal interfèrent, mais à la puissance du signal numérique dans la branche du signal interfèrent, après application du gain programmé par le logiciel de Contrôle de Niveau 1. Avantageusement, lesdits premier et/ou deuxième seuils prédéterminés sont intégrés dans la quantification desdits signaux utile et/ou interfèrent. Il n'est ainsi pas nécessaire de procéder à un calcul du rapport des puissances des signaux utile et interfèrent : le seuil en puissance qui provoque le blocage de la mise à jour des coefficients du filtre numérique peut être implicitement intégré dans la quantification des signaux. En effet, dans les algorithmes de filtrage numérique adaptatif de type LMS ou RLS, la mise à jour du filtre cesse automatiquement lorsque le signal interfèrent est strictement nul. Dans une représentation en virgule flottante des signaux, ce cas est quasiment impossible, car le signal n'est jamais strictement nul, et la mise à jour des coefficients n'est donc jamais strictement stoppée. En revanche, dans une implémentation réaliste du filtrage où les signaux ont une dynamique finie, ce cas peut se produire. Au lieu d'implémenter un calcul des deux puissances des signaux interfèrent et utile, et une comparaison de ces puissances, dont la sortie pilote le contrôle de la mise à jour des coefficients, les inventeurs de la présente demande de brevet proposent de quantifier le signal interfèrent, de façon à ce que sa valeur devienne inférieure au bit le moins significatif (c'est-à-dire nul dans une représentation entière) lorsque l'écart des puissances satisfait le critère du seuil exposé ci-dessus. Pour ce faire, on choisit un gain numérique sur la branche du signal interfèrent, supérieur d'une certaine valeur constante (liée au seuil) au gain dans la branche du signal utile ; on peut également ajouter un gain numérique supplémentaire sur la branche du signal interfèrent par rapport au gain identique sur les deux branches des signaux interfèrent et utile. De manière préférentielle, lesdits premier et/ou deuxième seuils prédéterminés sont stockés dans une mémoire. Avantageusement, un tel procédé de filtrage est mis en œuvre dans un premier composant et/ou un module de traitement RF, et ladite mémoire est un élément d'un second composant et/ou module de traitement en bande de base. De manière avantageuse, un tel procédé de filtrage comprend une étape d'écriture par ledit second composant et/ou module dans un registre dudit premier composant et/ou module. Selon une caractéristique particulière de l'invention, ledit signal interfèrent est le complexe conjugué dudit signal utile. Selon une variante avantageuse de l'invention, ledit filtrage adaptatif numérique est un filtrage en fréquence intermédiaire, ledit signal utile est centré sur ladite fréquence intermédiaire, et ledit signal interfèrent est centré sur l'opposé de ladite fréquence intermédiaire. On rappelle que par « filtrage en fréquence intermédiaire », on entend ici, et dans tout le document, le filtrage d'un signal radio numérisé après sa transposition en fréquence intermédiaire. De manière préférentielle, ladite fréquence intermédiaire est sensiblement égale à la largeur fréquentielle dudit signal utile. Préférentiellement, ladite étape de contrôle met en œuvre un algorithme de réjection d'image. L'étape de contrôle peut également mettre en œuvre un algorithme de compensation des effets d'un déséquilibre sur les voies I et Q d'un récepteur numérique en quadrature. Par exemple, cet algorithme peut être semblable à celui proposé par Valkama et Renfors dans l'article précité. L'invention concerne aussi un dispositif de radiocommunication comprenant des moyens de traitement d'un signal de radiocommunication utile. Selon l'invention, lesdits moyens de traitement comprennent un filtre adaptatif numérique, et un tel dispositif comprend : des moyens de calcul de coefficients dudit filtre adaptatif numérique, délivrant une mise à jour périodique desdits coefficients, - des moyens de contrôle de l'actualisation desdits coefficients dudit filtre en fonction d'au moins un critère prédéterminé. Selon une caractéristique avantageuse, ladite étape de contrôle permet de contrôler le pas de convergence de ladite étape de calcul. Avantageusement, lesdits moyens de traitement sont des moyens de traitement numérique mettant en œuvre une architecture radio de type Weaver, telle que décrite précédemment en relation avec la figure 1. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1, déjà commentée en relation avec l'art antérieur, présente l'architecture générale d'un récepteur numérique à fréquence intermédiaire basse ; - les figures 2A et 2B, déjà commentées en relation avec l'art antérieur, illustrent le spectre d'un signal reçu par le récepteur de la figure 1, à l'étage RF d'une part, et à l'étage IF d'autre part ; la figure 3, également décrite en relation avec l'art antérieur, présente le principe général de la méthode d'annulation adaptative de l'interférence mise en œuvre par la présente invention ; la figure 4 illustre le modèle équivalent en bande de base des défauts du récepteur de la figure 1 et le système de réjection d'image mis en œuvre par la présente invention ; la figure 5 présente un synoptique du dispositif de filtrage adaptatif de l'invention comprenant un mécanisme de contrôle du calcul des coefficients de filtrage. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention Le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre d'un critère prédéterminé de suspension de la mise à jour de coefficients d'un filtre adaptatif numérique. Par souci de simplification, on décrit, dans toute la suite de ce document, un mode de réalisation particulier de l'invention dans le cadre d'un récepteur numérique en fréquence intermédiaire basse. L'Homme du Métier étendra sans difficulté cet enseignement au cas plus général d'un filtrage numérique quelconque d'un signal utile, quelle que soit sa fréquence (RF, bande de base, etc.). On présente, en relation avec la figure 4, une modélisation des défauts dus au déséquilibre I/Q d'un récepteur numérique de la figure 1, et du système de réjection d'image par filtrage adaptatif mis en œuvre selon l'invention. Un récepteur numérique à fréquence intermédiaire basse selon l'invention met avantageusement en œuvre un algorithme d'annulation d'interférence adaptatif, du type de celui proposé par Valkama et Renfors, mentionné ci-dessus. A l'étage en fréquence intermédiaire IF, l'observation du canal utile 33 est celle du canal centré sur la fréquence intermédiaire positive +IF. Ce canal correspond à la combinaison du signal utile 42 et du signal image, qui s'y superpose (voir figure 2B) lors de la transposition en fréquence intermédiaire. Afin d'éviter d'avoir à utiliser un signal d'essai (ou « test tone »), le signal de référence 31 est le canal centré sur la fréquence intermédiaire négative -IF. Comme illustré sur la figure 2B, ce canal est principalement composé du signal interfèrent 41 à pleine puissance (c'est-à-dire non atténué par le mélangeur analogique), à condition que le bi-adjacent soit suffisamment plus puissant que le signal utile 42. (On notera que, du fait du choix particulier de la fréquence intermédiaire dans ce mode de réalisation, à savoir 200 kHz, le signal interfèrent est le bi-adjacent du signal utile. Avec une autre valeur de fréquence intermédiaire, le signal interfèrent pourrait par exemple être le signal adjacent au signal utile). Le système d'annulation d'interférence de l'invention opère sur les canaux en bande de base. Les deux canaux en +IF et -IF sont tous deux convertis en bande de base, et subissent un filtrage passe-bas, afin de générer l'observation du canal utile 33 et le complexe conjugué du canal de référence 31. En soustrayant l'interférent en -IF à l'observation en +IF, on retrouve le signal utile. Cependant, l'implémentation d'un tel algorithme ne permet de retrouver un signal utile de bonne qualité que sous certaines conditions. En effet, pour un bon fonctionnement de cet algorithme, l'hypothèse selon laquelle l'image en -IF est quasiment uniquement constituée du canal bi-adjacent 22 au signal utile 21 doit être vérifiée. Or, cette hypothèse n'est vérifiée que si le bi-adjacent 22, constituant le signal interfèrent 41, est suffisamment puissant par rapport au signal utile 21, 42. On présente désormais, en relation avec la figure 5, le mécanisme d'arrêt de la mise à jour des coefficients de filtrage mis en œuvre selon l'invention. L'invention propose en effet de cesser toute mise à jour des coefficients du filtre adaptatif 30 lorsque le signal interfèrent 41 n'est plus suffisamment puissant par rapport au signal utile 42, de façon à maintenir la convergence du filtre 30 vers des valeurs correctes. Lors de la mise en œuvre du dispositif de filtrage en fréquence intermédiaire de l'invention, le filtre 30 est initialisé au moyen de coefficients unitaires. Le bloc 50 de calcul des coefficients calcule, à partir de l'estimation d'erreur 34, une mise à jour des coefficients du filtre 30, de façon que le filtre adaptatif 30 converge vers un filtre optimum, permettant de compenser au mieux les problèmes de réjection d'image. Le bloc 50 peut par exemple mettre en œuvre un algorithme de calcul de type LMS (pour l'anglais « Least Mean Square ») ou RLS (pour l'anglaisMethod for digital filtering of a useful radiocommunication signal and corresponding radiocommunication device. 1. Field of the invention 1.1 General field The field of the invention is that of radiocommunications. More specifically, the invention relates to a technique for digital filtering of a useful radiocommunication signal. 1.2 Particular field of digital receivers in low intermediate frequency The invention applies in particular, but not exclusively, to the field of digital receivers in low intermediate frequency, which are conventionally used in the field of radiocommunications. The general architecture of such digital receivers is illustrated in FIG. 1. This architecture, known as of the Weaver type, comprises an antenna 10, on which the signal is received, and a low noise amplifier 11 (or LNA for “Low Noise Amplifier”). ), intended to compensate for the attenuation suffered by the signal on the way of its radio transmission. It also includes a quadrature mixer, which converts the signal received at the RF frequency into an intermediate frequency IF (for “Intermediate Frequency”), using a local oscillator LO (for “Local Oscillator”) 13. The signal converted into frequency then passes through an automatic analog gain control device AGC (for “Automatic Gain Controller”) 14, a low pass anti-aliasing filter LPF (for “Low Pass Filter”) 15, and finally an analog-digital converter ADC (for “Analog-to-Digital Converter”) 16. The two components in quadrature I and Q of the signal feed a processor of DSP type (for “Digital Signal Processor”) 17. For a good functioning of such a digital receiver, it is necessary to obtain a certain signal-to-noise ratio. However, in digital LIF type receivers (for “Low Intermediate Frequency”, or “intermediate frequency low ”) or NZIF (for“ Near Zero Intermediate Frequency ”or“ intermediate frequency close to zero ”), the IF intermediate frequency is generally close to the channel spacing, in particular for technologies of the GSM type (“ Global System for Mobile Communications ”, a global mobile communications system). Sufficient image rejection therefore requires complex analog filtering or dedicated digital signal processing. Indeed, in view of the architecture at low intermediate frequency illustrated in FIG. 1, the imperfect adaptation of phase and amplitude of the channels I and Q constitutes a major problem, which results in insufficient rejection of the image frequency band. , and therefore the appearance of an interfering signal detrimental to good reception of the useful signal, as explained below. An infinite image rejection can be theoretically obtained for a conversion to low frequency in which the two components in quadrature I and Q of the signal are perfectly balanced. However, the analog components constituting a radiocommunication receiver have finite tolerances, which introduce an imbalance between the phases and between the amplitudes of the analog signal. Consequently, the analog frequency converter mixes the useful signal and the image signal, which produces a finite image rejection. Although a careful design of the analog part of the receiver in FIG. 1 makes it possible to obtain an attenuation of the image signal of the order of 35 dB, it is however necessary to carry out an effective compensation for the imbalance of the components I and Q. Indeed, depending on the type of radio network considered (GSM, GPRS, EDGE, etc.) and the value of the intermediate frequency, the image signal can be 40 to 90 dB more powerful than the useful signal. Thus, for a GSM type network for example, the antenna 10 receives a channel centered on an RF frequency (typically of the order of a few MHz), of width approximately 200 kHz. In the worst case specified by the standard GSM, the adjacent channels have a higher power than that of the channel centered on RF. This can be mathematically modeled by a quadrature mixer presenting an unbalanced local oscillator signal, which can be written in the form: x w (ή = c os (ω O t) - jgs (ω w t + φ ) where g represents the amplitude imbalance, φ the phase imbalance, and where ω = 2πf. This relation can also be expressed in the form: 0 x w (t) = K ^ * ""'+ K 2 e } ωu3t where the imbalance coefficients Kj and K 2 are given
Figure imgf000005_0001
The attenuation of the image obtained by converting frequency to analog quadrature is then defined by:
Figure imgf000005_0002
By defining z (t) as the baseband equivalent of the frequency band of interest, containing the useful signal and the image signal, the signal received on the antenna 10 of the receiver of FIG. 1 is: r RF (t) = 2ïft {z (t) e iω ">'} = z (t) e J °"> t + z * (t) e- i0 ' 0 The complex analog signal, after conversion to quadrature at frequency intermediate and low-pass filtering, can be expressed in the form: r IF (t) = K lZ (t) + K 2 z (t) The second term of this last equation results from the existence of imbalances and represents the image (namely the image channel of the channel referenced 225 in FIG. 2a) which interferes with the useful signal 21, as illustrated in FIGS. 2a (spectrum of the received signal r ^ t) at the level of the RF stage) and 2b (spectrum of the received signal r ] F (t) at the stage of the intermediate frequency IF). These FIGS. 2a and 2b illustrate the case of a low intermediate frequency receiver operating on a radiocommunication network of the type GSM, GPRS or EDGE; the value of the intermediate frequency IF is 200 kHz, so that the interfering signal is the bi-adjacent channel 22, which can be up to 41 dB more powerful than the useful signal 21. The maximum performance that can be achieved by mixers the most efficient analog signals being conventionally of the order of 35 dB, the interfering signal 22 is therefore approximately 6 dB above the useful signal 21. However, it is commonly accepted that, in order to be able to achieve satisfactory performance when decoding the useful signal, it is necessary that the interfering signals which are superimposed on the useful signal have a power at least 9 dB lower than that of the useful signal. The image rejection obtained by the structure of the mixer is therefore not sufficient, and it is necessary to correct the faults of the receiver of FIG. 1 to cancel the interference existing between the useful channel 21 and bi-adjacent 22. To do this, the low intermediate frequency receivers as illustrated in FIG. 1 must integrate an interference cancellation system, either in the analog domain, or in the digital domain. 2. Methods of the prior art and disadvantages of these methods To date, there are several known techniques making it possible to improve image rejection in receivers at low intermediate frequency. Analog methods, such as polyphase filtering or analog-digital sigma-delta band-pass quadrature conversion, allow the image to be deleted before scanning. A disadvantage of these methods is that they are expensive, since they involve an increase in the surface area of silicon comprising the analog components. Another disadvantage of these methods is that they involve a high complexity of design of the analog part. Other approaches use dedicated components to estimate the faults of the receiver by means of an external test tone (in English "test tone") (or a test signal coming from the transmission path). A disadvantage of these approaches, however, is that they require special wiring to calibrate the receiver, wiring that is no longer used once the receiver is calibrated. Finally, other methods, which constitute the closest prior art to the present invention, are digital methods which are based on an adaptive cancellation of the interference. Thus, Valkama and Renfors in "Advanced methods for I / Q Imbalance Compensation in Communication Receivers" (IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 49, No. 10, October 2001) proposed an adaptive interference cancellation algorithm, according to which the term interfere is estimated by adaptive filtering 30 of a reference signal 31, as illustrated in FIG. 3. The resulting estimate 32 of the interfere signal, obtained by filtering, is then subtracted from the observation of the useful channel 33, to deduce a good estimate of the useful signal alone. In order to calculate a precise estimate 32 of the interfering signal, the reference signal 31 must be strongly correlated with the interfering, and, ideally, not correlated with the useful signal 33. The adaptation of the coefficients of the filter is carried out from the estimation error 34, which makes it possible to calculate an update of the filtering coefficients. A disadvantage of this technique of the prior art is that it makes it possible to obtain a good estimate of the useful signal only under certain conditions of power of the interfering signal. Indeed, it has been found that the useful signal extracted according to this technique was not of satisfactory quality when the interfering signal, which is superimposed on the useful signal in the reference signal, is not sufficiently powerful compared to the useful signal. In other words, a drawback of this technique of the prior art is that it gives very poor results when the reference signal is correlated with the useful signal. These drawbacks, observed in the particular case of digital receivers at low intermediate frequency, are directly transposable to the more general case of filtering of any digital radiocommunication signal, whether in RF frequency or in baseband for example . 3. Objectives of the invention The object of the invention is in particular to overcome these drawbacks of the prior art. More specifically, an objective of the invention is to provide a technique for filtering a useful digital radiocommunication signal which exhibits satisfactory performance whatever the power level of an interfering signal affecting the useful signal that is desired recover. In particular, in the particular case of an intermediate frequency filtering (it will be noted that by “intermediate frequency filtering” is meant here, and throughout the rest of the document, the filtering of a digital radio signal after its transposition into intermediate frequency ), the invention aims to provide such a technique which has satisfactory performance regardless of the power level of an image signal affecting the useful signal during transposition into intermediate frequency. Another objective of the invention is to implement such a technique which makes it possible to adapt the filtering of the useful signal to variations in temperature or operating conditions of a receiver of this signal. The invention also aims to provide such a technique which is simple to implement and inexpensive to implement. The invention also aims to provide such a technique which improves image rejection compared to the techniques of the prior art. The invention also aims to implement such a technique which makes it possible to improve the quality of reception of a useful digital radiocommunication signal compared to the techniques of the prior art. 4. Main characteristics of the invention These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved using a method of filtering a useful radiocommunication signal. According to the invention, such a method implements a digital adaptive filter, and comprises: - a step of calculating coefficients of said digital adaptive filter, delivering a periodic update of said coefficients, and a step of controlling the updating of said coefficients of said filter as a function of at least one predetermined criterion. Thus, the invention is based on a completely new and inventive approach to the filtering of a useful radiocommunication signal, implementing a digital adaptive filter of the signal. While the adaptive filtering techniques proposed in the prior art only worked satisfactorily under certain restrictive assumptions, linked in particular to the power of the interfering signal affecting a useful signal, the invention proposes a technique making it possible to extract a useful signal with satisfactory quality in all conditions. To do this, the invention proposes to introduce a criterion conditioning the activation or the stopping of the updating of the coefficients of the adaptive filter. Thus, it is advantageously possible to take a binary decision to suspend or activate the updating of the coefficients, and for example to cease all updating of the filtering coefficients, when a predetermined criterion is not verified. One can also make a flexible decision as to updating the filter coefficients, when the circumstances are such that rapid convergence of the filter cannot be obtained, and an update of these coefficients would therefore not allow improve the quality of reception of the useful signal. According to an advantageous characteristic of the invention, said control step makes it possible to control the convergence step of said calculation step. We can then choose to stop all updating of the filter coefficients, by playing on the convergence step of the algorithm for calculating the coefficients, or take a more flexible decision as to their updating, thanks to the use of a variable-pitch algorithm. Advantageously, said predetermined criterion implements a comparison of the powers of said useful signal and of an interfering signal capable of disturbing said useful signal. According to a first advantageous characteristic of the invention, said control step suspends the updating of said coefficients when the ratio between said useful signal and said interfering signal is greater than a first predetermined threshold. In an alternative embodiment of the invention, this is done on the convergence step of the algorithm for calculating the coefficients. We can thus continue to carry out the continuous calculation of the coefficients, but using a step equal to zero, so that the coefficients remain unchanged, and are therefore not updated in the digital filter. In another variant embodiment of the invention, it is also possible, without modifying the convergence step of the algorithm, to simply stop all updating of the coefficients of the filter, that is to say no longer to provide the update coefficients at the input of the filter. Preferably, said first predetermined threshold P ut e P r mte ferent is between -30dB and 0 dB. According to a second advantageous characteristic of the invention, said control step suspends the updating of said coefficients when the power of said interfering signal is less than a second predetermined threshold. In this case, when programming the radio receptions, the Level 1 Control software programs a gain value on the reception chain, so that the dynamics of the channel received (useful) approaches a given setpoint. . This gain is chosen by making a supposition on the power of the useful channel (from power measurements made regularly on this channel for example). By making the approximation that the dynamic of the digital signal on the useful signal branch is constant (of value equal to the setpoint), only the dynamic in the interfering signal branch varies. We can then consider an absolute threshold on the power in the interfering signal branch below which the updating of the filter coefficients is stopped. It's important to note that this threshold therefore does not correspond to a “real” power transported on the interfering channel, but to the power of the digital signal in the interfering signal branch, after application of the gain programmed by the Level 1 control software. Advantageously, said first and / or second predetermined thresholds are integrated into the quantification of said useful signals and / or interfere. It is thus not necessary to carry out a calculation of the ratio of the powers of the useful and interfering signals: the power threshold which causes the blocking of the updating of the coefficients of the digital filter can be implicitly integrated in the quantization of the signals. In fact, in the adaptive digital filtering algorithms of the LMS or RLS type, the updating of the filter automatically stops when the interfering signal is strictly zero. In a floating point representation of the signals, this case is almost impossible, because the signal is never strictly zero, and the updating of the coefficients is therefore never strictly stopped. On the other hand, in a realistic implementation of filtering where the signals have a finite dynamic, this case can occur. Instead of implementing a calculation of the two powers of the interfering and useful signals, and a comparison of these powers, the output of which controls the updating of the coefficients, the inventors of the present patent application propose to quantify the signal interfere, so that its value becomes less than the least significant bit (that is to say zero in an integer representation) when the deviation of the powers satisfies the criterion of the threshold exposed above. To do this, we choose a digital gain on the interfering signal branch, greater by a certain constant value (linked to the threshold) than the gain in the useful signal branch; one can also add an additional digital gain on the branch of the signal interfering compared to the identical gain on the two branches of the signals interfere and useful. Preferably, said first and / or second predetermined thresholds are stored in a memory. Advantageously, such a filtering method is implemented in a first component and / or an RF processing module, and said memory is an element of a second component and / or baseband processing module. Advantageously, such a filtering method comprises a step of writing by said second component and / or module in a register of said first component and / or module. According to a particular characteristic of the invention, said interfering signal is the conjugate complex of said useful signal. According to an advantageous variant of the invention, said digital adaptive filtering is an intermediate frequency filtering, said useful signal is centered on said intermediate frequency, and said interfering signal is centered on the opposite of said intermediate frequency. It will be recalled that by “filtering at intermediate frequency” is meant here, and throughout the document, the filtering of a digitized radio signal after its transposition into intermediate frequency. Preferably, said intermediate frequency is substantially equal to the frequency width of said useful signal. Preferably, said control step implements an image rejection algorithm. The control step can also implement an algorithm for compensating for the effects of an imbalance on the I and Q channels of a quadrature digital receiver. For example, this algorithm can be similar to that proposed by Valkama and Renfors in the aforementioned article. The invention also relates to a radiocommunication device comprising means for processing a useful radiocommunication signal. According to the invention, said processing means comprise a digital adaptive filter, and such a device comprises: means for calculating coefficients of said digital adaptive filter, delivering a periodic update of said coefficients, - means for controlling updating said coefficients of said filter based on at least one predetermined criterion. According to an advantageous characteristic, said control step makes it possible to control the convergence step of said calculation step. Advantageously, said processing means are digital processing means implementing a Weaver type radio architecture, as described above in relation to FIG. 1. 5. List of figures Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment, given by way of simple illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings, among which: FIG. 1, already commented on in relation to the prior art, presents the general architecture of a digital receiver at low intermediate frequency; - Figures 2A and 2B, already discussed in connection with the prior art, illustrate the spectrum of a signal received by the receiver of Figure 1, on the RF stage on the one hand, and on the IF stage d 'somewhere else ; FIG. 3, also described in relation to the prior art, presents the general principle of the method of adaptive cancellation of the interference implemented by the present invention; FIG. 4 illustrates the equivalent baseband model of the faults of the receiver of FIG. 1 and the image rejection system implemented by the present invention; FIG. 5 presents a block diagram of the adaptive filtering device of the invention comprising a mechanism for controlling the calculation of the filter coefficients. 6. Description of an embodiment of the invention The general principle of the invention is based on the implementation of a predetermined criterion for suspending the updating of coefficients of an adaptive digital filter. For the sake of simplification, a particular embodiment of the invention is described throughout the rest of this document in the context of a digital receiver at low intermediate frequency. Those skilled in the art will easily extend this teaching to the more general case of any digital filtering of a useful signal, whatever its frequency (RF, baseband, etc.). We present, in relation to FIG. 4, a modeling of the defects due to the I / Q imbalance of a digital receiver of FIG. 1, and of the image rejection system by adaptive filtering implemented according to the invention. A digital receiver at low intermediate frequency according to the invention advantageously implements an adaptive interference cancellation algorithm, of the type of that proposed by Valkama and Renfors, mentioned above. At the intermediate frequency IF stage, the observation of the useful channel 33 is that of the channel centered on the positive intermediate frequency + IF. This channel corresponds to the combination of the useful signal 42 and the image signal, which is superimposed thereon (see FIG. 2B) during the transposition into intermediate frequency. In order to avoid having to use a test signal (or "test tone"), the reference signal 31 is the channel centered on the negative intermediate frequency -IF. As illustrated in FIG. 2B, this channel is mainly composed of the interfering signal 41 at full power (that is to say not attenuated by the analog mixer), provided that the bi-adjacent is sufficiently more powerful than the useful signal 42. (It will be noted that, due to the particular choice of the intermediate frequency in this embodiment, namely 200 kHz, the interfering signal is the bi-adjacent of the useful signal. With another intermediate frequency value, the signal interfering could for example be the signal adjacent to the useful signal). The interference cancellation system of the invention operates on the baseband channels. The two channels in + IF and -IF are both converted into baseband, and undergo low-pass filtering, in order to generate the observation of the useful channel 33 and the conjugate complex of the reference channel 31. By subtracting the interferent in -IF from the observation in + IF, we find the useful signal. However, the implementation of such an algorithm only makes it possible to find a useful signal of good quality under certain conditions. Indeed, for a good functioning of this algorithm, the hypothesis according to which the image in -IF is almost only made up of the bi-adjacent channel 22 to the useful signal 21 must be verified. However, this hypothesis is only verified if the bi-adjacent 22, constituting the interfering signal 41, is sufficiently powerful compared to the useful signal 21, 42. We now present, in relation to FIG. 5, the stop mechanism updating the filter coefficients implemented according to the invention. The invention indeed proposes to cease all updating of the coefficients of the adaptive filter 30 when the interfering signal 41 is no longer sufficiently powerful with respect to the useful signal 42, so as to maintain the convergence of the filter 30 towards correct values. During the implementation of the intermediate frequency filtering device of the invention, the filter 30 is initialized by means of unit coefficients. The coefficients calculation block 50 calculates, from the error estimate 34, an update of the coefficients of the filter 30, so that the adaptive filter 30 converges to an optimum filter, making it possible to compensate for the problems as well as possible. image rejection. Block 50 can for example implement a LMS (for English “Least Mean Square”) or RLS (for English) calculation algorithm.
« Recursive Least Squares »), décrits par exemple dans l'ouvrage « Adaptive Filter Theory », 4ème édition, Simon Haykin, Prentice Hall Information and"Recursive Least Squares"), described for example in the book "Adaptive Filter Theory", 4 th edition, Simon Haykin, Prentice Hall Information and
Sciences Séries. Ce bloc 50 de calcul des coefficients du filtre 30 est commandé par un bloc 51 de contrôle de la mise à jour des coefficients, qui active ou suspend la mise à jour des coefficients du filtre 30, en fonction d'un critère prédéterminé. En d'autres termes, les coefficients du filtre 30 ne sont pas toujours mis à jour dans le filtre adaptatif, mais peuvent demeurer inchangés pendant un certain temps. Pendant cette période de suspension de la mise à jour des coefficients, le bloc de calcul 50 peut continuer à tourner : en effet, le bloc de contrôle 51 peut jouer sur le pas de l'algorithme de calcul mis en œuvre dans le bloc de calcul 50, de façon que ce pas soit égal à zéro lorsqu'on ne souhaite pas mettre à jour les coefficients du filtre. Dans une autre variante de réalisation de l'invention, on peut aussi suspendre simultanément tout calcul par le bloc 50 et toute mise à jour des coefficients du filtre adaptatif 30. Le bloc de contrôle 51 reçoit en entrée, d'une part, une évaluation 52 de la puissance du signal utile 21, et, d'autre part, une évaluation 53 de la puissance du signal image 22 susceptible de perturber le signal utile. Les moyens d'évaluation de ces puissances ne font pas partie de la présente invention et n'ont donc pas été représentés sur la figure 5. L'Homme duSciences Series. This block 50 for calculating the coefficients of the filter 30 is controlled by a block 51 for controlling the updating of the coefficients, which activates or suspends the updating of the coefficients of the filter 30, according to a predetermined criterion. In other words, the coefficients of the filter 30 are not always updated in the adaptive filter, but can remain unchanged for some time. During this period of suspension of the updating of the coefficients, the calculation block 50 can continue to rotate: in fact, the control block 51 can play on the step of the calculation algorithm implemented in the calculation block 50, so that this step is equal to zero when it is not desired to update the coefficients of the filter. In another alternative embodiment of the invention, it is also possible to simultaneously suspend any calculation by the block 50 and any updating of the coefficients of the adaptive filter 30. The control block 51 receives as input, on the one hand, an evaluation 52 of the power of the useful signal 21, and, on the other hand, an evaluation 53 of the power of the image signal 22 capable of disturbing the useful signal. The means for evaluating these powers are not part of the present invention and have therefore not been shown in FIG. 5. The Man of
Métier identifiera sans difficulté une méthode adéquate pour estimer ces puissances 52, 53, qui peuvent être évaluées par tout moyen approprié, par exemple par calcul d'une moyenne glissante de I2+Q2. Le bloc de contrôle 51 comprend des moyens de comparaison des puissances 52 et 53 des signaux utile 21 et image 22. Lorsque le rapport des puissances entre le signal utile et le signal image est supérieur à un seuil prédéterminé (préférentiellement compris entre -30 dB et 0 dB), le bloc de contrôle 51 envoie au bloc de calcul 50 une commande d'arrêt, de façon à suspendre la mise à jour des coefficients du filtre 30. Cette commande d'arrêt peut être binaire (SUSPENDRE ou ACTIVER), ou permettre une prise de décision souple. Dans ce dernier cas, la commande comprend la valeur à attribuer au pas de l'algorithme de calcul mis en œuvre dans le bloc 50, de façon à pouvoir réguler de façon douce la vitesse de convergence du filtre adaptatif 30, via le pas de mise à jour de ses coefficients. Lorsque la mise à jour des coefficients est suspendue (ce qui correspond par exemple au cas où le bloc de contrôle 51 a imposé que le pas de l'algorithme de calcul du bloc 50 soit égal à zéro), le filtre 30 continue donc à fonctionner, mais à coefficients constants ; en d'autres termes, on filtre toujours le signal en -IF, mais ce filtrage est réalisé à coefficients constants, de façon à éviter toute divergence du système, et donc toute dégradation de la qualité de l'estimation du signal utile. Le signal en -IF, après filtrage, est soustrait au signal en +IF, de façon à récupérer le signal utile. On cesse ainsi toute adaptation du filtre 30, jusqu'à ce que le rapport des puissances du signal utile et du signal image calculé par le bloc de contrôle 51 repasse au dessous du seuil fixé, et qu'une nouvelle commande d'activation ne soit donc transmise au bloc de calcul des coefficients 50, pour une nouvelle mise à jour des coefficients de filtrage. Le filtre adaptatif 30 de l'invention converge donc vers le filtre optimum lorsque l'interférent est suffisamment puissant par rapport au signal utile. Lorsque cette condition est vérifiée, le système d'annulation d'interférence de l'invention peut suivre l'évolution des défauts du récepteur, due aux variations de température, au changement de bande de fréquence, au vieillissement du récepteur ou, plus généralement, à l'évolution de conditions de fonctionnement. Dans le cas contraire, le filtre 30 n'est pas mis à jour. On notera que, dans une variante de réalisation de l'invention, le rapport des puissances n'est pas calculé par le bloc de contrôle 51 mais le seuil admissible de puissance est intégré dans la quantification des signaux, par exemple dans le passage en virgule fixe, comme décrit précédemment dans ce document. The profession will easily identify an adequate method for estimating these powers 52, 53, which can be evaluated by any suitable means, for example by calculating a sliding average of I 2 + Q 2 . The control block 51 includes means for comparing the powers 52 and 53 of the useful signal 21 and image signal 22. When the ratio of the powers between the useful signal and the image signal is greater than a predetermined threshold (preferably between -30 dB and 0 dB), the control block 51 sends to the calculation block 50 a stop command, so as to suspend the updating of the coefficients of the filter 30. This stop command can be binary (SUSPEND or ACTIVATE), or allow flexible decision-making. In the latter case, the command includes the value to be assigned to the step of the calculation algorithm implemented in block 50, so as to be able to gently regulate the speed of convergence of the adaptive filter 30, via the setting step. up to date with its coefficients. When the updating of the coefficients is suspended (which corresponds for example to the case where the control block 51 has imposed that the step of the calculation algorithm of the block 50 is equal to zero), the filter 30 therefore continues to operate , but with constant coefficients; in other words, the signal is always filtered in -IF, but this filtering is carried out with constant coefficients, so as to avoid any divergence of the system, and therefore any degradation of the quality of the estimation of the useful signal. The signal in -IF, after filtering, is subtracted from the signal in + IF, so as to recover the useful signal. Any adaptation of the filter 30 is thus stopped, until the ratio of the powers of the useful signal and the image signal calculated by the control block 51 falls below the fixed threshold, and a new activation command is not therefore transmitted to the block for calculating the coefficients 50, for a new updating of the filter coefficients. The adaptive filter 30 of the invention therefore converges towards the optimum filter when the interferent is sufficiently powerful with respect to the useful signal. When this condition is verified, the interference cancellation system of the invention can follow the evolution of the receiver faults, due to temperature variations, change of frequency band, aging of the receiver or, more generally, changes in operating conditions. Otherwise, the filter 30 is not updated. It will be noted that, in an alternative embodiment of the invention, the power ratio is not calculated by the control block 51 but the admissible power threshold is integrated in the quantization of the signals, for example in the comma change fixed, as described earlier in this document.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de filtrage d'un signal de radiocommunication utile, caractérisé en ce qu'il met en œuvre un filtre adaptatif numérique, et en ce qu'il comprend : - une étape de calcul de coefficients dudit filtre adaptatif numérique, délivrant une mise à jour périodique desdits coefficients, et une étape de contrôle de l'actualisation desdits coefficients dudit filtre en fonction d'au moins un critère prédéterminé.1. Method for filtering a useful radiocommunication signal, characterized in that it implements a digital adaptive filter, and in that it comprises: - a step of calculating coefficients of said digital adaptive filter, delivering a setting periodic updating of said coefficients, and a step of controlling the updating of said coefficients of said filter as a function of at least one predetermined criterion.
2. Procédé de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle permet de contrôler le pas de convergence de ladite étape de calcul.2. Filtering method according to claim 1, characterized in that said control step makes it possible to control the convergence pitch of said calculation step.
3. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit critère prédéterminé met en œuvre une comparaison des puissances dudit signal utile et d'un signal interfèrent susceptible de perturber ledit signal utile.3. Filtering method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said predetermined criterion implements a comparison of the powers of said useful signal and of an interfering signal capable of disturbing said useful signal.
4. Procédé de filtrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle suspend l'actualisation desdits coefficients lorsque le rapport entre ledit signal utile et ledit signal interfèrent est supérieur à un premier seuil prédéterminé. 4. Filtering method according to claim 3, characterized in that said control step suspends the updating of said coefficients when the ratio between said useful signal and said interfering signal is greater than a first predetermined threshold.
5. Procédé de filtrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier seuil prédéterminé est compris entre -30 dB et 0 dB. 5. Filtering method according to claim 4, characterized in that said first predetermined threshold is between -30 dB and 0 dB.
6. Procédé de filtrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle suspend la mise à jour desdits coefficients lorsque la puissance dudit signal interfèrent est inférieure à un deuxième seuil prédéterminé. 6. Filtering method according to claim 2, characterized in that said control step suspends the updating of said coefficients when the power of said interfering signal is less than a second predetermined threshold.
7. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits premier et/ou deuxième seuils prédéterminés sont intégrés dans la quantification desdits signaux utile et/ou interfèrent. 7. Filtering method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that said first and / or second predetermined thresholds are integrated in the quantification of said useful signals and / or interfere.
8. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lesdits premier et/ou deuxième seuils prédéterminés sont stockés dans une mémoire. 8. Filtering method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that said first and / or second predetermined thresholds are stored in a memory.
9. Procédé de filtrage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre dans un premier composant et/ou un module de traitement RF, et en ce que ladite mémoire est un élément d'un second composant et/ou module de traitement bande de base. 9. Filtering method according to claim 8, characterized in that it is implemented in a first component and / or an RF processing module, and in that said memory is an element of a second component and / or baseband processing module.
10. Procédé de filtrage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'écriture par ledit second composant et/ou module dans un registre dudit premier composant et/ou module.10. Filtering method according to claim 9, characterized in that it comprises a step of writing by said second component and / or module in a register of said first component and / or module.
11. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que ledit signal interfèrent est le complexe conjugué dudit signal utile.11. Filtering method according to any one of claims 3 to 10, characterized in that said interfering signal is the conjugate complex of said useful signal.
12. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que ledit filtrage adaptatif numérique est un filtrage en fréquence intermédiaire, et en ce que ledit signal utile est centré sur ladite fréquence intermédiaire, et ledit signal interfèrent est centré sur l'opposé de ladite fréquence intermédiaire.12. Filtering method according to any one of claims 3 to 11, characterized in that said digital adaptive filtering is an intermediate frequency filtering, and in that said useful signal is centered on said intermediate frequency, and said interfering signal is centered on the opposite of said intermediate frequency.
13. Procédé de filtrage selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite fréquence intermédiaire est sensiblement égale à la largeur fréquentielle dudit signal utile.13. The filtering method according to claim 12, characterized in that said intermediate frequency is substantially equal to the frequency width of said useful signal.
14. Procédé de filtrage adaptatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle met en œuvre un algorithme de réjection d'image.14. Adaptive filtering method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that said control step implements an image rejection algorithm.
15. Dispositif de radiocommunication comprenant des moyens de traitement d'un signal de radiocommunication utile, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement comprennent un filtre adaptatif numérique, et en ce qu'il comprend : des moyens de calcul de coefficients dudit filtre adaptatif numérique, délivrant une mise à jour périodique desdits coefficients, des moyens de contrôle de l'actualisation desdits coefficients dudit filtre en fonction d'au moins un critère prédéterminé. 15. Radiocommunication device comprising means for processing a useful radiocommunication signal, characterized in that said processing means comprise a digital adaptive filter, and in that it comprises: means for calculating coefficients of said digital adaptive filter , delivering a periodic update of said coefficients, means for controlling the updating of said coefficients of said filter as a function of at least one predetermined criterion.
16. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite étape de contrôle permet de contrôler le pas de convergence de ladite étape de calcul.16. A radiocommunication device according to claim 15, characterized in that said control step makes it possible to control the convergence pitch of said calculation step.
17. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement sont des moyens de traitement numérique mettant en œuvre une architecture radio de type Weaver. 17. A radiocommunication device according to any one of claims 15 and 16, characterized in that said processing means are digital processing means implementing a Weaver type radio architecture.
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