WO2008009620A1 - Systeme d'estimation de la qualite de reception d'une transmission numerique - Google Patents

Systeme d'estimation de la qualite de reception d'une transmission numerique Download PDF

Info

Publication number
WO2008009620A1
WO2008009620A1 PCT/EP2007/057182 EP2007057182W WO2008009620A1 WO 2008009620 A1 WO2008009620 A1 WO 2008009620A1 EP 2007057182 W EP2007057182 W EP 2007057182W WO 2008009620 A1 WO2008009620 A1 WO 2008009620A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
samples
correlation
detected
quality
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/057182
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre-André Laurent
Original Assignee
Thales
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales filed Critical Thales
Publication of WO2008009620A1 publication Critical patent/WO2008009620A1/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • H04L1/206Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector for modulated signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L7/042Detectors therefor, e.g. correlators, state machines

Definitions

  • the invention particularly relates to a system for estimating the reception quality of a digital transmission.
  • the invention relates to the problem of estimating the quality of reception in the context of a digital type data transmission, and this independently of the demodulation system.
  • This estimate of the quality of reception is an appreciable aid for the operator of the transmission system, because it allows him to choose at any time the best mode of transmission: - if the quality of transmission is degraded, he will use a mode more robust (and therefore lower flow),
  • This estimation also makes it possible to check the good behavior of the transmission system (radio procedures) in real time and in non-simulated operational conditions (in field experiment for example).
  • the input signal is usually the audio output of the receiver, which represents the input of the demodulator. If the receiver has an intermediate output, for example, an intermediate frequency or, better still, a two-way output in quadrature, the proposed system will work better.
  • bit stream received is a priori unknown by definition, especially since it has undergone various modifications and transcodings in order to make the link more reliable.
  • the only information available is the type of transmission used, which in most cases is the subject of a standard or internal documentation of the system builder. In other words, the only known data are:
  • the reception quality is measured by sending a pure carrier and a receiver-side spectral analysis in order to estimate, on the one hand, the power of the carrier (signal), on the other hand the power noise on either side of the carrier in question.
  • the proposed system does not require any modification of existing equipment: it merely observes their input signal to make its own assessment, and returns the measured estimates to the operator. It is positioned, for example, at the output of the transmission channel, before a demodulator or in derivation to capture the signal to be analyzed.
  • the invention relates to a system for estimating the quality of a data transmission, (the input of the system is the same as the input signal of a demodulator whose transmission quality is to be estimated, whether it be the final audio output or an intermediate output if it is accessible), the format of the communication being known and signals are known, the signal to be estimated being sampled at least E times the modulation speed used for transmission characterized in that it comprises at least the following elements: a storage memory of the signal, a real-time correlation device with one or more known waveforms depending on the type of communication to be estimated, the number of correlators is equal to the number of patterns of the signal to be detected, o a device for recognizing the number of the recognized sequence, o a correlator between the stored signal and the recognized p ⁇ m ⁇ reference, o a device f detection and refining of the synchronization position and resampling of the stored signal, if a signal is detected, o an interpolation device generating the instant when the correlation is maximum,
  • step 2) correlate in real time the signal received with at least one known waveform (300) and selected according to the type of communication in progress, 3) recognize the sequence number recognized in step 2),
  • One of the advantages of the present invention is to be able to estimate the reception quality independently of the demodulation system used.
  • Figure 1 a block diagram of the various elements implemented by the method according to the invention, assuming that one places oneself in the most unfavorable case where the only signal available is the output BF, o Figure 2, a detail of the structure of the correlators, o
  • FIG. 3 the signal form after the correlators, FIG. 4, an example of values of the interpolated signal samples, FIG. 5, an equalized constellation, and FIG. 6, the shape of the signal after equalization.
  • the system and method according to the invention are based on the following idea: the known signal is detected in the known signal, generally by passive correlation "over water”.
  • This passive correlation is equivalent to filtering the signal received by its "matched filter” (filter whose impulse response is the conjugate of the expected signal after time inversion) whose output module is calculated and renormalized at each instant and compares the result with a judiciously chosen threshold.
  • the system - which has memorized the signal passed - uses this signal passed to proceed, for example, to the following operations: - refining the optimal demodulation position (fine synchronization) by searching, for example, by interpolation, the position where the correlation is maximum,
  • FIG. 1 represents a block diagram of a correlation system according to the invention.
  • the latter is based, in particular, on the use of a set of correlators which provides, where appropriate, the number p of the detected reference signal, and a series of re-synchronized samples which will be used for the estimation itself.
  • the S / N ratio
  • the system comprises, for example, the elements described below which use a signal sampled at E times the modulation rate, E must be in practice at least 4 samples per symbol to lose the least information possible:
  • a baseband passing device 100 known to a person skilled in the art carrying out the usual operations of transposition of the signal at frequency 0 and low-pass filtering providing the complex signal which is used throughout the rest of the processes (only if the receiver itself does not provide the corresponding output signals),
  • a memory 200 which makes it possible to store enough signal in the past to be able to carry out the treatments described below, a set 300 of correlators P if the number of patterns to be recognized is P; the outputs of the correlators are of the binary type (no detection or detection),
  • correlators 301, 302,..., 3OP are detailed in FIG. 2. In some cases, several correlators are granted on frequency-shifted versions of the same pattern.
  • a selection system 400 of the recognized signal which determines, if necessary, which is the number p of the recognized sequence
  • a generic correlator 500 able to carry out the correlation between the signal stored in the memory 200 and the reference p ⁇ m ⁇ , only at times close to the instant of detection,
  • a memory 501 which stores the representative samples of the P distinct references and provides the p ⁇ m ⁇ reference on request
  • an interpolation device 600 which determines very closely the exact moment at which the correlation would have been maximal.
  • a resampling system 700 which, if the p ⁇ m ⁇ reference has been detected, provides a series of Np signal samples resampled as a function of the synchronization position dn.
  • r (0) is the sample at position n + dn - (Np - 1)
  • r (Np - 1) is the sample at position n + dn.
  • the calculated values are parabolically approximated as a function of dn, from the stored samples m (i).
  • FIG. 2 shows the details of the correlators.
  • the p ⁇ m ⁇ correlator associated with the p ⁇ m ⁇ reference, numbered 3Op, has the role of constantly comparing the received signal samples, spaced from a symbol (E samples) Np theoretical values corresponding to the expected sequence.
  • the correlator comprises a 30p1 tap line whose outputs are multiplied by the conjugate complexes of the samples of the sequence expected by the complex multipliers 30p2.
  • the outputs of the multipliers are summed by the adder 30p3, the square of the output module of which is calculated by the system 30p4.
  • the total energy of the samples present in the delay line 30p1 is evaluated in the system 30p5 by a conventional system in which the square of the module of the outgoing sample is subtracted at each sampling instant and adds the square of the module of the incoming sample.
  • the difference obtained makes it possible to update the contents of an accumulator which will contain the desired value.
  • the output of the accumulator is multiplied by a constant C, and the output of the device 30p4 is compared to the result in the comparator 30p6 to decide whether or not to detect the sequence.
  • the generic correlator 500 (FIG. 1) does not need a detection threshold since it knows that the signal is present, and at what time the correlation peak appeared.
  • the method uses, preferably and only the interpolated signal samples denoted r (0) ... r (Np - 1) and the z (0) ... z (Np - 1) samples of the reference detected.
  • the calculation is done, for example using the least squares method, from the samples calculated previously.
  • the following mean squared error is minimized:
  • the modulus of the coefficients of the equalizer is given in this figure by way of example (there is generally a value much higher than the others, that corresponding to a (0), here, the 5 ⁇ m ⁇ coefficient).
  • the method then calculates the quadratic error E of the beginning to obtain an amount which is inversely proportional to the signal-to-noise ratio (E measures an error).
  • the S / N noise ratio measured by this method is compared to the true S / N noise ratio for each use.
  • This system can be used for almost all standard systems, especially those subject to a STANAG (4285, 4539, MIL1 10, etc.)
  • the method according to the invention applies in particular for the verification of the radio procedures of the modems implemented in the E / Rs (HF, VHF, etc.) in the operational environment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

Système d'estimation de la qualité d'une transmission de données, (l'entrée du système est la même que le signal d'entrée d'un démodulateur dont on souhaite estimer la qualité de réception), le format de la communication étant connu et des signaux sont connus, le signal à estimer étant échantillonné à au moins E fois la vitesse de modulation utilisée pour la transmission caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants: une mémoire de stockage du signal, un dispositif de corrélation (300) en temps réel avec une ou plusieurs formes d'ondes connues dépendant du type de communication à estimer, le nombre de corrélateurs est égal au nombre de motifs du signal à détecter, un dispositif (200) de reconnaissance du numéro de la séquence reconnue, un corrélateur (500) entre le signal mémorisé et la pème référence reconnue, un dispositif de détection et d'affinage de la position de synchronisation et ré-échantillonnage du signal mémorisé, si un signal est détecté, un dispositif d'interpolation (600) générant l'instant où la corrélation est maximale, un filtre (700) fournissant dans le cas d'une détection de la pème référence, une série de Np échantillons rééchantillonnés en fonction de la position de synchronisation dn.

Description

Système d'estimation de la qualité de réception d'une transmission numérique
L'invention concerne notamment un système permettant d'estimer la qualité de réception d'une transmission numérique.
Elle s'applique dans tous les cas où au moins une portion du signal transmis est connue ou peut prendre une ou plusieurs forme(s) connue(s).
L'invention concerne le problème d'estimation de la qualité de réception dans le cadre d'une transmission de données de type numérique, et ce de façon indépendante du système de démodulation. Cette estimation de la qualité de réception est une aide appréciable pour l'exploitant du système de transmission, car elle lui permet de choisir à tout instant le mode de transmission le mieux adapté : - si la qualité de transmission se dégrade, il utilisera un mode plus robuste (et donc à plus faible débit),
- si au contraire elle s'améliore, il pourra utiliser un mode à plus haut débit donc moins robuste.
Cette estimation permet également de vérifier le bon comportement du système de transmission (procédures radio) en temps réel et dans des conditions opérationnelles non simulées (en expérimentation terrain par exemple).
Le signal d'entrée est en général la sortie audio du récepteur, laquelle représente l'entrée du démodulateur. Si le récepteur comporte une sortie intermédiaire, par exemple, une fréquence intermédiaire ou, mieux encore, une sortie sur deux voies en quadrature, le système proposé n'en fonctionnera que mieux.
Le train binaire reçu est a priori inconnu par définition, d'autant plus qu'il a subi diverses modifications et transcodages afin de fiabiliser la liaison. La seule information dont on dispose est le type de transmission utilisé, qui, dans la plupart des cas, fait l'objet d'une norme ou d'une documentation interne du constructeur du système. En d'autres termes, les seules données connues sont les suivantes :
- le type de modulation utilisé,
- la vitesse de modulation (exprimée en bauds),
- la description détaillée de certaines portions du message qui sont fixes et systématiquement présentes dans tout message; ces portions servent généralement à la (re)synchronisation du récepteur et/ou à l'estimation des caractéristiques du canal de transmission afin de rendre la réception possible et/ou à préciser les caractéristiques de la communication en cours (partie souvent désignée sous le vocable d'"auto-baud"). Différents systèmes sont décrits dans l'art antérieur dans lesquels le démodulateur est en mesure de fournir de lui-même une estimation de la qualité de réception, généralement par estimation du rapport signal / bruit en tant que sous-produit du processus de démodulation.
Habituellement, la mesure de la qualité de réception se fait par envoi d'une porteuse pure et d'une analyse spectrale côté récepteur afin d'estimer, d'une part la puissance de la porteuse (signal), d'autre part la puissance de bruit de part et d'autre de la porteuse en question.
Outre le fait que ce procédé nécessite d'introduire dans les émetteurs/récepteurs des fonctions supplémentaires, ce qui en augmente la complexité, il n'est pas forcément pertinent en ce sens que lors de la vraie transmission, c'est une porteuse modulée qui est transmise et non pas une porteuse pure :
- qui subit des distorsions diverses dues aux filtres, aux non-linéarités, aux contrôles automatiques de gain, - qui, pour des raisons connues de l'homme de l'art, doit être émise à une puissance moyenne inférieure à celle de la porteuse citée plus haut.
Le système proposé ne nécessite aucune modification des équipements existants: il se contente d'observer leur signal d'entrée pour procéder à sa propre évaluation, et de restituer à l'exploitant les estimations mesurées. Il vient se positionner, par exemple, en sortie du canal de transmission, avant un démodulateur ou en dérivation permettant de capter le signal à analyser. L'invention concerne un système d'estimation de la qualité d'une transmission de données, (l'entrée du système est la même que le signal d'entrée d'un démodulateur dont on souhaite estimer la qualité de transmission, que ce soit la sortie audio finale ou une sortie intermédiaire si elle est accessible), le format de la communication étant connu et des signaux sont connus, le signal à estimer étant échantillonné à au moins E fois la vitesse de modulation utilisée pour la transmission caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants : o une mémoire de stockage du signal, o un dispositif de corrélation en temps réel avec une ou plusieurs formes d'ondes connues dépendant du type de communication à estimer, le nombre de corrélateurs est égal au nombre de motifs du signal à détecter, o un dispositif de reconnaissance du numéro de la séquence reconnue, o un corrélateur entre le signal mémorisé et la pΘmΘ référence reconnue, o un dispositif de détection et d'affinage de la position de synchronisation et ré-échantillonnage du signal mémorisé, si un signal est détecté, o un dispositif d'interpolation générant l'instant où la corrélation est maximale, o un filtre fournissant dans le cas d'une détection de la pΘmΘ référence, une série de Np échantillons rééchantillonnés en fonction de la position de synchronisation dn.
L'invention concerne aussi un procédé permettant d'estimer la qualité d'une transmission de données numériques caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
1 ) mémoriser le signal reçu,
2) corréler en temps réel le signal reçu avec au moins une forme d'onde connue (300) et choisie en fonction du type de communication en cours, 3) reconnaître le numéro de séquence reconnue à l'étape 2),
4) corréler (500) le signal mémorisé avec la pIΘmΘ référence reconnue,
5) déterminer et affiner la position de synchronisation, si un signal est détecté, 6) déterminer l'instant où la corrélation est maximale,
7) filtrer le signal afin d'éliminer les interférences entre symboles,
8) filtrer les échantillons reçus et calculer la somme des carrés du module des différences avec les échantillons originaux, 9) convertir le résultat en rapport signal/bruit,
10) comparer le rapport signal/bruit obtenu avec une valeur prédéterminée.
Un des avantages de la présente invention est de pouvoir estimer la qualité de réception indépendamment du système de démodulation utilisé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif, annexé des figures qui représentent : o La figure 1 , un synoptique des différents éléments mis en œuvre par le procédé selon l'invention, en supposant que l'on se place dans le cas le plus défavorable où le seul signal disponible est la sortie BF, o La figure 2, un détail de la structure des corrélateurs, o La figure 3, la forme du signal après les corrélateurs, o La figure 4, un exemple de valeurs des échantillons de signal interpolé, o La figure 5, une constellation égalisée, et o La figure 6, la forme du signal après égalisation.
En résumé, le système et le procédé selon l'invention reposent sur l'idée suivante : on détecte dans le signal reçu des parties connues, généralement par corrélation passive « au fil de l'eau ».
Cette corrélation passive est équivalente au filtrage du signal reçu par son "filtre adapté" (filtre dont la réponse impulsionnelle est le conjugué du signal attendu après inversion temporelle) dont on calcule et renormalise le module de la sortie à chaque instant et compare le résultat à un seuil judicieusement choisi. Une fois la détection effectuée, le système -qui a mémorisé le signal passé- utilise ce signal passé pour procéder, par exemple, aux opérations suivantes : - affinement de la position optimale de démodulation (synchronisation fine) en recherchant, par exemple, par interpolation, la position où la corrélation est maximale,
- ré-échantillonnage (ou interpolation) du signal reçu pour disposer d'échantillons de la meilleure qualité possible,
- calcul d'un filtre dit "égaliseur" qui améliore la qualité des échantillons en éliminant ce que l'on appelle ('"interférence entre symboles" due généralement aux filtres employés et à la présence de trajets multiples,
- filtrage du signal par l'égaliseur, - estimation du rapport signal / bruit à partir des échantillons ainsi obtenus,
- correction de la valeur obtenue pour obtenir une valeur plus précise du vrai rapport S/B, sachant que l'égaliseur, étant calculé à partir du signal reçu est lui-même "bruité" et introduit un bruit dit "multiplicatif" car il est proportionnel au signal reçu.
La figure 1 représente un synoptique d'un système de corrélation selon l'invention. Ce dernier repose, notamment, sur l'utilisation d'un ensemble de corrélateurs qui fournit, le cas échéant, le numéro p du signal de référence détecté, et une série d'échantillons re-synchronisés qui vont servir à l'estimation proprement dite du rapport S/B,
Le système comporte, par exemple, les éléments décrits ci-après qui utilisent un signal échantillonné à E fois la vitesse de modulation, E doit être en pratique d'au moins 4 échantillons par symbole pour perdre le moins d'informations possibles :
- un dispositif 100 de passage en bande de base connu de l'Homme du métier effectuant les opérations usuelles de transposition du signal à la fréquence 0 et filtrage passe-bas fournissant le signal complexe qui est utilisé dans toute la suite des traitements (uniquement si le récepteur ne fournit pas lui- même les signaux de sortie correspondants),
- une mémoire 200 qui permet de stocker suffisamment de signal dans le passé pour pouvoir effectuer les traitements décrits ci-après, - un ensemble 300 de P corrélateurs si le nombre de motifs à reconnaître est P; les sorties des corrélateurs sont du type binaire (pas de détection ou bien détection),
Ces corrélateurs notés 301 , 302, ..., 3OP sont détaillés à la figure 2. Dans certains cas, on accorde plusieurs corrélateurs sur des versions décalées en fréquence d'un même motif.
- un système de sélection 400 du signal reconnu qui détermine le cas échéant quel est le numéro p de la séquence reconnue,
- un corrélateur générique 500, capable de ré effectuer la corrélation entre le signal mémorisé dans la mémoire 200 et la pΘmΘ référence, uniquement à des instants voisins de l'instant de détection,
- une mémoire 501 qui stocke les échantillons représentatifs des P références distinctes et fournit la pΘmΘ référence sur demande,
- un dispositif d'interpolation 600 qui détermine à très peu de choses près l'instant exact auquel la corrélation aurait été maximale.
Il peut par exemple approximer localement le pic de corrélation par une parabole.
Si le maximum calculé se trouve à l'échantillon c(n), la position "exacte" de corrélation sera égale à n + dn (-1/2 <= dn <= +1/2), dn étant un décalage calculé par exemple par l'équation suivante qui suppose que la corrélation est une fonction parabolique du temps :
dn ≈l c(n + 1) - c(n - 1) 2 c(n - 1) - 2 c(n) + c(n - 1)
- un système de ré-échantillonnage 700 qui, si la pΘmΘ référence a été détectée, fournit une série de Np échantillons de signal ré-échantillonnés en fonction de la position de synchronisation dn.
Ces échantillons ont les numéros suivants, où E est le nombre d'échantillons par symbole: n + dn n + dn - E n + dn - 2 E
n + dn - (Np - 1 ) E
Par commodité pour la suite on les renumérote en sens inverse pour obtenir la suite ordonnée selon les temps croissants, notée r(0), r(1 ), r(Np - 1 ). r(0) est l'échantillon à la position n + dn - (Np - 1 ) E r(Np - 1 ) est l'échantillon à la position n + dn.
Les valeurs calculées le sont par approximation parabolique en fonction de dn, à partir des échantillons mémorisés m(i).
Si l'on pose p = n - (Np - 1 - k) E on calculera l'échantillon pour toute position k= 0, 1 , 2, ... Np - 1 : r(k) ≈(m(p - 1) - 2 m(p) + m(p - 1) )M + (m(p + 1) - m(p - 1) )ψ + m(p)
La figure 2 représente le détail des corrélateurs. Le pΘmΘ corrélateur associé à la pΘmΘ référence, numéroté 3Op, a notamment pour rôle de comparer en permanence les échantillons de signal reçu, espacés d'un symbole (E échantillons) aux Np valeurs théoriques correspondant à la séquence attendue. Pour cela, le corrélateur comprend une ligne à retard à prises 30p1 dont les sorties sont multipliées par les complexes conjugués des échantillons de la séquence attendue par les multiplieurs complexes 30p2.
Les sorties des multiplieurs sont sommées par le sommateur 30p3 dont on calcule le carré du module de la sortie par le système 30p4.
La forme typique du signal de sortie ainsi obtenu apparaît à la figure 3, après re-normalisation, dans un diagramme où l'axe des temps est gradué en échantillons.
Parallèlement, on évalue dans le système 30p5 l'énergie totale des échantillons présents dans la ligne à retard 30p1 par un système classique où l'on soustrait à chaque instant d'échantillonnage le carré du module de l'échantillon sortant et ajoute le carré du module de l'échantillon entrant. La différence obtenue permet de mettre à jour le contenu d'un accumulateur qui contiendra la valeur désirée. La sortie de l'accumulateur est multipliée par une constante C, et la sortie du dispositif 30p4 est comparée au résultat dans le comparateur 30p6 pour décider de la détection ou non de la séquence.
Il s'agit d'un système d'ajustage automatique du seuil de détection qui garantit une probabilité de détection constante quel que soit le niveau (a priori inconnu) du signal reçu.
Le corrélateur générique 500 (figure 1 ) n'a pas besoin de seuil de détection puisqu'il sait que le signal est présent, et à quel instant est apparu le pic de corrélation. Pour la suite des traitements, le procédé utilise, de préférence et uniquement les échantillons de signal interpolé notés r(0) ... r(Np - 1 ) et les échantillons z(0) ... z(Np - 1 ) de la référence détectée.
La figure 4 représente un exemple de valeurs des échantillons r(i) dans le plan complexe à l'entrée de la dernière phase des traitements. Dans le procédé on cherche, par exemple, à calculer un filtre à réponse impulsionnelle finie dont les coefficients sont complexes et notés a(i), pour i = 10, 10+1 , ..., 11. IO est négatif, 11 est positif.
Le calcul se fait, par exemple en utilisant la méthode des moindres carrés, à partir des échantillons calculés précédemment. On minimise l'erreur quadratique moyenne suivante :
Figure imgf000010_0001
En annulant les dérivées par rapport aux conjugués des a(i), on obtient les équations suivantes :
Figure imgf000011_0001
z(n) r*(n - k) = 0 n Σ = Il k = I0... Il
Ce système d'équations est Hermitien et peut être résolu en utilisant l'algorithme connu sous le nom de "décomposition de Choleski". Après la résolution, on utilise les coefficients a(i) pour filtrer les échantillons reçus, selon l'expression simple : i = II
Figure imgf000011_0002
La figure 5 représente le résultat obtenu pour IO = -5 et 11 = +9 (égaliseur à 15 coefficients): la séquence détectée était binaire et réelle, avec des valeurs nominales de -1 ou +1 , tout comme dans l'exemple précédent.
Le module des coefficients de l'égaliseur est donné sur cette figure à titre d'exemple (il y a en général une valeur nettement plus élevée que les autres, celle correspondant à a(0), ici, le 5ΘmΘ coefficient). Le procédé calcule ensuite l'erreur quadratique E du début pour obtenir une quantité qui est inversement proportionnelle au rapport signal / bruit (E mesure une erreur).
Après calibration en laboratoire, par exemple, on établit la correspondance entre le rapport sur bruit S/B mesuré par cette méthode et le rapport sur bruit S/B vrai, pour chaque utilisation. Ce système peut être utilisé pour pratiquement tous les systèmes normalisés, en particulier ceux faisant l'objet d'un STANAG (4285, 4539, MIL1 10, etc..)
Il peut servir d'aide à la décision pour adapter le format de la transmission (débit, robustesse) aux conditions courantes de réception. Le procédé selon l'invention s'applique notamment pour la vérification des procédures radio des modems implémentés dans les E/R (HF, VHF, etc.) en ambiance opérationnelle.

Claims

Revendications
1 - Système d'estimation de la qualité d'une transmission de données, ( l'entrée du système d'estimation est la même que le signal d'entrée d'un démodulateur dont on souhaite estimer la qualité de transmission), le format de la communication étant connu, le signal à estimer étant échantillonné à au moins E fois la vitesse de modulation utilisée pour la transmission caractérisé en ce qu'il comporte au moins les éléments suivants : o une mémoire de stockage du signal, o un dispositif de corrélation (300) en temps réel avec une ou plusieurs formes d'ondes connues dépendant du type de communication à estimer, le nombre de corrélateurs est égal au nombre de motifs du signal à détecter, o un dispositif (200) de reconnaissance du numéro de la séquence reconnue par le dispositif de corrélation (300), o un corrélateur (500) entre le signal mémorisé et la pΘmΘ référence reconnue, o un dispositif de détection et d'affinage de la position de synchronisation et ré-échantillonnage du signal mémorisé, si un signal est détecté, o un dispositif d'interpolation (600) générant l'instant où la corrélation est maximale, o un filtre (700) fournissant dans le cas d'une détection de la pΘmΘ référence, une série de Np échantillons rééchantillonnés en fonction de la position de synchronisation dn. o des moyens pour déterminer une valeur du rapport signal/bruit à partir des Np échantillons et des moyens pour comparer cette valeur à une valeur seuil.
2 - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (100) adapté à mettre en forme le signal d'entrée tel qu'un dispositif permettant le passage en bande de base. 3 - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un corrélateur p (3Op) comporte au moins les éléments suivants : o une ligne à retard à prises (30p1 ) dont les sorties sont multipliées par les complexes conjugués des échantillons de la séquence attendue par des multiplieurs complexes (30p2), o un sommateur (30p3) pour sommer les sorties des multiplieurs dont on calcule le carré du module de la sortie par un système (30p4), o un système (30p5) d'évaluation de l'énergie totale des échantillons présents dans la ligne à retard par un système classique où l'on soustrait à chaque instant d'échantillonnage le carré du module de l'échantillon sortant et ajoute le carré du module de l'échantillon entrant. o la sortie de l'accumulateur est multipliée par une constante, et la sortie du dispositif (30p4) est comparée au résultat dans le comparateur (30p6) pour décider de la détection ou non de la séquence.
4 - Procédé permettant d'estimer la qualité d'une transmission de données numériques et mis en œuvre dans le dispositif de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : 1 ) mémoriser le signal reçu,
2) corréler en temps réel le signal reçu avec au moins une forme d'onde connue (300) et choisie en fonction du type de communication en cours,
3) reconnaître le numéro de séquence reconnue à l'étape 2),
4) corréler (500) le signal mémorisé avec la pIΘmΘ référence reconnue, 5) déterminer et affiner la position de synchronisation, si un signal est détecté,
6) déterminer l'instant où la corrélation est maximale,
7) filtrer le signal afin d'éliminer les interférences entre symboles,
8) filtrer les échantillons reçus et calculer la somme des carrés du module des différences avec les échantillons originaux, 9) convertir le résultat en rapport signal/bruit,
10) comparer le rapport signal/bruit obtenu avec une valeur prédéterminée. 5 - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on recherche la position optimale de démodulation par interpolation.
6 - Procédé selon la revendication 4 en ce que, après l'étape 2) on ré échantillonne le signal mémorisé.
7 - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'on détermine un filtre « égaliseur » afin d'améliorer la qualité des échantillons du signal en éliminant « l'interférence entre symbole ».
8 - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'après calibration en laboratoire, on établit une correspondance entre le rapport signal/bruit mesuré selon les étapes du procédé et le rapport signal/bruit pour chaque utilisation.
PCT/EP2007/057182 2006-07-18 2007-07-12 Systeme d'estimation de la qualite de reception d'une transmission numerique WO2008009620A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0606534 2006-07-18
FR0606534A FR2904168B1 (fr) 2006-07-18 2006-07-18 Systeme d'estimation de la qualite de reception d'une transmission numerique.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008009620A1 true WO2008009620A1 (fr) 2008-01-24

Family

ID=37726712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/057182 WO2008009620A1 (fr) 2006-07-18 2007-07-12 Systeme d'estimation de la qualite de reception d'une transmission numerique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2904168B1 (fr)
WO (1) WO2008009620A1 (fr)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270789A1 (fr) * 2009-07-02 2011-01-05 LSI Corporation Systèmes et procédés pour la récupération d'un signal horloge dans un canal de lecture avec efficacité du format
US8874410B2 (en) 2011-05-23 2014-10-28 Lsi Corporation Systems and methods for pattern detection
US8976475B1 (en) 2013-11-12 2015-03-10 Lsi Corporation Systems and methods for large sector dynamic format insertion
US9019641B2 (en) 2012-12-13 2015-04-28 Lsi Corporation Systems and methods for adaptive threshold pattern detection
US9053217B2 (en) 2013-02-17 2015-06-09 Lsi Corporation Ratio-adjustable sync mark detection system
US9129650B2 (en) 2013-07-25 2015-09-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Array-reader based magnetic recording systems with frequency division multiplexing
US9129646B2 (en) 2013-09-07 2015-09-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Array-reader based magnetic recording systems with mixed synchronization
US9196297B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for enhanced sync mark mis-detection protection
US9224420B1 (en) 2014-10-02 2015-12-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Syncmark detection failure recovery system
US9275655B2 (en) 2013-06-11 2016-03-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Timing error detector with diversity loop detector decision feedback
US10152999B2 (en) 2013-07-03 2018-12-11 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Systems and methods for correlation based data alignment
WO2019224785A1 (fr) 2018-05-24 2019-11-28 Novartis Ag Dispositif d'administration de médicament automatique

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8566381B2 (en) 2010-08-05 2013-10-22 Lsi Corporation Systems and methods for sequence detection in data processing
US8237597B2 (en) 2010-09-21 2012-08-07 Lsi Corporation Systems and methods for semi-independent loop processing
US8566378B2 (en) 2010-09-30 2013-10-22 Lsi Corporation Systems and methods for retry sync mark detection
US8614858B2 (en) 2010-11-15 2013-12-24 Lsi Corporation Systems and methods for sync mark detection metric computation
US8526131B2 (en) 2010-11-29 2013-09-03 Lsi Corporation Systems and methods for signal polarity determination
US8498072B2 (en) 2010-11-29 2013-07-30 Lsi Corporation Systems and methods for spiral waveform detection
US8411385B2 (en) 2010-12-20 2013-04-02 Lsi Corporation Systems and methods for improved timing recovery
US8325433B2 (en) 2011-01-19 2012-12-04 Lsi Corporation Systems and methods for reduced format data processing
US8261171B2 (en) 2011-01-27 2012-09-04 Lsi Corporation Systems and methods for diversity combined data detection
US8749908B2 (en) 2011-03-17 2014-06-10 Lsi Corporation Systems and methods for sync mark detection
US8565047B2 (en) 2011-04-28 2013-10-22 Lsi Corporation Systems and methods for data write loopback based timing control
US8665544B2 (en) 2011-05-03 2014-03-04 Lsi Corporation Systems and methods for servo data detection
US8498071B2 (en) 2011-06-30 2013-07-30 Lsi Corporation Systems and methods for inter-track alignment
US8669891B2 (en) 2011-07-19 2014-03-11 Lsi Corporation Systems and methods for ADC based timing and gain control
US8780476B2 (en) 2011-09-23 2014-07-15 Lsi Corporation Systems and methods for controlled wedge spacing in a storage device
US8773811B2 (en) 2011-12-12 2014-07-08 Lsi Corporation Systems and methods for zone servo timing gain recovery
US8625216B2 (en) 2012-06-07 2014-01-07 Lsi Corporation Servo zone detector
US8681444B2 (en) 2012-06-07 2014-03-25 Lsi Corporation Multi-zone servo processor
US8564897B1 (en) 2012-06-21 2013-10-22 Lsi Corporation Systems and methods for enhanced sync mark detection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996012361A1 (fr) * 1994-10-13 1996-04-25 Westinghouse Electric Corporation Synchronisateur de symboles a technique 'en avance-ponctuel-en retard' modifiee
US5809065A (en) * 1996-02-20 1998-09-15 Usa Digital Radio Partners, L.P. Method and apparatus for improving the quality of AM compatible digital broadcast system signals in the presence of distortion
WO2003017510A1 (fr) * 2001-08-16 2003-02-27 Linkair Communications, Inc. Procede et dispositif pour l'estimation du rapport signal/brouillage plus bruit (sinr)
WO2003036819A2 (fr) * 2001-10-19 2003-05-01 Harris Corporation Procede et appareil pour la detection et la classification de signaux au moyen des sequences de formation repetees connues
US20040032825A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-19 Halford Steven D. Wireless receiver for sorting packets
US20040190663A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Carsello Stephen R. Method and system for synchronizing in a frequency shift keying receiver

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996012361A1 (fr) * 1994-10-13 1996-04-25 Westinghouse Electric Corporation Synchronisateur de symboles a technique 'en avance-ponctuel-en retard' modifiee
US5809065A (en) * 1996-02-20 1998-09-15 Usa Digital Radio Partners, L.P. Method and apparatus for improving the quality of AM compatible digital broadcast system signals in the presence of distortion
WO2003017510A1 (fr) * 2001-08-16 2003-02-27 Linkair Communications, Inc. Procede et dispositif pour l'estimation du rapport signal/brouillage plus bruit (sinr)
WO2003036819A2 (fr) * 2001-10-19 2003-05-01 Harris Corporation Procede et appareil pour la detection et la classification de signaux au moyen des sequences de formation repetees connues
US20040032825A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-19 Halford Steven D. Wireless receiver for sorting packets
US20040190663A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Carsello Stephen R. Method and system for synchronizing in a frequency shift keying receiver

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270789A1 (fr) * 2009-07-02 2011-01-05 LSI Corporation Systèmes et procédés pour la récupération d'un signal horloge dans un canal de lecture avec efficacité du format
US8874410B2 (en) 2011-05-23 2014-10-28 Lsi Corporation Systems and methods for pattern detection
US9019641B2 (en) 2012-12-13 2015-04-28 Lsi Corporation Systems and methods for adaptive threshold pattern detection
US9053217B2 (en) 2013-02-17 2015-06-09 Lsi Corporation Ratio-adjustable sync mark detection system
US9196297B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for enhanced sync mark mis-detection protection
US9275655B2 (en) 2013-06-11 2016-03-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Timing error detector with diversity loop detector decision feedback
US10152999B2 (en) 2013-07-03 2018-12-11 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Systems and methods for correlation based data alignment
US9129650B2 (en) 2013-07-25 2015-09-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Array-reader based magnetic recording systems with frequency division multiplexing
US9129646B2 (en) 2013-09-07 2015-09-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Array-reader based magnetic recording systems with mixed synchronization
US8976475B1 (en) 2013-11-12 2015-03-10 Lsi Corporation Systems and methods for large sector dynamic format insertion
US9224420B1 (en) 2014-10-02 2015-12-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Syncmark detection failure recovery system
WO2019224785A1 (fr) 2018-05-24 2019-11-28 Novartis Ag Dispositif d'administration de médicament automatique

Also Published As

Publication number Publication date
FR2904168A1 (fr) 2008-01-25
FR2904168B1 (fr) 2008-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008009620A1 (fr) Systeme d&#39;estimation de la qualite de reception d&#39;une transmission numerique
EP0036084B1 (fr) Procédé et dispositif pour commander l&#39;ajustement initial de l&#39;horloge d&#39;un récepteur de données synchrone
EP0702866B1 (fr) Paquet de signalisation pour systeme de communication avec reference modulee suivant une loi fonction du temps
EP0881804B1 (fr) Procédé de détermination d&#39;un format d&#39;émission de symboles dans un système de transmission et système associé
FR2732178A1 (fr) Systeme de transmission numerique muni d&#39;un recepteur a egaliseurs cascades
EP0146979A1 (fr) Procédé et dispositif pour la détermination de la position optimale du coefficient de référence d&#39;un égaliseur adaptatif
FR2721778A1 (fr) Procédé d&#39;estimation d&#39;une erreur de phase résiduelle sur les échantillons d&#39;un signal numérique démodulé, et procédé de correction correspondant.
EP0643504A1 (fr) Détecteur à seuil pour système à AMRC
EP2327190B1 (fr) Methode d&#39;estimation aveugle de parametres de modulation OFDM selon un critere de maximum de vraisemblance
EP1330091B1 (fr) Procédé de sélection d&#39;une position d&#39;une fenêtre FFT dans un récepteur COFDM
EP1482648B1 (fr) Récepteur de signal ultra large bande et procédé de réception associé
CA2206946A1 (fr) Systeme de detection de la presence d&#39;une onde porteuse d&#39;un signal numerique et recepteur comprenant un tel systeme
EP1303071B1 (fr) Procédé et dispositif de sélection automatique du débit dans des transmissions haute fréquence
EP2334021B1 (fr) Méthode d&#39;estimation aveugle de paramètres ofdm par adaptation de covariance
EP2168336A1 (fr) Méthode de détection de présence de signaux étalés spectralement
FR3047578A1 (fr) Procede d&#39;estimation de parametres de signaux contenus dans une bande de frequences
FR2786965A1 (fr) Procede de recuperation de porteuse de signal
CA2057942C (fr) Systeme recepteur pour le traitement de signaux recus sur des voies de diversite
EP2327191A1 (fr) Methode d&#39;estimation aveugle de parametres de signal ofdm par filtrage adapte
WO2010057871A2 (fr) Procede de modulation multi-etats a phase continue et emetteur mettant en oeuvre le procede
EP0836294A1 (fr) Système de transmission et procédé de détection de changement de phase pour un tel système
FR3040574A1 (fr) Procede et dispositif de synchronisation mimo en presence d&#39;interferences
FR3124339A1 (fr) Méthode d’estimation de caractéristiques d’un signal ultra large bande impulsionnel émis par plusieurs antennes
EP1315345A1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;égalisation par blocs avec adaptation au canal de transmission
FR3064853A1 (fr) Procede et capteur pour detecter la presence de brouillage cocanal

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07787453

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07787453

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1