WO2023072906A1 - Radiofrequency digitizer with enhanced dynamics - Google Patents

Radiofrequency digitizer with enhanced dynamics Download PDF

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WO2023072906A1
WO2023072906A1 PCT/EP2022/079726 EP2022079726W WO2023072906A1 WO 2023072906 A1 WO2023072906 A1 WO 2023072906A1 EP 2022079726 W EP2022079726 W EP 2022079726W WO 2023072906 A1 WO2023072906 A1 WO 2023072906A1
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WO
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digital
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branch
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PCT/EP2022/079726
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Baptiste LAPORTE-FAURET
Loïc FUCHE
Bryce Minger
Guillaume Ferre
Dominique Dallet
Original Assignee
Thales
Université De Bordeaux
Institut Polytechnique De Bordeaux
Centre National De La Recherche Scientifique
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference

Definitions

  • the present invention relates to a radiofrequency digitizer capable of digitizing an analog radiofrequency signal.
  • Absolute dynamics is an essential feature in new generations of digital radio frequency digitizers which are capable of receiving signals over a wide input power range.
  • a digitizer of the software radio type, is capable of simultaneously receiving signals having power levels of between -120 dBm and +10 dBm corresponding respectively to at least one signal emitted by at least one distant transmitter and to at least one signal emitted by at least one nearby transmitter.
  • the absolute dynamic is then equal to 130 dB.
  • An ADC analog-to-digital converter is the central element of this type of digital radio frequency digitizer, and used at sampling frequencies of a few hundred MHz, such an ADC analog-to-digital converter generally has an absolute dynamic range of the order of 80dB.
  • this difference between the absolute dynamic of 80 dB of the analog-digital converter CAN and that of 130 dB at the input of the digital radio frequency digitizer generally requires designers of digital radio frequency digitizers to set up, upstream of the analog-digital converter CAN, an analog automatic gain control system AGC, whose role is to ensure that the analog-digital converter CAN is never saturated.
  • this device comprises a constant mode and an adaptive mode.
  • the minimum signal level that can be received is expressed according to the following equations: r I dBm 10 log 10 (/c s T) + NF ⁇ dB + 10 log 10 (fîc)
  • S* the tangential sensitivity level of the digitizer
  • k B the Boltzmann constant expressed in m 2 . kg. s ⁇ 2 . K ⁇ 1
  • T the temperature in Kelvin K
  • NF the noise factor
  • B c the channel frequency width of the digitizer in Hertz Hz
  • NF const is the noise figure of the digitizer in the constant mode
  • A is the attenuation of the adaptive mode
  • f ( ) an increasing function
  • the object of the invention is to remedy the drawbacks of the state of the art by proposing an alternative architecture of the digital radio frequency digitizer capable of overcoming the current limits associated with the use of an analog AGC automatic gain control system.
  • the present invention aims to propose an alternative architecture of the digital radiofrequency digitizer in order to improve its absolute dynamics and consequently its sensitivity, in order to better correspond to the absolute dynamics of the signals that it is suitable for receiving, and this while limiting the complexity and the associated material cost.
  • the invention proposes a radiofrequency digitizer comprising a module configured to divide the power having an analog stream reception input and two outputs associated respectively with a first branch and a second distinct processing branch of said radiofrequency digitizer, the first branch comprising at least:
  • a first module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter of said first branch; said second branch being connected, via a module configured to apply an analog delay, to the associated output of the module configured to divide the power, and comprising:
  • analog feedback branch of the digital signal generated and/or digitally processed at the output of said first analog-digital converter
  • the analog feedback branch comprising at least: - A digital-analog converter whose input can be connected directly or indirectly to the output of said first analog-digital converter;
  • a second module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said second analog-digital converter of said second branch, the digital output of the first module for applying a digital gain of said first branch and the output of the second digital gain application module of said second branch being respectively connected to two inputs of a digital combination/coupling module able to generate the output of said radio frequency digitizer.
  • the radiofrequency digitizer proposed according to the present invention limits the degradation of sensitivity observed according to the state of the art, in particular the state of the art using an analog AGC automatic gain control system.
  • the present invention proposes to provide, within the radiofrequency digitizer, a mixed interference cancellation system based on the combination of two analog-digital converters CANs and a digital-analog converter CNA arranged all three according to said architecture.
  • the signals desensitized by the first analog-digital converter CAN of the first branch can be reinjected into analog, after passing through the converter digital-to-analog DAC of the feedback branch, and combined/analog-coupled to the initial received signals.
  • the present invention offers the user a dynamic much greater than that available in equipment using conventional digitization, in particular in the presence of an analog stream received comprising at least two signals having a strong (i.e. greater than a predetermined threshold) power ratio.
  • the radiofrequency digitizer comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations: - the first analog-digital converter and the second analog-digital converter have identical resolutions greater than a predetermined threshold, the first module for applying a digital gain of said first branch and the second module for applying a gain digital of said second branch intervening in the summation of the signals originating respectively from the first and second branches and being configured to subtract and attenuate the level of thermal noise suitable for preventing the digitization of the signals of low power levels;
  • the feedback branch further comprises a third module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter of said first branch, the input of said third module for applying a digital gain being connectable via a module configured to apply a digital delay to an output of said first analog-to-digital converter of said first branch, the output of said third module for applying a digital gain being connected to the input of the digital-to-analog converter;
  • the device for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device or a variable gain amplifier
  • the device for applying a variable gain comprises a variable attenuator connected at the output to a third module for applying a constant analog gain capable of generating the output of said device for applying a variable gain;
  • variable attenuation value specific to being implemented by said variable attenuator depends on the power of the signals received within said analog input stream of said digitizer, on the constant analog gain applied by said third application module of a analog gain, and the maximum operating power of the first analog-digital converter;
  • the first analog-digital converter and the second analog-digital converter have identical resolutions greater than a predetermined threshold
  • the digital-analog converter has a higher full scale than that associated respectively with the first analog-digital converter and the second analog-digital converter;
  • the module configured to divide the power is a directional coupler configured to distribute the power differently in said first and second branches, and/or a hybrid coupler configured to reverse the polarity of one of said first and second branches with respect to the other ;
  • the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches; - in the absence of an analog stream received simultaneously comprising a strong signal presenting a strong power level, higher than a predetermined power threshold, and a weak signal presenting a low power level, lower than said predetermined power threshold, and when:
  • the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches, and
  • variable attenuation value capable of being implemented by said variable attenuator is zero: the feedback branch is disconnected simultaneously from said first branch and from said second branch, and said digital combination/coupling module is capable of generating the output of said radio frequency digitizer by determining the average of said first and second branches.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the architecture of a radio frequency digitizer according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the architecture of a radio frequency digitizer according to a second embodiment of the invention.
  • the received analog stream Fi comprises a strong signal Si (i.e. presenting a strong power level, greater than a predetermined power threshold) and a weak signal S2 (i.e. presenting a low power level, below a predetermined power threshold).
  • Si i.e. presenting a strong power level, greater than a predetermined power threshold
  • S2 i.e. presenting a low power level, below a predetermined power threshold
  • the radiofrequency digitizer 10 firstly comprises a module 12 configured to divide the power having an analog stream reception input F1 and two outputs associated respectively with a first branch 14 and a second processing branch 15 distinct from said radio frequency digitizer 10.
  • the first branch 14 comprises at least one device 16 for applying a variable gain whose input is connected to the output of the module 12 configured to divide the power, a first analog-digital converter 18 whose input is connected to the output of the device 16 for applying a variable gain, and a first module 20 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14.
  • the first module 20 for applying a digital gain is capable of applying a variable or constant gain.
  • the strong signal Si is correctly received since conventionally the automatic gain control device 16 makes it possible to avoid its saturation, however, because of the variable attenuation implemented within of such a device 16 for applying a variable gain, the weak analog signal S2 received F1 is lost by the loss of sensitivity associated with the increase in the noise level B1.
  • the second branch 15 is connected, via a module 22 configured to apply an analog delay, to the associated output of the module 12 configured to divide the power.
  • the second branch 15 comprises an analog combination/coupling module 24 comprising one output and two inputs:
  • the analog feedback branch 26 comprises at least one digital-analog converter 28 whose input can be connected, directly or indirectly, via a module, not shown, configured to apply a digital delay, to a output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14 at the output of said first analog-digital converter 18 and a first module 30 for applying an analog gain whose input is connected to the output of said digital-analog converter 28
  • a first module 30 for applying an analog gain is capable of applying a variable or constant gain.
  • Such a reinjection branch 26 makes it possible to reinject, in analog form via the digital-analog converter 28, the digitized signals illustrated in box 21, namely the strong signal Si, the weak signal S2 and advantageously according to the present invention the Bi-digital thermal noise level obtained as represented in box 21 at the output of the first analog-digital converter 18.
  • the second branch 15 comprises, in addition to the analog combination/coupling module 24, a second module 32 for applying an analog gain, the input of which is connected to the output of said analog combination/coupling module 24, a second analog-digital converter 34 whose input is connected to the output of the second module 32 for applying an analog gain.
  • a second module 32 for applying an analog gain is capable of applying a variable or constant gain.
  • Such a second branch 15 receives at the input of the analog combination/coupling module 24 one of the outputs of the module 12 configured to divide the power, and according to the embodiment of FIG. 1, the analog combination/coupling module 24 is configured to implement a subtraction between these two inputs, namely the one connected, via the module 22 configured to apply an analog delay, to the output of the module 12 configured to divide the power and associated with said second branch 15, and the input corresponding to the output of the reinjection branch 26, which makes it possible to reduce as much as possible the power level of the signals received.
  • the signals thus attenuated are processed by the second module 32 for applying an analog gain to apply to them a predetermined and suitable gain in order to pass the second analog-digital converter 34.
  • an estimate of the thermal noise level Bi which limited the digitization of the weak signal S2 within the first branch 14 is then advantageously obtained according to the present invention, and moreover, the residue Ri associated with the strong signal Si, the residue R2 associated with the weak signal S2 and the level B 2 of resulting mixed noise (ie mixing the feedback branch 26 and the second branch 15) and lower than the level of thermal noise B1 associated with the first reference branch 14 representative of the state of the art are also obtained.
  • the resulting total noise would correspond to the sum of the noise levels B1 and B 2 (the noise level B 2 being substantially lower than the noise level B1).
  • the second branch 15 further comprises a second module 36 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said second analog-digital converter 34 of said second branch 15.
  • a second module 36 for applying a a digital gain is suitable for applying a variable or constant gain.
  • the digital output of the first module for applying a digital gain 20 of said first branch 14 and the output of the second module for applying a digital gain 36 of said second branch 15 are respectively connected to two inputs of a digital combining/coupling module 38 capable of generating the output of said radio frequency digitizer 10.
  • the digital combination/coupling module 38 is, according to the embodiment of FIG. application of a digital gain 20 of said first branch 14 and to the second module for applying a digital gain 36 of said second branch 15 intervene in this summation and are configured to subtract and attenuate the level of thermal noise Bi which limited the digitization of the weak signal S2 within the first branch 14, so that as illustrated by box 40 only the resulting mixed noise level B 2 is applied at the output of the radiofrequency digitizer 10 proposed according to the present invention, allowing the digital recovery of the weak signal S 2 , and therefore a limitation of the desensitization applied by the radiofrequency digitizer according to the present invention.
  • the solution proposed according to this first embodiment of the present invention makes it possible to contain the degradation in sensitivity by estimating the noise level B1 generated by the digitization of the first analog-digital converter 18 in order to then subtract it once digitized by the second analog-digital converter 34.
  • the combination of the module 22 configured to apply an analog delay, and of the module not shown configured to apply a digital and localized delay between the output of said first analog-digital converter 18 and the input of the reinjection branch 26 is configured to apply a temporal synchronization of the branches 14, 15 and 26 of the radiofrequency digitizer according to the present invention.
  • Such time synchronization allows both a correct estimation of the noise level B1 generated by the digitization of the first analog-digital converter 18 and its correct successive lowering via the module 38 of digital combination/coupling.
  • a temporal synchronization makes it possible to avoid an increase in the variance of the noise.
  • such synchronization is at the very least of the order of the sampling time.
  • the feedback branch 26 further comprises a third module 42 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14, the input of said third digital gain application module 42 being connected via the module, not shown, configured to apply a digital delay to an output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14, the output of said third application module 42 of a digital gain being connected to the input of the digital-analog converter 28.
  • such a third module 42 for applying a digital gain is suitable for applying a variable or constant digital gain in order to partially enhance the signals from the first analog-digital converter 18, this digital gain applied by the third optional module 42 for applying a digital gain is supplemented by the analog gain applied by the first module 30 for applying an analog gain in order to enhance the signals reinjected via the reinjection branch 26 at the level of those originating from the module 12 configured to divide the power and intended for the second branch 15 via the module 22 configured to apply an analog delay.
  • Such a third module 42 for applying a digital gain upstream of the digital-analog converter 28 DAC makes it possible in particular to reduce the influence of the noise factor of the digital-analog converter 28 DAC.
  • the device 16 for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device or, according to a second variant, corresponds to a variable gain amplifier.
  • the device 16 for applying a corresponding variable gain comprises a variable attenuator 44 connected at the output to a third module 46 for applying a constant analog gain capable of generating the output of said application device 16 of varying gain.
  • the variable attenuation value specific to being implemented by said variable attenuator 46 depends on the power of the received signals Si and S2 within said analog input stream F1 of said digitizer 10, on the analog gain constant applied by said third module 46 for applying an analog gain, and the maximum operating power of the first analog-digital converter 18 in order to avoid saturation.
  • the first analog-digital converter 18 and the second analog-digital converter 34 have identical resolutions greater than a predetermined threshold, for example a resolution greater than or equal to 14 bits.
  • the digital-analog converter 28 has a higher full scale than those associated respectively with the first analog-to-digital converter 18 and to the second analog-to-digital converter 34.
  • the digital-to-analog converter 28 has a resolution greater than 16 bits.
  • the module 12 configured to divide the power is a directional coupler configured to distribute the power differently in said first and second branches 14 and 15 respectively, and/ or the module 12 configured to divide the power is a hybrid coupler configured to reverse the polarity of one of said first and second branches with respect to the other.
  • the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches 14 and 15, which amounts to lowering by 3 dB each of these outputs respectively connected to each of the branches 14 and 15.
  • the values of the analog or digital digital gains of the gain application modules 20, 30, 32, 36 and optionally 42, 44, 46 are adapted to ensure proper operation of the radiofrequency digitizer 10.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the architecture of a radiofrequency digitizer according to a second embodiment of the invention implemented in particular in the absence of simultaneous reception of both strong and weak signals within the analog stream as was the case in the example illustrated by FIG. 1.
  • the embodiment of FIG. 2 is in particular implemented in the presence of the received analog stream F 2 comprising a single type of signal, for example a signal low S 2 (ie having a low power level, lower than a predetermined power threshold).
  • the module 12 configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches, and
  • variable attenuation value suitable for being implemented by said optional variable attenuator 46 is zero: the feedback branch 26 is disconnected simultaneously from said first branch 14 and from said second branch 15, and said digital combination/coupling module 38 is capable of generating the output of said radiofrequency digitizer by determining the average of said first and second branches 14 and 15.
  • the first module 20 for applying a digital gain of the first branch 14 and the second module 36 for applying a digital gain of the second branch 15 of FIG. this particular case, identical and correspond to a module 48 for applying a digital gain.
  • the module 12 configured to divide the power is a power divider and where the optional variable attenuator 46 implements zero attenuation , which corresponds to the fulfillment of three cumulative conditions, the desensitization of 3 dB on the two branches 14 and 15 is not absorbed by the variable attenuation of the optional attenuator 46 so that the loss of sensitivity at the output chain is also 3 dB.
  • the feedback branch 26 via the digital-to-analog converter CNA is deactivated, as is the action of the module 24 for combining/analog coupling, so that the two parallel analog-to-digital converters CANs are driven by the same signals and deliver similar outputs illustrated by boxes 50 and 52.
  • Such diversity then makes it possible to theoretically recover 3 dB by averaging implemented by the digital combining/coupling module 38 as illustrated by box 54 of FIG.
  • the radio frequency digitizer architecture according to the present invention and as described in relation to FIG. 1 is suitable for being adapted into a radio frequency digitizer architecture with parallel ADCs, the feedback branch 26 being then disconnectable.
  • Such an adaptation makes it possible to maintain the sensitivity of the radiofrequency digitizer 10 according to the present invention in the aforementioned particular case.
  • the radio frequency digitizer 10 using two analog-digital converters CANs and a digital-analog converter CNA arranged specifically according to the architecture of FIG. 1, makes it possible to reinject into analog the signals desensitized by the first analog-digital converter then to subtract them, thanks to the analog combination/coupling module 24 24, from the initial signals received, in order to thus estimate the limiting thermal noise preventing the digitization of the weak signals, noise that is subtracted from the signals digitized by the first analog-to-digital converter via the digital combination/coupling module 38 to make the weak signals reappear, and consequently limit the desensitization of the radiofrequency digitizer 10 (i.e. reduce the desensitization of the radiofrequency digitizer 10 compared to current state-of-the-art techniques of technology).
  • such an architecture allows adaptation to an architecture with parallel ADC analog-digital converters (stack ADCs) in order to maintain sensitivity in the absence of simultaneous reception of strong and weak signals.
  • the present invention offers the user a dynamic much greater than that available in equipment using conventional digitization, in particular in the presence of an analog stream received comprising at least two signals having a strong (i.e. greater than a predetermined threshold) power ratio, for example a power ratio of the order of 15 dB, making it possible to ensure the digitization of the lower power signal.
  • a strong (i.e. greater than a predetermined threshold) power ratio for example a power ratio of the order of 15 dB

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Abstract

The invention relates to a radiofrequency digitizer (10) comprising a module (12) for dividing the power between: a first branch (14) comprising: - a device (16) for applying a variable gain, - a first analog-to-digital converter (18), - a first module (20) for applying a digital gain, and a second branch (15) comprising: - an analog combining/coupling module (24) connected, at the output, to the module for dividing the power, and to a branch (26) for analog feedback of the digital signal from said first analog-to-digital converter, comprising: - a digital-to-analog converter (28); - a module (30) for applying an analog gain; - a second module (32) for applying an analog gain; - a second analog-to-digital converter (34); - a second module (36) for applying a digital gain, each output of the first and second branch being connected to a digital combining/coupling module (38).

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Numériseur radiofréquence à dynamique augmentée TITLE: Radiofrequency digitizer with increased dynamics
La présente invention concerne un numériseur radiofréquence propre à numériser un signal analogique radiofréquence. The present invention relates to a radiofrequency digitizer capable of digitizing an analog radiofrequency signal.
La dynamique absolue est une caractéristique essentielle dans les nouvelles générations de numériseur radiofréquence numérique qui sont susceptibles de recevoir des signaux sur une large plage de puissance en entrée. Absolute dynamics is an essential feature in new generations of digital radio frequency digitizers which are capable of receiving signals over a wide input power range.
Typiquement, un numériseur, de type radio logicielle, est propre à recevoir simultanément des signaux présentant des niveaux de puissance compris entre -120 dBm et +10 dBm correspondant respectivement à au moins un signal émis par au moins un émetteur lointain et à au moins un signal émis par au moins un émetteur proche. La dynamique absolue est alors égale à 130 dB. Typically, a digitizer, of the software radio type, is capable of simultaneously receiving signals having power levels of between -120 dBm and +10 dBm corresponding respectively to at least one signal emitted by at least one distant transmitter and to at least one signal emitted by at least one nearby transmitter. The absolute dynamic is then equal to 130 dB.
Un convertisseur analogique-numérique CAN est l’élément central de ce type de numériseur radiofréquence numérique, et utilisé à des fréquences d’échantillonnage de quelques centaines de MHz, un tel convertisseur analogique-numérique CAN possède généralement une dynamique absolue de l’ordre de 80 dB. An ADC analog-to-digital converter is the central element of this type of digital radio frequency digitizer, and used at sampling frequencies of a few hundred MHz, such an ADC analog-to-digital converter generally has an absolute dynamic range of the order of 80dB.
Actuellement, cette différence entre la dynamique absolue de 80 dB du convertisseur analogique-numérique CAN et celle de 130dB en entrée du numériseur radiofréquence numérique, impose généralement aux concepteurs de numériseur radiofréquence numérique de mettre en place, en amont du convertisseur analogique- numérique CAN, un système analogique de contrôle automatique de gain CAG, dont le rôle est d’assurer que le convertisseur analogique-numérique CAN ne soit jamais saturé. Pour ce faire, ce dispositif comporte un mode constant et un mode adaptatif. Ainsi, le niveau minimum de signal pouvant être reçu est exprimé selon les équations suivantes : r I dBm 10 log10(/csT) + NF \dB + 10 log10(fîc) où S* le niveau de sensibilité tangentielle du numériseur, kB la constante de Boltzmann exprimée en m2. kg. s~2. K~1, T la température en Kelvin K, NF le facteur de bruit, Bc la largeur fréquentielle de canal du numériseur en Hertz Hz, et ce avec : Currently, this difference between the absolute dynamic of 80 dB of the analog-digital converter CAN and that of 130 dB at the input of the digital radio frequency digitizer, generally requires designers of digital radio frequency digitizers to set up, upstream of the analog-digital converter CAN, an analog automatic gain control system AGC, whose role is to ensure that the analog-digital converter CAN is never saturated. To do this, this device comprises a constant mode and an adaptive mode. Thus, the minimum signal level that can be received is expressed according to the following equations: r I dBm 10 log 10 (/c s T) + NF \ dB + 10 log 10 (fîc) where S* the tangential sensitivity level of the digitizer , k B the Boltzmann constant expressed in m 2 . kg. s~ 2 . K~ 1 , T the temperature in Kelvin K, NF the noise factor, B c the channel frequency width of the digitizer in Hertz Hz, with:
NF \ dB k const \dB + f \dB où NFconst est le facteur de bruit du numériseur dans le mode constant, A est l’atténuation du mode adaptatif, et f ( ) une fonction croissante. NF \ dB k const \ dB + f \ dB where NF const is the noise figure of the digitizer in the constant mode, A is the attenuation of the adaptive mode, and f ( ) an increasing function.
Toutefois, l’utilisation actuelle d’un tel système analogique de contrôle automatique de gain CAG ne permet pas pour autant d’augmenter la dynamique absolue du numériseur radiofréquence numérique, mais uniquement d’adapter le niveau du signal fort (en termes de niveau de puissance) à la dynamique accessible par le convertisseur analogique- numérique CAN, si bien que la dynamique absolue du numériseur radiofréquence numérique reste par exemple limitée à 80 dB alors qu’un dynamique absolue de 130 dB est nécessaire. Par ailleurs, cette solution basée sur un système analogique de contrôle automatique de gain CAG entraîne une dégradation de la sensibilité tangentielle du numériseur par une augmentation du facteur de bruit. However, the current use of such an analog AGC automatic gain control system does not make it possible to increase the absolute dynamics of the digital radio frequency digitizer, but only to adapt the level of the strong signal (in terms of power level) to the dynamic range accessible by the analog-digital converter CAN, so that the absolute dynamic range of the digital radio frequency digitizer remains for example limited to 80 dB whereas an absolute dynamic range of 130 dB is necessary. Furthermore, this solution based on an analog AGC automatic gain control system leads to a degradation of the tangential sensitivity of the digitizer by an increase in the noise factor.
L’invention a pour objet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant une architecture alternative du numériseur radiofréquence numérique propre à dépasser les limites actuelles associées à l’utilisation d’un système analogique de contrôle automatique de gain CAG. Autrement dit, la présente invention a pour objectif de proposer une architecture alternative du numériseur radiofréquence numérique afin d’en améliorer la dynamique absolue et en conséquence la sensibilité, afin de mieux correspondre à la dynamique absolue des signaux qu’il est propre à recevoir, et ce en limitant la complexité et le coût matériel associés. The object of the invention is to remedy the drawbacks of the state of the art by proposing an alternative architecture of the digital radio frequency digitizer capable of overcoming the current limits associated with the use of an analog AGC automatic gain control system. In other words, the present invention aims to propose an alternative architecture of the digital radiofrequency digitizer in order to improve its absolute dynamics and consequently its sensitivity, in order to better correspond to the absolute dynamics of the signals that it is suitable for receiving, and this while limiting the complexity and the associated material cost.
A cet effet, l’invention propose un numériseur radiofréquence comprenant un module configuré pour diviser la puissance présentant une entrée de réception d’un flux analogique et deux sorties associées respectivement à une première branche et à une deuxième branche de traitement distinctes dudit numériseur radiofréquence, la première branche comprenant au moins : To this end, the invention proposes a radiofrequency digitizer comprising a module configured to divide the power having an analog stream reception input and two outputs associated respectively with a first branch and a second distinct processing branch of said radiofrequency digitizer, the first branch comprising at least:
- un dispositif d’application d’un gain variable dont l’entrée est connectée à la sortie du module configuré pour diviser la puissance, - a device for applying a variable gain whose input is connected to the output of the module configured to divide the power,
- un premier convertisseur analogique-numérique dont l’entrée est connectée à la sortie du dispositif d’application d’un gain variable, - a first analog-digital converter whose input is connected to the output of the device for applying a variable gain,
- un premier module d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique de ladite première branche ; ladite deuxième branche étant connectée, via un module configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie associée du module configuré pour diviser la puissance, et comprenant : - a first module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter of said first branch; said second branch being connected, via a module configured to apply an analog delay, to the associated output of the module configured to divide the power, and comprising:
- un module de combinaison/couplage analogique comprenant une sortie et deux entrées : - an analog combination/coupling module comprising one output and two inputs:
- une première entrée étant connectée à la sortie du module configuré pour diviser la puissance associée à ladite deuxième branche, - a first input being connected to the output of the module configured to divide the power associated with said second branch,
- une deuxième entrée étant connectable à une branche de réinjection analogique du signal numérique généré et/ou traité numériquement en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique, la branche de réinjection analogique comprenant au moins : - un convertisseur numérique-analogique dont l’entrée est connectable directement ou indirectement en sortie dudit premier convertisseur analogique- numérique ; - a second input being connectable to an analog feedback branch of the digital signal generated and/or digitally processed at the output of said first analog-digital converter, the analog feedback branch comprising at least: - A digital-analog converter whose input can be connected directly or indirectly to the output of said first analog-digital converter;
- un premier module d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit convertisseur numérique-analogique ; - a first analog gain application module whose input is connected to the output of said digital-analog converter;
- un deuxième module d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit module de combinaison/couplage analogique ; - a second analog gain application module whose input is connected to the output of said analog combination/coupling module;
- un deuxième convertisseur analogique-numérique dont l’entrée est connectée à la sortie du deuxième module d’application d’un gain analogique ; - a second analog-digital converter whose input is connected to the output of the second analog gain application module;
- un deuxième module d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit deuxième convertisseur analogique-numérique de ladite deuxième branche, la sortie numérique du premier module d’application d’un gain numérique de ladite première branche et la sortie du deuxième module d’application d’un gain numérique de ladite deuxième branche étant connectées respectivement à deux entrées d’un module de combinaison/couplage numérique propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence. - a second module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said second analog-digital converter of said second branch, the digital output of the first module for applying a digital gain of said first branch and the output of the second digital gain application module of said second branch being respectively connected to two inputs of a digital combination/coupling module able to generate the output of said radio frequency digitizer.
Avec une telle architecture, le numériseur radiofréquence proposé selon la présente invention limite la dégradation de sensibilité observée selon l’état de la technique, notamment l’état de la technique utilisant un système analogique de contrôle automatique de gain CAG. En effet, la présente invention propose de fournir, au sein du numériseur radiofréquence, un système d’annulation mixte d’interférence basé sur la combinaison de deux convertisseurs analogique-numériques CANs et d’un convertisseur numérique- analogique CNA agencés tous les trois selon ladite architecture. With such an architecture, the radiofrequency digitizer proposed according to the present invention limits the degradation of sensitivity observed according to the state of the art, in particular the state of the art using an analog AGC automatic gain control system. Indeed, the present invention proposes to provide, within the radiofrequency digitizer, a mixed interference cancellation system based on the combination of two analog-digital converters CANs and a digital-analog converter CNA arranged all three according to said architecture.
Plus précisément, pour estimer et au moins réduire le bruit thermique propre à empêcher la numérisation des signaux de faibles niveaux de puissance, les signaux désensibilisés par le premier convertisseur analogique-numérique CAN de la première branche sont réinjectables en analogique, après passage par le convertisseur numérique- analogique CNA de la branche de réinjection, et combinés/couplés analogiquement aux signaux reçus initiaux. More specifically, to estimate and at least reduce the thermal noise specific to preventing the digitization of signals at low power levels, the signals desensitized by the first analog-digital converter CAN of the first branch can be reinjected into analog, after passing through the converter digital-to-analog DAC of the feedback branch, and combined/analog-coupled to the initial received signals.
Ainsi, la présente invention offre à l’utilisateur une dynamique largement supérieure à celle disponible dans les matériels utilisant une numérisation conventionnelle, notamment en présence d’un flux analogique reçu comprenant au moins deux signaux possédant un fort (i.e. supérieur à un seuil prédéterminé) rapport de puissance. Thus, the present invention offers the user a dynamic much greater than that available in equipment using conventional digitization, in particular in the presence of an analog stream received comprising at least two signals having a strong (i.e. greater than a predetermined threshold) power ratio.
Selon des modes de réalisations particuliers, le numériseur radiofréquence comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le premier convertisseur analogique-numérique et le deuxième convertisseur analogique-numérique sont de résolutions identiques supérieures à un seuil prédéterminé, le premier module d’application d’un gain numérique de ladite première branche et le deuxième module d’application d’un gain numérique de ladite deuxième branche intervenant dans la sommation des signaux issus respectivement des premières et deuxièmes branches et étant configurés pour retrancher et atténuer le niveau de bruit thermique propre à empêcher la numérisation des signaux de faibles niveaux de puissance ; According to particular embodiments, the radiofrequency digitizer comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations: - the first analog-digital converter and the second analog-digital converter have identical resolutions greater than a predetermined threshold, the first module for applying a digital gain of said first branch and the second module for applying a gain digital of said second branch intervening in the summation of the signals originating respectively from the first and second branches and being configured to subtract and attenuate the level of thermal noise suitable for preventing the digitization of the signals of low power levels;
- la branche de réinjection comprend en outre un troisième module d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique de ladite première branche, l’entrée dudit troisième module d’application d’un gain numérique étant connectable via un module configuré pour appliquer un retard numérique à une sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique de ladite première branche, la sortie dudit troisième module d’application d’un gain numérique étant connectée à l’entrée du convertisseur numérique-analogique ; - the feedback branch further comprises a third module for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter of said first branch, the input of said third module for applying a digital gain being connectable via a module configured to apply a digital delay to an output of said first analog-to-digital converter of said first branch, the output of said third module for applying a digital gain being connected to the input of the digital-to-analog converter;
- le dispositif d’application d’un gain variable correspond à un dispositif de contrôle automatique de gain ou à un amplificateur à gain variable ; - the device for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device or a variable gain amplifier;
- le dispositif d’application d’un gain variable comprend un atténuateur variable connecté en sortie à un troisième module d’application d’un gain analogique constant propre à générer la sortie dudit dispositif d’application d’un gain variable ; - the device for applying a variable gain comprises a variable attenuator connected at the output to a third module for applying a constant analog gain capable of generating the output of said device for applying a variable gain;
- la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable dépend de la puissance des signaux reçus au sein dudit flux analogique d’entrée dudit numériseur, du gain analogique constant appliqué par ledit troisième module d’application d’un gain analogique, et de la puissance maximale d’opération du premier convertisseur analogique-numérique ; - the variable attenuation value specific to being implemented by said variable attenuator depends on the power of the signals received within said analog input stream of said digitizer, on the constant analog gain applied by said third application module of a analog gain, and the maximum operating power of the first analog-digital converter;
- le premier convertisseur analogique-numérique et le deuxième convertisseur analogique-numérique sont de résolutions identiques supérieures à un seuil prédéterminé ; - the first analog-digital converter and the second analog-digital converter have identical resolutions greater than a predetermined threshold;
- le convertisseur numérique-analogique présente une pleine échelle plus élevée que celle associées respectivement au premier convertisseur analogique-numérique et au deuxième convertisseur analogique-numérique ; - The digital-analog converter has a higher full scale than that associated respectively with the first analog-digital converter and the second analog-digital converter;
- le module configuré pour diviser la puissance est un coupleur directionnel configuré pour répartir différemment la puissance dans lesdites première et deuxième branches, et/ou un coupleur hybride configuré pour inverser la polarité d’une desdites première et deuxième branches par rapport à l’autre ; - the module configured to divide the power is a directional coupler configured to distribute the power differently in said first and second branches, and/or a hybrid coupler configured to reverse the polarity of one of said first and second branches with respect to the other ;
- le module configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches ; - en l’absence de flux analogique reçu comprenant simultanément un signal fort présentant un niveau de puissance fort, supérieur à un seuil de puissance prédéterminé, et un signal faible présentant un niveau de puissance faible, inférieur audit seuil de puissance prédéterminé, et lorsque : - the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches; - in the absence of an analog stream received simultaneously comprising a strong signal presenting a strong power level, higher than a predetermined power threshold, and a weak signal presenting a low power level, lower than said predetermined power threshold, and when:
- le module configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches, et - the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches, and
- la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable est nulle : la branche de réinjection est déconnectée simultanément de ladite première branche et de ladite deuxième branche, et ledit module de combinaison/couplage numérique est propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence par détermination de la moyenne desdites première et deuxième branches. - the variable attenuation value capable of being implemented by said variable attenuator is zero: the feedback branch is disconnected simultaneously from said first branch and from said second branch, and said digital combination/coupling module is capable of generating the output of said radio frequency digitizer by determining the average of said first and second branches.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : These characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings, in which:
- la figure 1 est une représentation schématique de l’architecture d’un numériseur radiofréquence selon un premier mode de réalisation de l’invention ; - Figure 1 is a schematic representation of the architecture of a radio frequency digitizer according to a first embodiment of the invention;
- la figure 2 est une représentation schématique de l’architecture d’un numériseur radiofréquence selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. - Figure 2 is a schematic representation of the architecture of a radio frequency digitizer according to a second embodiment of the invention.
Sur l’exemple de la figure 1 , on considère le cas où le flux analogique reçu Fi comprend un signal fort Si (i.e. présentant un niveau de puissance fort, supérieur à un seuil de puissance prédéterminé) et un signal faible S2 (i.e. présentant un niveau de puissance faible, inférieur à un seuil de puissance prédéterminé). In the example of Figure 1, we consider the case where the received analog stream Fi comprises a strong signal Si (i.e. presenting a strong power level, greater than a predetermined power threshold) and a weak signal S2 (i.e. presenting a low power level, below a predetermined power threshold).
Le numériseur radiofréquence 10 selon la présente invention comprend tout d’abord un module 12 configuré pour diviser la puissance présentant une entrée de réception du flux analogique F1 et deux sorties associées respectivement à une première branche 14 et à une deuxième branche 15 de traitement distinctes dudit numériseur radiofréquence 10. The radiofrequency digitizer 10 according to the present invention firstly comprises a module 12 configured to divide the power having an analog stream reception input F1 and two outputs associated respectively with a first branch 14 and a second processing branch 15 distinct from said radio frequency digitizer 10.
La première branche 14 comprend au moins un dispositif 16 d’application d’un gain variable dont l’entrée est connectée à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance, un premier convertisseur analogique-numérique 18 dont l’entrée est connectée à la sortie du dispositif 16 d’application d’un gain variable, et un premier module 20 d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 de ladite première branche 14. En particulier, le premier module 20 d’application d’un gain numérique est propre à appliquer un gain variable ou constant. The first branch 14 comprises at least one device 16 for applying a variable gain whose input is connected to the output of the module 12 configured to divide the power, a first analog-digital converter 18 whose input is connected to the output of the device 16 for applying a variable gain, and a first module 20 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14. In particular, the first module 20 for applying a digital gain is capable of applying a variable or constant gain.
Une telle première branche 14, selon une variante particulière, où le dispositif 16 d’application d’un gain variable correspond à un dispositif de contrôle automatique de gain correspond alors à l’architecture classique d’un numériseur radiofréquence précitée basée sur l’utilisation d’un système analogique de contrôle automatique de gain CAG et fournit alors, tel que représenté dans l’encadré 21 , une dégradation de la sensibilité, le niveau bruit Bi généré en sortie premier convertisseur analogique-numérique 18 empêchant la numérisation du signal faible S2. En effet, en sortie du premier convertisseur analogique- numérique 18 le signal fort Si est correctement reçu puisque classiquement le dispositif de contrôle automatique de gain 16 permet d’éviter sa saturation, cependant, à cause de l’atténuation variable mise en œuvre au sein d’un tel dispositif 16 d’application d’un gain variable, le signal faible S2 flux analogique reçu F1 est perdu par la perte de sensibilité associée à l’augmentation du niveau de bruit B1. Such a first branch 14, according to a particular variant, where the device 16 for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device then corresponds to the conventional architecture of an aforementioned radiofrequency digitizer based on the use of an analog AGC automatic gain control system and then provides, as shown in box 21, a degradation of sensitivity, the noise level Bi generated at the output of the first analog-digital converter 18 preventing the digitization of the weak signal S2 . Indeed, at the output of the first analog-digital converter 18 the strong signal Si is correctly received since conventionally the automatic gain control device 16 makes it possible to avoid its saturation, however, because of the variable attenuation implemented within of such a device 16 for applying a variable gain, the weak analog signal S2 received F1 is lost by the loss of sensitivity associated with the increase in the noise level B1.
La deuxième branche 15, est connectée, via un module 22 configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie associée du module 12 configuré pour diviser la puissance. La deuxième branche 15 comprend un module 24 de combinaison/couplage analogique comprenant une sortie et deux entrées : The second branch 15 is connected, via a module 22 configured to apply an analog delay, to the associated output of the module 12 configured to divide the power. The second branch 15 comprises an analog combination/coupling module 24 comprising one output and two inputs:
- une première entrée étant connectée à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance associée à ladite deuxième branche, - a first input being connected to the output of module 12 configured to divide the power associated with said second branch,
- une deuxième entrée, connectée selon le mode de réalisation de la figure 1 , à une branche 26 de réinjection analogique du signal numérique généré et/ou traité numériquement en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18. - a second input, connected according to the embodiment of FIG. 1, to a branch 26 for analog feedback of the digital signal generated and/or digitally processed at the output of said first analog-digital converter 18.
En particulier, selon la présente invention, la branche de réinjection analogique 26 comprend au moins un convertisseur numérique-analogique 28 dont l’entrée est connectable, directement ou indirectement, via un module, non représenté, configuré pour appliquer un retard numérique, à une sortie dudit premier convertisseur analogique- numérique 18 de ladite première branche 14 en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 et un premier module 30 d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit convertisseur numérique-analogique 28. En particulier, un tel premier module 30 d’application d’un gain analogique est propre à appliquer un gain variable ou constant. In particular, according to the present invention, the analog feedback branch 26 comprises at least one digital-analog converter 28 whose input can be connected, directly or indirectly, via a module, not shown, configured to apply a digital delay, to a output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14 at the output of said first analog-digital converter 18 and a first module 30 for applying an analog gain whose input is connected to the output of said digital-analog converter 28 In particular, such a first module 30 for applying an analog gain is capable of applying a variable or constant gain.
Une telle branche de réinjection 26 permet de réinjecter, sous forme analogique via le convertisseur numérique-analogique 28, les signaux numérisés illustrés dans l’encadré 21 , à savoir le signal fort Si, le signal faible S2 et avantageusement selon la présente invention le niveau de bruit thermique Bi numérique obtenu tel que représenté dans l’encadré 21 en sortie premier convertisseur analogique-numérique 18. Such a reinjection branch 26 makes it possible to reinject, in analog form via the digital-analog converter 28, the digitized signals illustrated in box 21, namely the strong signal Si, the weak signal S2 and advantageously according to the present invention the Bi-digital thermal noise level obtained as represented in box 21 at the output of the first analog-digital converter 18.
De plus, la deuxième branche 15 comprend, en sus du module 24 de combinaison/couplage analogique, un deuxième module 32 d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit module 24 de combinaison/couplage analogique, un deuxième convertisseur analogique-numérique 34 dont l’entrée est connectée à la sortie du deuxième module 32 d’application d’un gain analogique. En particulier, un tel deuxième module 32 d’application d’un gain analogique est propre à appliquer un gain variable ou constant. In addition, the second branch 15 comprises, in addition to the analog combination/coupling module 24, a second module 32 for applying an analog gain, the input of which is connected to the output of said analog combination/coupling module 24, a second analog-digital converter 34 whose input is connected to the output of the second module 32 for applying an analog gain. In particular, such a second module 32 for applying an analog gain is capable of applying a variable or constant gain.
Une telle deuxième branche 15 reçoit en entrée du module 24 de combinaison/couplage analogique une des sorties du module 12 configuré pour diviser la puissance, et selon le mode de réalisation de la figure 1 , le module 24 de combinaison/couplage analogique est configuré pour mettre en œuvre une soustraction entre ces deux entrées à savoir celle connectée, via le module 22 configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie du module 12 configuré pour diviser la puissance et associée à ladite deuxième branche 15, et l’entrée correspondant à la sortie de la branche de réinjection 26, ce qui permet, de réduire au maximum le niveau de puissance des signaux reçus. En sortie du module 24 de combinaison/couplage analogique, les signaux ainsi atténués sont traités par le deuxième module 32 d’application d’un gain analogique pour leur appliquer un gain prédéterminé et adapté en vue de passer le deuxième convertisseur analogique-numérique 34. Such a second branch 15 receives at the input of the analog combination/coupling module 24 one of the outputs of the module 12 configured to divide the power, and according to the embodiment of FIG. 1, the analog combination/coupling module 24 is configured to implement a subtraction between these two inputs, namely the one connected, via the module 22 configured to apply an analog delay, to the output of the module 12 configured to divide the power and associated with said second branch 15, and the input corresponding to the output of the reinjection branch 26, which makes it possible to reduce as much as possible the power level of the signals received. At the output of the analog combination/coupling module 24, the signals thus attenuated are processed by the second module 32 for applying an analog gain to apply to them a predetermined and suitable gain in order to pass the second analog-digital converter 34.
Tel qu’illustré par l’encadré 35 représentant la sortie du deuxième convertisseur analogique-numérique 34, une estimation du niveau de bruit thermique Bi qui limitait la numérisation du signal faible S2 au sein de la première branche 14 est alors obtenue avantageusement selon la présente invention, et par ailleurs, le résidu Ri associé au signal fort Si, le résidu R2 associé au signal faible S2 et le niveau B2 de bruit mixte résultant (i.e. mixant la branche de réinjection 26 et la deuxième branche 15) et inférieur au niveau de bruit thermique B1 associé à la première branche de référence 14 représentative de l’état de la technique sont également obtenus. De manière non représentée dans cet encadré 35 purement explicatif le bruit total résultant correspondrait à la somme des niveaux de bruit B1 et B2 (le niveau de bruit B2 étant substantiellement inférieur au niveau de bruit B1). As illustrated by the box 35 representing the output of the second analog-digital converter 34, an estimate of the thermal noise level Bi which limited the digitization of the weak signal S2 within the first branch 14 is then advantageously obtained according to the present invention, and moreover, the residue Ri associated with the strong signal Si, the residue R2 associated with the weak signal S2 and the level B 2 of resulting mixed noise (ie mixing the feedback branch 26 and the second branch 15) and lower than the level of thermal noise B1 associated with the first reference branch 14 representative of the state of the art are also obtained. In a manner not represented in this purely explanatory box 35, the resulting total noise would correspond to the sum of the noise levels B1 and B 2 (the noise level B 2 being substantially lower than the noise level B1).
La deuxième branche 15 comprend en outre un deuxième module 36 d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit deuxième convertisseur analogique-numérique 34 de ladite deuxième branche 15. En particulier, un tel deuxième module 36 d’application d’un gain numérique est propre à appliquer un gain variable ou constant. Par ailleurs, selon l’architecture du numériseur radiofréquence proposé selon la présente invention, la sortie numérique du premier module d’application d’un gain numérique 20 de ladite première branche 14 et la sortie du deuxième module d’application d’un gain numérique 36 de ladite deuxième branche 15 sont connectées respectivement à deux entrées d’un module 38 de combinaison/couplage numérique propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence 10. The second branch 15 further comprises a second module 36 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said second analog-digital converter 34 of said second branch 15. In particular, such a second module 36 for applying a a digital gain is suitable for applying a variable or constant gain. Furthermore, according to the architecture of the radio frequency digitizer proposed according to the present invention, the digital output of the first module for applying a digital gain 20 of said first branch 14 and the output of the second module for applying a digital gain 36 of said second branch 15 are respectively connected to two inputs of a digital combining/coupling module 38 capable of generating the output of said radio frequency digitizer 10.
En particulier, le module 38 de combinaison/couplage numérique est, selon le mode de réalisation de la figure 1 , propre à sommer les signaux issus respectivement des première et deuxième branches 14 et 15, et les gains numériques respectivement associés au premier module d’application d’un gain numérique 20 de ladite première branche 14 et au deuxième module d’application d’un gain numérique 36 de ladite deuxième branche 15 interviennent dans cette sommation et sont configurés pour retrancher et atténuer le niveau de bruit thermique Bi qui limitait la numérisation du signal faible S2 au sein de la première branche 14, de sorte que tel qu’illustré par l’encadré 40 seul le niveau de bruit mixte résultant B2 est appliqué en sortie du numériseur radiofréquence 10 proposé selon la présente invention, permettant la récupération numérique du signal faible S2, et donc une limitation de la désensibilisation appliquée par le numériseur radiofréquence selon la présente invention. In particular, the digital combination/coupling module 38 is, according to the embodiment of FIG. application of a digital gain 20 of said first branch 14 and to the second module for applying a digital gain 36 of said second branch 15 intervene in this summation and are configured to subtract and attenuate the level of thermal noise Bi which limited the digitization of the weak signal S2 within the first branch 14, so that as illustrated by box 40 only the resulting mixed noise level B 2 is applied at the output of the radiofrequency digitizer 10 proposed according to the present invention, allowing the digital recovery of the weak signal S 2 , and therefore a limitation of the desensitization applied by the radiofrequency digitizer according to the present invention.
Autrement dit, la solution proposée selon ce premier mode de réalisation de la présente invention permet de contenir la dégradation de sensibilité en réalisant une estimation du niveau de bruit B1 engendré par la numérisation du premier convertisseur analogique-numérique 18 pour ensuite le soustraire une fois numérisé par le deuxième convertisseur analogique-numérique 34. In other words, the solution proposed according to this first embodiment of the present invention makes it possible to contain the degradation in sensitivity by estimating the noise level B1 generated by the digitization of the first analog-digital converter 18 in order to then subtract it once digitized by the second analog-digital converter 34.
Selon un aspect particulier, il est à noter que la combinaison du module 22 configuré pour appliquer un retard analogique, et du module non représenté configuré pour appliquer un retard numérique et localisé entre la sortie dudit premier convertisseur analogique- numérique 18 et l’entrée de la branche de réinjection 26, est configurée pour appliquer une synchronisation temporelle des branches 14, 15 et 26 du numériseur radiofréquence selon la présente invention. Une telle synchronisation temporelle permet à la fois une estimation correcte du niveau de bruit B1 engendré par la numérisation du premier convertisseur analogique-numérique 18 et son correct abaissement successif via le module 38 de combinaison/couplage numérique. Autrement dit, une telle synchronisation temporelle permet d’éviter une augmentation de la variance du bruit. Selon un aspect particulier, une telle synchronisation est à tout le moins de l’ordre du temps d’échantillonnage. According to a particular aspect, it should be noted that the combination of the module 22 configured to apply an analog delay, and of the module not shown configured to apply a digital and localized delay between the output of said first analog-digital converter 18 and the input of the reinjection branch 26 is configured to apply a temporal synchronization of the branches 14, 15 and 26 of the radiofrequency digitizer according to the present invention. Such time synchronization allows both a correct estimation of the noise level B1 generated by the digitization of the first analog-digital converter 18 and its correct successive lowering via the module 38 of digital combination/coupling. In other words, such a temporal synchronization makes it possible to avoid an increase in the variance of the noise. According to a particular aspect, such synchronization is at the very least of the order of the sampling time.
On décrit par la suite différentes variantes ou compléments optionnels de ce premier mode de réalisation. En particulier, en complément facultatif la branche de réinjection 26 comprend en outre un troisième module 42 d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 de ladite première branche 14, l’entrée dudit troisième module 42 d’application d’un gain numérique étant connectée via le module, non représenté, configuré pour appliquer un retard numérique à une sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique 18 de ladite première branche 14, la sortie dudit troisième module 42 d’application d’un gain numérique étant connectée à l’entrée du convertisseur numérique-analogique 28. En particulier, un tel troisième module 42 d’application d’un gain numérique est propre à appliquer un gain numérique variable ou constant afin de rehausser partiellement les signaux issus du premier convertisseur analogique-numérique 18, ce gain numérique appliqué par le troisième module optionnel 42 d’application d’un gain numérique est complété par le gain analogique appliqué par le premier module 30 d’application d’un gain analogique afin de rehausser les signaux réinjectés via la branche de réinjection 26 au niveaux de ceux issus du module 12 configuré pour diviser la puissance et destinés à la deuxième branche 15 via le module 22 configuré pour appliquer un retard analogique. Un tel troisième module 42 d’application d’un gain numérique en amont du convertisseur numérique-analogique 28 CNA permet notamment de réduire l’influence du facteur de bruit du convertisseur numérique-analogique 28 CNA. Various variants or optional additions to this first embodiment are described below. In particular, as an optional complement, the feedback branch 26 further comprises a third module 42 for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14, the input of said third digital gain application module 42 being connected via the module, not shown, configured to apply a digital delay to an output of said first analog-digital converter 18 of said first branch 14, the output of said third application module 42 of a digital gain being connected to the input of the digital-analog converter 28. In particular, such a third module 42 for applying a digital gain is suitable for applying a variable or constant digital gain in order to partially enhance the signals from the first analog-digital converter 18, this digital gain applied by the third optional module 42 for applying a digital gain is supplemented by the analog gain applied by the first module 30 for applying an analog gain in order to enhance the signals reinjected via the reinjection branch 26 at the level of those originating from the module 12 configured to divide the power and intended for the second branch 15 via the module 22 configured to apply an analog delay. Such a third module 42 for applying a digital gain upstream of the digital-analog converter 28 DAC makes it possible in particular to reduce the influence of the noise factor of the digital-analog converter 28 DAC.
Comme indiqué précédemment selon une première variante, le dispositif 16 d’application d’un gain variable correspond à un dispositif de contrôle automatique de gain ou, selon une deuxième variante, correspond à un amplificateur à gain variable. As indicated previously according to a first variant, the device 16 for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device or, according to a second variant, corresponds to a variable gain amplifier.
Selon une troisième variante, le dispositif 16 d’application d’un gain variable correspond comprend un atténuateur variable 44 connecté en sortie à un troisième module 46 d’application d’un gain analogique constant propre à générer la sortie dudit dispositif 16 d’application d’un gain variable. En particulier selon cette troisième variante, la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable 46 dépend de la puissance des signaux reçus Si et S2 au sein dudit flux analogique F1 d’entrée dudit numériseur 10, du gain analogique constant appliqué par ledit troisième module 46 d’application d’un gain analogique, et de la puissance maximale d’opération du premier convertisseur analogique-numérique 18 afin d’en éviter la saturation. According to a third variant, the device 16 for applying a corresponding variable gain comprises a variable attenuator 44 connected at the output to a third module 46 for applying a constant analog gain capable of generating the output of said application device 16 of varying gain. In particular according to this third variant, the variable attenuation value specific to being implemented by said variable attenuator 46 depends on the power of the received signals Si and S2 within said analog input stream F1 of said digitizer 10, on the analog gain constant applied by said third module 46 for applying an analog gain, and the maximum operating power of the first analog-digital converter 18 in order to avoid saturation.
Selon un autre aspect particulier optionnel, le premier convertisseur analogique- numérique 18 et le deuxième convertisseur analogique-numérique 34 sont de résolutions identiques supérieures à un seuil prédéterminé, par exemple une résolution supérieure ou égale à 14 bits. According to another particular optional aspect, the first analog-digital converter 18 and the second analog-digital converter 34 have identical resolutions greater than a predetermined threshold, for example a resolution greater than or equal to 14 bits.
Selon un autre aspect particulier optionnel, le convertisseur numérique-analogique 28 présente une pleine échelle plus élevée que celle associées respectivement au premier convertisseur analogique-numérique 18 et au deuxième convertisseur analogique- numérique 34. De plus, par exemple, le convertisseur numérique-analogique 28 présente une résolution supérieure à 16 bits. According to another particular optional aspect, the digital-analog converter 28 has a higher full scale than those associated respectively with the first analog-to-digital converter 18 and to the second analog-to-digital converter 34. In addition, for example, the digital-to-analog converter 28 has a resolution greater than 16 bits.
En ce qui concerne le module 12 configuré pour diviser la puissance, selon une première variante optionnelle, le module 12 configuré pour diviser la puissance est un coupleur directionnel configuré pour répartir différemment la puissance dans lesdites première et deuxième branches 14 et 15 respectivement, et/ou le module 12 configuré pour diviser la puissance est un coupleur hybride configuré pour inverser la polarité d’une desdites première et deuxième branches par rapport à l’autre. With regard to the module 12 configured to divide the power, according to a first optional variant, the module 12 configured to divide the power is a directional coupler configured to distribute the power differently in said first and second branches 14 and 15 respectively, and/ or the module 12 configured to divide the power is a hybrid coupler configured to reverse the polarity of one of said first and second branches with respect to the other.
A titre d’alternative, selon une deuxième variante optionnelle le module configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches 14 et 15, ce qui revient à abaisser de 3 dB chacune de ces sorties respectivement connectées à chacune des branches 14 et 15. Alternatively, according to a second optional variant, the module configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches 14 and 15, which amounts to lowering by 3 dB each of these outputs respectively connected to each of the branches 14 and 15.
Selon la première ou la deuxième variante retenue du module 12 configuré pour diviser la puissance, les valeurs des gains analogiques ou numérique numériques des modules d’application de gain 20, 30, 32, 36 et optionnellement 42, 44, 46 sont adaptés pour assurer un bon fonctionnement du numériseur radiofréquence 10. According to the first or second variant retained of the module 12 configured to divide the power, the values of the analog or digital digital gains of the gain application modules 20, 30, 32, 36 and optionally 42, 44, 46 are adapted to ensure proper operation of the radiofrequency digitizer 10.
La figure 2 est une représentation schématique de l’architecture d’un numériseur radiofréquence selon un deuxième mode de réalisation de l’invention mis en œuvre notamment en l’absence de réception simultanée de signaux à la fois fort et faible au sein du flux analogique comme c’était le cas dans l’exemple illustré par la figure 1. Autrement dit, le mode de réalisation de la figure 2 est notamment mis en œuvre en présence du flux analogique reçu F2 comprenant un seul type de signal par exemple un signal faible S2 (i.e. présentant un niveau de puissance faible, inférieur à un seuil de puissance prédéterminé). FIG. 2 is a schematic representation of the architecture of a radiofrequency digitizer according to a second embodiment of the invention implemented in particular in the absence of simultaneous reception of both strong and weak signals within the analog stream as was the case in the example illustrated by FIG. 1. In other words, the embodiment of FIG. 2 is in particular implemented in the presence of the received analog stream F 2 comprising a single type of signal, for example a signal low S 2 (ie having a low power level, lower than a predetermined power threshold).
Ainsi, en l’absence de flux analogique reçu comprenant simultanément un signal fort présentant un niveau de puissance fort, supérieur à un seuil de puissance prédéterminé, et un signal faible présentant un niveau de puissance faible, inférieur audit seuil de puissance prédéterminé, et lorsque : Thus, in the absence of an analog stream received simultaneously comprising a strong signal having a strong power level, greater than a predetermined power threshold, and a weak signal having a low power level, less than said predetermined power threshold, and when :
- le module 12 configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches, et - the module 12 configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches, and
- la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable optionnel 46 est nulle : la branche de réinjection 26 est déconnectée simultanément de ladite première branche 14 et de ladite deuxième branche 15, et ledit module de combinaison/couplage numérique 38 est propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence par détermination de la moyenne desdites première et deuxième branches 14 et 15. - the variable attenuation value suitable for being implemented by said optional variable attenuator 46 is zero: the feedback branch 26 is disconnected simultaneously from said first branch 14 and from said second branch 15, and said digital combination/coupling module 38 is capable of generating the output of said radiofrequency digitizer by determining the average of said first and second branches 14 and 15.
Par ailleurs, dans ce cas particulier, le premier module 20 d’application d’un gain numérique de la première branche 14 et le deuxième module 36 d’application d’un gain numérique de la deuxième branche 15 de la figure 1 sont, dans ce cas particulier, identiques et correspondent à un module 48 d’application d’un gain numérique. Furthermore, in this particular case, the first module 20 for applying a digital gain of the first branch 14 and the second module 36 for applying a digital gain of the second branch 15 of FIG. this particular case, identical and correspond to a module 48 for applying a digital gain.
En effet, dans ce cas particulier d’absence de flux analogique reçu comprenant simultanément un signal fort et faible, où le module 12 configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance et où l’atténuateur variable optionnel 46 met en œuvre une atténuation nulle, ce qui correspond à la réalisation de trois conditions cumulatives, la désensibilisation de 3 dB sur les deux branches 14 et 15 n’est pas absorbée par l’atténuation variable de l’atténuateur optionnel 46 ce qui fait que la perte de sensibilité en sortie de chaîne est elle aussi de 3 dB. Indeed, in this particular case of absence of analog stream received simultaneously comprising a strong and weak signal, where the module 12 configured to divide the power is a power divider and where the optional variable attenuator 46 implements zero attenuation , which corresponds to the fulfillment of three cumulative conditions, the desensitization of 3 dB on the two branches 14 and 15 is not absorbed by the variable attenuation of the optional attenuator 46 so that the loss of sensitivity at the output chain is also 3 dB.
Pour compenser ces 3 dB et ainsi proposer une architecture plus classique à convertisseurs analogique-numériques CANs parallèles (de l’anglais stack ADCs), et ce à partir de ce mode de réalisation particulier de l’architecture de numériseur radiofréquence décrite en relation avec la figure 1 , la branche de réinjection 26 via le convertisseur numérique analogique CNA est désactivée, de même que l’action du module 24 de combinaison/couplage analogique, afin que les deux convertisseurs analogique- numériques CANs parallèles soient attaqués par les mêmes signaux et délivrent des sorties similaires illustrées par les encadrés 50 et 52. Une telle diversité permet ensuite de récupérer théoriquement 3 dB par moyennage mise en œuvre par le module de combinaison/couplage numérique 38 tel qu’illustré par l’encadré 54 de la figure 2 avec un niveau de bruit B3 réduit de 3 dB par rapport aux niveaux de bruit Bi de sortie de chaque convertisseur analogique-numérique illustrés respectivement sur les encadrés 50 et 52, qui auparavant en relation avec la figure 1 était propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence par sommation (ou soustraction lorsque le module 12 est un coupleur hybride) desdites première et deuxième branches 14 et 15. To compensate for these 3 dB and thus propose a more conventional architecture with parallel analog-digital converters ADCs (stack ADCs), and this from this particular embodiment of the radio frequency digitizer architecture described in relation to the FIG. 1, the feedback branch 26 via the digital-to-analog converter CNA is deactivated, as is the action of the module 24 for combining/analog coupling, so that the two parallel analog-to-digital converters CANs are driven by the same signals and deliver similar outputs illustrated by boxes 50 and 52. Such diversity then makes it possible to theoretically recover 3 dB by averaging implemented by the digital combining/coupling module 38 as illustrated by box 54 of FIG. 2 with a noise level B 3 reduced by 3 dB compared to the output noise levels Bi of each analog-digital converter illustrated respectively in boxes 50 and 52, which previously in relation to FIG. 1 was suitable for generating the output of said radiofrequency digitizer by summation (or subtraction when module 12 is a hybrid coupler) of said first and second branches 14 and 15.
Autrement dit, dans le cas particulier précité, l’architecture de numériseur radiofréquence selon la présente invention et telle que décrite en relation avec la figure 1 est propre à être adaptée en une architecture de numériseur radiofréquence à CANs parallèles, la branche de réinjection 26 étant alors déconnectable. Une telle adaptation permet de maintenir la sensibilité du numériseur radiofréquence 10 selon la présente invention dans le cas particulier précité. In other words, in the aforementioned particular case, the radio frequency digitizer architecture according to the present invention and as described in relation to FIG. 1 is suitable for being adapted into a radio frequency digitizer architecture with parallel ADCs, the feedback branch 26 being then disconnectable. Such an adaptation makes it possible to maintain the sensitivity of the radiofrequency digitizer 10 according to the present invention in the aforementioned particular case.
L’homme du métier comprendra que l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits, ni aux exemples particuliers de la description, les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus étant propres à être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention. Those skilled in the art will understand that the invention is not limited to the embodiments described, nor to the specific examples of the description, the embodiments and the variants mentioned above being able to be combined together to generate new embodiments of the invention.
On conçoit ainsi en résumé que le numériseur radiofréquence 10 selon la présente invention utilisant deux convertisseurs analogique-numériques CANs et un convertisseur numérique-analogique CNA agencés spécifiquement selon l’architecture de la figure 1 , permet de réinjecter en analogique les signaux désensibilisés par le premier convertisseur analogique-numérique puis de les soustraire, grâce au module 24 de combinaison/couplage analogique 24, aux signaux initiaux reçus, pour estimer ainsi le bruit thermique limitant empêchant la numérisation des signaux faibles, bruit que l’on vient soustraire aux signaux numérisés par le premier convertisseur analogique-numérique via le module 38 de combinaison/couplage numérique pour faire réapparaitre les signaux faibles, et en conséquence limiter la désensibilisation du numériseur radiofréquence 10 (i.e. réduire la désensibilisation du numériseur radiofréquence 10 par rapport aux techniques actuelles de l’état de la technique). It is thus understood in summary that the radio frequency digitizer 10 according to the present invention using two analog-digital converters CANs and a digital-analog converter CNA arranged specifically according to the architecture of FIG. 1, makes it possible to reinject into analog the signals desensitized by the first analog-digital converter then to subtract them, thanks to the analog combination/coupling module 24 24, from the initial signals received, in order to thus estimate the limiting thermal noise preventing the digitization of the weak signals, noise that is subtracted from the signals digitized by the first analog-to-digital converter via the digital combination/coupling module 38 to make the weak signals reappear, and consequently limit the desensitization of the radiofrequency digitizer 10 (i.e. reduce the desensitization of the radiofrequency digitizer 10 compared to current state-of-the-art techniques of technology).
En outre, selon le cas particulier précité, un telle architecture permet une adaptation en architecture à convertisseurs analogique-numériques CANs parallèles (de l’anglais stack ADCs) afin de tenir la sensibilité en l’absence de réception simultanée de signaux forts et faibles. In addition, according to the particular case mentioned above, such an architecture allows adaptation to an architecture with parallel ADC analog-digital converters (stack ADCs) in order to maintain sensitivity in the absence of simultaneous reception of strong and weak signals.
Ainsi, la présente invention offre à l’utilisateur une dynamique largement supérieure à celle disponible dans les matériels utilisant une numérisation conventionnelle, notamment en présence d’un flux analogique reçu comprenant au moins deux signaux possédant un fort (i.e. supérieur à un seuil prédéterminé) rapport de puissance, par exemple un rapport de puissance de l’ordre de 15 dB, en permettant d’assurer la numérisation du signal de plus faible puissance. Ainsi, par rapport à l’utilisation classique d’un système analogique de contrôle automatique de gain CAG, la sensibilité du numériseur selon la présente invention est moins dégradée, ce qui le rend utilisable sur tout système ou sous-système d’acquisition de signaux analogiques contenant un convertisseur analogique-numérique, notamment dans le cadre des applications de numériseurs radiofréquences numérisés à large bande, et permet une amélioration numérique de ces systèmes. Thus, the present invention offers the user a dynamic much greater than that available in equipment using conventional digitization, in particular in the presence of an analog stream received comprising at least two signals having a strong (i.e. greater than a predetermined threshold) power ratio, for example a power ratio of the order of 15 dB, making it possible to ensure the digitization of the lower power signal. Thus, compared to the conventional use of an analog AGC automatic gain control system, the sensitivity of the digitizer according to the present invention is less degraded, which makes it usable on any signal acquisition system or subsystem. systems containing an analog-to-digital converter, particularly in the context of broadband digitized radio frequency digitizer applications, and allows digital enhancement of these systems.

Claims

REVENDICATIONS
1. Numériseur radiofréquence (10) comprenant un module (12) configuré pour diviser la puissance présentant une entrée de réception d’un flux analogique et deux sorties associées respectivement à une première branche (14) et à une deuxième branche (15) de traitement distinctes dudit numériseur radiofréquence, la première branche (14) comprenant au moins : 1. Radio frequency digitizer (10) comprising a module (12) configured to divide the power having an analog stream reception input and two outputs associated respectively with a first branch (14) and a second processing branch (15) distinct from said radiofrequency digitizer, the first branch (14) comprising at least:
- un dispositif (16) d’application d’un gain variable dont l’entrée est connectée à la sortie du module (12) configuré pour diviser la puissance, - a device (16) for applying a variable gain whose input is connected to the output of the module (12) configured to divide the power,
- un premier convertisseur analogique-numérique (18) dont l’entrée est connectée à la sortie du dispositif (16) d’application d’un gain variable, - a first analog-digital converter (18) whose input is connected to the output of the device (16) for applying a variable gain,
- un premier module (20) d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique (18) de ladite première branche (14); caractérisé en ce que ladite deuxième branche (15) est connectée, via un module (22) configuré pour appliquer un retard analogique, à la sortie associée du module (12) configuré pour diviser la puissance, et comprend : - a first module (20) for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter (18) of said first branch (14); characterized in that said second branch (15) is connected, via a module (22) configured to apply an analog delay, to the associated output of the module (12) configured to divide the power, and comprises:
- un module (24) de combinaison/couplage analogique comprenant une sortie et deux entrées : - an analog combination/coupling module (24) comprising one output and two inputs:
- une première entrée étant connectée à la sortie du module (12) configuré pour diviser la puissance associée à ladite deuxième branche, - a first input being connected to the output of the module (12) configured to divide the power associated with said second branch,
- une deuxième entrée étant connectable à une branche (26) de réinjection analogique du signal numérique généré et/ou traité numériquement en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique (18), la branche de réinjection analogique comprenant au moins : - a second input being connectable to a branch (26) for analog feedback of the digital signal generated and/or digitally processed at the output of said first analog-digital converter (18), the analog feedback branch comprising at least:
- un convertisseur numérique-analogique (28) dont l’entrée est connectable directement ou indirectement en sortie dudit premier convertisseur analogique- numérique ; - a digital-analog converter (28) whose input can be connected directly or indirectly to the output of said first analog-digital converter;
- un premier module (30) d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit convertisseur numérique-analogique (28) ; - a first module (30) for applying an analog gain, the input of which is connected to the output of said digital-analog converter (28);
- un deuxième module (32) d’application d’un gain analogique dont l’entrée est connectée à la sortie dudit module de combinaison/couplage analogique ; - a second module (32) for applying an analog gain, the input of which is connected to the output of said analog combining/coupling module;
- un deuxième convertisseur analogique-numérique (34) dont l’entrée est connectée à la sortie du deuxième module d’application d’un gain analogique ; - un deuxième module (36) d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit deuxième convertisseur analogique-numérique de ladite deuxième branche, la sortie numérique du premier module (20) d’application d’un gain numérique de ladite première branche (14) et la sortie du deuxième module (36) d’application d’un gain numérique de ladite deuxième branche (15) étant connectées respectivement à deux entrées d’un module (38) de combinaison/couplage numérique propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence (10) ; le premier convertisseur analogique-numérique (18) et le deuxième convertisseur analogique-numérique (34) étant de résolutions identiques supérieures à un seuil prédéterminé, le premier module d’application d’un gain numérique (20) de ladite première branche (14) et le deuxième module d’application d’un gain numérique (36) de ladite deuxième branche (15) intervenant dans la sommation des signaux issus respectivement des premières et deuxièmes branches et étant configurés pour retrancher et atténuer le niveau de bruit thermique propre à empêcher la numérisation des signaux de faibles niveaux de puissance. - a second analog-digital converter (34) whose input is connected to the output of the second module for applying an analog gain; - a second module (36) for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said second analog-digital converter of said second branch, the digital output of the first module (20) for applying a digital gain of said first branch (14) and the output of the second module (36) for applying a digital gain of said second branch (15) being respectively connected to two inputs of a digital combination/coupling module (38) specific to generating the output of said radio frequency digitizer (10); the first analog-to-digital converter (18) and the second analog-to-digital converter (34) being of identical resolutions greater than a predetermined threshold, the first module for applying a digital gain (20) of the said first branch (14) and the second module for applying a digital gain (36) of said second branch (15) intervening in the summation of the signals originating respectively from the first and second branches and being configured to subtract and attenuate the level of thermal noise suitable for preventing digitizing low power level signals.
2. Numériseur radiofréquence (10) selon la revendication 1 , dans lequel la branche de réinjection (26) comprend en outre un troisième module (42) d’application d’un gain numérique au signal numérique généré en sortie dudit premier convertisseur analogique-numérique (18) de ladite première branche (14), l’entrée dudit troisième module (42) d’application d’un gain numérique étant connectable via un module configuré pour appliquer un retard numérique à une sortie dudit premier convertisseur analogique- numérique (18) de ladite première branche, la sortie dudit troisième module (42) d’application d’un gain numérique étant connectée à l’entrée du convertisseur numérique- analogique (28). 2. Radio frequency digitizer (10) according to claim 1, wherein the feedback branch (26) further comprises a third module (42) for applying a digital gain to the digital signal generated at the output of said first analog-digital converter (18) of said first branch (14), the input of said third module (42) for applying a digital gain being connectable via a module configured to apply a digital delay to an output of said first analog-to-digital converter (18 ) of said first branch, the output of said third module (42) for applying a digital gain being connected to the input of the digital-analog converter (28).
3. Numériseur radiofréquence (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif (16) d’application d’un gain variable correspond à un dispositif de contrôle automatique de gain ou à un amplificateur à gain variable. 3. Radio frequency digitizer (10) according to claim 1 or 2, in which the device (16) for applying a variable gain corresponds to an automatic gain control device or to a variable gain amplifier.
4. Numériseur radiofréquence (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif (16) d’application d’un gain variable comprend un atténuateur variable (44) connecté en sortie à un troisième module (46) d’application d’un gain analogique constant propre à générer la sortie dudit dispositif (16) d’application d’un gain variable. 4. Radio frequency digitizer (10) according to claim 1 or 2, in which the device (16) for applying a variable gain comprises a variable attenuator (44) connected at the output to a third module (46) for applying a constant analog gain capable of generating the output of said device (16) for applying a variable gain.
5. Numériseur radiofréquence (10) selon la revendication 4, dans lequel la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable (44) 15 dépend de la puissance des signaux reçus au sein dudit flux analogique d’entrée dudit numériseur (10), du gain analogique constant appliqué par ledit troisième module (46) d’application d’un gain analogique, et de la puissance maximale d’opération du premier convertisseur analogique-numérique (18). 5. Radio frequency digitizer (10) according to claim 4, in which the variable attenuation value capable of being implemented by said variable attenuator (44) 15 depends on the power of the signals received within said input analog stream of said digitizer (10), on the constant analog gain applied by said third module (46) for applying an analog gain, and on the maximum power of operation of the first analog-to-digital converter (18).
6. Numériseur radiofréquence (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le convertisseur numérique-analogique (28) présente une pleine échelle plus élevée que celle associées respectivement au premier convertisseur analogique-numérique (18) et au deuxième convertisseur analogique- numérique (34). 6. Radio frequency digitizer (10) according to any one of the preceding claims, in which the digital-to-analog converter (28) has a higher full scale than that associated respectively with the first analog-digital converter (18) and the second analog converter. - digital (34).
7. Numériseur radiofréquence (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module (12) configuré pour diviser la puissance est un coupleur directionnel configuré pour répartir différemment la puissance dans lesdites première et deuxième branches, et/ou un coupleur hybride configuré pour inverser la polarité d’une desdites première et deuxième branches par rapport à l’autre. 7. Radio frequency digitizer (10) according to any one of the preceding claims, in which the module (12) configured to divide the power is a directional coupler configured to distribute the power differently in said first and second branches, and/or a coupler hybrid configured to reverse the polarity of one of said first and second branches with respect to the other.
8. Numériseur radiofréquence (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le module (12) configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches. 8. A radio frequency digitizer (10) according to any one of claims 1 to 5, wherein the module (12) configured to divide the power is a power divider configured to divide the power equally in said first and second branches.
9. Numériseur radiofréquence (10) selon la revendication 4 et la revendication 8, dans lequel, en l’absence de flux analogique reçu comprenant simultanément un signal fort présentant un niveau de puissance fort, supérieur à un seuil de puissance prédéterminé, et un signal faible présentant un niveau de puissance faible, inférieur audit seuil de puissance prédéterminé, et lorsque : 9. Radiofrequency digitizer (10) according to claim 4 and claim 8, wherein, in the absence of an analog stream received simultaneously comprising a strong signal having a strong power level, greater than a predetermined power threshold, and a signal low having a low power level, lower than said predetermined power threshold, and when:
- le module (12) configuré pour diviser la puissance est un diviseur de puissance configuré pour répartir la puissance de manière égale dans lesdites première et deuxième branches, et - the module (12) configured to divide the power is a power divider configured to distribute the power equally in said first and second branches, and
- la valeur d’atténuation variable propre à être mise en œuvre par ledit atténuateur variable est nulle : la branche de réinjection (26) est déconnectée simultanément de ladite première branche (14) et de ladite deuxième branche (15), et ledit module de combinaison/couplage numérique (38) est propre à générer la sortie dudit numériseur radiofréquence par détermination de la moyenne desdites première et deuxième branches. - the variable attenuation value specific to being implemented by said variable attenuator is zero: the feedback branch (26) is disconnected simultaneously from said first branch (14) and from said second branch (15), and said digital combining/coupling (38) is adapted to generate the output of said radio frequency digitizer by determining the average of said first and second branches.
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