[go: up one dir, main page]

EP1173960A1 - Method and system for linear phase unwrapping - Google Patents

Method and system for linear phase unwrapping

Info

Publication number
EP1173960A1
EP1173960A1 EP00920828A EP00920828A EP1173960A1 EP 1173960 A1 EP1173960 A1 EP 1173960A1 EP 00920828 A EP00920828 A EP 00920828A EP 00920828 A EP00920828 A EP 00920828A EP 1173960 A1 EP1173960 A1 EP 1173960A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
corrected
signal
sample
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00920828A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dominique Nussbaum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Original Assignee
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telediffusion de France ets Public de Diffusion filed Critical Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Publication of EP1173960A1 publication Critical patent/EP1173960A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/233Demodulator circuits; Receiver circuits using non-coherent demodulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26

Definitions

  • the present invention relates to a method for unfolding a phase signal, to a linear phase unfolding system and to a corresponding carrier recovery device.
  • the corresponding device shown in Figure la comprises a 'decision making, non-linear circuit, a phase detector, a loop filter, an integrator and a phase correction circuit delivering the signal corrected in phase u (n) from the signal received x (n).
  • the loop filter H (z) is a low-pass filter whose transfer function is written:
  • K denotes the loop gain, K being able to be taken equal to 1, the scalar gain of the set being able to be included in the values of d and G 2 .
  • Such a device makes it possible to correct a phase shift between the received signal x (n) and a reference signal supplied either by a learning sequence or by the decision on the symbols.
  • phase detectors which may be used in these devices, they can detect the form:
  • phase detectors are likely to be used as described for example in the thesis published by D. MOTTIER: “Combination of equalization, synchronization and channel decoding functions for digital transmissions at great spectral efficiency ", Doctoral thesis of the University of Rennes (France), Nov. 1997.
  • FIGS. 1a and 1b The use of this type of device as shown in FIGS. 1a and 1b is very widespread in carrier recovery systems in digital communication, due to the fact that loop structures have a certain number of advantages, such as low computational complexity, great simplicity of implementation and good performance under an established regime in the presence of a phase or frequency deviation.
  • the process is driven by non-linear decision, which excludes its use with weak signal-to-noise ratios. Such a situation causes propagation of errors and a significant deterioration in performance.
  • the second of these drawbacks relates to the absence of robustness of these systems in steady state, as soon as the phase to be compensated does not correspond to a phase and / or fixed frequency deviation, see the article entitled "A Survey of Digi tal Phase-Locked Loops "published by W. LINDSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol.69, No.4, Apr.1981.
  • the object of the present invention is to remedy the drawbacks of the carrier recovery systems of the prior art mentioned above.
  • an object of the present invention is the implementation of a method of unfolding a phase signal making it possible, owing to this unfolding operation, the phase signal thus being rendered substantially continuous over any time interval of implementation, to make the phase detection conducted over this interval substantially linear.
  • an object of the present invention is also the implementation of a substantially linear phase unfolding system making it possible to deliver a corresponding unfolded phase signal.
  • Another object of the present invention is also the implementation, from a substantially linear phase unfolding system as mentioned above, of a device for recovering the carrier of a received signal whose speed of convergence, or acquisition, is significantly improved compared to that of the carrier synchronization devices of the prior art.
  • the value of the current sample, respectively adjacent is aligned with the value of the following samples, by shifting the value of these samples by the amplitude value equal to each interval and constructing a series of sampled values ⁇ d (n) corrected.
  • the linear phase unfolding system of a continuous phase signal by intervals, object of the present invention, this signal being constituted by a series of digital samples of current sample ⁇ (n) is remarkable in that, in view to deliver an unfolded phase signal constituted by a series of corrected samples of current corrected sample ⁇ d (n), this system comprises a subtractor circuit receiving, on a first input, the series of digital samples of current sample ⁇ ( n) and, on a second entry, the series of corrected samples of corrected sample precedes ⁇ d (nl) prior to the current corrected sample ⁇ d (n).
  • a delay module for a sampling period receives the series of corrected samples of current corrected sample ⁇ d (n) and delivers the series of corrected samples of previous sample ⁇ d (nl) prior to the current corrected sample ⁇ d (n) to the subtractor and summing modules.
  • the device for recovering the carrier of a received signal, following samples of current rank n, object of the invention, comprises a phase locked loop.
  • the entity ⁇ (n) represents the parasitic phase argument of the received signal.
  • phase detector module enables the corrected signal u (n) and the decided symbol d (n) to be subjected to phase detection to generate a phase error signal ⁇ (n) between the corrected received signal u (n) and the decided symbol d (n).
  • the phase locked loop is used to calculate, from the phase error signal ⁇ (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to this current sample from a filter
  • phase detector module is constituted by a linear phase unfolding system delivering a previously mentioned unfolded phase signal.
  • This system receives the signal corrected u (n) and the decided symbol d (n), and delivers an unfolded phase error signal ⁇ d (n).
  • the phase locked loop makes it possible to calculate, from the unfolded phase error signal ⁇ d (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1, according to this current sample.
  • the invention finds application to any receiver of a carrier frequency transmission signal, such as a radio or television signal. It will be better understood on reading the description and on observing the drawings below in which, in addition to FIGS. 1a and 1b relating to the prior art:
  • FIG. 2a shows a general flowchart illustrating the steps for implementing the method of unfolding a phase signal according to the subject of the present invention
  • FIG. 2b shows a flowchart illustrating the steps for implementing the method of unfolding a phase signal according to the object of the present invention in a preferred non-limiting embodiment
  • Figure 2c shows, in the form of block diagrams, functional, a linear phase unfolding process, implementing the method illustrated in Figure 2b;
  • FIG. 3 shows the block diagram of a linear phase unfolding system in a hardware embodiment, operating in accordance with the steps of Figure 2b and the functional blocks illustrated in Figure 2c;
  • - Figure 4a shows a carrier recovery device according to the object of the present invention;
  • Figure 4b shows a detail of embodiment of Figure 4a
  • FIGS. 4c and Figure 4d show diagrams or diagrams for presenting a theoretical justification of the carrier recovery device illustrated in Figures 4a and 4b;
  • - Figure 4e shows the response to a frequency difference of a carrier recovery device as shown in Figure 4a or 4b;
  • FIG. 5a shows a carrier recovery device according to that shown in Figure 4a but in which a module for bleaching the corrected phase error has been introduced;
  • FIG. 5b represents a diagram of the corrected phase error value, of the value of the prediction error and of the mean square error in dB as a function of the number of iterations or of samples;
  • the carrier recovery process carried out by a non-linear decision can be seen in steady state as a phase-locked loop of conventional type.
  • a phase locked loop is a looped structure allowing to find the phase value, and therefore the frequency value, of a signal embedded in noise. According to a first analysis, it is indicated that a linearized phase locked loop is similar to a carrier recovery device except for the phase detector. Indeed, in a phase locked loop, phase detection is performed on the signal u (n).
  • phase locked loop The acquisition time of a phase locked loop is generally evaluated for a given frequency difference.
  • the phase signal then checks the relationship:
  • ⁇ (n) ⁇ 0 nT (n)
  • ⁇ 0 represents the reduced pulse deviation
  • T the signal sampling period
  • the phase locked loop remains in the linear domain and in this case, the frequency difference is compensated by a second order loop and the phase error checks the relation (1) :
  • phase error therefore appears as a damped sinusoid.
  • ⁇ , ⁇ and ⁇ are parameters of the phase locked loop.
  • such a relation is only valid in the linearity range of the phase detector, that is to say for small frequency deviations.
  • the arc detector
  • a subject of the present invention is therefore the implementation of a phase locked loop making it possible to present a range of linearity which can be made infinite, that is to say a range of linearity corresponding to the sum of all the intervals over which the detection by successive sampling of a continuous phase signal by intervals is carried out. It is thus understood that the range of linearity of the phase detection system, object of the present invention, can be made as large as necessary according to the necessities of the use of this loop, this range of linearity can therefore be qualified as infinite.
  • ⁇ (n) the amplitude of the phase signal considered is detected by successive sampling. There is thus a series of phase signal samples denoted ⁇ (n), n denoting the rank of the current sample.
  • phase signal is continuous over ranges of fixed amplitude Ai, the amplitude of the phase signal varying between a minimum amplitude -p and a maximum amplitude + p over each of the intervals.
  • a x considered. It will be understood in particular that the method which is the subject of the present invention can be implemented for a linear phase signal over each corresponding interval A x .
  • the value of ⁇ (n) can be given by the relation relating to a conventional phase detector:
  • step a) is then followed by a step b) consisting in carrying out the detection of a discontinuity by comparing the difference ⁇ n, nl to a reference value, denoted Vref in FIG. 2a, ⁇ n, nl> Vref or ⁇ n, nl ⁇ -Vref.
  • Vref a reference value
  • the reference value can be constituted by any value greater than or equal to a value such as the half-amplitude of the fixed amplitude range Ai.
  • Step b) is then followed by a step c) consisting in carrying out an alignment of the values of the current sample ⁇ (n) and of the following samples with the value ⁇ (nl), which constitutes a sample prior to the current sample.
  • the alignment process can be carried out by shifting the value of these samples by the amplitude value equal to each interval so as to unfold the signal, that is to say to remove substantially any discontinuity.
  • Step c) is then completed by a process consisting in constructing a series of sampled values ⁇ d (n) corrected. This process carried out in step c) then makes it possible to deliver an unfolded signal, following a series of corrected samples ⁇ d (n) and whose unfolding range is equal to the sum of all the ranges noted A, and on which detection by sampling
  • the operating mode as shown in FIG. 2a for implementing the method which is the subject of the present invention simply involves storing the sample ⁇ (n-1) prior to the current sample of the phase signal before unfolding.
  • Such an operating mode can be implemented without difficulty but it involves a double memorization, that is to say the memorization of the previous sample ⁇ (nl) and of the current sample ⁇ (n) of the phase signal not unfolded and of course the storage of the series of samples ⁇ d (n) constituting the unfolded signal.
  • the method of unfolding a phase signal, object of the present invention following the detection of the amplitude ⁇ (n) of the phase signal mentioned above by successive sampling, the phase signal being continuous over intervals i and having an amplitude 2p, consists in storing the value of the previous corrected sample ⁇ d (nl).
  • the storage operation can be performed by applying a delay of a sampling period, denoted z -1 , in step 1001, to obtain the corresponding sampled value ⁇ d (nl) from the series of corrected samples ⁇ d (n).
  • Step 1002 is then followed by a step 1003 consisting in comparing this difference to the value zero by a comparison test of superiority or equality with this value zero.
  • the method which is the subject of the present invention consists in calculating, in a step 1004, an offset value, noted ⁇ b (n), obtained by the remainder of the division of the value ⁇ a (n ) + p by the value 2p, this remainder being reduced by the i-interval p.
  • step 1003 If on the contrary, the difference calculated in step 1003 is less than zero, strictly, that is to say ⁇ a (n) ⁇ 0, the method which is the subject of the present invention consists in calculating this offset value, denoted ⁇ b (not), obtained by the remainder of the division of the value ⁇ a (n) -p by 2p increased by the half-interval p.
  • ⁇ d (n) ⁇ d (n-l) + ⁇ b (n)
  • the method of unfolding a phase signal as shown in Figure 2b can be implemented by an iterative looped process as shown in Figure 2c.
  • the iterative process can be diagrammed by the loop represented in FIG. 2c in which a process of subtraction from each sample phase ⁇ (n) of the corrected sample values ⁇ d (nl) previous is carried out, to obtain the difference value ⁇ a (n), then application to this difference value of a phase unfolding process to obtain the value of offset ⁇ b (n), and addition or accumulation to this first offset value of the value ⁇ d (nl) in accordance with equation (5) to obtain the current corrected sample value ⁇ d (n).
  • a delay of a sampling period z '1 makes it possible to obtain the value of the corrected sample ⁇ d (nl) prior to the value of the corrected sample ⁇ d (n) current.
  • the method which is the subject of the present invention makes it possible to define a linear phase unfolding system, as shown in FIG. 3.
  • this system includes a subtractor circuit, denoted 1, receiving on a first input the series of digital samples of current sample ⁇ (n) and on a second input, the subtraction input, the series of corrected samples of previous corrected sample ⁇ d (nl) prior to the current corrected sample ⁇ d (n).
  • the subtractor circuit 1 thus delivers a difference signal verifying the relation (2), difference between the pair of successive samples formed by the current sample ⁇ (n) of the unfolded phase signal and the previous corrected sample ⁇ d (nl) .
  • the linear phase unfolding system object of the invention, comprises a module 2 for calculating an offset value, this offset value verifying the relationships (3) and (4) previously mentioned in the description.
  • the module 2 for calculating the offset value also includes a circuit 21 for calculating the offset value ⁇ b (n) verifying the relation (6):
  • ⁇ b (n) rem ( ⁇ a (n) + kp, 2p) -kp
  • This offset value is constituted by the remainder of the division by 2p of the value of this difference, increased respectively decreased by the half-interval p as a function tion of the value of the sign of the aforementioned difference, this remainder being decreased respectively increased by the half-interval p as a function of the value of the sign of the aforementioned difference.
  • the circuit 21 for calculating the offset value and the module 2 for calculating the offset value deliver the above-mentioned offset value ⁇ b (n).
  • a summing circuit 3 receives on a first input the above-mentioned offset value ⁇ b (n) and on a second input the series of corrected samples of previous corrected sample ⁇ d (nl) prior to the current corrected sample.
  • the summing circuit 3 delivers the series of corrected samples of current corrected sample ⁇ d (n) verifying the relation (5) previously mentioned in the description.
  • a delay circuit of a sampling period, circuit 4 receives the series of corrected samples of current corrected sample ⁇ d (n) and delivers the series of corrected samples of previous corrected sample ⁇ d (nl) to the current corrected sample ⁇ d (n) at the subtractor circuit 1, that is to say at the subtraction input of the aforementioned subtractor circuit, and at the summing circuit 3 previously mentioned.
  • FIGS. 4a, 4b and 4c A more detailed description of a device for recovering the carrier of a received signal, in accordance with the object of the present invention, will now be given in conjunction with FIGS. 4a, 4b and 4c.
  • FIG. 4a shows a device for recovering the carrier of a received signal, in accordance with the object of the present invention, in which this received signal x (n) consists of a series of representative samples a useful signal and an additive noise w (n).
  • ⁇ (n) represents the parasitic phase argument of this received signal
  • n denotes the rank of the current sample.
  • the phase locked loop allows the corrected signal u (n) to be subjected to a non-linear decision process 32a, 32b, to generate a decided symbol d (n).
  • a phase detector module enables the corrected signal u (n) and the decided symbol d (n) to be subjected to phase detection to generate a phase error signal ⁇ (n) between this received corrected signal u (n) and the decided symbol d (n).
  • Loop filter outputs signal
  • the phase detector module 33 consists of a linear phase unfolding system ⁇ as described previously in the description and represented for example in FIG. 3.
  • the phase detector module 33 receives the corrected signal u (n), in particular the real part and the imaginary part of this last by modules 31a, 31b, as well as the decided symbol d (n) obtained after a non-linear decision on the real and imaginary parts of the signal u (n) as shown in FIG. 4a previously mentioned.
  • the linear phase unfolding system is denoted ⁇ . It delivers an unfolded phase error signal, noted ⁇ d (n), replacing the phase error signal ⁇ (n) of the devices of the prior art.
  • the phase locked loop as shown in FIG. 4a then makes it possible to calculate, from said unfolded phase error signal ⁇ d (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to the current sample.
  • phase error ⁇ (n) checks the relationship:
  • This phase error can be unfolded as shown in FIG. 4b to provide the unfolded phase error ⁇ d (n).
  • phase correction system constituting the carrier recovery device, object of the present invention, comprises the detection system of argument of the corrected signal u (n) and the linear phase unfolding system ⁇ in accordance with the object of the present invention, making it possible to deliver the corrected phase error signal ⁇ d (n) as well as the locked loop phase proper, comprising the loop filter and the integrator system.
  • the phase correction system previously mentioned in the description can be reduced to the assembly represented in FIG. 4d, which constitutes a sensitive block definitely linear with respect to the phase arguments, parasitic phase ⁇ (n) and estimated parasitic phase ⁇ (n).
  • the corrected phase error signal ⁇ d (n) checks the relation (8):
  • ⁇ d (n) ⁇ (n) - ⁇ (n)
  • the value of the corrected phase error ⁇ d (n) is linear compared to the parasitic phase ⁇ (n) as well as compared to the estimated parasitic phase ⁇ (n).
  • FIG. 4e the response of the phase locked loop constituting the carrier recovery device, object of the present invention, represented in FIG. 4a, has been represented for various deviations of frequency. quence in the absence of noise and with a zero initial phase difference.
  • phase unfolding phase signal phase allows the implementation of an operation of the loop in linear mode regardless of the frequency difference, the carrier acquisition being obtained after a number of iterations not exceeding 300, this operation thus making it possible to simplify the study of the convergence of the phase locked loop and of the carrier acquisition device while considerably increasing the acquisition speed of the latter.
  • object of the present invention for studying the response of the latter and of the constituent phase-locked loop of the latter to simple signals such as deviation of phase, frequency, frequency ramp and sinusoidal signal, it is thus possible to resume the study of loops in linear regime, study as carried out for example in the article entitled "A Survey of Digi tal Phase Locked Loops" published by .LINSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol. 69, No. 4, April 1981.
  • the carrier recovery device as shown in FIG. 4a was the subject of tests and simulations which were able to validate the operating model. .
  • carrier recovery is performed using a learning sequence.
  • FIG. 5a shows a carrier recovery device in accordance with the device which is the subject of the present invention as shown in FIG. 4a and in which the same references designate the same elements but in which the phase-locked loop further comprises a device for whitening the unfolded phase error signal ⁇ d (n) making it possible to generate, from the error signal of above unfolded phase, an estimated unfolded phase error signal, denoted ⁇ d (n), for the current sample.
  • the bleaching module of the unfolded phase error signal ⁇ d (n) bears the reference 39 in FIG. 5a.
  • the device represented in FIG. 5a comprises a module 40 phase corrector of the received signal corrected u (n) by the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n) to generate an estimated corrected received signal, noted v (n ).
  • the aforementioned estimated corrected received signal v (n) is the best estimate of the current symbol and verifies the relation (10):
  • the whitening modules of the unfolded phase error signal ⁇ d (n) 39 and phase corrector module 40 allow, by submitting the estimated corrected received signal v (n) to the non-linear decision process, instead of the received signal corrected u (n), to generate an estimated decided symbol, noted dv (n).
  • the module 39 for bleaching the unfolded phase error signal comprises at least one linear prediction filter, noted 39a, comprising a control input error message and receiving the unfolded phase error signal ⁇ d (n) on a filter input.
  • the linear prediction filter 39a outputs the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n + l) for the sample according to the current sample.
  • the module 39 includes a delay circuit 39b of a sampling period delivering from the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n + l), the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n) for the current sample.
  • the module 39 for bleaching the unfolded phase error signal comprises a subtractor circuit 39c, receiving the unfolded phase error signal ⁇ d (n) and the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n) and de - delivering a prediction error signal e p (n) to the prediction error control input of the linear prediction filter 39a.
  • the corrector module 40 of the phase of the corrected received signal u (n) can include, as shown in FIG. 5a, a module 40a for calculating a complex correction term, noted exp (-j ⁇ d (n)), from the estimated unfolded phase error signal ⁇ d (n).
  • the module 40a is followed by a module 40b complex multiplier of the corrected received signal u (n) receiving on a first and a second multiplication input the corrected received signal u (n) and the abovementioned complex correction term and delivering said estimated corrected received signal v (n).
  • EQM (n) ⁇ .EQM (n - 1) + (1 - ⁇ ) .d v (n) - v (n)
  • the predictor filter 39a consisted of a finite impulse response RIF type filter with two coefficients. The coefficients were adapted by an MCR recursive least squares algorithm. The instantaneous nature of the convergence of the device represented in FIG. 5a in fact corresponds to the convergence time of the MCR algorithm used in the prediction.
  • phase to be recovered obeys a complex model taking into account the frequency drift of the oscillators, which results in reception by a frequency ramp.
  • a conventional carrier recovery device In the presence of a frequency ramp, a conventional carrier recovery device, that is to say implementing only a non-linear decision, has an operating threshold which depends on the geometry of the constellation.
  • the phase error in steady state must therefore not exceed the limits of the linearity range of the phase detector and, for a modulation of MAQ-64 type, this limit is given by the relation: f ⁇ (n)
  • the threshold limit value is of the order of 5.8910 ⁇ 6 for the slope of the tolerable frequency ramp.
  • the threshold disappears, the only limitation introduced residing in the linearity range of the phase detector.
  • phase unfolding process in accordance with the object of the present invention further enables the correction capacities to be extended. It therefore appears that the phase unfolding process is particularly remarkable and of major interest, even if the loop is not linear in the acquisition phase.
  • the phase signal checks the relationship :
  • n denoting the rank of the sample.
  • the carrier recovery process is therefore made more robust when the phase error is colored. in steady state, the coloring being introduced due to the frequency ramp.
  • the linear prediction error filter can only be used in a so-called convergence mode and can thus be switched reversibly, if necessary, to a tracking mode which uses an optimal detector.
  • phase unfolding process allows the phase-locked loop to operate in the linear domain, thereby simplifying the study of the loop and considerably speeding up acquisition, that is to say the convergence time, in particular in the presence of a large frequency difference.
  • phase error improves the estimation of the phase when the phase error is spectrally colored, that is to say in phase. acquisition and steady state in some cases.
  • the present invention thus makes it possible to accelerate the speed of convergence and to improve the robustness of the carrier recovery processes in the case of a supervised or self-taught reception.
  • the carrier recovery devices exhibit performances identical to the conventional process of carrier recovery by non-linear decision in the periods of easy reception.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

The invention concerns a method and a system for linear phase unwrapping by unfolding said phase signal and their use for recovering the carrier. The phase error signal ε(n) continuous by fixed or height Ai amplitude ranges is sampled. A computation (a) of the difference δn,n-1 = ε(n) - ε(n-1) between successive samples is carried out and the detection (b) of a discontinuity is performed by comparing that difference with a reference value Vref. An alignment (c) of the sample value ε(n) and the following samples on the sample value ε(n-1) enables to obtain a series of corrected sample values εd(n) constituting the unwrapped signal over an unwrapping range equal to the sum of the heights Ai. The invention is useful for the recovery of the carrier of a transmission signal on carrier frequency of telebroadcasting or the like.

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE DEPLIEMENT DE PHASE LINEAIRE LINEAR PHASE DEPLOYMENT METHOD AND SYSTEM
La présente invention est relative à un procédé de dépliement d'un signal de phase, à un système de dépliement de phase linéaire et à un dispositif de récupération de porteuse correspondants.The present invention relates to a method for unfolding a phase signal, to a linear phase unfolding system and to a corresponding carrier recovery device.
En radiodiffusion analogique à modulation de fré- quence, un écart de fréquence se traduit, après démodulation, par une composante continue. Cet écart de fréquence ou "désaccord" est facile à corriger, car il suffit de filtrer cette composante continue. Un tel processus de correction est réalisé dans tous les récepteurs analogi- ques de bonne qualité.In analog frequency modulation broadcasting, a frequency difference results, after demodulation, in a DC component. This frequency difference or "detuning" is easy to correct, because it suffices to filter this continuous component. Such a correction process is carried out in all good quality analog receivers.
Dans le cas de la transmission d'un signal numérique, le problème de la synchronisation de porteuse est beaucoup plus critique, car un écart de fréquence se traduit par une rotation de la constellation d'états d'ampli- tude et de phase de la modulation considérée, ce qui rend impossible tout décodage ultérieur.In the case of the transmission of a digital signal, the problem of carrier synchronization is much more critical, since a frequency deviation results in a rotation of the constellation of amplitude and phase states of the modulation considered, which makes any subsequent decoding impossible.
Pour assurer la récupération de porteuse, différentes solutions ont jusqu'à ce jour été proposées.To ensure carrier recovery, various solutions have so far been proposed.
Une première solution, ainsi que représenté en fi- gure la, consiste à conduire un processus dirigé par une décision non linéaire (DD) appliquée à un signai u(n) corrigé en phase à partir d'un signai reçu avant récupération de porteuse x(n) = ejφ(n\d(n) + w(n) où d(n) est le signal utile de puissance égale à 1 et w(n) un bruit additif blanc gaussien, de variance σ^, . Le dispositif correspondant représenté en figure la comprend une' prise de décision, circuit non linéaire, un détecteur de phase, un filtre de boucle, un intégrateur et un circuit de correction de phase délivrant le signal corrigé en phase u(n) à partir du signal reçu x(n) .A first solution, as shown in FIG. 1 a, consists in carrying out a process directed by a non-linear decision (DD) applied to a signal u (n) corrected in phase from a signal received before recovery of the carrier x (n) = e jφ (n \ d (n) + w (n) where d (n) is the useful signal power equal to 1 and w (n) an additive white Gaussian noise of variance σ ^,. The corresponding device shown in Figure la comprises a 'decision making, non-linear circuit, a phase detector, a loop filter, an integrator and a phase correction circuit delivering the signal corrected in phase u (n) from the signal received x (n).
L'erreur de phase, en l'absence de bruit, vérifie la relation ε(n) = φ(n)-φ(n) où φ(n) représente la phase du signal reçu x(n) et φ(n) l'estimation de celle-ci.The phase error, in the absence of noise, checks the relation ε (n) = φ (n) -φ (n) where φ (n) represents the phase of the received signal x (n) and φ (n) the estimation of it.
Le filtre de boucle H(z) est un filtre passe-bas dont la fonction de transfert s'écrit :The loop filter H (z) is a low-pass filter whose transfer function is written:
H(z)= G1 H (z) = G 1
1-z" 1-z "
Sur la figure la, K désigne le gain de boucle, K pouvant être pris égal à 1, le gain scalaire de l'ensemble pouvant être inclus dans les valeurs de d et G2. Un tel dispositif permet de corriger un déphasage entre le signal reçu x(n) et un signal de référence fourni soit par une séquence d'apprentissage, soit par la décision sur les sym- boles.In FIG. 1a, K denotes the loop gain, K being able to be taken equal to 1, the scalar gain of the set being able to be included in the values of d and G 2 . Such a device makes it possible to correct a phase shift between the received signal x (n) and a reference signal supplied either by a learning sequence or by the decision on the symbols.
En ce qui concerne les détecteurs de phase susceptibles d'être mis en œuvre dans ces dispositifs, ceux-ci peuvent réaliser une détection de la forme :As regards the phase detectors which may be used in these devices, they can detect the form:
avec, pour d(n)= d(n) u(n)d*(n) = |d(nj2 exp j(φ(n)- φ(n))+ w(n)d*(n)exp(- jφ(n)) où d*(n) et d*(n) représentent l'expression complexe conjuguée de la décision prise et du signal utile respective¬ ment .with, for d (n) = d (n) u (n) d * (n) = | d (nj 2 exp j (φ (n) - φ (n)) + w (n) d * (n) exp (- jφ (n)) where d * (n) * and (n) represent the complex expression conjugate of the decision and the respective useful signal ¬.
De nombreux autres détecteurs de phase sont sus- ceptibles d'être utilisés ainsi que décrit par exemple dans la thèse publiée par D. MOTTIER : "Associa tion des fonctions d ' égalisa tion , de synchronisa tion et de décodage canal pour les transmissions numériques à grande efficaci té spectrale ", Thèse de doctorat de l'Université de Rennes (France) , Nov. 1997.Many other phase detectors are likely to be used as described for example in the thesis published by D. MOTTIER: "Combination of equalization, synchronization and channel decoding functions for digital transmissions at great spectral efficiency ", Doctoral thesis of the University of Rennes (France), Nov. 1997.
Dans ces conditions, si l'erreur de phase est faible, φ(n)-φ(n)«l , et si le bruit est faible (|w(n)(/|d(n)|) «1 l'erreur de phase ε(n) vérifie la relation :Under these conditions, if the phase error is small, φ (n) -φ (n) “l, and if the noise is low (| w (n) (/ | d (n) |)“ 1 l ' phase error ε (n) checks the relation:
avec with
où ι(n) désigne la partie imaginaire de w(n)d*(n)exp(-jφ(n)]=Im[w(n)d* exp(- jφ(n)j] , le système représenté en figure la pouvant alors être ramené à une boucle linéarisée, telle que représentée en figure lb, dont l'étude en régime établi peut être ramenée à celle d'un système linéaire bouclé classique dont la fonction de transfert en boucle fermée vérifie la relation :where ι (n) denotes the imaginary part of w (n) d * (n) exp (-jφ (n)] = Im [w (n) d * exp (- jφ (n) j], the system represented in FIG. 1a can then be reduced to a linearized loop, as shown in FIG. 1b, the study of which in steady state can be reduced to that of a conventional linear looped system whose transfer function in closed loop verifies the relationship:
L'utilisation de ce type de dispositif tel que représenté en figures la et lb est très répandue dans les systèmes de récupération de porteuse en communication numérique, en raison du fait que les structures en boucle présentent un certain nombre d'avantages, tels qu'une faible complexité calculatoire, une grande simplicité de mise en œuvre et de bonnes performances en régime établi en présence d'un écart de phase ou de fréquence. The use of this type of device as shown in FIGS. 1a and 1b is very widespread in carrier recovery systems in digital communication, due to the fact that loop structures have a certain number of advantages, such as low computational complexity, great simplicity of implementation and good performance under an established regime in the presence of a phase or frequency deviation.
Toutefois, ce type de dispositif présente des in- convénients.However, this type of device has drawbacks.
En premier lieu, le processus est piloté par la décision non linéaire, ce qui exclut son utilisation avec des rapports signal à bruit faibles. Une telle situation provoque une propagation des erreurs et une importante dé- gradation des performances.First, the process is driven by non-linear decision, which excludes its use with weak signal-to-noise ratios. Such a situation causes propagation of errors and a significant deterioration in performance.
En deuxième lieu, un tel système présente des inconvénients liés, non plus à la prise de décision, mais à l'utilisation d'une structure bouclée. Le premier de ces inconvénients est relatif à l'accrochage, ou acquisition, de la boucle, notamment pour des écarts de fréquence importants, cette acquisition présentant le caractère d'un phénomène lent et aléatoire. Confer H. EYR et al. "Syn - chroniza tion in Digi tal Communica tions ", Vol. 1, Wiley, 1990. En effet, si l'écart de fréquence est trop impor- tant, le modèle linéaire n'est plus valable et le temps de convergence, ou d'acquisition, augmente de façon importante. Cet inconvénient apparaît d'une importance majeure pour l'utilisation des structures bouclées pour la récupération de porteuse, de telles structures, pour cette rai- son, n'étant pas en pratique utilisées dans les modes de transmission par paquets, pour lesquels les structures directes ou Feed Forward sont utilisées.Secondly, such a system has drawbacks linked, no longer to decision-making, but to the use of a looped structure. The first of these drawbacks relates to the attachment, or acquisition, of the loop, in particular for large frequency deviations, this acquisition having the character of a slow and random phenomenon. Confer H. EYR et al. "Syn - chroniza tion in Digi tal Communica tions", Vol. 1, Wiley, 1990. In fact, if the frequency difference is too large, the linear model is no longer valid and the convergence or acquisition time increases significantly. This drawback appears to be of major importance for the use of looped structures for carrier recovery, such structures, for this reason, not being used in practice in the modes of packet transmission, for which direct structures or Feed Forward are used.
Le deuxième de ces inconvénients est relatif à l'absence de robustesse de ces systèmes en régime établi, dès lors que la phase à compenser ne correspond pas à un écart de phase et/ou de fréquence fixe, confer l'article intitulé "A Survey of Digi tal Phase-Locked Loops " publié par W. LINDSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol.69, No.4, Apr.1981. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des systèmes de récupération de porteuse de l'art antérieur précédemment cités.The second of these drawbacks relates to the absence of robustness of these systems in steady state, as soon as the phase to be compensated does not correspond to a phase and / or fixed frequency deviation, see the article entitled "A Survey of Digi tal Phase-Locked Loops "published by W. LINDSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol.69, No.4, Apr.1981. The object of the present invention is to remedy the drawbacks of the carrier recovery systems of the prior art mentioned above.
En particulier, dans ce but, un objet de la présente invention est la mise en œuvre d'un procédé de dé- pliement d'un signal de phase permettant, du fait de cette opération de dépliement, le signal de phase étant ainsi rendu sensiblement continu sur tout intervalle temporel de mise en œuvre, de rendre la détection de phase conduite sur cet intervalle sensiblement linéaire. Dans ce même but, un objet de la présente invention est en outre la mise en œuvre d'un système de dépliement de phase sensiblement linéaire permettant de délivrer un signal de phase dépliée correspondant.In particular, for this purpose, an object of the present invention is the implementation of a method of unfolding a phase signal making it possible, owing to this unfolding operation, the phase signal thus being rendered substantially continuous over any time interval of implementation, to make the phase detection conducted over this interval substantially linear. For the same purpose, an object of the present invention is also the implementation of a substantially linear phase unfolding system making it possible to deliver a corresponding unfolded phase signal.
Un autre objet de la présente invention est égale- ment la mise en œuvre, à partir d'un système de dépliement de phase sensiblement linéaire tel que mentionné précédemment, d'un dispositif de récupération de porteuse d'un signal reçu dont la vitesse de convergence, ou d'acquisition, est sensiblement améliorée vis-à-vis de celle des dispositifs de synchronisation de porteuse de l'art antérieur. Le procédé de dépliement d'un signal de phase con¬ tinu par intervalles, obi et de l'invention, procède dans lequel on détecte l'amplitude ε(n) de ce signal par échan¬ tillonnage successif, est remarquable en ce que l'on cal- cule la différence δn,n-l = ε(n)- ε(n-l) entre chaque couple d'échantillons successifs, formé par un échantillon courant et un échantillon adjacent, on compare cette différence δn,n-l à une valeur de référence représentative de la valeur d'amplitude égale à chaque intervalle, afin de détecter une discontinuité de ce signal. En présence d'une telle discontinuité, on aligne la valeur de l'échantillon courant, respectivement adjacent, et la valeur des échantillons suivants, par décalage de la valeur de ces échantillons de la valeur d'amplitude égale à chaque intervalle et on construit une suite de valeurs échantillonnées εd(n) corrigées. Ceci permet de délivrer un signal déplie dont la plage de dépliement est égale à la somme de toutes les hauteurs, sur lesquelles la détection par échantillonnage successif est réalisée. Le système de dépliement de phase linéaire d'un signal de phase continu par intervalles, objet de la présente invention, ce signal étant constitué par une suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n) est remarquable en ce que, en vue de délivrer un signal de phase dépliée constitue par une suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n), ce système comporte un circuit soustracteur recevant, sur une première entrée, la suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n) et, sur une deuxième entrée, la suite d'échantillons corriges d'échantillon corrige précèdent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n). Ce circuit soustracteur délivre un signal différence θa(n) = ε(n) - εd(n-l) entre le couple d'échantillons successifs formé par l'échantillon courant ε(n) et l'échan- tillon corrigé précédent εd(n-l). Un module de calcul d'une valeur de décalage est prévu, lequel comporte un comparateur du signal de différence à la valeur zéro, délivrant une valeur de signe k = ±1 de cette différence, et un circuit de calcul d'une valeur de décalage θb(n) = rem (θa (n) +kp, 2p) -kp, reste de la division par 2p de la valeur de cette différence, augmentée respectivement diminuée du demi-intervalle p en fonction de la valeur du signe de cette différence, reste diminué respectivement augmenté du demi-intervalle p en fonction de la valeur du signe de cette différence, ce circuit de calcul d'une valeur de décalage délivrant cette valeur de décalage. Un module sommateur reçoit, sur une première entrée, la valeur de décalage θb(n) = rem (θa (n) +kp, 2p) -kp et, sur une deuxième entrée, la suite d'échantillons corrigés d'échan- tillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n) . Le module sommateur délivre la suite d'échantillons corrigés d'échantillon courant εd(n) vérifiant la relation εd(n)= θb(n)+εd(n-l) constituant le signal de phase déplié. Un module retardateur d'une période d'échantillonnage reçoit la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n) et délivre la suite d'échantillons corrigés d'échantillon précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n) aux modules soustracteur et sommateur. Le dispositif de récupération de porteuse d'un signal reçu, suite d'échantillons de rang n courant, objet de l'invention, comporte une boucle à verrouillage de phase. Cette boucle permet à partir d'une valeur de phase parasite estimée φ(n) d'engendrer un signal reçu corrigé u(n), u(n) = x(n)-exp(-jφ(n)J, x(n) représentant le signal reçu somme d'un signal utile e^-d(n) et d'un bruit additif, (n) . L'entité φ(n) représente l'argument de phase parasite du signal reçu. Le signal reçu corrigé, estimation d'un symbole courant, est soumis à un processus de décision non linéaire pour engendrer un symbole décidé. Un module détecteur de phase permet de soumettre le signal corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) à une détection de phase pour engendrer un signal d'erreur de phase ε(n) en- tre le signal reçu corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) . La boucle à verrouillage de phase permet de calculer, à partir du signal d'erreur de phase ε(n), l'argument de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant de rang n+1 suivant cet échantillon courant à partir d'un filtreAnother object of the present invention is also the implementation, from a substantially linear phase unfolding system as mentioned above, of a device for recovering the carrier of a received signal whose speed of convergence, or acquisition, is significantly improved compared to that of the carrier synchronization devices of the prior art. The method of unfolding a phase signal con tinuous ¬ intervals, obi and the invention proceeds wherein the amplitude ε is detected (n) of this signal by sam pling ¬ successive, is characterized in that '' we calculate the difference δn, nl = ε (n) - ε (nl) between each pair of successive samples, formed by a current sample and an adjacent sample, we compare this difference δn, nl to a reference value representative of the amplitude value equal to each interval, in order to detect a discontinuity of this signal. In the presence of such a discontinuity, the value of the current sample, respectively adjacent, is aligned with the value of the following samples, by shifting the value of these samples by the amplitude value equal to each interval and constructing a series of sampled values εd (n) corrected. This makes it possible to deliver an unfolded signal whose unfolding range is equal to the sum of all the heights, over which detection by successive sampling is carried out. The linear phase unfolding system of a continuous phase signal by intervals, object of the present invention, this signal being constituted by a series of digital samples of current sample ε (n) is remarkable in that, in view to deliver an unfolded phase signal constituted by a series of corrected samples of current corrected sample εd (n), this system comprises a subtractor circuit receiving, on a first input, the series of digital samples of current sample ε ( n) and, on a second entry, the series of corrected samples of corrected sample precedes εd (nl) prior to the current corrected sample εd (n). This subtractor circuit delivers a difference signal θa (n) = ε (n) - εd (nl) between the pair of successive samples formed by the current sample ε (n) and the previous corrected sample εd (nl) . A module for calculating an offset value is provided, which comprises a comparator of the difference signal to the zero value, delivering a sign value k = ± 1 of this difference, and a circuit for calculating an offset value θb (n) = rem (θa (n) + kp, 2p) -kp, remainder of the division by 2p of the value of this difference, increased respectively decreased by the half-interval p according to the value of the sign of this difference , remains decreased respectively increased by the half-interval p as a function of the value of the sign of this difference, this circuit for calculating an offset value delivering this offset value. A summing module receives, on a first input, the offset value θb (n) = rem (θa (n) + kp, 2p) -kp and, on a second input, the series of corrected samples corrected previous εd (nl) prior to the current corrected sample εd (n). The summing module delivers the series of corrected samples of current sample εd (n) verifying the relation εd (n) = θb (n) + εd (nl) constituting the unfolded phase signal. A delay module for a sampling period receives the series of corrected samples of current corrected sample εd (n) and delivers the series of corrected samples of previous sample εd (nl) prior to the current corrected sample εd (n) to the subtractor and summing modules. The device for recovering the carrier of a received signal, following samples of current rank n, object of the invention, comprises a phase locked loop. This loop allows starting from an estimated parasitic phase value φ (n) to generate a corrected received signal u (n), u (n) = x (n) -exp (-jφ (n) J, x ( n) representing the received signal sum of a useful signal e ^ -d (n) and an additive noise, (n) The entity φ (n) represents the parasitic phase argument of the received signal. corrected received signal, estimation of a current symbol, is subjected to a non-linear decision process to generate a decided symbol A phase detector module enables the corrected signal u (n) and the decided symbol d (n) to be subjected to phase detection to generate a phase error signal ε (n) between the corrected received signal u (n) and the decided symbol d (n). The phase locked loop is used to calculate, from the phase error signal ε (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to this current sample from a filter
de boucle H(z) = G1+ ^— délivrant un signal d'erreur deloop H (z) = G 1 + ^ - delivering an error signal of
1-z phase filtré εf(n) et d'un opérateur intégrateur délivrant, à partir du signal d'erreur de phase filtré, la valeur de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant. Le dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, est remarquable en ce que le module détecteur de phase est constitué par un système de dépliement de phase linéaire délivrant un signal de phase dépliée précédemment cité. Ce système reçoit le signal corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) , et délivre un signal d'erreur de phase dépliée εd(n) . La boucle à verrouillage de phase permet de calculer, à partir du signal d'erreur de phase dépliée εd(n), l'argument de phase para- site estimée pour l'échantillon suivant de rang n+1, suivant cet échantillon courant.1-z filtered phase εf (n) and an integrating operator delivering, from the filtered phase error signal, the parasitic phase value estimated for the following sample. The carrier recovery device, object of the present invention, is remarkable in that the phase detector module is constituted by a linear phase unfolding system delivering a previously mentioned unfolded phase signal. This system receives the signal corrected u (n) and the decided symbol d (n), and delivers an unfolded phase error signal εd (n). The phase locked loop makes it possible to calculate, from the unfolded phase error signal εd (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1, according to this current sample.
L'invention trouve application à tout récepteur d'un signal de transmission sur fréquence porteuse, tel qu'un signal de radio ou de télévision. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après dans lesquels, outre les figures la et lb relatives à l'art antérieur :The invention finds application to any receiver of a carrier frequency transmission signal, such as a radio or television signal. It will be better understood on reading the description and on observing the drawings below in which, in addition to FIGS. 1a and 1b relating to the prior art:
- la figure 2a représente un organigramme général illustrant les étapes de mise en œuvre du procédé de dépliement d'un signal de phase conforme à l'objet de la présente invention ;- Figure 2a shows a general flowchart illustrating the steps for implementing the method of unfolding a phase signal according to the subject of the present invention;
- la figure 2b représente un organigramme illustrant les étapes de mise en œuvre du procédé de dépliement d'un signal de phase conforme à l'objet de la présente invention dans un mode de réalisation préférentiel non limitatif ;- Figure 2b shows a flowchart illustrating the steps for implementing the method of unfolding a phase signal according to the object of the present invention in a preferred non-limiting embodiment;
- la figure 2c représente, sous forme de schémas blocs, fonctionnels, un processus de dépliement de phase linéaire, mettant en œuvre le procédé illustré en figure 2b ;- Figure 2c shows, in the form of block diagrams, functional, a linear phase unfolding process, implementing the method illustrated in Figure 2b;
- la figure 3 représente le schéma fonctionnel d'un système de dépliement de phase linéaire dans une réalisation matérielle, opérant conformément aux étapes de la figure 2b et aux blocs fonctionnels illustrés en figure 2c ; - la figure 4a représente un dispositif de récupération de porteuse conforme à l'objet de la présente invention ;- Figure 3 shows the block diagram of a linear phase unfolding system in a hardware embodiment, operating in accordance with the steps of Figure 2b and the functional blocks illustrated in Figure 2c; - Figure 4a shows a carrier recovery device according to the object of the present invention;
- la figure 4b représente un détail de réalisation de la figure 4a ;- Figure 4b shows a detail of embodiment of Figure 4a;
- la figure 4c et la figure 4d représentent des diagrammes ou schémas permettant de présenter un justificatif théorique du dispositif de récupération de porteuse illustré en figures 4a et 4b ; - la figure 4e représente la réponse à un écart de fréquence d'un dispositif de récupération de porteuse tel que représenté en figure 4a ou 4b ;- Figure 4c and Figure 4d show diagrams or diagrams for presenting a theoretical justification of the carrier recovery device illustrated in Figures 4a and 4b; - Figure 4e shows the response to a frequency difference of a carrier recovery device as shown in Figure 4a or 4b;
- la figure 4f représente la réponse du dispositif de récupération de porteuse tel que représenté en figure 4a, dans le cas d'un écart de fréquence Δf.Ts = 0,1 pour une modulation de type MAQ-4 et un rapport signal à bruit de 15 dB ;- Figure 4f shows the response of the carrier recovery device as shown in Figure 4a, in the case of a frequency difference Δf.Ts = 0.1 for a modulation of MAQ-4 type and a signal to noise ratio 15 dB;
- la figure 5a représente un dispositif de récupération de porteuse conforme à celui représenté en figure 4a mais dans lequel un module de blanchiment de l'erreur de phase corrigée a été introduit ;- Figure 5a shows a carrier recovery device according to that shown in Figure 4a but in which a module for bleaching the corrected phase error has been introduced;
- la figure 5b représente un diagramme de la valeur d'erreur de phase corrigée, de la valeur de l'erreur de prédiction et de l'erreur quadratique moyenne en dB en fonction du nombre d'itérations ou d'échantillons ;FIG. 5b represents a diagram of the corrected phase error value, of the value of the prediction error and of the mean square error in dB as a function of the number of iterations or of samples;
- la figure 5c représente un diagramme d'erreur de phase dépliée pour une rampe de fréquences de pente Ωi = 10~4 obtenu grâce à la mise en œuvre d'un dispositif de récupération de porteuse tel que représenté en figure 5a. Une description plus détaillée du procédé de dépliement d'un signal de phase, du système de dépliement de phase linéaire et d'un dispositif de récupération de porteuse conformes à l'objet de la présente invention sera maintenant donnée en liaison avec les figures 2a, 2b et suivantes . En premier lieu, des considérations relatives à l'amélioration des boucles à verrouillage de phase seront données ci-après.- Figure 5c shows an unfolded phase error diagram for a slope frequency ramp Ωi = 10 ~ 4 obtained through the implementation of a carrier recovery device as shown in Figure 5a. A more detailed description of the method for unfolding a phase signal, the unfolding system for linear phase and a carrier recovery device according to the object of the present invention will now be given in connection with Figures 2a, 2b and following. First, considerations for improving the phase locked loops will be given below.
Ainsi que rappelé relativement aux dispositifs de l'art antérieur, le processus de récupération de porteuse conduit par une décision non linéaire peut être vu en régime établi comme une boucle à verrouillage de phase de type classique.As recalled with respect to the devices of the prior art, the carrier recovery process carried out by a non-linear decision can be seen in steady state as a phase-locked loop of conventional type.
Il est donc proposé d'améliorer l'estimation de la phase par la boucle puis d'appliquer ces résultats à la récupération de porteuse.It is therefore proposed to improve the estimation of the phase by the loop and then to apply these results to carrier recovery.
Une boucle à verrouillage de phase est une structure bouclée permettant de retrouver la valeur de phase, et donc la valeur de fréquence, d'un signal noyé dans du bruit . Selon une première analyse, on indique qu'une boucle à verrouillage de phase linéarisée est similaire à un dispositif de récupération de porteuse au détecteur de phase près. En effet, dans une boucle à verrouillage de phase, la détection de phase est effectuée sur le signal u(n) .A phase locked loop is a looped structure allowing to find the phase value, and therefore the frequency value, of a signal embedded in noise. According to a first analysis, it is indicated that a linearized phase locked loop is similar to a carrier recovery device except for the phase detector. Indeed, in a phase locked loop, phase detection is performed on the signal u (n).
Le temps d'acquisition d'une boucle à verrouillage de phase est en général évalué pour un écart de fréquence donné. Le signal de phase vérifie alors la relation :The acquisition time of a phase locked loop is generally evaluated for a given frequency difference. The phase signal then checks the relationship:
φ(n) = Ω0nT(n) Dans cette relation, Ω0 représente l'écart de pulsation réduite et T(n) est l'échelon unité défini par T(n)=0 si n<0 et T(n)=l sinon.φ (n) = Ω 0 nT (n) In this relation, Ω 0 represents the reduced pulse deviation and T (n) is the unit step defined by T (n) = 0 if n <0 and T (n) = l otherwise.
Compte tenu de la relation précédente, on indique que Ω0 = 2πΔfTs où Δf est l'écart de fréquence considéré etTaking into account the previous relation, it is indicated that Ω 0 = 2πΔfT s where Δf is the frequency deviation considered and
Ts la période d'échantillonnage du signal.T s the signal sampling period.
Pour un écart de fréquence suffisamment faible, la boucle à verrouillage de phase reste dans le domaine linéaire et dans ce cas, l'écart de fréquence est compensé par une boucle d'ordre 2 et l'erreur de phase vérifie la relation (1) :For a sufficiently small frequency difference, the phase locked loop remains in the linear domain and in this case, the frequency difference is compensated by a second order loop and the phase error checks the relation (1) :
L'erreur de phase apparaît donc comme une sinusoïde amor- tie. En régime linéaire, on note que l'écart de fréquence n'intervient que .dans l'amplitude de la réponse. Dans la relation précédente, α, β et θ sont des paramètres de la boucle à verrouillage de phase. Toutefois, une telle relation n'est valable que dans la plage de linéarité du dé- tecteur de phase, c'est-à-dire pour des écarts de fréquence faibles. A titre d'exemple, le détecteur arcThe phase error therefore appears as a damped sinusoid. In a linear regime, we note that the frequency difference only intervenes in the amplitude of the response. In the previous relation, α, β and θ are parameters of the phase locked loop. However, such a relation is only valid in the linearity range of the phase detector, that is to say for small frequency deviations. For example, the arc detector
tangente délivrant un signal de phase ε(n)= est linéaire pour |ε(n)| < π .tangent delivering a phase signal ε (n) = is linear for | ε (n) | <π.
Au contraire, lorsque l'écart de fréquence est trop important, le modèle linéaire précité n'est plus valable et toute étude analytique exacte est rendue difficile en raison de la forte non-linéarité de la période d ' acquisition. Dans un tel cas, la simulation peut seule donner une évaluation des performances de la boucle à verrouillage de phase.On the contrary, when the frequency difference is too large, the above-mentioned linear model is no longer valid and any exact analytical study is made difficult because of the strong non-linearity of the acquisition period. In such a case, the simulation alone can give an evaluation of the performance of the phase locked loop.
En référence aux travaux de H. MEYR et autres, pu- bliés dans l'article intitulé "Synchroniza tion in Digi tal Communica tions ", Vol.l, iley, 1990, on indique que le temps d'acquisition est proportionnel au carré de l'écart de fréquence et apparaît en tout état de cause nettement plus élevé que dans le cas du modèle linéaire. Ainsi, dans certains cas, pour un écart de fréquence important, le temps d'acquisition peut excéder plusieurs dizaines de milliers d'échantillons.With reference to the work of H. MEYR and others, published in the article entitled "Synchroniza tion in Digi tal Communica tions", Vol.l, iley, 1990, it is indicated that the acquisition time is proportional to the square of the frequency difference and appears in any case significantly higher than in the case of the linear model. Thus, in some cases, for a large frequency difference, the acquisition time can exceed several tens of thousands of samples.
Dans un certain nombre d'applications telles que par exemple la transmission de données par paquets, un tel temps d'acquisition est inacceptable, les modèles linéaires de l'art antérieur ne pouvant donc être utilisés.In a certain number of applications such as for example the transmission of data in packets, such an acquisition time is unacceptable, the linear models of the prior art therefore not being able to be used.
En référence aux considérations précédentes, on indique que le fonctionnement d'une boucle à verrouillage de phase dans la plage de linéarité de la boucle est, d'une part, plus simple à étudier et rend, d'autre part, la convergence, ou l'acquisition, de cette boucle plus rapide .With reference to the preceding considerations, it is indicated that the operation of a phase-locked loop in the linearity range of the loop is, on the one hand, simpler to study and, on the other hand, makes convergence, or acquisition, of this faster loop.
La présente invention a donc pour objet la mise en œuvre d'une boucle à verrouillage de phase permettant de présenter une plage de linéarité qui peut être rendue infinie, c'est-à-dire d'une plage de linéarité correspondant à la somme de tous les intervalles sur lesquels la détection par échantillonnage successif d'un signal de phase continu par intervalles est réalisée. On comprend ainsi que la plage de linéarité du système de détection de phase, objet de la présente invention, peut être rendue aussi grande que nécessaire en fonction des nécessités de l'utilisation de cette boucle, cette plage de linéarité pouvant de ce fait être qualifiée d'infinie.A subject of the present invention is therefore the implementation of a phase locked loop making it possible to present a range of linearity which can be made infinite, that is to say a range of linearity corresponding to the sum of all the intervals over which the detection by successive sampling of a continuous phase signal by intervals is carried out. It is thus understood that the range of linearity of the phase detection system, object of the present invention, can be made as large as necessary according to the necessities of the use of this loop, this range of linearity can therefore be qualified as infinite.
Le but précédemment indiqué est atteint et réalisé conformément au procédé, objet de la présente invention, par un processus de dépliement du signal de phase, lequel permet de linéariser le système de détection de phase correspondant, ainsi que mentionné précédemment.The above-mentioned object is achieved and achieved in accordance with the method which is the subject of the present invention, by a process of unfolding the phase signal, which makes it possible to linearize the corresponding phase detection system, as mentioned previously.
Le procédé de dépliement d'un signal de phase con- tinu par intervalles, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant décrit en liaison avec les figures 2a et 2b.The method of unfolding a continuous phase signal at intervals, in accordance with the object of the present invention, will now be described in conjunction with FIGS. 2a and 2b.
En référence à la figure 2a, on indique que l'amplitude ε(n) du signal de phase considéré est détectée par échantillonnage successif. On dispose ainsi d'une suite d'échantillons de signal de phase noté ε(n), n désignant le rang de l'échantillon courant.Referring to FIG. 2a, it is indicated that the amplitude ε (n) of the phase signal considered is detected by successive sampling. There is thus a series of phase signal samples denoted ε (n), n denoting the rank of the current sample.
Par signal de phase continu par intervalles, on indique que le signal de phase est continu sur des plages d'amplitude fixe Ai, l'amplitude du signal de phase variant entre une amplitude minimale -p et une amplitude maximale +p sur chacun des intervalles Ax considérés. On comprend en particulier que le procédé, objet de la présente invention, peut être mis en œuvre pour un signal de phase linéaire sur chaque intervalle Ax correspondant. Dans ce cas et à titre d'exemple non limitatif, la valeur de ε(n) peut être donnée par la relation relative à d'un détecteur de phase classique :By continuous phase signal at intervals, it is indicated that the phase signal is continuous over ranges of fixed amplitude Ai, the amplitude of the phase signal varying between a minimum amplitude -p and a maximum amplitude + p over each of the intervals. A x considered. It will be understood in particular that the method which is the subject of the present invention can be implemented for a linear phase signal over each corresponding interval A x . In this case and by way of nonlimiting example, the value of ε (n) can be given by the relation relating to a conventional phase detector:
Im[u(n)] ε(n) = arctan Re[u(n)l En référence à la figure 2a, suite à l'échantillonnage du signal de phase correspondant ε(n), le procédé de dépliement d'un signal de phase, objet de la présente invention, consiste à calculer, en une étape a) , la différence δn,n-l = ε(n)-ε(n-l) entre chaque couple d'échantillons successifs formé par un échantillon courant de rang n et un échantillon adjacent de rang n-1.Im [u (n)] ε (n) = arctan Re [u (n) l With reference to FIG. 2a, following the sampling of the corresponding phase signal ε (n), the method of unfolding a phase signal, object of the present invention, consists in calculating, in a step a), the difference δn, nl = ε (n) -ε (nl) between each pair of successive samples formed by a current sample of rank n and an adjacent sample of rank n-1.
L'étape a) précitée est alors suivie d'une étape b) consistant à effectuer la détection d'une discontinuité par comparaison de la différence δn,n-l à une valeur de référence, notée Vref sur la figure 2a, δn,n-l > Vref ou δn,n-l < -Vref. A titre d'exemple non limitatif, on indique que la valeur de référence peut être constituée par toute valeur supérieure ou égale à une valeur telle que la demi-amplitude de la plage d'amplitude fixe Ai.The aforementioned step a) is then followed by a step b) consisting in carrying out the detection of a discontinuity by comparing the difference δn, nl to a reference value, denoted Vref in FIG. 2a, δn, nl> Vref or δn, nl <-Vref. By way of nonlimiting example, it is indicated that the reference value can be constituted by any value greater than or equal to a value such as the half-amplitude of the fixed amplitude range Ai.
L'étape b) est alors suivie d'une étape c) consistant à effectuer un alignement des valeurs de l'échantillon courant ε(n) et des échantillons suivants sur la valeur ε(n-l), lequel constitue un échantillon antérieur à l'échantillon courant. Le processus d'alignement peut être réalisé par décalage de la valeur de ces échantillons de la valeur d'amplitude égale à chaque intervalle de façon à déplier le signal, c'est-à-dire à supprimer sensiblement toute discontinuité. L'étape c) est alors complétée par un processus consistant à construire une suite de valeurs échantillonnées εd(n) corrigé. Ce processus réalisé à l'étape c) permet alors de délivrer un signal déplié, suite d'échantillons corrigés εd(n) et dont la plage de dépliement est égale à la somme de toutes les plages notée A, et sur lesquelles la détection par échantillonnageStep b) is then followed by a step c) consisting in carrying out an alignment of the values of the current sample ε (n) and of the following samples with the value ε (nl), which constitutes a sample prior to the current sample. The alignment process can be carried out by shifting the value of these samples by the amplitude value equal to each interval so as to unfold the signal, that is to say to remove substantially any discontinuity. Step c) is then completed by a process consisting in constructing a series of sampled values εd (n) corrected. This process carried out in step c) then makes it possible to deliver an unfolded signal, following a series of corrected samples εd (n) and whose unfolding range is equal to the sum of all the ranges noted A, and on which detection by sampling
successif est réalisée.successive is carried out.
Le mode opératoire tel que représenté en figure 2a pour la mise en œuvre du procédé objet de la présente in- vention, implique simplement la mémorisation de l'échantillon ε(n-l) antérieur à l'échantillon courant du signal de phase avant dépliement. Un tel mode opératoire peut être mis en œuvre sans difficulté mais il implique une double mémorisation, c'est-à-dire la mémorisation de l'échantillon antérieur ε(n-l) et de l'échantillon courant ε(n) du signal de phase non déplié et bien entendu la mémorisation de la suite d'échantillons εd(n) constitutive du signal déplié.The operating mode as shown in FIG. 2a for implementing the method which is the subject of the present invention, simply involves storing the sample ε (n-1) prior to the current sample of the phase signal before unfolding. Such an operating mode can be implemented without difficulty but it involves a double memorization, that is to say the memorization of the previous sample ε (nl) and of the current sample ε (n) of the phase signal not unfolded and of course the storage of the series of samples εd (n) constituting the unfolded signal.
Un mode de mise en œuvre préférentiel du procédé de dépliement d'un signal de phase conforme à l'objet de la présente invention, permettant une réalisation pratique d'un système de dépliement de phase du type boucle à verrouillage de phase sera maintenant donné en liaison avec la figure 2b. Ainsi que représenté sur la figure précitée, dans ce mode de mise en œuvre préférentiel, le procédé de dépliement d'un signal de phase, objet de la présente invention, suite à la détection de l'amplitude ε(n) du signal de phase précité par échantillonnage successif, le signal de phase étant continu sur des intervalles i et présentant une amplitude 2p, consiste à mémoriser la valeur de l'échantillon corrigé précédent εd(n-l). Une telle opération implique un coût supplémentaire négligeable puisque la valeur de l'échantillon corrigé précédent εd(n-l) peut être facilement obtenue à partir de la suite d'échan¬ tillons corrigés successifs constitutive du signal déplié. Sur la figure 2b, l'opération de mémorisation peut être réalisée par l'application d'un retard d'une période d'échantillonnage, notée z-1, à l'étape 1001, pour obtenir la valeur échantillonnée εd(n-l) correspondante à partir de la suite d'échantillons corrigés εd(n).A preferred embodiment of the method of unfolding a phase signal in accordance with the object of the present invention, allowing a practical embodiment of a phase unfolding system of the phase-locked loop type will now be given in link with Figure 2b. As shown in the aforementioned figure, in this preferred embodiment, the method of unfolding a phase signal, object of the present invention, following the detection of the amplitude ε (n) of the phase signal mentioned above by successive sampling, the phase signal being continuous over intervals i and having an amplitude 2p, consists in storing the value of the previous corrected sample εd (nl). Such an operation involves a negligible additional cost since the value of the previous corrected sample εd (nl) can be easily obtained from the result of sam ples ¬ corrected successive constituent of the expanded signal. In FIG. 2b, the storage operation can be performed by applying a delay of a sampling period, denoted z -1 , in step 1001, to obtain the corresponding sampled value εd (nl) from the series of corrected samples εd (n).
L'étape 1001 est alors suivie d'une étape 1002 consistant à calculer la différence vérifiant la relation (2) : θa(n) = ε(n) - εd(n-l)Step 1001 is then followed by step 1002 consisting in calculating the difference verifying the relation (2): θa (n) = ε (n) - εd (n-l)
entre le couple d'échantillons successifs formé par l'échantillon courant d'amplitude ε(n) et l'échantillon corrigé précédent εd(n-l).between the pair of successive samples formed by the current sample of amplitude ε (n) and the previous corrected sample εd (n-l).
L'étape 1002 est alors suivie d'une étape 1003 consistant à comparer cette différence à la valeur zéro par un test de comparaison de supériorité ou d'égalité à cette valeur zéro. Sur réponse vraie au test 1003 précité, le procédé, objet de la présente invention, consiste à calculer, en une étape 1004, une valeur de décalage, notée θb(n), obtenue par le reste de la division de la valeur θa(n)+p par la valeur 2p, ce reste étant diminué du de i- intervalle p.Step 1002 is then followed by a step 1003 consisting in comparing this difference to the value zero by a comparison test of superiority or equality with this value zero. On a true response to the aforementioned test 1003, the method which is the subject of the present invention consists in calculating, in a step 1004, an offset value, noted θb (n), obtained by the remainder of the division of the value θa (n ) + p by the value 2p, this remainder being reduced by the i-interval p.
Si au contraire, la différence calculée à l'étape 1003 est inférieure à zéro, strictement, c'est-à-dire θa(n) < 0, le procédé objet de la présente invention consiste à calculer cette valeur de décalage, notée θb(n), obtenue par le reste de la division de la valeur θa(n)-p par 2p augmenté du demi-intervalle p.If on the contrary, the difference calculated in step 1003 is less than zero, strictly, that is to say θa (n) <0, the method which is the subject of the present invention consists in calculating this offset value, denoted θb (not), obtained by the remainder of the division of the value θa (n) -p by 2p increased by the half-interval p.
Ainsi, en référence à la figure 2b, on indique que la valeur de décalage vérifie la relation (3) :Thus, with reference to FIG. 2b, it is indicated that the offset value satisfies the relation (3):
Si θa(n) > 0, θb(n) = rem(θa (n) +p, 2p) -pIf θa (n)> 0, θb (n) = rem (θa (n) + p, 2p) -p
ou la relation ( 4 ) : Si θa ( n) < 0 , θb (n) = rem (θa ( n ) -p, 2p ) +por the relation (4): If θa (n) <0, θb (n) = rem (θa (n) -p, 2p) + p
Dans les relations précédentes, on indique que le symbole rem(X,Y) représente le reste de la division de X par Y.In the preceding relations, it is indicated that the symbol rem (X, Y) represents the remainder of the division of X by Y.
Les étapes 1004 et 1005 de calcul de la valeur de décalage sont alors suivies d'une étape 1006 consistant à calculer la valeur de l'échantillon corrigé εd(n) pour l'échantillon courant. Cette valeur d'échantillon corrigée vérifie la relation (5) :The steps 1004 and 1005 for calculating the offset value are then followed by a step 1006 consisting in calculating the value of the corrected sample εd (n) for the current sample. This corrected sample value checks relation (5):
εd(n) = εd(n-l) + θb(n)εd (n) = εd (n-l) + θb (n)
Le processus de dépliement du signal de phase pré- cedemment mentionné peut être mis en œuvre à condition que la détection du signal de phase non dépliée ε(n) présente une caractéristique de phase périodique et continue par intervalles. C'est le cas en particulier de la fonction arctangente par exemple. D'une manière générale, on note 2p la période du détecteur de phase permettant de délivrer le signal ε(n), pour un détecteur arctangente, il vient p=π.The above-mentioned phase signal unfolding process can be implemented provided that the detection of the unfolded phase signal ε (n) has a periodic and continuous phase characteristic at intervals. This is the case in particular of the arctangent function for example. Generally, we note 2p the period of the phase detector allowing to deliver the signal ε (n), for an arctangent detector, it comes p = π.
Le procédé de dépliement d'un signal de phase tel que représenté en figure 2b peut être mis en œuvre par un processus itératif bouclé tel que représenté en figure 2c.The method of unfolding a phase signal as shown in Figure 2b can be implemented by an iterative looped process as shown in Figure 2c.
Dans ce cas, pour tout signal de phase non dépliée ε(n), obtenu dans les conditions précédemment mentionnées de continuité et de périodicité, le processus itératif peut être schématisé par la boucle représentée en figure 2c dans laquelle un processus de soustraction à chaque échantillon de phase ε(n) des valeurs d'échantillon corrigé εd(n-l) antérieur est effectué, pour obtenir la valeur de différence θa(n), puis application à cette valeur de différence d'un processus de dépliement de phase pour obtenir la valeur de décalage θb(n), et addition ou accumulation à cette première valeur de décalage de la valeur εd(n-l) conformément à la relation (5) pour obtenir la valeur d'échantillon corrigé εd(n) courante. Un retard d'une période d'échantillonnage z' 1 permet d'obtenir la valeur de l'échantillon corrigé εd(n-l) antérieur à la valeur d'échantillon corrigé εd(n) courant.In this case, for any unfolded phase signal ε (n), obtained under the aforementioned conditions of continuity and periodicity, the iterative process can be diagrammed by the loop represented in FIG. 2c in which a process of subtraction from each sample phase ε (n) of the corrected sample values εd (nl) previous is carried out, to obtain the difference value θa (n), then application to this difference value of a phase unfolding process to obtain the value of offset θb (n), and addition or accumulation to this first offset value of the value εd (nl) in accordance with equation (5) to obtain the current corrected sample value εd (n). A delay of a sampling period z '1 makes it possible to obtain the value of the corrected sample εd (nl) prior to the value of the corrected sample εd (n) current.
En référence aux figures 2b et 2c précitées, le procédé, objet de la présente invention, permet de définir un système de dépliement de phase linéaire, tel que représenté en figure 3.With reference to FIGS. 2b and 2c above, the method which is the subject of the present invention makes it possible to define a linear phase unfolding system, as shown in FIG. 3.
En référence à la figure précitée, on indique que le signal de phase étant constitué par la suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n), ce système comprend un circuit soustracteur, noté 1, recevant sur une première entrée la suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n) et sur une deuxième entrée, l'entrée de soustraction, la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n). Le circuit soustracteur 1 délivre ainsi un signal différence vérifiant la relation (2), différence entre le couple d'échantillons successifs formé par l'échantillon courant ε(n) du signal de phase non déplié et l'échantillon corrigé précédent εd(n-l) .With reference to the above-mentioned figure, it is indicated that the phase signal being constituted by the series of digital samples of current sample ε (n), this system includes a subtractor circuit, denoted 1, receiving on a first input the series of digital samples of current sample ε (n) and on a second input, the subtraction input, the series of corrected samples of previous corrected sample εd (nl) prior to the current corrected sample εd (n). The subtractor circuit 1 thus delivers a difference signal verifying the relation (2), difference between the pair of successive samples formed by the current sample ε (n) of the unfolded phase signal and the previous corrected sample εd (nl) .
En outre, le système de dépliement de phase linéaire, objet de l'invention, comprend un module 2 de calcul d'une valeur de décalage, cette valeur de décalage vérifiant les relations (3) et (4) précédemment mentionnées dans la description.In addition, the linear phase unfolding system, object of the invention, comprises a module 2 for calculating an offset value, this offset value verifying the relationships (3) and (4) previously mentioned in the description.
Le module 2 de calcul de valeur de décalage peut comprendre, ainsi que représenté en figure 3 dans un mode de réalisation non limitatif, un circuit 20 comparateur du signal différence θa(n) à la valeur 0, ce circuit comparateur 20 délivrant une valeur de signe k = ± 1 de la différence précitée. Le module 2 de calcul de valeur de décalage comporte également un circuit 21 de calcul de valeur de décalage θb(n) vérifiant la relation (6) :The offset value calculation module 2 can comprise, as shown in FIG. 3 in a nonlimiting embodiment, a circuit 20 for comparing the difference signal θa (n) to the value 0, this comparator circuit 20 delivering a value of sign k = ± 1 of the aforementioned difference. The module 2 for calculating the offset value also includes a circuit 21 for calculating the offset value θb (n) verifying the relation (6):
θb(n) = rem(θa(n)+kp,2p)-kpθb (n) = rem (θa (n) + kp, 2p) -kp
Cette valeur de décalage est constituée par le reste de la division par 2p de la valeur de cette différence, augmen- tée respectivement diminuée du demi-intervalle p en fonc- tion de la valeur du signe de la différence précitée, ce reste étant diminué respectivement augmenté du demi- intervalle p en fonction de la valeur du signe de la différence précitée. Le circuit de calcul 21 de la valeur de décalage et le module 2 de calcul de la valeur de décalage délivrent la valeur de décalage précitée θb(n). Un circuit sommateur 3 reçoit sur une première entrée la valeur de décalage précitée θb(n) et sur une deuxième entrée la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précé- dent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant. Le circuit sommateur 3 délivre la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n) vérifiant la relation (5) précédemment mentionnée dans la description.This offset value is constituted by the remainder of the division by 2p of the value of this difference, increased respectively decreased by the half-interval p as a function tion of the value of the sign of the aforementioned difference, this remainder being decreased respectively increased by the half-interval p as a function of the value of the sign of the aforementioned difference. The circuit 21 for calculating the offset value and the module 2 for calculating the offset value deliver the above-mentioned offset value θb (n). A summing circuit 3 receives on a first input the above-mentioned offset value θb (n) and on a second input the series of corrected samples of previous corrected sample εd (nl) prior to the current corrected sample. The summing circuit 3 delivers the series of corrected samples of current corrected sample εd (n) verifying the relation (5) previously mentioned in the description.
Enfin, un circuit retardateur d'une période d'échantillonnage, circuit 4, reçoit la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n) et délivre la suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n) au circuit soustracteur 1, c'est-à-dire à l'entrée de soustraction du circuit soustracteur précité, et au circuit sommateur 3 précédemment mentionné.Finally, a delay circuit of a sampling period, circuit 4, receives the series of corrected samples of current corrected sample εd (n) and delivers the series of corrected samples of previous corrected sample εd (nl) to the current corrected sample εd (n) at the subtractor circuit 1, that is to say at the subtraction input of the aforementioned subtractor circuit, and at the summing circuit 3 previously mentioned.
Une description plus détaillée d'un dispositif de récupération de porteuse d'un signal reçu, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 4a, 4b et 4c.A more detailed description of a device for recovering the carrier of a received signal, in accordance with the object of the present invention, will now be given in conjunction with FIGS. 4a, 4b and 4c.
Sur la figure 4a, on a représenté un dispositif de récupération de porteuse d'un signal reçu, conforme à l'objet de la présente invention, dans lequel ce signal reçu x(n) est constitué par une suite d'échantillons re- présentatifs d'un signal utile et d'un bruit additif w(n). Le signal reçu vérifie ainsi la relation (7) : x(n) = ejφ(n).d(n) + w(n)FIG. 4a shows a device for recovering the carrier of a received signal, in accordance with the object of the present invention, in which this received signal x (n) consists of a series of representative samples a useful signal and an additive noise w (n). The received signal thus checks the relation (7): x (n) = e jφ (n) .d (n) + w (n)
Dans cette relation, φ(n) représente l'argument de phase parasite de ce signal reçu, n désigne le rang de l'échan- tillon courant.In this relation, φ (n) represents the parasitic phase argument of this received signal, n denotes the rank of the current sample.
Le dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, comporte une boucle à verrouillage de phase permettant, à partir d'une valeur de phase parasite estimée φ(n) , d'engendrer, circuit multi- plicateur 30, un signal reçu corrigé u(n), vérifiant la relation : u(n) = x(n).exp(-jφ(n)) ce signal reçu corrigé consistant en une estimation d'un symbole courant. La boucle à verrouillage de phase permet de soumettre le signal corrigé u(n) à un processus de décision non linéaire 32a, 32b, pour engendrer un symbole décidé d(n) . Un module détecteur de phase permet de soumettre le signal corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) à une détection de phase pour engendrer un signal d'erreur de phase ε(n) entre ce signal reçu corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) . La boucle à verrouillage de phase permet de calculer, à partir du signal d'erreur de phase ε(n), l'argument de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant de rang n+1 suivant l'échantillon courant, à par- tir d'un filtre de boucle portant les références 34, 35 et -* noté H(z) = G, H — - . Le filtre de boucle délivre un signalThe carrier recovery device, object of the present invention, comprises a phase locked loop making it possible, from an estimated parasitic phase value φ (n), to generate, received a multiplier circuit 30, a received signal corrected u (n), checking the relation: u (n) = x (n) .exp (-jφ (n)) this corrected received signal consisting of an estimation of a current symbol. The phase locked loop allows the corrected signal u (n) to be subjected to a non-linear decision process 32a, 32b, to generate a decided symbol d (n). A phase detector module enables the corrected signal u (n) and the decided symbol d (n) to be subjected to phase detection to generate a phase error signal ε (n) between this received corrected signal u (n) and the decided symbol d (n). The phase locked loop makes it possible to calculate, from the phase error signal ε (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to the current sample, from shot of a loop filter bearing the references 34, 35 and - * denoted H (z) = G, H - -. Loop filter outputs signal
1-z"1 d'erreur de phase filtré εf(n) et un opérateur intégrateur portant les références 36, 37 délivre, à partir du signal d'erreur de phase filtré εf(n), la valeur de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant. L'opérateur 38 délivre le terme de correction au circuit multiplicateur 30. Conformément à un aspect particulièrement remarquable du dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, tel que représenté en figure 4a, le module détecteur de phase 33 est constitué par un système de dépliement de phase linéaire ΔΣ tel que décrit précé- demment dans la description et représenté par exemple en figure 3. Le module détecteur de phase 33 reçoit le signal corrigé u(n), en particulier la partie réelle et la partie imaginaire de ce dernier par les modules 31a, 31b, ainsi que le symbole décidé d(n) obtenu après décision non li- neaire sur les parties réelle et imaginaire du signal u(n) ainsi que représenté à la figure 4a précédemment mentionnée. Sur la figure 4a, le système de dépliement de phase linéaire est noté ΔΣ. Il délivre un signal d'erreur de phase déplié, noté εd(n), remplaçant le signal d'erreur de phase ε(n) des dispositifs de l'art antérieur.1-z "1 filtered phase error εf (n) and an integrating operator bearing the references 36, 37 delivers, from the signal filtered phase error εf (n), the parasitic phase value estimated for the following sample. The operator 38 delivers the correction term to the multiplier circuit 30. According to a particularly remarkable aspect of the carrier recovery device, object of the present invention, as shown in FIG. 4a, the phase detector module 33 consists of a linear phase unfolding system ΔΣ as described previously in the description and represented for example in FIG. 3. The phase detector module 33 receives the corrected signal u (n), in particular the real part and the imaginary part of this last by modules 31a, 31b, as well as the decided symbol d (n) obtained after a non-linear decision on the real and imaginary parts of the signal u (n) as shown in FIG. 4a previously mentioned. In FIG. 4a, the linear phase unfolding system is denoted ΔΣ. It delivers an unfolded phase error signal, noted εd (n), replacing the phase error signal ε (n) of the devices of the prior art.
La boucle à verrouillage de phase telle que représentée en figure 4a permet alors de calculer, à partir dudit signal d'erreur de phase dépliée εd(n), l'argument de phase parasite estimé pour l'échantillon suivant de rang n+1 suivant l'échantillon courant.The phase locked loop as shown in FIG. 4a then makes it possible to calculate, from said unfolded phase error signal εd (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to the current sample.
Un justificatif théorique du mode opératoire du dispositif à récupération de porteuse représenté en figure 4a sera maintenant donné en liaison avec les figures 4b, 4c et 4d. Pour un détecteur de phase de type arctangente, l'erreur de phase ε(n) vérifie la relation :A theoretical justification of the operating mode of the carrier recovery device represented in FIG. 4a will now be given in conjunction with FIGS. 4b, 4c and 4d. For an arctangent type phase detector, the phase error ε (n) checks the relationship:
Im[u(n)d * (n)] ε(n) = arctan Re[u(n)d * (n)]Im [u (n) d * (n)] ε (n) = arctan Re [u (n) d * (n)]
Cette erreur de phase peut être dépliée ainsi que représenté en figure 4b pour fournir l'erreur de phase dépliée εd (n) .This phase error can be unfolded as shown in FIG. 4b to provide the unfolded phase error εd (n).
En référence à la figure 4c, on indique que le fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase permettant la réalisation du dispositif de récupération de porteuse conforme à l'objet de la présente invention et tel que représenté en figure 4c, se trouve sensiblement simplifié. En effet, si l'on considère l'ensemble repré- sente sur la figure 4c, pour un signal r(n) = ejφ(n) + w(n) où φ(n) représente la phase du signal utile et w(n) un signal de bruit, cet ensemble, reprenant les éléments fonctionnels incorporés dans la boucle à verrouillage de phase représentée en figure 4a constitutive du dispositif de ré- cupération de porteuse, objet de la présente invention, comprend le système de détection d'argument du signal corrigé u(n) et le système de dépliement de phase linéaire ΔΣ conformes à l'objet de la présente invention, permettant de délivrer le signal d'erreur de phase corrigé εd(n) ain- si que la boucle à verrouillage de phase proprement dite, comportant le filtre de boucle et le système intégrateur. Ainsi, le système de correction de phase précédemment mentionné dans la description, peut être ramené à l'ensemble représenté en figure 4d, lequel constitue un bloc sensi- blement linéaire vis-à-vis des arguments de phase, phase parasite Φ(n) et phase parasite estimée Φ(n) .With reference to FIG. 4c, it is indicated that the operation of the phase-locked loop allowing the production of the carrier recovery device according to the object of the present invention and as shown in FIG. 4c, is considerably simplified. Indeed, if we consider the set represented in Figure 4c, for a signal r (n) = e jφ (n) + w (n) where φ (n) represents the phase of the useful signal and w (n) a noise signal, this assembly, incorporating the functional elements incorporated in the phase-locked loop represented in FIG. 4a constituting the carrier recovery device, object of the present invention, comprises the detection system of argument of the corrected signal u (n) and the linear phase unfolding system ΔΣ in accordance with the object of the present invention, making it possible to deliver the corrected phase error signal εd (n) as well as the locked loop phase proper, comprising the loop filter and the integrator system. Thus, the phase correction system previously mentioned in the description, can be reduced to the assembly represented in FIG. 4d, which constitutes a sensitive block definitely linear with respect to the phase arguments, parasitic phase Φ (n) and estimated parasitic phase Φ (n).
En effet, en référence à la figure 4d, le signal d'erreur de phase corrigé εd(n) vérifie la relation (8) :Indeed, with reference to FIG. 4d, the corrected phase error signal εd (n) checks the relation (8):
εd(n) = Φ(n)-Ô(n)εd (n) = Φ (n) -Ô (n)
Dans cette relation, la valeur de l'erreur de phase corrigée εd(n) est linéaire par rapport à la phase parasite Φ(n) ainsi que par rapport à la phase parasite estimée φ(n) . Ainsi, la réponse de la boucle à verrouillage de phase constitutive du dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, lors d'un écart de fréquence Δf correspondant à la valeur Ω0 précédemment mentionnée dans la description peut s'écrire selon la relation (9) :In this relation, the value of the corrected phase error εd (n) is linear compared to the parasitic phase Φ (n) as well as compared to the estimated parasitic phase φ (n). Thus, the response of the phase locked loop constituting the carrier recovery device, object of the present invention, during a frequency difference Δf corresponding to the value Ω 0 previously mentioned in the description can be written according to the relation (9):
2 sin (nθ) εd(n) = Ω022)n/ 2 sin (nθ) εd (n) = Ω 02 + β 2 ) n /
On constate ainsi que l'écart de pulsation Ω0 = 2πΔfTs n'intervient que dans l'amplitude de la réponse à l'écart de fréquence et la constante de temps de la réponse dépend uniquement des paramètres α, β et θ du filtre de boucle.It can thus be seen that the pulse deviation Ω 0 = 2πΔfT s occurs only in the amplitude of the response to the frequency deviation and the time constant of the response depends only on the parameters α, β and θ of the filter. loop.
Sur la figure 4e, on a représenté la réponse de la boucle à verrouillage de phase constitutive du dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, représentée en figure 4a, pour divers écarts de fré- quence en l'absence de bruit et avec un écart de phase initial nul.In FIG. 4e, the response of the phase locked loop constituting the carrier recovery device, object of the present invention, represented in FIG. 4a, has been represented for various deviations of frequency. quence in the absence of noise and with a zero initial phase difference.
A l'observation de la figure précitée, on peut constater que l'opération de dépliement de phase du signal de phase permet la mise en œuvre d'un fonctionnement de la boucle en régime linéaire quel que soit l'écart de fréquence, l'acquisition de la porteuse étant obtenue au bout d'un nombre d'itérations n'excédant pas 300, cette opération permettant ainsi de simplifier l'étude de la conver- gence de la boucle à verrouillage de phase et du dispositif d'acquisition de porteuse tout en augmentant de manière considérable la vitesse d'acquisition de ce dernier.By observing the above-mentioned figure, it can be seen that the phase unfolding phase signal phase allows the implementation of an operation of the loop in linear mode regardless of the frequency difference, the carrier acquisition being obtained after a number of iterations not exceeding 300, this operation thus making it possible to simplify the study of the convergence of the phase locked loop and of the carrier acquisition device while considerably increasing the acquisition speed of the latter.
Ainsi, selon un aspect particulièrement remarqua- ble du dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, pour étudier la réponse de ce dernier et de la boucle à verrouillage de phase constitutive de ce dernier à des signaux simples tels qu'écart de phase, de fréquence, rampe de fréquences et signal sinusoïdal, il est ainsi possible de reprendre l'étude des boucles en régime linéaire, étude telle que réalisée par exemple dans l'article intitulé "A Survey of Digi tal Phase Locked Loops " publié par .LINSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol.69, No .4 , April 1981. Le dispositif de récupération de porteuse tel que représenté en figure 4a a fait l'objet d'essais et de simulations qui ont pu en valider le modèle de fonctionnement.Thus, according to a particularly remarkable aspect of the carrier recovery device, object of the present invention, for studying the response of the latter and of the constituent phase-locked loop of the latter to simple signals such as deviation of phase, frequency, frequency ramp and sinusoidal signal, it is thus possible to resume the study of loops in linear regime, study as carried out for example in the article entitled "A Survey of Digi tal Phase Locked Loops" published by .LINSEY, CM. CHIE, Proceedings of the IEEE, Vol. 69, No. 4, April 1981. The carrier recovery device as shown in FIG. 4a was the subject of tests and simulations which were able to validate the operating model. .
Dans le cas de la réception de symboles d'une mo- dulation de type MAQ-4 en présence de bruit et pour un rapport signal à bruit de 15 dB en présence d'un écart de fréquence, la récupération de porteuse est effectuée à l'aide d'une séquence d'apprentissage. L'écart maximum de fréquence rencontré a été choisi de façon à correspondre à une valeur Δf.Ts = 0,1 alors que la bande monolatérale de bruit était imposée à une valeur B1.TS = 1,25 10"2.When receiving symbols from an MAQ-4 modulation in the presence of noise and for a signal-to-noise ratio of 15 dB in the presence of a deviation of frequency, carrier recovery is performed using a learning sequence. The maximum frequency difference encountered was chosen so as to correspond to a value Δf.T s = 0.1 while the monolateral noise band was imposed at a value B1.T S = 1.25 10 "2 .
Le résultat de la réponse du dispositif de récupération de porteuse tel que représenté en figure 4a, réponse en valeur de l'erreur de phase corrigée εd(n) en fonction du nombre d'itérations est représenté en figure 4f. Alors qu'une synchronisation par l'intermédiaire d'un dispositif de récupération de porteuse classique à décision non linéaire nécessiterait une séquence d'apprentissage très importante, 20 000 échantillons avec un détecteur sinusoïdal, ainsi qu'on peut au contraire 1 ' ob- server sur la figure 4f, la réponse de la boucle constitutive du dispositif de récupération de porteuse, objet de la présente invention, avec dépliement de la phase, correspond sensiblement au modèle linéaire. Pour assurer la convergence de l'ensemble, il faut que le nombre Na de symboles d'apprentissage soit tel que |εd(n)| < π/4 pour n > Na en raison de la symétrie de la constellation MAQ-4. La convergence du dispositif est obtenue pour Na = 170 échantillons, ce qui représente un gain considérable par rapport au détecteur sinusoïdal. Un mode de réalisation préférentiel d'un dispositif de récupération de porteuse conforme à l'objet de la présente invention sera maintenant décrit en liaison avec la figure 5a et les figures suivantes .The result of the response of the carrier recovery device as shown in FIG. 4a, response in value of the corrected phase error εd (n) as a function of the number of iterations is represented in FIG. 4f. While synchronization via a conventional carrier recovery device with non-linear decision would require a very large learning sequence, 20,000 samples with a sinusoidal detector, as can instead be obtained. server in FIG. 4f, the response of the constituent loop of the carrier recovery device, object of the present invention, with unfolding of the phase, corresponds substantially to the linear model. To ensure the convergence of the set, the number N a of learning symbols must be such that | εd (n) | <π / 4 for n> N a due to the symmetry of the constellation MAQ-4. The convergence of the device is obtained for N a = 170 samples, which represents a considerable gain compared to the sinusoidal detector. A preferred embodiment of a carrier recovery device according to the object of the present invention will now be described in connection with FIG. 5a and the following figures.
Sur la figure 5a, on a représenté un dispositif de récupération de porteuse conforme au dispositif objet de la présente invention tel que représenté en figure 4a et dans lequel les mêmes références désignent les mêmes éléments mais dans lequel la boucle à verrouillage de phase comporte en outre un dispositif de blanchiment du signal d'erreur de phase dépliée εd(n) permettant d'engendrer, à partir du signal d'erreur de phase dépliée précité, un signal d'erreur de phase dépliée estimé, noté εd(n) , pour l'échantillon courant.FIG. 5a shows a carrier recovery device in accordance with the device which is the subject of the present invention as shown in FIG. 4a and in which the same references designate the same elements but in which the phase-locked loop further comprises a device for whitening the unfolded phase error signal εd (n) making it possible to generate, from the error signal of above unfolded phase, an estimated unfolded phase error signal, denoted εd (n), for the current sample.
Le module de blanchiment du signal d'erreur de phase dépliée εd(n) porte la référence 39 sur la figure 5a.The bleaching module of the unfolded phase error signal εd (n) bears the reference 39 in FIG. 5a.
En outre, le dispositif représenté en figure 5a comporte un module 40 correcteur de phase du signal reçu corrigé u(n) par le signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) pour engendrer un signal reçu corrigé estimé, noté v(n). Dans ce cas, le signal reçu corrigé estimé précité v(n) est la meilleure estimation du symbole courant et vérifie la relation (10) :In addition, the device represented in FIG. 5a comprises a module 40 phase corrector of the received signal corrected u (n) by the estimated unfolded phase error signal εd (n) to generate an estimated corrected received signal, noted v (n ). In this case, the aforementioned estimated corrected received signal v (n) is the best estimate of the current symbol and verifies the relation (10):
v(n) = u(n)exp(-jεd(n))v (n) = u (n) exp (-jεd (n))
Ainsi, les modules de blanchiment du signal d'erreur de phase dépliée εd(n) 39 et module correcteur de phase 40 permettent, par soumission du signal reçu corrigé estimé v(n) au processus de décision non linéaire, en lieu et place du signal reçu corrigé u(n), d'engendrer un symbole décidé estimé, noté dv(n) .Thus, the whitening modules of the unfolded phase error signal εd (n) 39 and phase corrector module 40 allow, by submitting the estimated corrected received signal v (n) to the non-linear decision process, instead of the received signal corrected u (n), to generate an estimated decided symbol, noted dv (n).
Ainsi que représenté de manière non limitative en figure 5a, le module 39 de blanchiment du signal d'erreur de phase dépliée comporte au moins un filtre de prédiction linéaire, noté 39a, comportant une entrée de commande d'erreur de prédiction et recevant sur une entrée de filtrage le signal d'erreur de phase dépliée εd(n) . Le filtre de prédiction linéaire 39a délivre en sortie le signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n + l) pour l'échantillon suivant l'échantillon courant.As shown in a nonlimiting manner in FIG. 5a, the module 39 for bleaching the unfolded phase error signal comprises at least one linear prediction filter, noted 39a, comprising a control input error message and receiving the unfolded phase error signal εd (n) on a filter input. The linear prediction filter 39a outputs the estimated unfolded phase error signal εd (n + l) for the sample according to the current sample.
En outre, le module 39 comporte un circuit retardateur 39b d'une période d'échantillonnage délivrant à partir du signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n+ l), le signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) pour l'échantillon courant.In addition, the module 39 includes a delay circuit 39b of a sampling period delivering from the estimated unfolded phase error signal εd (n + l), the estimated unfolded phase error signal εd (n) for the current sample.
Enfin, le module 39 de blanchiment du signal d'erreur de phase dépliée comporte un circuit 39c soustracteur, recevant le signal d'erreur de phase dépliée εd(n) et le signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) et dé- livrant un signal d'erreur de prédiction ep(n) à l'entrée de commande d'erreur de prédiction du filtre de prédiction linéaire 39a.Finally, the module 39 for bleaching the unfolded phase error signal comprises a subtractor circuit 39c, receiving the unfolded phase error signal εd (n) and the estimated unfolded phase error signal εd (n) and de - delivering a prediction error signal e p (n) to the prediction error control input of the linear prediction filter 39a.
En ce qui concerne le module correcteur 40 de la phase du signal reçu corrigé u(n), celui-ci peut compor- ter, ainsi que représenté en figure 5a, un module 40a de calcul d'un terme de correction complexe, noté exp(-jεd(n)) , à partir du signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) . Le module 40a est suivi d'un module 40b multiplicateur complexe du signal reçu corrigé u(n) recevant sur une pre- mière et une deuxième entrée de multiplication le signal reçu corrigé u(n) et le terme de correction complexe précité et délivrant ledit signal reçu corrigé estimé v(n) .As regards the corrector module 40 of the phase of the corrected received signal u (n), this can include, as shown in FIG. 5a, a module 40a for calculating a complex correction term, noted exp (-jεd (n)), from the estimated unfolded phase error signal εd (n). The module 40a is followed by a module 40b complex multiplier of the corrected received signal u (n) receiving on a first and a second multiplication input the corrected received signal u (n) and the abovementioned complex correction term and delivering said estimated corrected received signal v (n).
Des essais comparatifs d'un dispositif de récupération de porteuse à décision non linéaire classique et d'un dispositif de récupération de porteuse conforme à l'objet de la présente invention, dans lequel en outre un processus de blanchiment de l'erreur de phase corrigée a été introduit conformément au mode de réalisation de la figure 5a, ont été réalisés. Alors que, dans le cas de la mise en œuvre d'un dispositif de récupération de porteuse par décision non linéaire classique, la convergence de ce dispositif est obtenue après environ 15 000 symboles, le temps de convergence étant de ce fait relativement important dans la me- sure où l'écart de fréquence dans les conditions d'expérimentation ne représentaient que 2,5% de la fréquence d'échantillonnage, la mise en œuvre d'un processus de dépliement de phase et d'un filtre de prédiction linéaire ainsi que représenté en figure 5a a permis d'obte- nir, en l'absence de séquence d'apprentissage, une convergence quasiment instantanée, ainsi que représenté en figure 5b, pour une même modulation de type MAQ-4 pour Δf.Ts = 0,025 et un rapport signal à bruit de 15 dB . Sur la figure 5b, on a porté respectivement la valeur de 1 ' er- reur de phase corrigée εd(n) et du signal d'erreur de prédiction ep(n) en fonction du nombre d'échantillons, respectivement la valeur de l'erreur quadratique moyenne, notée EQM, en dB, en fonction du nombre d'itérations,Comparative tests of a conventional nonlinear decision carrier recovery device and a carrier recovery device conforming to the object of the present invention, in which in addition a process for laundering the corrected phase error has been introduced in accordance with the embodiment of Figure 5a, have been carried out. Whereas, in the case of the implementation of a carrier recovery device by conventional nonlinear decision, the convergence of this device is obtained after approximately 15,000 symbols, the convergence time being therefore relatively long in the measurement where the frequency deviation in the experimental conditions represented only 2.5% of the sampling frequency, the implementation of a phase unfolding process and a linear prediction filter as well that represented in FIG. 5a made it possible to obtain, in the absence of training sequence, an almost instantaneous convergence, as represented in FIG. 5b, for the same modulation of the MAQ-4 type for Δf.T s = 0.025 and a signal-to-noise ratio of 15 dB. In FIG. 5b, the value of the corrected phase error εd (n) and of the prediction error signal e p (n) are plotted respectively according to the number of samples, respectively the value of l '' mean square error, denoted EQM, in dB, as a function of the number of iterations,
22
EQM = E[dv (n) - v(n) ] , E[.] désignant l ' espérance mathémati- que .EQM = E [d v (n) - v (n)], E [.] Denoting mathematical expectation.
Cette valeur peut être évaluée de manière récursive par la relation :This value can be evaluated recursively by the relation:
EQM(n) = λ.EQM(n - 1) + (1 - λ).dv(n) - v(n)EQM (n) = λ.EQM (n - 1) + (1 - λ) .d v (n) - v (n)
avec λ = 0,99 et EQM(0) = 0,1. Le filtre prédicteur 39a était constitué par un filtre de type RIF à Réponse Impulsionnelle Finie à deux coefficients. Les coefficients étaient adaptés par un algorithme des moindres carrés récursifs MCR. Le caractère instantané de la convergence du dispositif représenté en figure 5a correspond en fait au temps de convergence de l'algorithme MCR utilisé dans la prédiction.with λ = 0.99 and EQM (0) = 0.1. The predictor filter 39a consisted of a finite impulse response RIF type filter with two coefficients. The coefficients were adapted by an MCR recursive least squares algorithm. The instantaneous nature of the convergence of the device represented in FIG. 5a in fact corresponds to the convergence time of the MCR algorithm used in the prediction.
Différentes indications seront données en ce qui concerne la robustesse de la synchronisation. Dans de nombreux cas pratiques, la phase à récupérer obéit à un modèle complexe prenant en compte la dérive en fréquence des oscillateurs, ce qui se traduit à la réception par une rampe de fréquences.Different indications will be given with regard to the robustness of the synchronization. In many practical cases, the phase to be recovered obeys a complex model taking into account the frequency drift of the oscillators, which results in reception by a frequency ramp.
En présence d'une rampe de fréquences, un disposi- tif de récupération de porteuse classique, c'est-à-dire mettant uniquement en œuvre une décision non linéaire, présente un seuil de fonctionnement qui dépend de la géométrie de la constellation. L'erreur de phase en régime permanent ne doit donc pas dépasser les limites de la plage de linéarité du détecteur de phase et, pour une modulation de type MAQ-64, cette limite est donnée par la relation : fε ( n ) | < 7.5 degrés.In the presence of a frequency ramp, a conventional carrier recovery device, that is to say implementing only a non-linear decision, has an operating threshold which depends on the geometry of the constellation. The phase error in steady state must therefore not exceed the limits of the linearity range of the phase detector and, for a modulation of MAQ-64 type, this limit is given by the relation: fε (n) | <7.5 degrees.
II est ainsi possible de définir une valeur de seuil limite de la rampe de fréquences tolérable pour différents paramètres de gain tels que le paramètre G2 de la boucle à verrouillage de phase constituant ces dispositifs de récupération de porteuse classiques. Pour un gain G2 = 8,8910"5, la valeur limite de seuil est de l'ordre de 5,8910~6 pour la pente de la rampe de fréquences toléra- ble.It is thus possible to define a limit threshold value of the tolerable frequency ramp for various gain parameters such as the parameter G 2 of the phase-locked loop constituting these conventional carrier recovery devices. For a gain G 2 = 8.8910 "5 , the threshold limit value is of the order of 5.8910 ~ 6 for the slope of the tolerable frequency ramp.
Grâce à la mise en œuvre d'un filtre prédicteur tel que représenté en figure 5a, le seuil disparaît, la seule limitation introduite résidant dans la plage de linéarité du détecteur de phase.Thanks to the implementation of a predictor filter as shown in FIG. 5a, the threshold disappears, the only limitation introduced residing in the linearity range of the phase detector.
Pour un détecteur classique de type arc tangente linéaire de -π à π, il est donc possible de compenser une rampe de fréquences dont la valeur limite est donnée par π - ±-G, .For a conventional detector of linear tangent arc type from -π to π, it is therefore possible to compensate for a frequency ramp whose limit value is given by π - ± -G,.
2 2 2 2
La mise en œuvre d'un processus de dépliement de phase conformément à l'objet de la présente invention, permet encore d'étendre les capacités de correction. Il apparaît donc que le processus de dépliement de phase est particulièrement remarquable et d'un intérêt majeur, même si la boucle n'est pas linéaire en phase d'acquisition.The implementation of a phase unfolding process in accordance with the object of the present invention further enables the correction capacities to be extended. It therefore appears that the phase unfolding process is particularly remarkable and of major interest, even if the loop is not linear in the acquisition phase.
La figure 5c représente l'acquisition ou la convergence lors d'une rampe de fréquences de pente Ωx = 10"4 avec un déphasage initial arbitraire et un écart de fré- quence initial nul. Dans ce cas, le signal de phase vérifie la relation : FIG. 5c represents the acquisition or the convergence during a frequency ramp with a slope Ω x = 10 "4 with an arbitrary initial phase shift and a zero initial frequency difference. In this case, the phase signal checks the relationship :
n désignant le rang de l'échantillon. A l'observation de la figure 5c, on constate que l'erreur de phase est stabilisée et l'acquisition obtenue pour un nombre d'itérations inférieur à 200.n denoting the rank of the sample. Upon observation of FIG. 5c, it can be seen that the phase error is stabilized and the acquisition obtained for a number of iterations less than 200.
Le processus de récupération de porteuse est donc rendu plus robuste lorsque l'erreur de phase est colorée en régime permanent, la coloration étant introduite du fait de la rampe de fréquence.The carrier recovery process is therefore made more robust when the phase error is colored. in steady state, the coloring being introduced due to the frequency ramp.
Il apparaît ainsi que la mise en œuvre d'un filtre de prédiction linéaire réside surtout dans les performan- ces de ce dernier dans les périodes de réception difficile comme l'acquisition et les variations du modèle de phase à récupérer .It thus appears that the implementation of a linear prediction filter mainly resides in the performances of the latter in periods of difficult reception such as the acquisition and the variations of the phase model to be recovered.
En période de réception facile, régime permanent avec un écart de phase ou de fréquence, le système muni d'un filtre prédicteur linéaire est sous-optimal, car le filtre prédicteur augmente le niveau de bruit, et le détecteur de phase est lui aussi sous-optimal. Ainsi, le filtre d'erreur de prédiction linéaire peut n'être utilisé que dans un mode dit de convergence et peut ainsi être basculé de manière réversible, le cas échéant, vers un mode de poursuite qui utilise un détecteur optimal.During an easy reception period, steady state with a phase or frequency deviation, the system fitted with a linear predictor filter is suboptimal, because the predictor filter increases the noise level, and the phase detector is also under -optimal. Thus, the linear prediction error filter can only be used in a so-called convergence mode and can thus be switched reversibly, if necessary, to a tracking mode which uses an optimal detector.
En outre, s'il est possible dans le cadre de l'application visée d'être confronté à des rampes de fréquences importantes, alors, il est avantageux d'utiliser le dépliement de la phase dans ce mode spécifique. Lorsque la réception devient facile, il est alors possible de commuter vers le mode de poursuite qui utilise un détecteur optimal, tel que par exemple un détecteur délivrant un signal d'erreur de phase εmv = Im[u(n)d * (n)] . Dans ce mode, le filtre prédicteur linéaire devient inutile. La commutation du mode poursuite au mode acquisition, ou réciproquement, peut être effectuée à partir de la puissance de l'erreur de phase, laquelle peut être utilisée pour définir le critère de commutation. La puissance de l'erreur de phase peut être estimée de manière récursive selon la relation (11) : Pε(n) = 0.99Pε(n - 1)+ O.Olε2 (n)In addition, if it is possible in the context of the intended application to be confronted with significant frequency ramps, then it is advantageous to use the unfolding of the phase in this specific mode. When reception becomes easy, it is then possible to switch to the tracking mode which uses an optimal detector, such as for example a detector delivering a phase error signal ε mv = Im [u (n) d * (n )]. In this mode, the linear predictor filter becomes useless. Switching from tracking mode to acquisition mode, or vice versa, can be carried out from the power of the phase error, which can be used to define the switching criterion. The power of the phase error can be recursively estimated according to equation (11): Pε (n) = 0.99Pε (n - 1) + O.Olε 2 (n)
Lorsque la puissance de l'erreur de phase est in- férieure à une certaine valeur de seuil, telle que -23 dB par exemple, en modulation M-AQ-64, il est alors possible de commuter vers le mode poursuite.When the power of the phase error is lower than a certain threshold value, such as -23 dB for example, in M-AQ-64 modulation, it is then possible to switch to tracking mode.
On a ainsi décrit un procédé de dépliement d'un signal de phase, un système de dépliement de phase li- neaire et un dispositif de récupération de porteuse particulièrement performants dans la mesure où ces développements permettent d'améliorer l'estimation d'un signal de phase dans une boucle à verrouillage de phase.We have thus described a method of unfolding a phase signal, a linear phase unfolding system and a carrier recovery device which are particularly efficient insofar as these developments make it possible to improve the estimation of a signal. phase in a phase locked loop.
D'une manière générale, le processus de dépliement de la phase permet un fonctionnement de la boucle à verrouillage de phase dans le domaine linéaire en simplifiant ainsi l'étude de la boucle et en accélérant de manière considérable l'acquisition, c'est-à-dire le temps de convergence, notamment en présence d'un écart de fréquence important.In general, the phase unfolding process allows the phase-locked loop to operate in the linear domain, thereby simplifying the study of the loop and considerably speeding up acquisition, that is to say the convergence time, in particular in the presence of a large frequency difference.
Par ailleurs, l'introduction d'un filtre d'erreur de prédiction linéaire permettant de blanchir l'erreur de phase améliore l'estimation de la phase lorsque l'erreur de phase est spectralement colorée, c'est-à-dire en phase d'acquisition et en régime permanent dans certains cas.Furthermore, the introduction of a linear prediction error filter making it possible to whiten the phase error improves the estimation of the phase when the phase error is spectrally colored, that is to say in phase. acquisition and steady state in some cases.
Des essais réalisés ont permis de montrer que, notamment dans le cas de la synchronisation sans séquence d'apprentissage, la convergence est obtenue après quelques échantillons dans le cas de la modulation à enveloppe constante, tel qu'un signal à modulation de fréquence, alors que dans le cas de modulation à enveloppe non cons- tante, la convergence est accélérée de manière significative et les capacités de correction d'une rampe de fréquences sont étendues.Tests carried out have made it possible to show that, in particular in the case of synchronization without learning sequence, convergence is obtained after a few samples in the case of modulation with constant envelope, such as a signal with frequency modulation, then that in the case of modulation with an inconsistent envelope Aunt, convergence is accelerated significantly and the correction capabilities of a frequency ramp are extended.
La présente invention permet ainsi d'accélérer la vitesse de convergence et d'améliorer la robustesse des processus de récupération de porteuse dans le cas d'une réception supervisée ou autodidacte. Dans tous les cas, les dispositifs de récupération de porteuse présentent des performances identiques au processus classique de récupé- ration de porteuse par décision non linéaire dans les périodes de réception facile. The present invention thus makes it possible to accelerate the speed of convergence and to improve the robustness of the carrier recovery processes in the case of a supervised or self-taught reception. In all cases, the carrier recovery devices exhibit performances identical to the conventional process of carrier recovery by non-linear decision in the periods of easy reception.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de dépliement d'un signal de phase continu par intervalles dans lequel on détecte 1 ' amplitude ε(n) de ce signal par échantillonnage successif et l'on construit une suite de valeurs échantillonnées ε(d) corrigées par alignement de la valeur de l'échantillon courant respectivement de l'échantillon adjacent, et de la valeur des échantillons suivants, par décalage de la valeur de ces échantillons et de la valeur d'amplitude égale à cha- que intervalle, caractérisé en ce que celui-ci consiste : à mémoriser la valeur de l'échantillon corrigé précédent εd(n-l) ; à calculer la différence θa (n) = ε(n) - εd(n-l) entre le couple d'échantillons successifs formé par 1 ' échan- tillon courant d'amplitude ε(n) et l'échantillon corrigé précédent εd(n-l); à comparer cette différence à la valeur zéro et si cette différence est supérieure ou égale à zéro, θa(n) > 0 ; - à calculer une valeur de décalage θb(n) = rem(θa (n) +p, 2p) -p, reste de la division de la valeur θa(n)+p par 2p diminué du demi-intervalle, et, si cette différence est inférieure à zéro, θa(n) < 0, à calculer une valeur de décalage θb(n) = rem(θa (n) +p, 2p) +p, reste de la division de la valeur θa(n)-p par 2p augmenté du demi-intervalle ; à calculer la valeur de l'échantillon corrigé εd(n) pour l'échantillon courant vérifiant la relation εd(n) = εd (n-l)+θb (n) , somme de l'échantillon précédent et de la valeur de décalage, en fonction du signe de cette dif¬ férence, ce qui permet d'établir ladite suite de va¬ leurs échantillonnées corrigées de manière itérative par retour à l'étape de mémorisation de la valeur de l'échantillon corrigé courant εd(n) pour l'échantillon suivant d'amplitude ε(n+l), ladite suite de valeurs échantillonnées corrigées constituant ledit signal déplié .1. Method of unfolding a continuous phase signal at intervals in which the amplitude ε (n) of this signal is detected by successive sampling and a series of sampled values ε (d) corrected by alignment of the value of the current sample respectively of the adjacent sample, and of the value of the following samples, by shifting the value of these samples and the amplitude value equal to each interval, characterized in that the latter consists in: memorizing the value of the previous corrected sample εd (nl); to calculate the difference θa (n) = ε (n) - εd (nl) between the pair of successive samples formed by the current sample of amplitude ε (n) and the previous corrected sample εd (nl) ; comparing this difference to the value zero and if this difference is greater than or equal to zero, θa (n)>0; - to calculate an offset value θb (n) = rem (θa (n) + p, 2p) -p, rest of the division of the value θa (n) + p by 2p minus the half interval, and, if this difference is less than zero, θa (n) <0, to calculate an offset value θb (n) = rem (θa (n) + p, 2p) + p, rest of the division of the value θa (n) -p by 2p increased by the half interval; to calculate the value of the corrected sample εd (n) for the current sample verifying the relation εd (n) = εd (nl) + θb (n), sum of the previous sample and the offset value, depending on the sign of the dif ference ¬, thereby to establish said series of sampled will ¬ their corrected iteratively by returning to the step of storing the sample value corrected current εd ( n) for the following sample of amplitude ε (n + l), said series of corrected sampled values constituting said unfolded signal.
2. Système de dépliement de phase linéaire d'un signal de phase continu par intervalles, ce signal étant constitué par une suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n), caractérisé en ce que, en vue de délivrer un signal de phase dépliée constitué par une suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n), ce système comporte :2. Linear phase unfolding system of a continuous phase signal at intervals, this signal being constituted by a series of digital samples of current sample ε (n), characterized in that, with a view to delivering a signal of unfolded phase consisting of a series of corrected samples of current corrected sample εd (n), this system includes:
- un circuit soustracteur recevant, sur une première entrée, ladite suite d'échantillons numériques d'échantillon courant ε(n) et, sur une deuxième entrée, ladite suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n), ledit circuit soustracteur délivrant un signal différence θa(n) = ε(n)-εd(n-l) entre le couple d'échantillons successifs formé par cet échantillon courant ε(n) et cet échantillon corrigé précédent εd(n-l) ; - des moyens de calcul d'une valeur de décalage comportant :a subtractor circuit receiving, on a first input, said series of digital samples of current sample ε (n) and, on a second input, said series of corrected samples of corrected sample previous εd (nl) prior to l corrected current sample εd (n), said subtractor circuit delivering a difference signal θa (n) = ε (n) -εd (nl) between the pair of successive samples formed by this current sample ε (n) and this corrected sample previous εd (nl); means for calculating an offset value comprising:
" des moyens comparateurs dudit signal différence à la valeur zéro, délivrant une valeur de signe k=±l de cette différence, et 1 un circuit de calcul d'une valeur de décalage θb(n) = rem(θa (n) +kp, 2p) -kp, reste de la division par 2p de la valeur de cette différence, augmentée respective¬ ment diminuée du demi-intervalle p en fonction de la valeur du signe de cette différence, diminué respecti¬ vement augmenté du demi-intervalle p en fonction de la valeur du signe de cette différence, le circuit de calcul d'une valeur de décalage délivrant cette valeur de décalage ; - des moyens sommateurs recevant, sur une première entrée, ladite valeur de décalage θb(n) = rem(θa (n) +kp, 2p) -kp et, sur une deuxième entrée, ladite suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n), lesdits moyens sommateurs délivrant ladite suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant vérifiant la relation εd(n) = θb(n)+ εd(n-l) constituant ledit signal de phase dépliée ;"means for comparing said difference signal to the value zero, delivering a sign value k = ± l of this difference, and 1 a circuit for calculating an offset value θb (n) = rem (θa (n) + kp, 2p) -kp, rest of the division by 2p of the value of this difference, increased respectively ¬ less by half -interval p as a function of the value of the sign of this difference, decreased respecti ¬ vely increased by the half-interval p as a function of the value of the sign of this difference, the circuit for calculating an offset value delivering this offset value ; - summing means receiving, on a first input, said offset value θb (n) = rem (θa (n) + kp, 2p) -kp and, on a second input, said series of corrected samples of corrected sample previous εd (nl) prior to the current corrected sample εd (n), said summing means delivering said series of corrected samples of current corrected sample verifying the relation εd (n) = θb (n) + εd (nl) constituting said unfolded phase signal;
- des moyens retardateurs d'une période d'échan- tillonnage recevant ladite suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé courant εd(n) et délivrant ladite suite d'échantillons corrigés d'échantillon corrigé précédent εd(n-l) antérieur à l'échantillon corrigé courant εd(n) auxdits circuit soustracteur et moyens sommateurs. - means delaying a sampling period receiving said series of corrected samples of current corrected sample εd (n) and delivering said series of corrected samples of previous corrected sample εd (nl) prior to current corrected sample εd (n) to said subtracting circuit and summing means.
3. Dispositif de récupération de porteuse d'un signal reçu, ce signal reçu étant constitué par une suite d'échantillons représentatifs d'un signal utile et d'un bruit additif w(n) vérifiant la relation :3. Device for recovering the carrier of a received signal, this received signal consisting of a series of samples representative of a useful signal and of an additive noise w (n) verifying the relation:
x(n) = ejφ(π).d(n) + w(n) φ(n) représentant l'argument de phase parasite de ce signal reçu, n désignant le rang de l'échantillon courant, ce dispositif comportant une boucle à verrouillage de phase permettant, à partir d'une valeur de phase parasite estimée φ(n) , d'engendrer un signal reçu corrigé u(n), vérifiant la relation u(n) = x(n).exp(-jφ(n)) , estimation d'un symbole courant, de soumettre le signal corrigé u(n) à un processus de décision non linéaire, pour engendrer un symbole décidé d(n) , et des moyens détecteurs de phase per- mettant de soumettre ce signal corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) à une détection de phase pour engendrer un signal d'erreur de phase ε(n) entre ce signal reçu corrigé u(n) et le symbole décidé d(n) , cette boucle à verrouillage de phase permettant de calculer, à partir de ce signal d'erreur de phase ε(n), l'argument de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant de rang n+1 suivant cet échantillon courant, à partir d'un filtre dex (n) = e jφ (π) .d (n) + w (n) φ (n) representing the parasitic phase argument of this received signal, n designating the rank of the current sample, this device comprising a phase locked loop allowing, from an estimated parasitic phase value φ (n ), generate a corrected received signal u (n), checking the relation u (n) = x (n) .exp (-jφ (n)), estimation of a current symbol, submit the corrected signal u ( n) to a non-linear decision process, to generate a decided symbol d (n), and phase detector means allowing this corrected signal u (n) and the decided symbol d (n) to be detected phase to generate a phase error signal ε (n) between this corrected received signal u (n) and the decided symbol d (n), this phase locked loop making it possible to calculate, from this error signal phase ε (n), the parasitic phase argument estimated for the next sample of rank n + 1 according to this current sample, from a filter of
boucle H(z) = G,+ — - délivrant un signal d'erreur deloop H (z) = G, + - - delivering an error signal of
1-z"1 phase filtré εf(n) et d'un opérateur intégrateur délivrant à partir de ce signal d'erreur de phase filtré ladite valeur de phase parasite estimée pour l'échantillon suivant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins des moyens détecteurs de phase constitués par un système de dépliement de phase linéaire selon la revendication 3, ledit système recevant ledit signal corrigé u(n) et ledit symbole décidé d(n) et délivrant un signal d'erreur de phase dépliée εd(n), ladite boucle à verrouillage de phase permettant de calculer à partir dudit signal d'erreur de phase dépliée εd(n) l'argument de phase parasite estimé pour cet échan¬ tillon suivant de rang n+1 suivant cet échantillon cou¬ rant .1-z "1 filtered phase εf (n) and of an integrating operator delivering from this filtered phase error signal said parasitic phase value estimated for the following sample, characterized in that it comprises at least phase detector means constituted by a linear phase unfolding system according to claim 3, said system receiving said corrected signal u (n) and said decided symbol d (n) and delivering an unfolded phase error signal εd (n ), said phase locked loop making it possible to calculate from said unfolded phase error signal εd (n) the estimated parasitic phase argument for this ¬ sam ple following of rank n + 1 following this sample neck ¬ rant.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractéri- se en ce que ladite boucle à verrouillage de phase com¬ porte en outre :4. Device according to claim 3, characterized in that said phase-locked loop further comprises :
- des moyens de blanchiment dudit signal d'erreur de phase linéaire dépliée εd(n), permettant d'engendrer à partir dudit signal d'erreur de phase dépliée εd(n), un signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) pour l'échantillon courant ;means for bleaching said unfolded linear phase error signal εd (n), making it possible to generate, from said unfolded phase error signal εd (n), an estimated unfolded phase error signal εd (n ) for the current sample;
- des moyens correcteurs de phase dudit signal reçu corrigé u(n) par ledit signal d'erreur de phase dépliée εd(n), pour engendrer un signal reçu corrigé estimé v(n), meilleure estimation du symbole courant et vérifiant la relation v(n) = u(n).exp(-jεd(n)) , ce qui permet par soumission dudit signal reçu corrigé estimé v(n) au processus de décision non linéaire, en lieu et place du signal reçu corrigé u(n), d'engendrer un symbole décidé estimé dv(n) . - phase correcting means of said received received signal corrected u (n) by said unfolded phase error signal εd (n), to generate an estimated corrected received signal v (n), best estimation of the current symbol and verifying the relation v (n) = u (n) .exp (-jεd (n)), which allows by submission of said estimated corrected received signal v (n) to the non-linear decision process, in place of the corrected received signal u (n ), to generate a decided symbol estimated dv (n).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de blanchiment dudit signal d'erreur de phase dépliée comportent au moins :5. Device according to claim 4, characterized in that said means for whitening said unfolded phase error signal comprise at least:
- un filtre de prédiction linéaire comportant une entrée de commande d'erreur de prédiction et recevant sur une entrée de filtrage ledit signal d'erreur de phase linéaire dépliée εd(n), ledit filtre de prédiction linéaire délivrant en sortie ledit signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n + l) ;a linear prediction filter comprising a prediction error control input and receiving on a filtering input said unfolded linear phase error signal εd (n), said linear prediction filter outputting said error signal estimated unfolded phase εd (n + l);
- un circuit retardateur d'une période d'échan- tillonnage délivrant à partir du signal d'erreur de phase dépliée estimé ledit signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) pour l'échantillon courant ;a circuit delaying a sampling period delivering from the phase error signal unfolded estimated said estimated unfolded phase error signal εd (n) for the current sample;
- un circuit soustracteur recevant ledit signal d'erreur de phase dépliée εd(n) et ledit signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) et délivrant un signal d'erreur de prédiction à ladite entrée de commande d'erreur de prédiction du filtre de prédiction linéaire.a subtractor circuit receiving said unfolded phase error signal εd (n) and said estimated unfolded phase error signal εd (n) and delivering a prediction error signal to said prediction error control input of the linear prediction filter.
6. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens correcteurs de phase dudit signal reçu corrigé comportent :6. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that said phase correcting means of said corrected received signal comprise:
- des moyens de calcul d'un terme de correction complexe exp(-jεd(n)) à partir dudit signal d'erreur de phase dépliée estimé εd(n) ;- means for calculating a complex correction term exp (-jεd (n)) from said estimated unfolded phase error signal εd (n);
- des moyens multiplicateurs complexes du signal reçu corrigé u(n) recevant sur une première et une deuxième entrée de multiplication ledit signal reçu corrigé u(n) et ledit terme de correction complexe exp(-jέd(n)) et délivrant ledit signal reçu corrigé estimé v(n) . - complex multiplier means of the corrected received signal u (n) receiving on a first and a second multiplication input said corrected received signal u (n) and said complex correction term exp (-jέd (n)) and delivering said received signal estimated corrected v (n).
EP00920828A 1999-04-23 2000-04-18 Method and system for linear phase unwrapping Withdrawn EP1173960A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9905173 1999-04-23
FR9905173A FR2792794B1 (en) 1999-04-23 1999-04-23 METHOD FOR DEPLOYING A PHASE SIGNAL, LINEAR PHASE DEPLOYING SYSTEM AND CARRIER RECOVERY DEVICE
PCT/FR2000/001004 WO2000065796A1 (en) 1999-04-23 2000-04-18 Method and system for linear phase unwrapping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1173960A1 true EP1173960A1 (en) 2002-01-23

Family

ID=9544791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00920828A Withdrawn EP1173960A1 (en) 1999-04-23 2000-04-18 Method and system for linear phase unwrapping

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1173960A1 (en)
FR (1) FR2792794B1 (en)
WO (1) WO2000065796A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTV20080004A1 (en) 2008-01-10 2009-07-11 Nice Spa DRIVE FOR ROLLER SHUTTERS WITH PROTECTION AGAINST EXCESSIVE WIND

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2658221B2 (en) * 1988-07-27 1997-09-30 日本電気株式会社 Phase control method
US4887050A (en) * 1989-03-31 1989-12-12 Motorola, Inc. Frequency control apparatus and method for a digital radio receiver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0065796A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2792794A1 (en) 2000-10-27
WO2000065796A1 (en) 2000-11-02
FR2792794B1 (en) 2002-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0530107B1 (en) PSK demodulator with baseband correction for phase or frequency errors
EP0036084B1 (en) Process and device for the control of the initial adjustment of the clock of a receiver for synchronous data
FR2581277A1 (en) VEHICLE WAVE RECOVERY CIRCUIT FOR DIGITAL TRANSMISSION SYSTEMS
EP0166839A1 (en) Method and device for measuring phase-jitter of a transmission canal
EP0013343A1 (en) Process and device to detect a pseudo-random sequence of 0 degree and 180 degree phase changes of the carrier in a data receiver
FR2713855A1 (en) A method of detecting carrier recovery stall and determining the EB / NO ratio of a digital transmission link and device implementing this method.
CA2201387A1 (en) Heavy-duty phase estimator and recuperator for digital signals affected by phase jitter
EP0012884B1 (en) Process and apparatus for detecting a pseudo-random sequence of two symbols in a data receiver using a double sideband modulation with quadrature carriers
EP0352159B1 (en) Frequency drift tolerant method and device for demodulating constant envelope and continuous phase signals angularly modulated by a series of binary symbols
FR2748878A1 (en) SYSTEM FOR DETECTION OF THE PRESENCE OF A WAVE CARRIER OF A DIGITAL SIGNAL AND RECEIVER INCLUDING SUCH A SYSTEM
EP0751645A1 (en) Receiver with device for clock recovery
EP0029376A2 (en) Frequency modulated signal demodulation process and demodulator putting this process into operation
EP1482648A1 (en) Ultra wide band receiver and coresponding reception method
WO2000065796A1 (en) Method and system for linear phase unwrapping
EP0461022B1 (en) Apparatus for carrier recovery with means for preventing a false frequency lock
EP0690587A1 (en) Temporal synchronization acquisition between a spreading sequence of a receiver and a transmitter
FR2786965A1 (en) SIGNAL CARRIER RECOVERY METHOD
WO2000005850A1 (en) Psk demodulation method
CA2126918A1 (en) Device for detecting bpsk modulated unique words adapted to an analogue modem operating in tdma mode and detection process used in said device
CA2139218A1 (en) Multiphase signal amplitude-frequency characteristic basebaud estimator
EP0843448A1 (en) Estimation and correction of modulation faults
FR2758038A1 (en) DEVICE FOR ESTIMATING THE FREQUENCY DIFFERENCE BETWEEN THE CARRIER FREQUENCY OF A DIGITAL SIGNAL AND THE FREQUENCY OF A LOCAL RECEPTION OSCILLATOR, AND CORRESPONDING RECEIVER
FR2552959A1 (en) Carrier wave recovery circuit provided with automatic and rapid acquisition assistance means
EP0723354A1 (en) Generation of quadrature carriers for demodulation
EP0309306B1 (en) Method for detecting false locks of a reference signal on a signal to be demodulated in coherent digital demodulation , and device for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010919

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: TDF

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061201

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090505