Brevet FR2393477A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne une méthode permettant d'obtenir une égalisation automatique rapide de signaux de données transmis par modulation d'amplitude en quadrature et plus spécialement une méthode autorisant une égalisation automatique rapide de la distorsion linéaire d'amplitude et de temps de propagation de groupe dans un tel système de modulation. Pour les modems utilisés dans les réseaux de télécommunications multipoints, il est nécessaire que le temps de synchronisation soit court. La recommandation V27bis du CCITT spécifie un temps de synchronisation de 50 millisecondes. Le récepteur complet doit avoir le temps d'entre synchronisé pendant cette période, c'est-à-dire qu'il doit retrouver la fréquence et la phase de la porteuse ainsi que la fréquence de transmission des signaux de données. Il doit également déterminer les coefficients de l'égaliseur. Dans les deux cas, les temps d'établissement de l'égaliseur sont respectivement de 36,25 millisecondes et de 13,75 millisecondes.La présente invention permet au récepteur d'établir de façon nettement plus rapide quels sont les coefficients à utiliser pour l'égaliseur à condition que la fréquence et la phase de la porteuse ainsi que la fréquence des données soient connues. Min d'y parvenir, le récepteur doit disposer d'un calculateur de signal ayant la possibilité d'effectuer les quatre opérations fondamentales (addition, soustraction, multiplication, division). L'invention sera maintenant mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, un schéma synoptique d'un système de transmission par modulation d'amplitude en quadrature 9 - la figure 2, un schéma correspondant au système équivalent en bande de base ; - la figure 3, des exemples de réponses impulsionnelles h(t,#) et p(t,#) ; - la figure 4, une configuration d'égaliseur permettant l'application de l'invention. Selon le synoptique de la figure 1, il est présenté un système de transmission par modulation d'amplitude en quadrature ou u u1 et v1 représentent un nombre de valeurs discrètes d'amplitudes qui sont modulées par deux signaux porteurs cosû > t et sinudt après conformation d'inpulsions dans les filtres passebas. Après addition des deux signaux, le signal de ligne résultant est fourni à un canal de transmission. Ce dernier fait subir au signal une distorsion d'amplitude et de temps de propagation de groupe qui peut entralaer des difficultés pour la détection du signal reçu.Dans le récepteur, le signal de ligne est démodulé par deux signaux porteurs dont les phases respectives diffèrent de 900 et ont la même fréquence que la porteuse incidente. Après passage dans un filtre passe-bas, les deux signaux distordus de bande de base x(t) et y(t) sont recueillis puis échantillonnés à une fréquence correspondant à la fréquence de transmission des signaux de données. La durée d'un tel signal est notée T, et les valeurs d'échantillonnage de x(t) et y(t) peuvent prendre la forme abrégée suivante x(t0 + kT) y(t0 + kT) = yk La figure 2 représente un schéma équivalent au systèna en bande de base.Ce modèle présente la particularité d'avoir deux réponses ispulsionnelles h(t,#) et p(t,#) qui sont respectivement des fonctions de la différence de temps et de phase entre une porteuse fournie extérieurement au récepteur et la porteuse du récepteur. La figure 3 représente des exemples de réponses impulsionnelles h(t,#) et p(t,#) après passage du signal à travers un canal de transmission introduisant des distorsions. Idéalement, tous les hk et pk seraient égaux à zéro sauf lorsque k = O et h0 = 1. Le but de l'égaliseur est de tenter d'approcher le plus possible ces réponses impulsionnelles idéales. La figure 4 représente une configuration d'égaliseur permettant l'établissement des coefficients c(N) et d(N) avec N - 1, 0, 1, 2 et 3. La valeur de N peut bien sûr varier dans un cas général. Les bornes 3' et 4' de l'égaliseur sont reliées aux bornes 3 et 4 du schéma de la figure 2. A partir du moment ou les transitoires de la porteuse et de reconstitution des symboles ont disparu, la borne 2 est mise à la masse et une impulsion est envoyée vers la borne 1. Ceci entraine la lecture des réponses impulsionnelles hk et pk de 3' et 4' par le calculateur de signaux de l'égaliseur. Les réponses ispulsion- nelles dans les deux lignes à retard correspondant aux bornes 3' et 4' sont lues constamment.Lorsque le calculateur a lu des échantillons correspondant à l1impulsion principale (ho), un échantillon supplémentaire est lu, c'est-àdire h-1, h0, h1 et p-1, p0, p1, et ces valeurs sont stockées dans la mémoire du calculateur. Ces mêmes valeurs sont également disponibles dans les lignes à retard avec h-1 et p-1 décalées vers la droite (correspondant respectivement à C(0) et D(O . Après lecture de hl et p1, le calculateur doit avoir le temps de réaliser les opérations qui suivent : Calculer et stocker en mémoire :: K = 1 + 2p-1p1 - 2h-1h1 + 2p02 c(-1)= 1/K (-h-1 - 2p-1p0) d(-1)= 1/K (p-1 - 2h-1p0) c(O) = K (1 + p-1p1 - h-1h1 + P ) d(0) = 1/k (p0 - p-1h1 - h-1p1) Après lecture de h2 et p2, le calculateur effectue durant le même intervalle les calculs suivants c(l) - c(o) hl + c(-l) h2 + d(o) p1 + d(-l) p2 d(1) - c(o) p1 + c(-l) p2 - d(o) hl - d(-l) h2 Après cela h3 et p3 sont lus puis le calculateur effectue les calculs suivants c(2) - c(o) h2 + c(-l) h3 + d(o) p2 + d(-1) p3 d(2) - c(o) p2 + c(-l) p3 - d(o) h2 - d(-l) h3 Apres lecture de h4 et p4, l'émetteur commence à transmettre des données aléatoires ou pseudo-aléatoires et le calculateur effectue les calculs suivants : c(3) = c(o) h3 + c(-l) h4 + d(o) p3 + d(-l) p4 d(3) " c(o) p3 + c(-l) p4 - d(o) h3 - d(-1) h4 Le signal de bande de base issu des bornes 5 et 6 (figure 4) est suffisamment égalisé au moyen des valeurs des coefficients sus-nommees, pour permettre une transmission de données sans erreur. Les valeurs des coefficients c(N) et d(N) peuvent ensuite etre optimalisées au moyen de méthodes connues telles que décrit, par exemple, dans la revue "IEEE Transactions ou Communications" parue en Octobre 1976. I1 est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de noibreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATION Méthode permettant d'obtenir une égalisation rapide et automatique de la distorsion d'amplitude linéaire et de temps de propagation de groupe dans un système de transmission par modulation d'amplitude en quadrature, où deux réponses impulsionnelles hk et pk provenant de la dénodulation cohérente d'une impulsion émise par une première borne lorsqu'une seconde borne est mise à la nasse sont respectivement appliquées à deux lignes à retard à deux étages correspondant à un temps T et dans lesquelles les réponses impulsionnelles et et pk sont lues constamment par un calculateur de signaux calculant les valeurs des coefficients, caractérisée par le fait que k = 1 + 2p-1 - 2h-1h1 + 2p02 c(-1) = 1/K (-h-1 - 2p-1 p0) d(-1) = 1/K (p-1 - 2h-1p0) c(0) = 1/K (1 + p-1p1 - h-1h1 + p02) d(0) = 1/K (p0 - p-1h1 - h-1p1) qu'après un temps de symbole supplémentaire, c'est-à-dire après lecture de h2 et P2, le calculateur calcule la première paire de coefficients suivante c(1) = c(0) h1 + c(-1) h2 + d(0) p1 + d(-1) p2 d(l) t c(o) pl + c(-l) p2 - d(o) hl - d(-l) h2 qu'après lecture de h3 et p3, le calculateur calcule la deuxième paire de coefficients : c(2) - c(o) h2 + c(-l) h3 + d(o) p2 + d(-l) p3 d(2) n c(o) p2 + c(-l) p3 - d(o) h2 - d(-l) h3 que h4 et p4 sont lus en même temps que l'émetteur commence à transmettre une séquence aléatoire normale et qu'après cette lecture le calculateur effectue le calcul suivant : c(3) = c(o) h3 + c(-l) h4 + d(o) p3 + d(-l) p4 d(3) r c(o) p3 + c(-l) p4 - d(o) h3 - d(-l) h4