Brevet FR2634083A1 — publié le 19900112

Procédé d'asservissement en phase du rythme récupéré dans une démodulation numérique et dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé L'invention se rapporte à un procédé d'asservissement de phase dans une démodulation numérique et à un dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé. L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'asservissement du pointage de "l'oeil" dans une démodulation numérique ; "l'oeil" étant une visualisation des signaux démodulés, avec une synchronisation du balayage déclenchée par le rythme (ou horloge). L'invention s'applique notamment à la régénération dans les faisceaux hertziens numériques. Dans ce procédé de l'invention, il s'agit de reconstituer dans le régénérateur l'information de phase de l'horloge, donc d'optimiser l'instant de pointage de "l'oeil" démodulé. L'invention concerne un nouveau critère d'asservissement du pointage de l'oeil dans les démodulateurs régénérateurs. Les solutions précédemment employées ne donnent pas entière satisfaction. Elles sont en effet incompatibles avec 'utilisation d'un égaliseur temporel. Ainsi l'asservissement décrit dans l'article de K.H. MUELLE, et de F;. MULLER intitulé "timing Recover in Digital Synchronous Data Receivers" paru dans "IEEE Trans. on Coma", de Mai 1976, qui décrit plusieurs méthodes de récupération de rythme pour des récepteurs de données numériques synchrones, reprend les critères utilisés pour le calcul des coefficients de l'égaliseur temporel. Par contre l'invention utilise un critère indépendant de ceux employés par l'égaliseur temporel. Ce critère est compatible avec un égaliseur en bande de base ou un égaliseur numérique et permet de constituer l'estimateur de phase d'un asservissement du retard du pointage. L'invention propose, à cet effet, un procédé d'asservissement en phase du rythme récupéré dans une démodulation numérique, caractérisé en ce que - on observe en temps réel trois échantillons successifs du signal démodulé, séparés entre eux d'un temps symbole, - on sélectionne les cas ou ces trois échantillons forment une suite croissante ou décroissante de manière à pouvoir interprêter le signal d'erreur de pointage de "l'oeil", - on réalise une correction de la phase du rythme récupéré. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence à la figure annexée qui illustre schématiquement un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On considère dans la description qui va suivre, à titre d'exemple, une modulation de type MAQ16 (modulation d'amplitude en quadrature à 16 états de phase. Selon le procédé de l'invention pour réaliser l'asservissement du pointage de "l'oeil", on observe le signal démodulé sur trois échantillons successifs. Lorsque trois échantillons successifs x(-1), x(0), x(1), pris à des instants séparés respectivement par des Intervalles temps symbole T, vont par ordre croissant ou décroissant, on remarque que la connaissance de l'erreur ex(0) permet de réaliser l'optimisation du pointage de "l'@eil". En effet, les convertisseurs analogiques-numériques du régénérateur de la chaîne de démodulation donnent, outre la valeur de décision de l'échantillon x, son erreur associée ex. Une erreur de pointage su l'échantillon x(0) se tradui - pour un pointage antérieur à l'instant optimal : . par ex(0) 0 et x(+1) -x(0) > 0 . par ex(0) > 0 si : x(0) -x(-1 . par ex(0) > 0 si : x(0) -x(-1) > 0 et x(+1) -x(0) > 0 . par ex(0) Si on prend par convention sgn x = O si x = 0 sgn x = 1 si x > O sgn x = -1 si X 0 - Phase (x(O)) = O si (x(+1) -x(0)) * (x(0) -x(-1)) - Phase (x(0)) = -1 si le pointage est antérieur à l'instant optimal. Seuls les cas (x(0) -x(-1)) * (x(+1) -xfO)) > 0 sont intéressants pour extraire l'information de phase. On peut calculer la proportion d'états intéressants en fonction de la complexité de la modulation. Si N représente le nombre de symboles possibles sur chaque voie démodulée, on trouve la proportion P d'états significatifs P = (N-l) * (N+1) * (N-2) / (N)^3 La proportion d'états intéressants croit avec la complexité de la modulation jusqu'à l'asymptote P = 1/3, soit - En MAQ 16 N=4 d'où P = 0.125 - En MAQ 64 N=8 d'où P = 0.259 - En MA 256 N=16 d'où P = 0.273 - En MAQ i024 N=32 d'où P = 0.303 Conne représenté sur la figure, le dispositif de mise e oeuvre du procédé de l'invention comprend - un comparateur binaire 10 comportant deux types d'entrée l'une ll qui reçoit le signal démodulé et l'autre 12 qui reçoit ie même signal après passage dans un cIrcuIt retard 13 d'un temps symbole T : soient les signaux x(l: et x(O) par exemple ; Les deux sorties 14 et 15 de ce comparateur 1C correspondant à une comparaison positive ou à une comparaison négative, étant entrées respectivement dans un circuit de comparaison 15 (17) de deux pentes successives comprenant une porte ET 18 (19) et un circuit retard 20 (21) d'un temps symbole T - deux portes OU exclusif 22 et 23 recev.ant sur leurs premières entrées les signaux en provenance des sorties du comparateur binaire 10 et sur une seconde entrée, le signal sgn ex (signe de l'erreur ex) après passage dans un circuit retard 24 d'un temps symbole T - un soustracteur 25 comportant par exemple un amplificateur opérationnel 26 recevant en entrée les signaux sortant respectivement des deux portes OU exclusif, le signal de sortie / de ce soustracteur représentant la commande en phase du rythme récupéré. A l'aide de ce dispositif on réalise successivement - dans un premier temps, une comparaison de signaux x(O) - x(-l) - dans un second temps, une comparaison de signaux x(l) - x(O) - une comparaison de deux pentes successives - une prise en compte du signe de l'erreur ex - une génération d'un signal # de commande tel que A = B # # = 0 A = 0, B = 1 # / > O A = 1, B = 0 # # 0 On obtient ainsi un sigr.al de commande de phase du rythme récupéré. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentIel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'asservissement en phase du rythme récupéré dans une démodulation numérique, caractérisé en ce que - on observe en temps réel trois échantillons successifs du signal démodulé, séparés entre eux d'un temps symbole, - on sélectionne les cas où ces trois échantillons forment une suite croissante ou décroissante de manière à pouvoir interprêter le signal d'erreur de pointage de "l'oeil", - on réalise une correction de la phase du rythme récupéré. 2/ Dispositif de mise en oeuvre du procédé d'asservissement selon la revendication l, caractérisé en ce qu'il comprend - un comparateur binaire (10) comportant deux types d'entrées les unes (11) qui reçoivent le signal démodulé et les autres (12) qui reçoivent le même signal après passage dans un circuit retard (13) d'uc temps symbole T, les deux sorties (14 et 15; de ce comparateur (10), correspondant à une comparaison positive ou à une comparaison négative, étant entrées respectivement dans un circuit de comparaison (16, 17) de deux pentes successives. 3/ Dispositif selon la revendIcation 2, caractérisé en ce que les portes OU exclusif reçoivent sur leurs premières entrées les signaux en provenance des sorties du comparateur binaire 010, et sur une seconde entrée le signal sgn ex (signe de l'erreur ex) après passage dans un circuit retard (24) d'un temps symbole T. 4/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un soustracteur (25) recevant en entrée les signaux sortant respectivement des deux portes OU exclusif, le signal de sortie f de ce soustracteur représentant la commande en phase du rythme récupéré.