Brevet FR2678792A1 — publié le 19930108

Procédé et dispositif de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux avec présence d'un signal d'identification. L'invention concerne un procédé permettant la réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux avec des niveaux de signal et de bruit différents dans chaque canal, ces niveaux pouvant varier dans le temps, comportant la surveillance de différents canaux et la sélection d'un canal où la réception est optimale, par un procédé utilisant un signal d'identification, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. I1 est fréquent de chercher à sélectionner et à recevoir de façon optimale un signal présent sur plusieurs canaux, avec des niveaux de signal et de bruit différents sur chaque canal. C'est par exemple l'opération qu'effectue l'auditeur d'un programme de radiodiffusion ou de télévision émis par plusieurs émetteurs sur des fréquences différentes, lorsque cet auditeur choisit la fréquence sur laquelle il va syntoniser son récepteur. L'auditeur considère normalement comme optimal le réglage du récepteur sur le canal offrant le meilleur rapport signal sur bruit. Lorsque les niveaux de signal ou de bruit sont fluctuants dans le temps dans des proportions importantes et non prédictibles, il est difficilement envisageable que cet auditeur effectue continûment la recherche du réglage optimal, et la qualité de réception du programme risque de ne plus être satisfaisante. Des niveaux de signal ou de bruit variant dans le temps se rencontrent fréquemment lors de la réception de programmes de radiodiffusion ou de télévision. C'est par exemple le cas lorsqu'un récepteur mobile reçoit un programme émis à des fréquences supérieures à 10 MHz. La variation du rapport signal sur bruit sur un canal donné peut être telle que le signal s'évanouit dans un canal donné, sur lequel s'effectue la réception, alors qu'une réception confortable serait possible sur un autre canal. L'intérêt d'un dispositif qui soit capable de sélectionner, automatiquement et au cours du temps, le canal sur lequel le rapport signal sur bruit est optimum, est donc qu'il permet une amélioration de la qualité de réception. L'invention a pour but un procédé et un dispositif de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux. Selon un procédé connu, cet objectif est atteint par l'utilisation conjointe d'un récepteur principal et d'un récepteur auxiliaire. Le récepteur auxiliaire est muni d'une fonction de mesure de niveau, et est contrôlé par un automatisme de supervision. Le récepteur auxiliaire est utilisé pour scruter séquentiellement les différents canaux, supposés connus à l'avance, ou le signal peut être présent, et mesurer le niveau présent dans chaque canal. Au cours du temps, l'automatisme de supervision sélectionne le canal sur leqùel le niveau est le plus élevé, et positionne le récepteur principal également contrôlé par l'automatisme de supervision, sur ce canal. Selon ce procédé connu, le niveau délivré par le récepteur principal est toujours maximum, mais l'automatisme de supervision étant incapable de discerner le signal désiré du bruit, il n'y a aucune garantie que la réception soit optimale. En fait, si l'on reprend l'exemple d'un récepteur de programme de radiodiffusion, il est parfaitement possible qu'un canal soit essentiellement occupé par un bruit intense, par exemple constitué par un programme autre que celui dont la réception est souhaitée, et dans ce cas le récepteur principal ira se régler sur ce canal. I1 est clair que l'effet obtenu est alors l'inverse de l'effet cherché. Aussi ce procédé connu est-il limité à certaines applications particulières. Selon un second procédé connu, le but de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux est atteint par la réception simultanée par un récepteur principal et par au moins un récepteur auxiliaire, chacun de ces récepteurs principal et auxiliaire recevant sur le canal qui leur est spécifié par un automatisme de supervision, les récepteurs auxiliaires étant utilisés par l'automatisme de supervision pour scruter différents canaux, une première sortie du récepteur principal servant de référence à au moins un système de traitement du signal, lequel reçoit en entrée le signal de sortie d'un récepteur auxiliaire pour le traiter de façon à délivrer en sortie une grandeur représentative de la cohérence entre les signaux en sortie du récepteur auxiliaire considéré et en sortie du récepteur principal, cette estimation étant transmise à l'automatisme de supervision qui l'utilise, conjointement aux données des niveaux de réception que fournissent des circuits de mesure de niveau présents dans le récepteur principal et dans les récepteurs auxiliaires, pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale, et positionner le récepteur principal, dont une deuxième sortie fournit le signal utile, sur le canal approprié à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. Le second procédé connu permet bien d'atteindre l'objectif de toujours sélectionner un canal permettant la meilleure qualité de réception possible, à la condition que le signal soit toujours présent sur au moins un canal avec un rapport signal sur bruit suffisant. Dans le cas contraire, un dispositif selon le second procédé connu perd sa référence, et devient incapable d'identifier le signal si celui-ci apparait à npuveau sur un ou plusieurs canaux. Selon l'invention, le but de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux est atteint par l'émission, par au moins un émetteur produisant le signal à recevoir sur un canal, d'un signal d'identification ayant une probabilité très faible d'être confondu avec un bruit ou un autre signal et ne risquant pas dans un récepteur approprié de produire d'interférence avec le signal à recevoir, l'émission du signal d'identification se faisant sur le même canal et dans les mêmes conditions que le signal à recevoir, et par la réception simultanée par un système de réception comportant un récepteur principal, un automatisme de supervision et au moins un récepteur auxiliaire, caractérisé en ce que chacun de ces récepteurs principal et auxiliaire reçoivent simultanément sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, les récepteurs auxiliaires étant utilisés par l'automatisme de supervision pour scruter différents canaux et identifier ceux où le signal d'identification correspondant au signal à recevoir est présent, le résultat de cette identification étant transmis à l'automatisme de supervision qui l'utilise, conjointement à d'autres données sur les niveaux de réception ou sur la qualité des signaux reçus, ces données étant fournies par des circuits présents dans les récepteurs auxiliaires et éventuellement dans le récepteur principal, pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale, et positionner le récepteur principal, dont une sortie fournit le signal utile, sur le canal approprié à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comportant premièrement au moins un émetteur produisant à la fois le signal à recevoir sur un canal, et un signal d'identification ayant une probabilité très faible d'être confondu avec un bruit ou un autre signal et ne risquant pas dans un recepteur approprie de produire d'interférence avec le signal à recevoir, l'émission du signal d'identification se faisant sur le même canal et dans les mêmes conditions que le signal à recevoir, et deuxièmement un système de réception comportant un récepteur principal, un automatisme de supervision et au moins un récepteur auxiliaire, est caractérisé en ce que chacun de ces récepteurs principal et auxiliaire reçoivent simultanément sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, les récepteurs auxiliaires étant utilisés par l'automatisme de supervision pour scruter différents canaux et identifier ceux où le signal d'identification correspondant au signal à recevoir est présent, le résultat de cette identification étant transmis à l'automatisme de supervision qui l'utilise, conjointement à d'autres données sur les niveaux de réception ou sur la qualité des signaux reçus, ces données étant fournies par des circuits présents dans les récepteurs auxiliaires et éventuellement dans le récepteur principal, pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale, et positionner le récepteur principal, dont une sortie fournit le signal utile, sur le canal approprie à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. Selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, le signal à recevoir est un signal analogique, et le signal d'identification émis dans un canal prend la forme d'un signal numérique à faible débit modulé de façon à ne pas occuper la portion du spectre où se trouve le signal à recevoir. Ainsi, dans le cas ou le signal à recevoir est un programme de radiodiffusion, on pourra par exemple faire en sorte que le signal numérique occupe l'intervalle spectral entre 5 Hz et 15 Hz, qui n'est pas occupé par ce programme. Selon un second mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, le signal à recevoir est un signal analogique, et le signal d'identification émis dans un canal prend la forme d'un signal numérique à faible débit dont le spectre est étalé dans l'étendue spectrale du canal. L'opération consistant à étaler le spectre du signal numérique à faible débit est bien connue des spécialistes et peut se faire par diverses techniques. Par exemple le signal numérique à faible débit peut être mélangé avec un bruit pseudoaléatoire puis modulé de façon à occuper pratiquement toute l'étendue spectrale du canal, mais avec partout une très faible densité spectrale de puissance moyenne.Une telle technique d'étalement de spectre nécessite qu'un traitement particulier, également bien connu des spécialistes, soit opéré à la réception pour reconstituer à partir du signal d'identification le signal numérique qui lui a donné naissance. Dans l'exemple ci-dessus, ce traitement demanderait de connaître la séquence constituant le bruit pseudo-aléatoire. Selon un troisième mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, le signal à recevoir est un signal digital, et le signal d'identification, également digital, est incorporé dans le signal à recevoir, pour former un signal digital combiné. Les techniques permettant de réaliser cette combinaison sont bien connues des spécialistes et largement employées. Le signal d'identification peut par exemple se présenter dans ce cas sous la forme d'une séquence de bits particulière, insérée périodiquement dans le signal combiné. La technique consistant à comparer les niveaux présents dans les canaux où le signal d'identification est détecté, permet de s'assurer de la présence du signal souhaité sur ces canaux. Elle ne fournit cependant aucune garantie sur l'éventuelle présence d'un bruit intense dans un des canaux où le signal d'identification est détecté, car il est possible que ce bruit n'affecte pas le signal d'identification. Ceci est particulièrement vrai selon le premier mode et le deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans le cas du troisième mode de réalisation de l'invention, cependant, le signal utile et le signal d'identification étant transmis de la même façon, ils seront affectés de façon similaire par un bruit éventuel. Toutefois, dans le cas du troisième mode de réalisation de l'invention, on souhaitera généralement que le signal d'identification n'occupe qu'une faible proportion du signal combiné, dans le but de limiter le débit de décision nécessaire. Dans ce cas, en présence d'un bruit impulsionnel par exemple, la probabilité que le signal d'identification soit détérioré est beaucoup plus faible que la probabilité d'avoir un signal utile vicié. Il est donc intéressant, dans le cas du troisième mode de réalisation de l'invention, d'incorporer un code de correction d'erreur au signal à recevoir. I1 est encore possible d'incorporer, toujours dans le cas du troisième mode de réalisation de l'invention, un code de détection d'erreur dans le signal combiné, et de munir un ou plusieurs récepteurs auxiliaires de circuits leur permettant d'évaluer le taux d'erreur obtenu sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, l'information de la valeur du taux d'erreur étant retournée à l'automatisme de supervision qui l'utilise pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale. Cette dernière méthode est très performante. Une autre possibilité, qui s'applique à tout mode de réalisation de l'invention, est d'utiliser une sortie du récepteur principal, dite sortie de référence, pour fournir un signal de référence à au moins un système de traitement du signal, lequel reçoit en entrée le signal de sortie d'un récepteur auxiliaire pour le traiter de façon à délivrer en sortie une grandeur représentative de la cohérence entre les signaux en sortie du récepteur auxiliaire considéré et en sortie du récepteur principal, cette grandeur étant transmise à l'automatisme de supervision qui l'utilise pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale. Cette technique permet de s'assurer de la similarité du contenu de différents canaux, et limite donc le risque de voir le récepteur principal être positionné sur un canal occupé par un bruit. Le système de traitement du signal évoqué ci-dessus peut par exemple comporter une détection synchrone ou bien une détection synchrone digitale du signal de sortie d'un récepteur auxiliaire. La manière de réaliser une telle détection synchrone digitale est bien connue des spécialistes. Le système de traitement du signal évoqué ci-dessus peut encore comporter un corrélateur numérique. La manière de réaliser un tel corrélateur numérique est bien connue des spécialistes, et peut se faire en numérisant les signaux en sortie du récepteur principal et du récepteur auxiliaire considéré, puis en dirigeant ces signaux numérisés vers un processeur digital de signal qui opère un traitement approprié faisant intervenir des produits entre les signaux. Le résultat de ce traitement digital du signal peut se présenter sous la forme du degré de cohérence entre les signaux, en fonction de la valeur du décalage temporel entre les deux signaux. La sélection peut alors s'opérer en prenant en compte la valeur maximale prise par le degré de cohérence entre les signaux. Pour effectuer la recherche au cours du temps d'un canal où la réception est optimale, le ou les récepteurs auxiliaires peuvent être utilisés dans un balayage systématique de tous les canaux où le signal peut se trouver. L'automatisme de supervision peut également disposer d'une connaissance a priori de canaux qui ont une plus grande chance d'être sélectionnés, cette connaissance pouvant provenir d'une base de données interne ou externe au dispositif. Dans ce cas, le ou les récepteurs auxiliaires peuvent être utilisés de façon à scruter préférentiellement ou bien exclusivement ces canaux. L'avantage d'utiliser plusieurs récepteurs auxiliaires réside en ce que plusieurs canaux sont examinés simultanément, ce qui améliore d'autant la vitesse de détermination du canal optimal, dans le cas de conditions de réception susceptibles d'évoluer rapidement. Cette disposition permet également d'apprécier la cohérence entre signaux reçus par les récepteurs auxiliaires. Il est alors possible de procéder à un vote entre les canaux reçus, ce qui permet de s'affranchir de l'effet d'un brouillage intense survenant soudainement sur le canal reçu par le récepteur principal. Cette disposition est donc particulièrement utile en présence de brouillage volontaire, par exemple en ambiance de guerre électronique. Un dispositif selon l'invention peut être utilisé pour la réception optimale d'un programme de radiodiffusion ou de télévision transmis sur plusieurs canaux dans lesquels les niveaux de signal et de bruit sont différents. En particulier, le dispositif selon l'invention peut être appliqué à la réception à bord des véhicules automobiles. Il peut également être utilisé à la réception fixe ou mobile de signaux radio transmis à très grande distance, par exemple en ondes courtes. L'invention peut être également appliquée à la protection des communications tactiques et stratégiques, notamment vis-à-vis de brouilleurs intentionnels, que les transmissions s'effectuent par voie hertzienne ou par d'autres moyens. REVENDICATIONS 1. Procédé de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux, par l'émission, par au moins un émetteur produisant le signal à recevoir sur un canal, d'un signal d'identification ayant une probabilité très faible d'être confondu avec un bruit ou un autre signal et ne risquant pas dans un récepteur approprié de produire d'interférence avec le signal à recevoir, l'émission du signal d'identification se faisant sur le même canal et dans les mêmes conditions que le signal à recevoir, et par la réception simultanée par un système de réception comportant un récepteur principal, un automatisme de supervision et au moins un récepteur auxiliaire, caractérisé en ce que chacun de ces récepteurs principal et auxiliaire reçoivent simultanément sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, les récepteurs auxiliaires étant utilisés par l'automatisme de supervision pour scruter différents canaux, et identifier ceux où le signal d'identification correspondant au signal à recevoir est présent, le résultat de cette identification étant transmis à l'automatisme de supervision qui l'utilise, conjointement à d'autres données sur les niveaux de réception ou sur la qualité des signaux reçus, ces données étant fournies par des circuits présents dans les récepteurs auxiliaires et éventuellement dans le récepteur principal, pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale, et positionner le récepteur principal, dont une sortie fournit le signal utile, sur le canal approprié à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. 2. Dispositif de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux pour la mise en oeuvre du procede selon la revendication 1, comportant premièrement au moins un émetteur produisant à la fois le signal à recevoir sur un canal, et un signal d'identification ayant une probabilité très faible d'être confondu avec un bruit ou un autre signal et ne risquant pas dans un récepteur approprié de produire d'interférence avec le signal à recevoir, l'émission du signal d'identification se faisant sur le même canal et dans les même conditions que le signal à recevoir, et deuxièmement un système de réception comportant un récepteur principal, un automatisme de supervision et au moins un récepteur auxiliaire, caractérisé en ce que chacun de ces récepteurs principal et auxiliaire reçoivent simultanément sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, les récepteurs auxiliaires étant utilisés par l'automatisme de supervision pour scruter différents canaux, et identifier ceux où le signal d'identification correspondant au signal à recevoir est présent, le résultat de cette identification étant transmis à l'automatisme de supervision qui l'utilise, conjointement à d Hz d'autres données sur les niveaux de reception ou sur la qualité des signaux reçus, ces données étant fournies par des circuits présents dans les récepteurs auxiliaires et éventuellement dans le récepteur principal, pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale, et positionner le récepteur principal, dont une sortie fournit le signal utile, sur le canal approprié à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal à recevoir est un signal analogique, et le signal d'identification émis dans un canal prend la forme d'un signal numérique à faible débit modulé de façon à ne pas occuper la portion du spectre où se trouve le signal à recevoir. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal à recevoir est un signal analogique, et le signal d'identification émis dans un canal prend la forme d'un signal numérique à spectre étalé dans l'étendue spectrale du canal. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal à recevoir est un signal digital, et le signal d'identification, également digital, est incorporé dans le signal à recevoir, pour former un signal digital combiné. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un code de détection d'erreur est incorporé dans le signal combiné, et qu'un ou plusieurs récepteurs auxiliaires sont munis de circuits leur permettant d'évaluer le taux d'erreur obtenu sur le canal qui leur est spécifié par l'automatisme de supervision, l'information de la valeur du taux d'erreur étant retournée à 11 automatisme de supervision qui l'utilise pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'une sortie du récepteur principal, dite sortie de référence, est utilisée pour fournir un signal de référence à au moins un système de traitement du signal, lequel reçoit en entrée le signal de sortie d'un récepteur auxiliaire pour le traiter de façon à délivrer en sortie une grandeur représentative de la cohérence entre les signaux en sortie du récepteur auxiliaire considéré et en sortie du récepteur principal, cette grandeur étant transmise à l'automatisme de supervision qui l'utilise pour sélectionner au cours du temps un canal où la réception est optimale. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système de traitement du signal comporte une détection synchrone ou bien une détection synchrone digitale du signal de sortie d'un récepteur auxiliaire. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système de traitement du signal comporte un corrélateur numérique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que l'automatisme de supervision dispose d'une connaissance a priori de canaux qui ont une plus grande chance d'être sélectionnés, cette connaissance pouvant provenir d'une base de données interne ou externe au dispositif, et étant utilisée de façon à scruter préférentiellement ou bien exclusivement ces canaux.