Brevet FR2678791A1 — publié le 19930108

Procédé et dispositif de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux avec estimation de la cohérence. 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 l'estimation de la cohérence, 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, où 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 legûel le niveau est le plus élevé, et positionne un 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 1 ' 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 l'invention, 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 grandeur 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 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 deuxième 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 un récepteur principal et au moins un récepteur auxiliaire, chacun des récepteurs principal et auxiliaire étant capable de recevoir simultanément 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, est caractérisé en ce qu'une première sortie du récepteur principal sert 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, conjointement aux données des niveaux de réception que fournissent des circuits de mesure de niveau 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 deuxième sortie fournit le signal utile, sur le canal approprié à l'obtention de la meilleure qualité de réception possible. Selon l'invention, la grandeur représentative de la cohérence entre les signaux en sortie des récepteurs principal et auxiliaire peut se présenter sous diverses formes, par exemple celle d'un signal analogique ou digital dépendant de l'intercorrélation ou du degré de cohérence entre les récepteurs principal et auxiliaire. Selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, le système de traitement du signal comporte une détection synchrone du signal de sortie d'un récepteur auxiliaire. La manière de réaliser une telle détection synchrone est bien connue des spécialistes, et peut se faire avec un mélangeur et un filtre passe bas. Le circuit de détection synchrone délivre un niveau élevé lorsque les deux signaux sont égaux à chaque instant, à une constante multiplicative près, et permet d'évaluer l'intercorrélation entre ces signaux, pour un décalage temporel nul entre les signaux. Selon un second mode particulier de réalisation de l'invention, le système de traitement du signal comporte 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, 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 du traitement est une valeur numérique analogue au niveau en sortie d'une détection synchrone. Selon ces deux premiers modes de réalisation de l'invention, la mise en oeuvre est particulièrement simple, mais elle présente le risque de rejeter un canal sur lequel est présent un signal intense identique à celui qui se trouve sur le canal sur lequel est positionné le récepteur principal, si ces deux signaux sont décalés dans le temps. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le système de traitement du signal comporte 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 fonction de la valeur maximale prise par le degré de cohérence entre les signaux. Dans une réalisation de l'invention, la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire qui est dirigée vers le système de traitement du signal peut véhiculer des signaux de mêmes caractéristiques que ceux disponibles à la deuxième sortie du récepteur principal, qui fournit le signal utile. I1 est cependant possible que la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire qui est dirigée vers le système de traitement du signal véhicule des signaux de caractéristiques différentes de ceux disponibles à la deuxième sortie du récepteur principal. Par exemple, la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire peuvent véhiculer des signaux ayant été filtrés, de façon à ce que l'estimation de la cohérence s'effectue seulement sur une partie du spectre utile. Ceci peut, dans le cas ou le système de traitement du signal est essentiellement numérique, permettre de réduire la fréquence d'échantillonnage nécessaire. Dans un autre exemple, la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire peuvent véhiculer des signaux ayant subi une détection d'enveloppe, de façon à ce que l'estimation de la cohérence soit opérée seulement sur une enveloppe du signal utile. Ceci peut permettre également, dans le cas ou le système de traitement du signal est essentiellement numérique, d'utiliser une fréquence d'échantillonnage faible, et donc de réduire la puissance de calcul nécessaire de la part du système de traitement du signal. Pour effectuer la recherche au cours du temps d'un canal ou la réception est optimale, le ou les récepteurs auxiliaires peuvent être utilisés dans un balayage systématique de tous les canaux ou 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. I1 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 particulierement utile en présence de brouillage volontaire, par exemple en ambiance de guerre électronique. L'invention est applicable aux transmissions analogiques et aux transmissions numériques. Dans ce dernier cas, un système de traitement du signal peut être préféré, mais un traitement analogique est également possible. 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. I1 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 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 grandeur 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 ou 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. 2. Dispositif de sélection et de réception optimale d'un signal présent sur plusieurs canaux pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un récepteur principal et au moins un récepteur auxiliaire, chacun des récepteurs principal et auxiliaire étant capable de recevoir simultanément 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, dispositif caractérisé en ce qu'une première sortie du récepteur principal sert 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, 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 ou 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. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de traitement du signal comporte une détection synchrone du signal de sortie d'un récepteur auxiliaire. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de traitement du signal comporte une détection synchrone digitale du signal de sortie d'un récepteur auxiliaire. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de traitement du signal comporte un corrélateur numérique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sélection s'opère en fonction de la valeur maximale prise par le degré de cohérence entre les signaux. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire qui est dirigée vers le système de traitement du signal peut véhiculer des signaux de mêmes caractéristiques que ceux disponibles à la deuxième sortie du récepteur principal. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la première sortie du récepteur principal ou la sortie d'un récepteur auxiliaire qui est dirigée vers le système de traitement du signal véhicule des signaux de caractéristiques différentes de ceux disponibles à la deuxième sortie du récepteur principal. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la première sortie du récepteur principal ou la sortie dtun récepteur auxiliaire peuvent véhiculer des signaux ayant subi une détection d'enveloppe, de façon à ce que l'estimation de la cohérence soit opérée seulement sur une enveloppe du signal utile. 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.