Brevet FR2782863A1 — publié le 20000303

- 1. - La présente invention concerne un appareil de télécommunication destiné à transmettre des signaux d'informations, comportant: - un générateur de signaux puissant présentant un caractère périodique, - un système de traitement de signaux pour traiter lesdites informations. L'invention concerne aussi un procédé pour éliminer dans un signal d'information des bruits présentant un caractère périodique. De tels appareils sont bien connus et trouvent de nombreuses applications, notamment dans le domaine des radio télécommunications par réseau cellulaire du genre G.S.M. Un problème qui se pose avec de tels appareils, est dû à la présence du générateur de signaux puissants qui viennent perturber lesdits signaux d'information. Ceci survient pour, notamment, les appareils de télécommunication répondant à la norme G.S.M.pour lesquels l'émetteur qui émet des signaux de l'ordre de 2 à 5W se comporte comme un générateur de signaux puissants qui viennent perturber les signaux à fréquence audibles. Ces signaux puissants sont émis dans des tranches de temps assignées dans une trame à une même place. Ceci leur donne une composante spectrale de faible valeur facilement audible. La présente invention propose un appareil du genre mentionné dans le préambule qui atténue dans une large mesure les effets parasites de l'émetteur. Pour cela, un tel appareil est remarquable en ce que ledit système comprend des moyens de filtrage pour supprimer dans les signaux d'information la contribution apportée par lesdits signaux puissants. La description suivante, faite en regard des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure i montre un appareil conforme à l'invention. La figure 2 montre la structure du filtre convenant à l'invention. La figure 3 montre la structure des circuits de réglage pour faire varier les coefficients de pondération du filtre de la figure 2. A la figure 1, on a représenté un appareil électronique conforme à l'invention. 2- Dans le cadre de l'exemple décrit, l'appareil est un radiotéléphone portable faisant partie d'un réseau cellulaire du type répondant à la norme G.S.M. Cet appareil se compose de deux parties: une partie 1 qui est la partie émission et la partie 2 qui est la partie réception. Ces deux parties utilisent une même antenne 5 au moyen d'un duplexeur d'antenne 8. La partie émission 1 comprend un microphone 11, un codeur analogique numérique 12, un circuit de gestion de canal d'émission 14 et un circuit d'émission 16 proprement dit qui fournit des signaux HF de forte puissance (2 Watts environ). La partie réception 2 comprend un circuit de réception 21 suivi d'un circuit de gestion de canal de réception 23 qui fournit des signaux numériques correspondant au canal de conversation établi à un circuit codeur numérique analogique 25. Ce circuit 25 permet à un écouteur de restituer à l'utilisateur les signaux audibles provenant de son correspondant. On trouvera dans le document de brevet des Etats Unis d'Amérique du Nord n 4 932 061 une description des circuits codeurs 12 et 25. On notera aussi la présence d'un détecteur de parole 26 qui est placé en I c'est à dire à la sortie du circuit 12. Ce circuit fournit un signal pour indiquer qu'il y a présence de la parole si le niveau codé est fort et absence de parole si ce niveau est trop faible. Le circuit d'émission 16 émet, selon certaines circonstances d'une manière périodique, des paquets d'informations représentant les signaux de conversation de l'utilisateur. L'émission de ces paquets crée des perturbations au niveau de la parole de ce dernier. Ces perturbations sont considérées comme une gêne plus ou moins importante par le correspondant de celui-ci. Pour limiter dans une grande mesure cette gêne, l'invention propose d'insérer un filtre de rejet de bande 30 qui atténue, dans le spectre du signal de parole, tant le fondamental que ses harmoniques, cette perturbation qui surgit de façon périodique. La fonction de transfert en " z " d'un filtre qui satisfait cette exigence s'écrit: H(z) = 1 b.z-37 1 - al.z-37 Ce genre de filtre est dit du type ARMA et se comporte comme un filtre en peigne. Les paramètres 8, bl, al sont choisis pour respecter au mieux les exigences C1, C2, C3.suivantes: /',nFO)-A (Cl): H(e) = A (c2) H(e Fs = [1 - a,i]pour f [nFO- E, nFO + E]E et o étant aussi petits que possible. -3- j2 (n+l)FO (C3): H e 2Fs = 1 pour n = 0,1,2,3,... Dans ces relations Fs est la fréquence d'échantillonnage (Fs=8kHz) F0: est la fréquence fondamentale de la perturbation soit 16/30 kHz (216, 77Hz) A: est le facteur d'atténuation appliqué aux signaux se présentant avec ladite fréquence perturbatrice. La dernière exigence (C3) implique [1- al.cos(2z.37.FO/Fs)]2 + [al. sin(2r37FO/Fs)]2 [1- bl.cos(2ff.37.FO/Fs)]2 + [bl.sin(2r37FO/Fs)]2 La structure d'un tel filtre 30 est représentée à la figure 2. Il se compose de deux chaînes de retard 51 et 52 chacune amenant un retard de 37T qui correspond à la période d'apparition du signal perturbateur (- 4,6 ms). L'entrée de la chaîne 51 reçoit le signal x(n) qui est le signal numérique fourni par le codeur 12. Le signal de sortie de cette chaîne est multiplié par le coefficient " -bl " au moyen d'un circuit de multiplication 55. Le signal qui vient d'être multiplié est additionné avec le signal x(n) par un circuit d'addition 57. L'entrée de la chaîne 52 reçoit le signal y(n) qui est le signal de sortie du filtre 30. Le signal de sortie de la chaîne 52 est multiplié par le coefficient " al " par un circuit de multiplication 60 puis est appliqué à une des deux entrées d'un circuit d'addition 61 dont la sortie constitue le signal y(n). L'autre entrée du circuit 61 est reliée à la sortie d'un circuit de multiplication 63 qui effectue la multiplication par le coefficient " b " du signal de sortie du circuit d'addition 57. Un circuit de gestion de coefficient 65 fournit les différents valeurs de ces coefficients " al ", " -bl " et " b " Ces valeurs peuvent être fixes ou varier en fonction du signal x(n). Un des choix préférés est al= O bl = E[x(n).x(n - 37] E X 2(n)j | [1bl.cos(2r.37.FO/Fs)]2 + [bl.sin(2r37FO/Fs)]2 Il est à noter que le détecteur de parole 26 peut se placer en sortie de ce filtre 30, en position II (voir figure 1). -4- En variante, le filtre 30 est muni d'un court-circuit constitué par un circuit interrupteur 70. Si il n'y a pas de conversation, ce qui est détecté par le détecteur 30, l'émission ne se fait plus à ladite période et il n'y a pas lieu d'effectuer de filtrage qui n'apporte rien dans ce cas et donc, il y a intérêt à stopper son action. La figure 3 montre un autre exemple de réalisation de l'invention. Les éléments communs avec ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Cette figure montre un mode de réalisation d'un circuit de réglage 65. Ce circuit comporte un filtre 80 dont la fonction de transfert en transformée en Z est S(z). Cette fonction s'écrit S(z) = 1 0,85z7 1 0,90z-37 Ce filtre prélève dans le signal de sortie du codeur 12 la contribution des effets parasites engendrés par l'émetteur 16. Le signal filtré est traité, dans le circuit de calcul 82 pour donner une valeur normalisée déjà formulée. f o- E[x(n).x(n - 37] COl" E x2 (n)] Cette fonction fcorr est ensuite intégrée par un circuit intégrateur 84. La fonction ficoor ainsi obtenue est ensuite utilisée pour définir deux fonctions fa et fb au moyen de deux circuits de fonction 86 et 88. Ces deux fonctions vont apporter des corrections aux coefficients " al " et " -bl ". Les valeurs antérieures " al,0 " et " bl,0 " de ces coefficients " al " et " -bl " sont emmagasinées dans des éléments de mémoire 90 et 91 au rythme de la fréquence Fs et, au moyen de deux circuits additionneurs 93 et , on établit les relations suivantes al= al,O+fa bl= bl,O + fb La valeur de " b " est donnée par la formule ci-dessus au moyen d'un circuit de calcul 98. Les variations de ces coefficients peuvent être obtenues à partir de valeurs initiales fixes et les fonctions fa et fb, évoluer en fonction des circonstances. Les fonctions fa et fb sont choisies telles que O 0,8 et bl>0,8. Ainsi par ce dernier mode de réalisation, on obtient l'avantage que l'on obtient une grande atténuation des signaux parasites lorsque le taux du signal de conversation sur signal parasite est faible et une atténuation moindre lorsque ce taux est plus élevé. -5- REVENDICATIONS. 1 ) Appareil de télécommunications destiné à transmettre des signaux d'informations, comportant: - un générateur de signaux puissant présentant un caractère périodique, - un système de traitement de signaux pour traiter lesdits signaux d'informations, caractérisé en ce que: - ledit système comprend des moyens de filtrage pour supprimer dans les signaux d'information la contribution apportée par lesdits signaux puissants. 2 ) Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de filtrages sont constitués par un filtre de rejet de bande pour des signaux présentant ladite périodicité. 3 ) Appareil selon la revendication 2 pour lequel le filtre de rejet de bande comporte des circuits de pondération pour pondérer des signaux retardés par des coefficients de pondération, caractérisé en ce qu'il est prévu des circuits de réglage desdits coefficients de pondération. 4 ) Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que les circuits de réglages comportent un filtre centré sur la certaine période et en ce que les coefficients de pondération sont déduits des signaux fournis par ledit filtre centré. ) Appareil selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que le filtre de rejet de bande est un filtre en peigne du type ARMA. 6 ) Procédé pour éliminer dans un signal d'information des bruits présentant un caractère périodique, mis en oeuvre dans un appareil selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte une étape de filtrage au moyen d'un filtre périodique. 7 ) Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'adaptation des caractéristiques du filtre.