Brevet FR3094481A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : Interrogation de capteurs à ondes acoustiques [0001] La présente invention concerne des capteurs passifs du type à ondes acoustiques et, en particulier, l'interrogation d'un capteur passif à ondes acoustiques de surface ou à ondes acoustiques en volume. [0002] Les capteurs sont d' une importance croissante et deviennent de plus en plus omni- présents dans la vie de tous les jours. Les systèmes mécaniques microélectriques (MEMS) sont une option attrayante pour répondre à la demande de performances accrues des capteurs avec des tailles et des coûts réduits. Les capteurs à ondes acoustiques de surface (SAW) ,et dans une moindre mesure les capteurs à oncles acoustiques en volume (BAW) ou les capteurs acoustiques à oncle de Lamb ou à ondes de Love, offrent des options particulièrement avantageuses en raison d'une grande variété de paramètres ambiants mesurables, notamment une température, une pression, une contrainte et un couple, par exemple. [0003] Les capteurs à oncles acoustiques utilisent l'effet piézoélectrique pour convertir un signal électrique en une onde mécanique/acoustique. Les capteurs à base de SAW sont construits sur des matériaux piézoélectriques monocristallins tels que du quartz (SiO2), du niobate de lithium (LiNbO3), du tantalate de lithium (LiTa03), du langasite (LGS) ou des matériaux piézoélectriques polycristallins comme du nitrure d'aluminium (A1N) ou de l'oxyde de zinc (Zn0), en particulier, déposés sur du silicium ou même sur un matériau composite de matériau piézoélectrique-sur-isolant (POI) comprenant une couche de matériau piézoélectrique, en particulier, un matériau monocristallin, tel que, par exemple, du tantalate de lithium ou du niobate de lithium, lié à un substrat de support comme par exemple du silicium, si nécessaire au moyen d'une couche de liaison, comme par exemple une couche d'oxyde de silicium (en général, toute combinaison d'un matériau piézoélectrique monocristallin avec des substrats non piézoélectriques utilisés pour leurs propriétés spécifiques comme la stabilité thermique ou la qualité acoustique). Un transducteur, clans le cas d'un capteur à ondes acoustiques de surface, un transducteur interdigité (IDT), convertit l'énergie électrique du signal électrique en énergie d'onde acoustique. L'onde acoustique se propage à travers la surface (ou dans la masse) d'un substrat de dispositif via ce que l'on nomme une ligne à retard jusqu'à un autre transducteur, en particulier, un IDT, qui reconvertit fonde acoustique en un signal électrique pouvant être détecté. Dans certains dispositifs, des absorbeurs mécaniques et/ou des réflecteurs sont fournis afin d'éviter des motifs d'interférence et de réduire une perte d'insertion. Dans certains dispositifs, l'autre IDT (de sortie) est remplacé par un réflecteur qui réfléchit l'onde acoustique générée en arrière vers f IDT (d'entrée) qui peut être couplé à une antenne pour une interrogation à 2 distance du dispositif capteur. Avantageusement, les mesures peuvent être effectuées de manière complètement passive, c'est-à-dire que le capteur ne doit pas être alimenté par une source d'alimentation. [0004] Une classe particulière de capteurs acoustiques comprend des résonateurs présentant des fréquences de résonance qui varient selon des conditions ambiantes variables. Un résonateur à ondes de surface conventionnel, par exemple, comprend un transducteur électroacoustique avec des peignes interdigités arrangés entre des miroirs de Bragg. À la fréquence de résonance, la condition de synchronisme entre les réflecteurs est satisfaite, permettant d'obtenir une addition cohérente des différentes réflexions qui se produisent sous les réflecteurs. Un maximum d'énergie acoustique est alors observé dans la cavité résonante et, d'un point de vue électrique, un maximum d'amplitude du courant admis par le transducteur est observé. Les capteurs à ondes acoustiques différentiels peuvent comprendre deux résonateurs ou plus présentant des fréquences de résonance différentes ou un résonateur fonctionnant en multi-mode (plusieurs fréquences de résonance), où des différences de fréquences mesurées reflètent des variations des paramètres ambiants, comme par exemple, une température ou une contrainte. [0005] Cependant, malgré le processus d'ingénierie récent, l'ensemble du processus d'interrogation, dans lequel un interrogateur transmet un signal radiofréquence approprié qui est reçu par le capteur à ondes acoustiques via une antenne de réception et converti par un transducteur en une onde acoustique de surface (ou une onde en volume, dans le cas de dispositifs du type capteur à ondes acoustiques en volume) se propageant le long d'une ligne à retard qui est convertie en un signal radiofréquence étant retransmis via une antenne d'émission et reçu et analysé par l'interrogateur, pose encore des problèmes techniques. Particulièrement, du bruit radiofréquence présent dans les bandes ISM (industrielles, scientifiques, médicales) couramment utilisées, par exemple, dans les bandes avec une fréquence centrale de 434 MHz ou 2,45 GHz, provoque des erreurs de lecture/interprétation affectant la qualité de la génération et de l'analyse de spectres de réponse fournis par les capteurs. [0006] Par conséquent, un but de la présente invention est de fournir un moyen et des procédés pour interroger un capteur à ondes acoustiques avec un rapport signal/bruit accru, par rapport à la technique. [0007] La présente invention atteint le but mentionné ci-dessus en fournissant un dispositif d'interrogation pour interroger un capteur à ondes acoustiques comprenant une antenne de transmission configurée pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au capteur à ondes acoustiques, une antenne de réception configurée pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du capteur à ondes acoustiques et un moyen de traitement pour traiter/analyser le signal de radiofréquence de réponse afin 3 de déterminer un paramètre ambiant qui doit être capté. Le paramètre ambiant peut être, par exemple, une température, une pression ou un niveau de contrainte d'un échantillon cible qui doit être surveillé. [0008] Le moyen de traitement (pouvant par exemple comprendre une CPU, un micro- processeur ou un micro-dispositif de commande standard) est configure pour déterminer les composantes en phase 1 (T = Y coscp) et les composantes en quadrature Q (Q = Y sinp) du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives Gère trame, 2ème trame, .., N-ièmc trame) du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, dans lequel chacune des N trames comprend X points d'échantillonnage (un point d'échantillonnage est un point pour lequel la partie réelle et imaginaire du signal à une fréquence donnée, par exemple, est mesurée). Selon différentes approches, soit 1) les modules (amplitudes absolues) de chaque paire des composantes en phase T déterminées et des composantes en quadrature Q sont en outre traités au moyen d'une norme et d'une fonction de pondération ou 2) les composantes en phase 1 déterminées et les composantes en quadrature Q sont en outre traitées au moyen d'une norme de T et d'une norme de Q et d'une fonction de pondération de I et d'une fonction de pondération de Q, respectivement. Il convient également de noter que le traitement selon les deux variantes, en général, peut être réalisé au moins en partie dans le domaine temporel ou dans le domaine fréquentiel. [0009] Selon la première variante, les modules [0010] [Math.1] [0011] pour les X points d'échantillonnage de chacune des N trames sont calculés par le moyen de traitement. Une première norme est calculée sur la base des modules calculés. Une première fonction de pondération W sur la base de la première norme M déterminée et des modules IYI déterminés est déterminée. Les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une N+leme (par exemple, suivant directement la N-ièrne trame) du signal radiofréquence de réponse reçu, la N+lème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu, sont déterminées. Les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N+lème trame sont déterminées et la première fonction de pondération W est appliquée aux modules IYI déterminés du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+lème trame pour obtenir des modules pondérés IYIw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame. Par exemple, une fréquence de résonance, et par conséquent un paramètre ambiant peuvent être déterminés sur la base des modules pondérés. [0012] Ainsi, selon la première variante il est fourni un dispositif d'interrogation pour in- terroger un capteur à ondes acoustiques, comprenant une antenne de transmission configurée pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au capteur à ondes acoustiques ; une antenne de réception configurée pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du capteur à ondes acoustiques ; un moyen de traitement configuré pour déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, dans lequel chacune des N trames comprend X points d'échantillonnage ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q ; déterminer une première norme M sur la base des modules IYI déterminés ; déterminer une première fonction de pondération W sur la hase de la première norme M déterminée et des modules IYI déterminés ; déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une N+leinc trame du signal radiofréquence de réponse reçu, la N+lème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N-Flème trame ; et appliquer la première fonction de pondération W aux modules IYI déterminés du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+lerne trame pour obtenir des modules pondérés IYIw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame. [0013] Selon une seconde variante, il est fourni un dispositif d'interrogation pour interroger un capteur à ondes acoustiques, comprenant une antenne de transmission configurée pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au capteur à ondes acoustiques ; une antenne de réception configurée pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du capteur à ondes acoustiques ; un moyen de traitement configuré pour déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, dans lequel chacune des N trames comprend X points d'échantillonnage ; déterminer une première norme de I MI sur la base des composantes en phase I déterminées ; déterminer une première norme de Q MQ sur la base des composantes en quadrature Q déterminées ; déterminer une première fonction de pondération de I WI sur la base de la première nonne de I MI déterminée et des composantes en phase I déterminées ; déterminer une première fonction de pondération de Q WQ sur la base de la première norme de Q MQ déterminée et des composantes en quadrature Q déterminées ; déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une N+Ième trame du signal radiofréquence de réponse reçu, la N+Ième trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; appliquer la première fonction de pondération de I W1 aux composantes en phase 1 déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+leme trame pour obtenir des composantes en phase pondérées Iw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-Flerne trame ; et appliquer la première fonction de pondération de Q WQ aux composantes en quadrature Q déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N-Flerne trame pour obtenir des composantes en quadrature pondérées Qw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-Flenic trame. [0014] À partir des composantes en phase pondérées Iw obtenues du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+1 ème trame et des composantes en quadrature pondérées Iw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-Flenic trame, des modules pondérés peuvent être calculés. [0015] Au moyen de la ou les norme(s) et de la ou des fonction(s) de pondération dans les deux variantes, il est possible d'obtenir un rapport signal/bruit accru par rapport à la technique. C'est particulièrement le cas pour l'application récursive des opérations décrites ci-dessus sur les trames suivantes, dans lesquelles pour chacune des trames suivantes (N-F2eme trame, N+3ème trame, ...), la première trame respective (c'est-à-dire la lere trame lors du traitement de la N+2ème trame, la 2ème trame (et la première trame) lors du traitement de la N-F3ème trame, etc.) est négligée lors de la détermination de la ou des norme(s) et de la ou des fonction(s) de pondération. Ainsi, un processus efficace de pondération adaptative est fourni qui prend en compte les conditions ambiantes les plus récentes. [0016] En conséquence, le moyen de traitement peut être configurés (selon la première variante) pour déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans une N+2ème trame (par exemple, directement après la N+lème trame) du signal radiofréquence de réponse, la N-F2ème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N+2ème trame ; déterminer une seconde nonne M sur la base des modules IYI déterminés de la 2ème à la N+Ième trame sans utiliser les modules IYI déterminés de la lère trame des N trames ; déterminer une seconde fonction de pondération W sur la base de la seconde norme M déterminée et des modules IYI déterminés de la 2ème à la N-Flème trame sans utiliser les modules IYI déterminés de la 'ère trame des N trames ; et appliquer la seconde fonction de pondération W aux modules IYI déterminés du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+2ème trame pour obtenir des modules pondérés IYIw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-F2ème trame. [0017] Selon la seconde variante, le moyen de traitement peut être configuré pour dé- terminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal ra- 6 diofréquence de réponse reçu dans une N+2ème trame du signal radiofréquence de réponse reçu, la N+2ème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer une seconde norme de 1 MI sur la hase des composantes en phase I déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en phase I déterminées de la lem trame des N trames ; déterminer une seconde norme de Q MQ sur la hase des composantes en quadrature Q déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en quadrature Q déterminées de la lère trame des N trames ; déterminer une seconde fonction de pondération de I MI sur la hase de la seconde norme de I MI déterminée et des composantes en phase I déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en phase 1 déterminées de la lem trame des N trames ; déterminer une seconde fonction de pondération de Q MQ sur la hase de la seconde norme de Q MQ déterminée et des composantes en quadrature Q déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en quadrature Q déterminées de la l'ère trame des N trames ; et appliquer la seconde fonction de pondération de Q WQ aux composantes en quadrature Q déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+2ème trame pour obtenir des composantes en quadrature pondérées Qw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+2ème trame. [0018] Comme indiqué précédemment, ces procédures peuvent être effectuées de manière récursive pour les N-F3eme, N+4ème, etc., trames suivantes. [0019] Ci-après, des exemples concrets non limitatifs permettant de calculer la ou les norme(s) et la ou les fonction(s) de pondération sont donnés pour les deux variantes. Selon la première variante (calcul de la première norme et de la première fonction de pondération sur la base des modules déterminés des N trames), le moyen de traitement peut être configuré pour déterminer la première norme M selon l'équation [0020] [Math.2] M Itn(wx) NX t1=F-x=1 [0021] où IYn(mx)I désigne le module des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième tramc. Dans cc cas, le moyen de traitement peut être configure pour déterminer la première fonction de pondération selon l'équation [0022] [Math.3] Ftir(to') = rt= 1 Y n f, 60 n ) [0023] qui comprend la moyenne [0024] [Math.41 En-lYn(w ) 7 [0025] des modules Yn((on) sur les N trames pour chaque point d'échantillonnage x (x X). [0026] Le moyen de traitement peut en outre être configure pour appliquer une fonction de densité gaussienne aux modules pondérés IYIw obtenus afin d'augmenter encore davantage le rapport signal/bruit. [0027] Selon la seconde variante, les composantes en phase 1 déterminées et les com- posantes en quadrature Q sont ensuite traitées au moyen d'une norme de L d'une norme de Q, d'une fonction de pondération de I et d'une fonction de pondération de Q. respectivement, le moyen de traitement peut être configure pour déterminer la première norme de 1 MI selon l'équation [0028] [Math.5] Mi v N v X I n ((Al x) n = x = N 1 X 100291 où In((ox) désigne la composante en phase pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième trame et pour déterminer la première norme de Q MQ selon l'équation 100301 IMath.61 n = 1 x = NX [0031] où Qn(cux) désigne la composantes en quadrature du x-ième point d'échantillonnage et de la n-ième trame. [0032] Dans ce cas, le moyen de traitement peut être configure pour déterminer la première fonction de pondération de I WI selon l'équation [0033] [Math.7] y N i' (L) f ) n = 1 .sr A/ 100341 et la première fonction de pondération de Q WQ selon l'équation 100351 IMath.81 14/2 ( w ) = 1 (2,(Wn) [0036] Comme Comme dans la première variante, le rapport signal/bruit peut être encore amélioré par l'application d'une fonction de densité gaussienne. Ainsi, le moyen de traitement peut en outre être configure pour calculer des modules pondérés IYIw pour les composantes en phase pondérées Iw obtenues du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-F 1 eine trame et les composantes en quadrature pondérées Qw obtenues du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame et appliquer une fonction de densité gaussienne aux modules pondérés IYIw calculés. Comme dans la première variante, la fonction de densité gaussienne peut être appliquée aux N+2, N+3, etc., trames suivantes dans la procédure récursive décrite ci-dessus. M v Q, wQ ) 8 [0037] L'efficacité et la fiabilité du fonctionnement des modes de réalisation décrits ci- dessus peuvent être encore augmentées en négligeant des trames défectueuses. Ainsi, le dispositif d'interrogation selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus peut en outre comprendre un moyen de filtrage (pouvant faire partie du moyen de traitement) qui est configuré pour filtrer le signal radiofréquence de réponse reçu avant de déterminer la première norme M ou la première norme dei MI et la première norme de Q MQ afin d'éliminer de telles trames des N trames qui montrent des variances ou des écarts-types dans les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q sur la trame entière respective qui dépassent un seuil de variance ou d'écart-type prédéterminé. Il faut comprendre que lorsque le filtrage facultatif pour éliminer des trames défectueuses est effectué, les N trames, N-Flème et N+2ème trames mentionnées ci-dessus représentent respectivement les trames non défectueuses et les trames non défectueuses suivantes correspondantes. [0038] Le scuillage de variance ou d'écart-type, selon un mode de réalisation, peut être réalisé comme suit. La variance ou les écarts-types des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q sur une trame entière particulière des N trames, par exemple la lère trame, est ou sont calculé(e)s et représentent) un seuil initial. Pour les trames suivantes, à nouveau, les variances ou les écarts-types des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q sur les trames entières respectives sont calculé(e)s. Si les variances ou les écarts-types des trames suivantes diminuent, la valeur de seuil sera mise à jour par les variances ou les écarts-types des trames suivantes. Lorsqu'une variance ou un écart-type d'une trame suivante est supérieur(e) celui ou celle de la trame précédente, la variance ou l'écart type de l'image précédente est utilisé(e) comme valeur seuil. [0039] En outre, il est prévu un système pour surveiller/mesurer un paramètre ambiant, par exemple une température, un niveau de contrainte, une pression ou un niveau de couple d'un axe de rotation, qui comprend un dispositif d'interrogation selon l'un des modes de réalisation décrits ci-dessus et un dispositif capteur à ondes acoustiques couplé en communication avec le dispositif d'interrogation, dans lequel le dispositif capteur à ondes acoustiques, par exemple, est un dispositif capteur à ondes acoustiques de surface passif. [0040] De plus, des procédés d'interrogation d'un capteur à ondes acoustiques dans lesquels les étapes de traitement décrites ci-dessus sont effectuées sont fournis ici. De plus, un produit de programme informatique, comprenant des instructions amenant un moyen de traitement (lorsqu'elles sont exécutées sur le moyen de traitement) à exécuter les étapes de traitement décrites ci-dessus, est fourni ici. [0041] Comme déjà indiqué, le traitement peut au moins en partie être effectué dans le domaine temporel ou fréquentiel. Toutes les équations mentionnées ci-dessus peuvent 9 être directement traduites en l'expression correspondante dans le domaine fréquentiel, et il faut comprendre que les représentations adéquates des normes et de fonctions de pondération dans le domaine temporel sont couvertes par l'invention revendiquée. [0042] Des caractéristiques et avantages supplémentaires de la présente invention seront décrits en référence aux dessins. Dans la description, il est fait référence aux figures annexées destinées à illustrer des modes de réalisation préférés de l'invention. Il est entendu que de tels modes de réalisation ne représentent pas toute la portée de l'invention. [0043] [fig.1] représente un système comprenant un capteur à ondes acoustiques et un dispositif d'interrogation dans lequel la présente invention selon un mode de réalisation peut être mise en oeuvre. [0044] [fig.2] représente un ordinogramme illustrant le traitement d'un signal radiofréquence de réponse reçu selon un mode de réalisation de la présente invention. [0045] [fig.3] représente l'effet du traitement d'un signal radiofréquence de réponse reçu selon un mode de réalisation de la présente invention sur la qualité de signal du signal obtenu. [0046] La présente invention fournit des techniques d'interrogation à distance de capteurs à ondes acoustiques passifs, en particulier de capteurs SAW, les techniques étant caractérisées par un rapport signal/bruit élevé. Les techniques peuvent être appliquées à de quelconques dispositifs d'interrogation qui sont configurés pour déterminer un spectre de réponse en provenance d'un capteur à ondes acoustiques interrogé. Le capteur à ondes acoustiques inten-ogé peut par exemple être un dispositif résonateur, par exemple, un capteur SAW différentiel. La figure 1 illustre un exemple de système relativement simple (c'est-à-dire un résonateur présentant plusieurs modes satisfaisant les conditions de résonance de cavité) dans lequel l'invention selon un mode de réalisation peut être mise en oeuvre. Il va sans dire que l'invention peut être mise en oeuvre dans tout dispositif utilisant des capteurs à ondes acoustiques ou des résonateurs diélectriques, des circuits RLC, etc. Des dispositifs d'interrogation utilisés peuvent inclure tout lecteur fonctionnant avec un détecteur IQ dans un mode d'acquisition/traitement d'analyseur de réseau, par exemple. [0047] Le système représenté sur la figure 1 comprend un résonateur 1, un dispositif capteur à ondes acoustiques (SAW) 10 comprenant une antenne 11 pour recevoir un signal radiofréquence d'interrogation et transmettre un signal radiofréquence de réponse, un transducteur en peigne 12 connecté à l'antenne 11 et comprenant des électrodes inter-digitées et une cavité de résonance SAW 13 comprenant deux séries de réflecteurs. Le dispositif capteur 10 peut comprendre un capteur à base de SAW construit sur des matériaux piézoélectriques monocristallins comme du quartz (SiO2), du niobate de lithium (LiNbO3), du tantalate de lithium (LiTaO3), du langasite (LGS) ou des matériaux piézoélectriques polycristallins comme du nitrure d'aluminium (AIN) ou de l'oxyde de zinc (ZnO), en particulier, déposés sur du silicium ou même sur un matériau composite de matériau piézoélectrique-sur-isolant (POT) comprenant une couche de matériau piézoélectrique, en particulier, un matériau monocristallin, comme par exemple du tantalatc de lithium ou du niohatc de lithium, liée à un substrat de support comme par exemple du silicium, si nécessaire au moyen d'une couche de liaison, comme par exemple une couche d'oxyde de silicium. Le transducteur 12 convertit le signal radiofréquence d'interrogation reçu par l'antenne 11 en une onde acoustique qui est réfléchie par les réflecteurs de la cavité de résonance 13 et reconvertie en un signal radiofréquence qui est bien sûr transmis par l'antenne 11 en tant que signal radiofréquence de réponse. [0048] Le système comprend en outre un dispositif d'interrogation 20 comprenant unc antenne de transmission 21 pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au dispositif capteur à ondes acoustiques (SAW) 10 et une antenne de réception 22 pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du dispositif capteur à ondes acoustiques (SAW) 10. Le signal radiofréquence d'interrogation transmis par l'antenne de transmission 21 est généré par un générateur de signal 23 pouvant comprendre un synthétiseur ou oscillateur radiofréquence ainsi qu'éventuellement un module de mise en forme de signal fournissant une transposition en fréquence et/ou une amplification appropriée du signal à transmettre par l'antenne de transmission 21. Le signal radiofréquence d'interrogation généré par le générateur de signal 23 peut être un signal pulsé ou en rafale avec une fréquence sélectionnée selon la fréquence de résonance du dispositif capteur acoustique 10. [0049] En outre, le dispositif d'interrogation 20 comprend un moyen de traitement 24 connecté à l'antenne de réception 22. Le moyen de traitement 24 peut comprendre un moyen de filtrage et/ou d'amplification et être configuré pour analyser le signal radiofréquence de réponse reçu par l'antenne de réception 22. Par exemple, le dispositif capteur 10 fonctionne à une fréquence de résonance de 434 MHz ou 2,45 GHz. Le dispositif d'interrogation 20 peut transmettre une longue impulsion radiofréquence et après l'arrêt de la transmission, la cavité de résonance 13 se décharge à sa propre fréquence de résonance avec une constante de temps T égale à Qf/3TF, où F est la fréquence centrale et Qf est le facteur de qualité Qf correspondant au rapport entre la fréquence centrale et la largeur à la moitié du maximum de la bande passante utilisée dans le processus d'interrogation. L'analyse spectrale effectuée par le moyen de traitement 24 du dispositif d'interrogation 20 permet de calculer la fréquence de résonateur et, ainsi, le captage d'un paramètre ambiant. Le signal radiofréquence de réponse reçu peut être mélangé par le moyen de traitement avec un signal radiofréquence d'interrogation selon le protocole dit I-Q tel qu'il est connu dans la technique 11 pour extraire les parties réelle et imaginaire (en phase I et en quadrature Q) à partir desquelles le module et la phase peuvent ensuite être déduits. [0050] Selon l'invention, un traitement du signal radiofréquence de réponse reçu au moyen d'une norme et d'une fonction de pondération est effectué afin d'augmenter le rapport signal/bruit. Le traitement peut, en principe, être effectue au moins en partie dans le domaine temporel ou le domaine fréquentiel (spectral). A titre d'exemple, dans ce qui suit, un traitement dans le domaine spectral sera considéré. La figure 2 montre un ordinogramme illustrant le traitement selon un mode de réalisation de la présente invention, par exemple, un type de traitement pouvant être effectue par le moyen de traitement 24 du dispositif d'interrogation 20 représenté sur la figure 1. [0051] Dans une première étape de la procédure, un signal radiofréquence d'interrogation est transmis en 101 par un dispositif d'interrogation, par exemple, le dispositif d'interrogation 20 représenté sur la figure 1, à un dispositif capteur à ondes acoustiques, par exemple, le dispositif capteur acoustique 10 représenté sur la figure 1. Le dispositif d'interrogation reçoit un signal radiofréquence de réponse en 102. Le signal radiofréquence de réponse reçu est traité/analysé par le dispositif d'interrogation, par exemple, le moyen de traitement 24 du dispositif d'interrogation 20 représenté sur la figure 1. [0052] En particulier, les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives (1, N) du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, chacune des N trames comprenant X points d'échantillonnage (fréquence), sont déterminées en 103, par exemple en utilisant un protocole I-Q. Par exemple, X peut se situer dans une plage allant de 100 à 1000 et N peut se situer dans une plage allant de 20 à 100. [0053] Sur la base des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q, une norme est déterminée en 104. Selon un mode de réalisation particulier, les modules [0054] [Math.9] Y yi 2 Q 2 [0055] pour les paires des composantes en phase I déterminées et les composantes en quadrature Q des N trames du signal radiofréquence de réponse reçu sont calculés. Une première norme est calculée en 104 selon l'équation [0056] [Math.10] M - 171Ldx NX n 1- = 1 100571 où lYn(cox)I désigne le module des composantes en phase 1 et des composantes en quadrature Q pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième trame. 100581 Sur la base de la première norme, une première fonction de pondération 12 [0059] [Math.11] w ( w x) = »i = 1 Y n ( w n ) [0060] est calculée en 105. Cette fonction de pondération est appliquée en 106 à une N+Ième trame (comprenant également X points d'échantillonnage) du signal radiofréquence de réponse reçu qui peut suivre directement la Nième trame (pour la compréhension, fonction signifie qu'il n'existe pas de valeur unique ou simple qui est appliquée à la série de données de la N+lème trame, mais que la pondération dépend des signaux enregistrés à chaque point d'échantillonnage, l'opération de pondération ainsi obtenue par la multiplication de la pondération à chaque point d'échantillonnage avec la valeur de ce point d'échantillonnage dans la N+Ième trame). Les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q de la N+Ième trame du signal radiofréquence de réponse reçu sont déterminées et les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N-Flème trame sont déterminés. La fonction de pondération est appliquée aux modules afin d'obtenir des modules pondérés présentant un rapport signal/bruit supérieur. À partir des modifies pondérés, une fréquence de résonance peut être déterminée en ajustant les données à une fonction d'ajustement appropriée, en particulier un ajustement gaussicn comme décrit plus en détail ci-dessous, et sur la hase de la fréquence de résonance déterminée, un paramètre ambiant peut être surveillé. [0061 ] La procédure décrite ci-dessus selon ce mode de réalisation est effectuée de manière récursive pour les trames N+2, N+3, etc., suivantes, dans lesquelles dans chacune des boucles récursives, la norme (et ainsi la fonction de pondération) est calculée en négligeant la première trame utilisée dans la boucle précédente. Alors, dans la boucle suivante 107, la première trame (la plus ancienne) 1 est exclue de la considération, et une seconde norme (mise à jour) est calculée en utilisant les deuxième à N+lème trame : [0062] [Math.12] M v N v 17n ( x ) n = 2 --- x = 1 N x [0063] En conséquence, dans la boucle suivante 107, la (seconde) fonction de pondération est donnée par [0064] [Math.131 w x ) = t\; .21 1/ii iin ) [0065] et elle doit être appliqué à la N+2ème trame, etc. [0066] La figure 3 illustre l'effet d'un tel type de traitement sur un rapport signal/bruit amélioré. La figure 3 montre des données brutes des composantes I et Q et le module (graphique a) obtenu pour les données brutes. En comparaison, le graphique b de la 13 figure 3 montre le module pondéré obtenu par la procédure décrite ci-dessus. Comme il ressort clairement de la figure 3, le rapport signal/bruit peut être augmenté d'un ordre de grandeur dans cet exemple. [0067] Alors que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, une norme et une fonction de pondération sont déterminées et appliquées aux modules des composants I et Q, en variante, des normes et des fonctions de pondération peuvent être déterminées pour les composants I et Q, séparément, et les fonctions de pondération ainsi obtenues peuvent être appliquées aux composantes I et Q de la trame suivante respective. Selon cette variante, une première norme de I MI selon l'équation [0068] [Math.14] V In(Wx) n = x 1N X est calculée où In(wx) désigne la composante en phase pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième trame, et une première norme de Q MQ est calculée selon l'équation 100691 IMath.15l Q Q ( ) - t\TX [0070] où Qn(cux) désigne la composante en quadrature du x-ième point d'échantillonnage et de la n-ième trame. [0071] En conséquence, une première fonction de pondération de I WI est calculée selon l'équation [0072] [Math.16] W/ (w ) v -v n I n (-0 n ) aN/ [0073] et une première fonction de pondération de Q WQ est calculée selon l'équation [0074] [Math.17] Q Q ( ) ( td x ) = " 0 N 100751 La première fonction de pondération de I WI est ensuite appliquée aux composantes I de la N+Ième trame, et la première fonction de pondération de Q WQ est appliquée aux composantes Q de la N+Ième trame. De manière correspondante, une seconde norme de I MI et une seconde norme de Qft.M; = Q iNS.Aix x ) 100761 IMath.181 f 1 x, In( x) - n 2.'-,x=1 N x [0077] afin de déterminer une seconde fonction de pondération de I WI ainsi qu'une seconde fonction de pondération de Q WQ 14 [0078] [Math.19] + 1/ ( n n = 2 nNM ; n - =1- 21 (2. n td On " AT M [0079] à appliquer aux composantes I et Q, respectivement, de la N+lème trame, afin d'obtenir des composantes I et Q pondérées. Des modules pondérés peuvent être facilement calculés à partir des composantes I et Q pondérées. D'autres boucles récursives (pour la N-F2ème trame, la N-E3ème trame, etc.) suivent d'une manière simple (chaque boucle néglige la première trame respective de la boucle précédente). [0080] Selon des modes de réalisation particuliers,l'étape 104 de l'ordinogramme de la figure 2 est précédée d'une étape de pré-filtrage afin d'éliminer des trames défectueuses. En fait, des trames des N trames qui montrent une variance dans les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q sur la trame entière respective qui dépasse un seuil de variance prédéterminé peuvent être éliminées Lc soufflage peut être adaptatif. Par exemple, le seuil de variance peut être déterminé dynamiquement en définissant un scuillage initial en tant que variance des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q dans une particulière des N trames et en déterminant le seuil en tant que variance des composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une trame suivant directement la trame particulière si celle-ci est inférieure à la variance de la trame particulière ou, sinon, en maintenant le seuil initial. Ce processus peut être exécuté de manière récursive pour les trames suivantes, c'est-à-dire que pour les trames suivantes, encore, les variances des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q sur les trames entières respectives sont calculées et, si les variances des trames suivantes sont décroissantes, la valeur de seuil sera mise à jour par les variances des trames suivantes. Lorsqu'une variance d'une trame suivante est supérieure à celle de la trame précédente, la variance de la trame précédente est utilisée comme valeur de seuil. [0081] En outre, une fonction de densité gaussienne -exp(-0,5(IbxI/c)2), avec x indiquant la variable temporelle ou fréquentielle, c indiquant la variance et. b indiquant le maximum de x, peut. être appliquée aux modules pondérés obtenus dans les deux approches en variante décrites ci-dessus. Ainsi, la fréquence de résonance d'un dispositif résonateur tel qu'illustré sur la figure 1 peut être extraite de manière fiable, par exemple. L'adaptation du signal traité à une telle fonction de densité donne un accès direct à la fréquence de résonance correspondant à la variable b. [0082] Tout lissage de données dans le contexte d'un certain post-traitement tel que requis dans la technique n'est plus nécessaire en raison du rapport signal/bruit élevé obtenu. En particulier, toute composante de signal présentant des amplitudes proches du niveau de bruit peut être minimisée ou même éliminée de manière fiable. [0083] Au moyen des techniques décrites ici, un paramètre ambiant peut être capté à l'aide d'un dispositif capteur à ondes acoustiques et d'un dispositif d'interrogation interrogeant le capteur à ondes acoustiques, où en utilisant une norme et une fonction de pondération, un rapport signal/bruit amélioré peut être obtenu. En particulier, la stabilité de la mesure d'un paramètre ambiant, par exemple une température, une contrainte, une pression ou un couple d'un axe de rotation, permet une surveillance robuste et fiable. [0084] Tous les modes de réalisation décrits précédemment ne sont pas destinés à être li- mitatifs, mais servent d'exemples illustrant des caractéristiques et des avantages de l'invention. Il faut comprendre que tout ou partie des caractéristiques décrites ci-dessus peuvent également être combinées de différentes manières. 16 [Revendication I] [Revendication 2] REVENDICATIONSDispositif d'interrogation pour interroger un capteur à ondes acoustiques, comprenant une antenne de transmission configurée pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au capteur à ondes acoustiques ; une antenne de réception configurée pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du capteur à ondes acoustiques ; et un moyen de traitement configuré pour déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, dans lequel chacune des N trames comprend X points d'échantillonnage ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q ; déterminer une première norme M sur la base des modules IYI déterminés ; déterminer une première fonction de pondération W sur la base de la première norme M déterminée et des modules IYI déterminés ; déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une N+lème trame du signal radiofréquence de réponse reçu, la N+lème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N+lème trame ; et appliquer la première fonction de pondération W aux modules IYI déterminés du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+lème trame pour obtenir des modules pondérés IYIw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame. Dispositif d'interrogation pour interroger un capteur à ondes acoustiques, comprenant une antenne de transmission configurée pour transmettre un signal radiofréquence d'interrogation au capteur à ondes acoustiques ; une antenne de réception configurée pour recevoir un signal radiofréquence de réponse en provenance du capteur à ondes acoustiques ; et un moyen de traitement configuré pour 17 [Revendication 3] déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans chacune de N trames consécutives du signal radiofréquence de réponse, N étant un entier supérieur à 1, dans lequel chacune des N trames comprend X points d'échantillonnage ; déterminer une première norme de I MI sur la hase des composantes en phase I déterminées ; déterminer une première norme de Q MQ sur la hase des composantes en quadrature Q déterminées ; déterminer une première fonction de pondération de I WI sur la hase de la première norme de 1 MI déterminée et des composantes en phase I déterminées ; déterminer une première fonction de pondération de Q WQ sur la hase de la première norme de Q MQ déterminée et des composantes en quadrature Q déterminées ; déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q d'une N+lème trame du signal radiofréquence de réponse reçu, la N-Flème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; appliquer la première fonction de pondération de 1 WI aux composantes en phase I déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+lème trame pour obtenir des composantes en phase pondérées Iw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-Flème trame ; et appliquer la première fonction de pondération de Q WQ aux composantes en quadrature Q déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N-Flème trame pour obtenir des composantes en quadrature pondérées Qw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame. Dispositif d'interrogation selon la revendication 1, dans lequel le moyen de traitement est en outre configuré pour déterminer les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse dans une N+2ème trame du signal radiofréquence de réponse, la N+2ème trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer les modules IYI de chacune des paires des composantes en phase I déterminées et des composantes en quadrature Q de la N+2ème trame ; déterminer une seconde norme M sur la base des modules IYI dé- 18 [Revendication 4] terminés de la 2ème à la N-Flème trame sans utiliser les modules IYI déterminés de la lem trame des N trames ; déterminer une seconde fonction dc pondération W sur la hase de la seconde norme M déterminée et des modules IYI déterminés de la 2ème à la N-Flème trame sans utiliser les modules IYI déterminés de la lem trame des N trames ; et appliquer la seconde fonction de pondération W aux modules IYI déterminés du signal radiofréquence dc réponse reçu dans la N-F2ème trame pour obtenir des modules pondérés IYIw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+2ème trame. Dispositif d'interrogation selon la revendication 2, dans lequel le moyen de traitement est en outre configure pour déterminer les composantes en phase 1 et les composantes en quadrature Q du signal radiofréquence de réponse reçu dans une N+2èmc trame du signal radiofréquence dc réponse, la N+2èmc trame comprenant X points d'échantillonnage du signal radiofréquence de réponse reçu ; déterminer une seconde norme de 1 MI sur la hase des composantes en phase 1 déterminées de la 2ème à la N-F2ème trame sans utiliser les composantes en phase 1 déterminées de la I ère trame des N trames ; déterminer une seconde norme de Q MQ sur la hase des composantes en quadrature Q déterminées de la 2ème à la N-F2ème trame sans utiliser les composantes en quadrature Q déterminées de la lère trame des N trames ; déterminer une seconde fonction de pondération de I MI sur la base de la seconde norme de I MI déterminée et des composantes en phase I déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en phase I déterminées de la lère trame des N trames ; déterminer une seconde fonction de pondération de Q WQ sur la base de la seconde norme de Q M déterminée et des composantes en phase I déterminées de la 2ème à la N+2ème trame sans utiliser les composantes en quadrature Q déterminées de la lère trame des N trames ; appliquer la seconde fonction de pondération de I WI aux composantes en phase I déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+2ème trame pour obtenir des composantes en phase pondérées Iw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N-F2ème trame ; et appliquer la seconde fonction de pondération de Q WQ aux composantes en quadrature Q déterminées du signal radiofréquence de réponse reçu dans la N+2ème trame pour obtenir des composantes en 19 [Revendication 5] [Revendication 61 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] quadrature pondérées Qw du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+2ème trame. Dispositif d'interrogation selon la revendication 1 ou 3, dans lequel le moyen de traitement est configuré pour déterminer la première norme M selon l'équation M - it\:-1 le module des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième trame. Dispositif d'interrogation selon la revendication 5, dans lequel un moyen de traitement est configuré pour déterminer la première fonction de pondération selon l'équation Dispositif d'interrogation selon l'une des revendications 1, 3, 5 et 6, dans lequel le moyen de traitement est en outre configuré pour appliquer une fonction de densité gaussienne aux modules pondérés IYIw obtenus. Dispositif d'interrogation selon la revendication 2 ou 4, dans lequel le moyen de traitement est configuré pour déterminer la première norme de I MI selon l'équation im-/ y N ( to. ) dans lequel In(wx) désigne la -n=i11.Tx=1 V. composante en phase pour le x-ième point d'échantillonnage et la n-ième trame et pour déterminer la première norme de Q MQ selon l'équation Nn (w x) dans lequel Qn(mx) désigne la - M YÀ: n=,-x=k 1YX composantes en quadrature du x-ième point d'échantillonnage et la nième trame. Dispositif d'interrogation selon la revendication 8, dans lequel un moyen de traitement est configuré pour déterminer la première fonction de pondération de I WI selon l'équation Itn(td N) NX dans lequel lYn(mx)1 désigne x ) = -lin ) et la première fonction de NM dération de Q WQ selon l'équation Qrr(Wn) n '" 11 =1 NMQ [Revendication 10] Dispositif d'interrogation selon l'une des revendications 2, 4, 8 et 9, dans lequel le moyen de traitement est en outre configuré pour 20 [Revendication 11] [Revendication 12] [Revendication 13] calculer des modules pondérés IYIw pour les composantes en phase pondérées Iw obtenues du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame et les composantes en quadrature pondérées Qw obtenues du signal radiofréquence de réponse reçu pour la N+lème trame, et appliquer une fonction de densité gaussienne aux modules pondérés IYIw calculés. Dispositif d'interrogation selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen de filtrage configuré pour filtrer le signal radiofréquence de réponse reçu avant de déterminer la première norme M ou la première norme de I MI et la première norme de Q MQ afin d'éliminer de telles trames des N trames qui montrent des variances ou des écarts-types dans les composantes en phase I et les composantes en quadrature Q sur la totalité de la trame respective qui dépassent un seuil de variance ou d'écart-type prédéterminé. Dispositif d'interrogation selon la revendication 11, dans lequel le moyen de filtrage est configuré pour déterminer de manière dynamique la variance ou les écarts- types ou le seuil correspondant en déterminant un seuil initial en tant que variance ou écart-type des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q dans l'une particulières des N trames et en déterminant le seuil en tant que variance ou écarts-types des composantes en phase I et des composantes en quadrature Q dans une trame suivant directement la trame donnée s'il est inférieur à la variance ou à l'écart-type de la trame donnée. Système de surveillance d'un paramètre ambiant, comprenant un dispositif d'interrogation selon l'une des revendications précédentes ; et un dispositif capteur à ondes acoustiques couplé en communication avec le dispositif d'interrogation, dans lequel le dispositif capteur à ondes acoustiques, en particulier, est un dispositif capteur à ondes acoustiques de surface passif et le paramètre ambiant, en particulier, est une température, une contrainte, une pression ou un couple d'un axe de rotation.