Brevet FR3131152A1 — publié le 20230623

Le récepteur comporte : - un échantillonneur conçu pour fournir un ou plusieurs échantillons ( y n ) par symbole reçu, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini ; - un égaliseur (210) conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, une estimée (z n ) de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire (y’ n ) des échantillons ( y n ) pour ce symbole ; et - un module de décision (216) conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée (z n ) comme symbole détecté. L’alphabet présente un décentrage de sorte que les symboles émis ont une espérance prédéfinie non nulle, et l'égaliseur (210) est conçu pour ajouter une composante scalaire (θ) non nulle à la combinaison linéaire (y’ n ) pour compenser au moins en partie le décentrage. Figure pour l’abrégé : Fig. 4 RECEPTEUR, SYSTEME D’EMISSION/RECEPTION ET PROCEDE DE RECEPTION ASSOCIES Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des transmissions de données numériques et plus particulièrement l’égalisation pour les communications numériques. Elle vise plus particulièrement un récepteur, un système d’émission/réception comprenant ledit récepteur, un procédé de réception associé. Arrière-plan technologique De manière classique, un récepteur numérique sur une chaîne de transmission comprend un égaliseur pour réduire les erreurs de détection des symboles émis par un émetteur, en présence de bruit et d’interférences entre symboles (ISI : « InterSymbol Interference » en anglais). Les interférences entre symboles peuvent être dues à : une bande passante limitée de certains composants de la chaîne de transmission, e.g. photodétecteur du récepteur, atténuant ou déphasant plus fortement certaines fréquences du signal modulé que d’autres ; une superposition au niveau du récepteur de plusieurs échos du signal modulé reçus avec des atténuations, retards et déphasages propres et distincts, typiquement dans le cas d’un canal de transmission à trajets multiples. De manière connue, le récepteur comporte : un échantillonneur conçu pour échantillonner un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, des symboles successifs étant encodés dans ce signal reçu, afin de fournir un ou plusieurs échantillons par symbole reçu, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini ; un égaliseur conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et un module de décision conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté. L’article intitulé « MMSE Decision-Feedback Equalizers and Coding – Part I : Equalization Results » de John M. Cioffi et M. Vedat Eyuboglu, publié dans IEEE Transactions on Communications, Vol. 43, No. 10 , en octobre 1995 décrit un exemple d’égaliseur à retour de décision minimisant l’erreur quadratique moyenne (« Mean-Squared-Error » en anglais). Ce type de filtre est communément désigné par MMSE-DFE (« Minimum Mean-Squared-Error Decision-Feedback Equalizer » en anglais). Les inventeurs ont constaté qu’un récepteur utilisant ce type d’égaliseur peut présenter des performances de réception réduites (e.g. taux d’erreur binaire élevé). Il peut ainsi être souhaité de prévoir un récepteur améliorant les performances de réception. Il est donc proposé un récepteur de données numériques comportant : un échantillonneur conçu pour échantillonner un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, des symboles successifs étant encodés dans ce signal reçu, afin de fournir un ou plusieurs échantillons par symbole reçu, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini ; un égaliseur conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et un module de décision conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté ; caractérisé en ce que l’alphabet présente un décentrage de sorte que les symboles émis ont une espérance prédéfinie non nulle, et en ce que l'égaliseur est conçu pour ajouter une composante scalaire non nulle à la combinaison linéaire pour compenser au moins en partie le décentrage. En effet, le non centrage de l’alphabet de modulation induit un biais dans l’estimée. En particulier, avec un alphabet non-centré, l’égaliseur MMSE-DFE de l’état de la technique rappelé ci-dessus n’est pas optimal dans le sens où il ne permet pas de minimiser le critère d’erreur quadratique moyenne. L’ajout de la composante scalaire non nulle avant la prise de décision permet de compenser au moins en partie le biais induit et d’obtenir ainsi une détection plus performante des symboles, notamment en atteignant un taux d’erreur binaire réduit. Il s’ensuit que le module de décision qui suit l’égaliseur peut être constitué de seuils ou régions de décisions dont la valeur ou la forme sont indépendantes de l’égaliseur, et fonction uniquement de l’alphabet de modulation. Sa réalisation pratique s’en trouve donc simplifiée, par exemple comparée au module de décision du récepteur de l’état de la technique décrit ci-avant, où les seuils de décision doivent être adaptés à la valeur des coefficients de l’égaliseur. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. De façon optionnelle, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir de coefficients de la combinaison linéaire des échantillons et de l’espérance prédéfinie. De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir d’une matrice de canal représentative du canal de propagation. De façon optionnelle également, ladite matrice de canal est une matrice de Toeplitz par blocs. De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer ladite composante scalaire afin de minimiser une erreur quadratique moyenne entre les symboles émis et les estimées. De façon optionnelle également, l'égaliseur comprend un filtre direct, de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre direct aux échantillons pour fournir ladite combinaison linéaire. De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, l’estimée de ce symbole indépendamment de symboles préalablement détectés. De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer, pour chaque symbole reçu, l’estimée de ce symbole à partir d’une différence entre la combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole et une combinaison linéaire de symboles préalablement détectés, la composante scalaire étant ajoutée à cette différence. De façon optionnelle également, l'égaliseur comprend en outre un filtre dit de retour, de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre retour aux symboles préalablement détectés de manière à fournir ladite combinaison linéaire de symboles préalablement détectés. De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire à partir du filtre direct. De façon optionnelle également, l’égaliseur est conçu pour calculer la composante scalaire en outre à partir du filtre de retour. De façon optionnelle également, l'égaliseur est conçu pour mettre à jour de manière itérative la composante scalaire en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision. Il est également proposé un système de communication numérique caractérisé en ce qu’il comporte un émetteur conçu pour émettre des symboles sélectionnés dans un alphabet d’espérance non nulle, et un récepteur selon l’invention. Il est également proposé un procédé de réception de données numériques, comportant : pour chacun de plusieurs symboles successifs encodés dans un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation, les symboles appartenant à un alphabet prédéfini, une réception de plusieurs échantillons ; une égalisation linéaire en calculant, pour chaque symbole reçu, une estimée de ce symbole à partir d’une combinaison linéaire des échantillons pour ce symbole ; et une détermination du symbole de l'alphabet le plus proche de l'estimée comme symbole détecté ; caractérisé en ce que l’alphabet présente un décentrage de sorte que les symboles émis ont une espérance prédéfinie non nulle, en ce que l’égalisation linéaire comporte un ajout d’une composante scalaire non nulle à la combinaison linéaire pour compenser au moine en partie le décentrage. Il est également proposé un programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la illustre schématiquement un système de communication mettant en œuvre la présente invention ; la illustre schématiquement un récepteur selon l’invention ; la illustre schématiquement un exemple d’échantillonnage réalisé par le récepteur selon l’invention ; la illustre schématiquement un exemple de mise en œuvre d’un égaliseur du récepteur selon un premier mode de réalisation ; la illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur de la ; la illustre schématiquement un exemple de mise en œuvre de l’égaliseur d’un récepteur selon un deuxième mode de réalisation ; la illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur selon une variante de réalisation du premier mode de réalisation ; la illustre schématiquement un procédé de configuration de l’égaliseur selon une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation ; la illustre schématiquement un exemple de mise en œuvre de l’égaliseur selon une variante de réalisation du deuxième mode de réalisation ; et la illustre schématiquement un dispositif de traitement d’information destiné à mettre œuvre l’invention. Récepteur de données numériques (104) comportant : un échantillonneur (208) conçu pour échantillonner un signal reçu (r(t)) s’étant propagé dans un canal de propagation (106), des symboles (s n ) successifs étant encodés dans ce signal reçu (r(t)), afin de fournir un ou plusieurs échantillons ( y n ) par symbole (s n ) reçu, les symboles (s n ) appartenant à un alphabet (Ω) prédéfini ; un égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) conçu pour calculer, pour chaque symbole (s n ) reçu, une estimée (z n ) de ce symbole (s n ) à partir d’une combinaison linéaire (y’ n ) des échantillons ( y n ) pour ce symbole (s n ) ; et un module de décision (216) conçu pour déterminer le symbole de l'alphabet (Ω) le plus proche de l'estimée (z n ) comme symbole détecté ( ) ; caractérisé en ce que l’alphabet (Ω) présente un décentrage de sorte que les symboles émis (s n ) ont une espérance prédéfinie ( ) non nulle, et en ce que l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) est conçu pour ajouter une composante scalaire (θ) non nulle à la combinaison linéaire (y’ n ) pour compenser au moins en partie le décentrage. Récepteur selon la revendication 1, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer la composante scalaire (θ) à partir de coefficients ( p H ) de la combinaison linéaire (y’ n ) des échantillons ( y n ) et de l’espérance prédéfinie ( ). Récepteur selon la revendication 2, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer la composante scalaire (θ) à partir d’une matrice de canal ( H ) représentative du canal de propagation (106). Récepteur selon la revendication 3, dans lequel ladite matrice de canal ( H ) est une matrice de Toeplitz par blocs. Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610) est conçu pour calculer ladite composante scalaire (θ) afin de minimiser une erreur quadratique moyenne entre les symboles émis (s n ) et les estimées (z n ). Récepteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) comprend un filtre direct (400), de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur est conçu pour appliquer ce filtre direct (400) aux échantillons (y n ) pour fournir ladite combinaison linéaire (y’ n ). Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’égaliseur (610) est conçu pour calculer, pour chaque symbole (s n ) reçu, l’estimée (z n ) de ce symbole (s n ) indépendamment de symboles préalablement détectés. Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour calculer, pour chaque symbole (s n ) reçu, l’estimée (z n ) de ce symbole (s n ) à partir d’une différence (d) entre la combinaison linéaire (y’ n ) des échantillons ( y n ) pour ce symbole (s n ) et une combinaison linéaire ( ) de symboles préalablement détectés ( , la composante scalaire (θ) étant ajoutée à cette différence (d). Récepteur selon la revendication 8, dans lequel l'égaliseur (210 ; 710) comprend en outre un filtre dit de retour (420), de préférence à réponse impulsionnelle finie, et l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour appliquer ce filtre retour (420) aux symboles préalablement détectés ( de manière à fournir ladite combinaison linéaire ( ) de symboles préalablement détectés ( . Récepteur selon la revendication 6, dans lequel l'égaliseur (210 ; 610 ; 710 ; 910) est conçu pour calculer la composante scalaire (Θ) à partir du filtre direct (400). Récepteur selon les revendications 9 et 10, dans lequel l’égaliseur (210 ; 710) est conçu pour calculer la composante scalaire (Θ) en outre à partir du filtre de retour (420). Récepteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'égaliseur (710 ; 910) est conçu pour mettre à jour (E86) de manière itérative (B1, B2) la composante scalaire (Θ) en fonction de symboles préalablement déterminés par le module de décision (216). Système de communication numérique (100) caractérisé en ce qu’il comporte un émetteur (102) conçu pour émettre des symboles sélectionnés dans un alphabet (Ω) d’espérance non nulle, et un récepteur (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11. Procédé de réception de données numériques, comportant : pour chacun de plusieurs symboles (s n ) successifs encodés dans un signal reçu s’étant propagé dans un canal de propagation (106), les symboles (s n ) appartenant à un alphabet (Ω) prédéfini, une réception de plusieurs échantillons ( y n ) ; une égalisation linéaire en calculant, pour chaque symbole (s n ) reçu, une estimée (z n ) de ce symbole (s n ) à partir d’une combinaison linéaire (y’ n ) des échantillons ( y n ) pour ce symbole (s n ) ; et une détermination du symbole de l'alphabet (Ω) le plus proche de l'estimée (z n ) comme symbole détecté ( ) ; caractérisé en ce que l’alphabet (Ω) présente un décentrage de sorte que les symboles émis (s n ) ont une espérance prédéfinie ( ) non nulle, en ce que l’égalisation linéaire comporte un ajout d’une composante scalaire (θ) non nulle à la combinaison linéaire (y’ n ) pour compenser au moine en partie le décentrage. Programme d’ordinateur (P) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon la revendication 13, lorsque ledit programme (P) est exécuté sur un ordinateur.