FR 2540314 A1 19840803 FR 8301457 A 19830131 254 03 t 4 PROCEDE D'INITIALISATION DES COEFFICIENTS DE FILTRES DANS UN DISPOSITIF D'ANNULATION D'ECHOS PROCHE ET LOINTAIN ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. L'invention coneerne un procédé utilisé dans un dispositif d'annulation d'écho incorporé dans un équipement émetteur-récepteur pour annuler dans la voie réception un signal d'écho engendré par un signal appliqué à la voie émission et formé d'un écho proche pratiquement non retardé et d'un écho lointain retardé, ce dispositif d'annulatin d'écho fonctionnant à une certaine fréquence d'échantillonnage et comprenant un annuleur d'écho proche recevant un signal D affecté des variations de phase de la porteuse de transmission et un annuleur d'écho lointain recevant ledit signal D affecté de plus d'un retard substantiellement égal au retard mesuré T de l'écho lointain, ce procédé étant destiné à l'initialisation des coefficients de filtre des annuleurs d'écho proche et lointain. On sait que les annuleurs d'écho sont des dispositifs adaptatifs qui sont formes à l'aide de filtres à coefficients réglables et qui sont incorporés dans les modems de transmission de données connectés à une voie de transmission bidirectionnelle, pour annuler automatiqunement les échos intempestifs se produisant dans la voie réception, en réponse au signal appliqué à la voie émission Les annuleurs d'écho conventionnels, sont géneralement conçus pour annuler les signaux o'echo non retardés ou relativement peu retardés, se produisant sur les liaisons terrestres nationales et internationales. Or les liaisons internationales S effectuent de plus en plus par l'intermédiaire de satellites de communications Dans une telle liaison comportant oun trajet par satelli'e entre deux stations hertziennes, il peut se produire dans la voie réception d'un modem un écho dit proche, peu ou pas retards engendré dans la partie de la liaison avant le trajet par satellite et un écho dit lointain qui est engendré dans la partie de la liaison aprls le trajet par satellite et qui est done affecté d'L retard, important, dépendant notamment du temps de propagation des ondes dans le trajet par satellite Comme le satellite utilisé peut être géostationnaire ou non et comme le trajet terrestre peut être différent selon les liaisons, on peut estimer que dans le réseau commuté international, le retard T de l'écho lointain peut prendre des valeurs allant environ de 220 ms à 630 ms. Pour annuler le signal d'écho composé d'un écho proche et d'un écho lointain qui ont chacun une durée relativement faible de l'ordre d'une dizaine ou de quelques dizaines de ms, mais qui sont séparés par un intervalle de temps élevé de l'ordre de grandeur du retard T, il est avantageux d'utiliser le dispositif d'annulation d'écho ayant la structure décrite ci-dessus et connue de l'article de Stephen B WEINSTEIN, intitulé "A Passband Data Driven Echo Canceller for Full-Duplex Transmission on Two-Wire Circuits" et paru dans la revue IEEE Transactions, vol COM-25, N 07, juillet 1977, pages 654-666 Cette structure comporte un filtre transversal adaptatif qui reçoit directement un signal de la voie émission et qui fournit une copie de l'écho proche lorsque ses coefficients sont convenablement réglés et un autre filtre transversal adaptatif qui reçoit le signal de la voie émission ai'ecté d'un retard égal au retard mesuré de l'écho lointain et qui fournit une copie de l'écho lointain lorsque ses coefficients sont convenablement réglés En soustrayant du signal reçu, la somme des signaux sortant des deux filtres, on annule les échos proche et lointain dans la voie réception Cette structure qui nécessite une mesure préalable, au moins grossière, du retard T de l'écho lointain a l'avantage d'utiliser des filtres adaptatifs de complexité raisonnable. Pour le réglage des coefficients des deux filtres adaptatifs, après la mesure du retard T de l'écho lointain, l'article de WELNSTEIN précité propose d'utiliser l'algorithme du gradient, même pendant une période d'apprentissage préalable à la transmission des données utiles en duplex simultané Avec cet algorithme, les coefficients sont réglés par récurrences successives et tendent asymptotiquement vers leurs valeurs 2 540314 optimales, ce qui conduit à une convergence assez lente des deux annuleurs d'écho. La présente invention a pour but de fournir un procédé d'acquisiton rapide des coefficients des filtres de l'annuleur d'écho proche et de l'annuleur d'écho lointain, après une mesure préalable du temps de retard T de l'écho lointain qui peut être effectuée par n'importe quel procédé, par exemple celui décrit dans l'article de WEINSTEIN précité ou celui décrit dans le demande de brevet français N O 82 22 124 déposée le 30 décembre 1982 au nom de la demanderesse. L'invention est basée sur l'idée d'engendrer des échos à l'aide de séquences complémentaires dites de "Golay"l et suivies chacune d'un intervalle de temps A réglé en fonction du retard mesuré T, Ces séquences complémentaires décrites dans un article de Golay ("Complementary series", IRE Transactions, Vol IT-17, pages 82-87, avril 1961), ont des fonctions d'autocorrélation apériodiques telles que par addition, les lobes latéraux de ces fonctions s'annulent L'intervalle de temps a est réglé à l'aide du retard T de telle façon que les échos proche et lointains se produisent dans des intervalles de temps déterminés, toujours zéparés et contigus, afin de permettre par des calculs de corrélation entre les séquences émises et le signal reçu, la détermination des coefficients de filtre des deux annuleurs d'écho. Le procédé conforme à l'invention comporte au moins les opérations suivantes: a l'application à la voie 'mission d'un signal d'apprentissage formé d'au moins deux séquences d'apprentissage successives comprenant chacune une paire de séquences complémentaires S et C de même durée d, ayant des fonctions d'autocorrélatidn apériodiques dont les lobes principaux ont le même signe et les lobes latéraux ont sensiblement la même valeur absolue et des signes contraires, chaque séquence S et C étant suivie d'un intervalle de temps de durée variable A, déterminée en fonction du retard mesuré T de façon que l'écho lointain engendré par une séquence S ou C de chaque séquence d'apprentissage apparaisse dans un intervalle de temps déterminé d'une séquence d'apprentissage suivante, immédiatement après l'intervalle de temps d'apparition de l'écho proche engendré par la séquence S ou C de ladite séquence d'apprentissage suivante; b pendant la durée de chaque séquence d'apprentissage émise à la suite de la première séquence, le calcul des signaux de corrélation entre un signal déduit du signal reçu et échantillonné à ladite fréquence d'échantillonnage et des signaux de référence constitués respectivement, pendant la durée d'une séquence S et la durée à suivante par la valeur conjuguée dudit signal D appliqué aux annuleurs d'écho pendant une séquence S et, pendant la durée d'une séquence C et la durée à suivante, par la valeur conjuguée dudit signal D appliqué aux annuleurs d'écho pendant une séquence C; l'application d'un retard d + à au signal de corrélation formé pendant la durée d'une séquence S et la durée A suivante, l'élaboration d'un signal de somme dudit signal de corrélation retardé et du signal de corrélation formé pendant la durée d'une séquence C et la durée A suivante e l'aiguillage dudit signal de somme vers l'annuleur d'écho pro- che, puis vers l'annuleur d'écho lointain, durant deux interval- les de temps consécutifs suivant une séquence C et pendant lesquels ce signal de somme constitue sous formé série les coefficients de l'annuleur d'écho proche et les coefficients de l'annuleur d'écho lointain. Dans les systèmes de commutation par satellites, lorsqu'une liaison est établie, il n'est généralement pas toléré des périodes de silence de durée A pouvant atteindre des centaines de ms On doit donc émettre pendant ces intervalles de temps A des signaux de remplissage, en évitant que ces signaux de remplissage ne procurent des signaux parasites pendant les intervalles de temps o sont formés les coefficients des annuleurs d'écho Pour éviter ces signaux parasites, selon une variante du procédé de l'invention, les intervalle de temps A des séquences d'apprentissage émises comportent des signaux de remplissage tels 254 $ 314 que dans deux séquences d'apprentissage consécutives on utilise les signaux de remplissage A et A pour les intervalles de temps L suivant les deux séquences S et les signaux de remplissage B et B pour les intervalles de temps A suivant les deux séquences C, ces signaux de remplissage étant tels que A + A = O et B + B = 0, en ce qu'il est émis un nombre de séquences d'appren- tissage suffisant pour qu'il soit calculé, pendant la durée d'un nombre pair de séquences d'apprentissage émises, les signaux de somme des signaux de corrélation, et en ce que ces signaux de somme considérés pendant le double de la durée d'une séquence d'apprentissage sont accumulés pour former le signal de somme qui est aiguillé vers l'annuleur d'écho proche, puis vers l'annuleur d'écho distant et constitue les coefficients de ces annuleurs d'écho. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente le schema d'un modem muni d'annuleurs d'écho proche et lointain et du dispositif d'initiali- sation des coefficients, mettant en oeuvre le procédé de linven- tion. La figure 2 représente des diagrammes de temps ilium- trant le procédé de l'invention. Le modem muni d'un dispositif d'annulation d'écho et représenté sur la figure 1 comports une voie émission 1 et une voie réception 2 couplées à une voie de transmission bidirection- nelle 3 par l'intermédiaire d'un circuit de couplage 4. La voie émission 1 est connectée à une source de données 5 qui fournit un signal en bande de base B dans lequel les données peuvent changer de valeur à la fréquence d'horloge Hg fournie par le générateur d'horloge 7 On suppose que dans le modem on utilise la modulation de phase, combinée éventuellement-avec une modulation d'amplitude Dans le cas d'une mcodulation à deux états de phase O 180, le signal en bande de base B est un signal réel. Dans le cas d'une modulation à 4 ou 8 états de p-ase,c le signal B est un signal complexe, qui subit à chaque période h des sauts de phase correspondant aux données à émettre Le signal B est appliqué au circuit 6, dans lequel sa phase est augmentée, à chaque période l, de la variation de phase Aep (pendant cette H période 1) de la porteuse utilisée pour la transmission Dans les cas pratiques de modulation, le signal D fourni par le circuit 6 est complexe, même dans le cas o le signal en bande de base B est réel, puisque ce dernier a été affecté des varia- tions de phase de la porteuse Le signal complexe D est appli- qué à un filtre passe-bande 8 pour signaux complexes, dont la bande passante est centrée sur la fréquence de la porteuse utilisée pour la transmission Le filtre 8 fournit ainsi le signal analogique de porteuse modulée qui est dirigé vers l'accès émission du circuit de couplage 4 La vitesse de modu- lation de la porteuse est déterminée par la fréquence d'horloge H Dans le cas par exemple d'un modem normalisé utilisant la modulation de phase à 8 états, la vitesse de modulation est de 1600 bauds et la fréquence de la porteuse est de 1800 Hz; avec ces valeurs, le signal complexe D peut prendre une phase parmi 8 phases multiples de N allant de 0 à 7 l. 4 4 ' Sur l'accès réception du circuit de couplage 4 ne devrait apparaître que le signal de porteuse modulé par des données dans un modem distant, transmis par la voie de trans- mission 3 et destiné à être traité dans le récepteur 9 chargé de restituer les données transmises En fait, lorsqu'un signal utile est émis en direction du modem distant par la voie émis- sion 1, des signaux d'écho intempestifs engendrés notamment dans les circuits de couplage deux fils-quatre fils de la voie de transmission, peuvent apparaître sur l'accès réception du circuit de couplage 4 et gravement perturber la restitution des données par le récepteur 9 Comme on l'a expliqué, lorsque la voie de transmission comporte un trajet par satellite, le signal d'écho intempestif peut comporter simultanément un écho proche non retardé,engendré entre le modem local et le trajet par satellite et un écho lointain engendré entre le trajet par satellite et le modem distant Ces deux types d'écho ont sensi- blement la même durée, au maximum quelques dizaines de ms; mais l'écho lointain a, par rapport à l'écho proche, un retard T pouvant varier par exemple entre 220 et 630 ms. Pour réaliser de façon économique l'annulation d'un signal d'écho formé d'un écho proche et d'un écho lointain, on peut utiliser un dispositif d'annulation traitant le signal de données D et ayant la structure connue représentée sur la figure 1 Ainsi qu'on l'a expliqué, ce signal D, affecté des variations de phase de la porteuse, est complexe et le dispositif d'annulation d'écho est agencé pour traiter des signaux complexes On va supposer, pour simplifier, que le signal reçu dans le modem est échantillonné à la fréquence H de modulation, ce qui implique que le signal de données D traité par le dispositif d'annulation d'écho est échantillonné aussi à la fréquence H Il est en effet bien connu que, si pour annuler le signal d'écho, on doit échantillonner le signal reçu avec une fréquence d'échantillonnage H' multiple de H (H' = q H) de façon à répondre au théorème de Shannon, il suffit d'utiliser N sous-annuleurs d'écho identiques, travaillant chacun séparément à la fréquence d'échantillonnage H, avec un décalage temporel de 1 q H' Le dispositif d'annulation d'écho de la figure 1 comporte un annuleur de l'écho proche 10 comportant notamment une mémoire 10-1 ayant la fonction d'une ligne-à retard, une mémoire 11 ayant la fonction d'une ligne à retard et un annuleur de l'écho lointain 12 comportant notamment une mémoire 12-1 ayant la fonction d'une ligne à retard Les trois lignes à retard 10-1, 11 et 12-1 sont montées en cascade et reçoivent le signal D. L'annuleur d'écho proche 10 comporte un circuit de calcul 10-2 qui forme la somme pondérée des échantillons du signal D stockés dans la ligne à retard 10-1, avec des - coefficients de pondération complexes présents dans la mémoire 10-3 La ligne à retard 10-1 produit un retard T 1 sensiblement _ 8 égal à la durée maximale de l'écho proche La ligne à retard 11 produit un retard T T 1 de façon que les échantillons du signal D parviennent à l'entrée de la ligne à retard 12-1 avec un retard sensiblement égal au retard T de l'écho lointain Ce retard T est mesuré par n'importe quel procédé connu tel que _ par exemple celui décrit dans l'article de WEINSTEIN précité ou celui décrit dans la demande de brevet français 82 22 124 et l'information du retard r résultant de la mesure est supposée stockée dans la mémoire 13 L'annuleur d'écho lointain 12 comporte un circuit de calcul 12-2 qui forme la somme pondérée des échantillons du signal D retardés, stockés dans la ligne à retard 12-1, avec des coefficients de pondération complexes présents dans la mémoire 12-3 La ligne à retard 12-1 produit un retard t 2 qui est sensiblement égal à la durée maximale de l'écho lointain et qui est du même ordre de grandeur que T 1. L'annuleur d'écho proche 10 et l'annuleur d'écho distant 12 forment des filtres transversaux à coefficients complexes dont les signaux de sortie E et e calculés dans les p t circuits de calcul 10-2 et 12-2, sont appliqués au circuit additionneur 14 Le signal e + et sortant du circuit addi- tionneur 14 est appliqué à l'entrée (-) du circuit de diffé- rence 15 Par son entrée (+) et sa sortie, ce circuit de dif- férence 15 est inséré dans la voie de réception 2 entre le circuit de couplage 4 et le récepteur 9 Les coefficients de pondération de l'annuleur d'écho proche 10 et de l'annuleur d'écho lointain 12, stockés dans les mémoires 10-3 et 12-3, sont à régler pour que les signaux e et c fournis par les filtres transversaux de ces annuleurs d'écho soient pratiquement égaux aux signaux d'écho proche cp et lointain ce, qui apparais- sent dans la voie réception 2 On obtient alors que, dans le signal de sortie du circuit de différence 15, le signal Ep+ ce résultant des échos proche et lointain est pratique- ment annulé. Le réglage des coefficients de filtre des annuleurs d'écho proche et lointain, est généralement effectué par récurrences successives, suivant l'algorithme du gradient, de façon à minimiser la valeur quadratique moyenne du signal de sortie du circuit de différence 15 Mais avec cette méthode préconisée dans l'article de WEINSTEIN précité, le temps d'initialisation des coefficients lors du démarrage du dispo- sitif est forcément long, puisque les coefficients tendent asymptotiquement vers leurs valeurs optimales La présente invention fournit un procédé permettant le calcul rapide des coefficients des annuleurs d'écho proche et lointain et utilisable lors du démarrage du dispositif d'annulation d'écho. Suivant le procédé de l'invention, pour engendrer des échos proche et lointain servant au calcul de ces coeffi- cients, on émet par la voie émission l,à l'aide d'un générateur de données 5 approprié, un signal en bande de base B formé d'au moins deux séquences d'apprentissage consécutives qui ont la structure et les propriétés que l'on va décrire à l'aide du diagramme de temps 2 a de la figure 2 Sur ce diagramme, on a représenté par exemple trois séquences d'apprentissage A A 2, A 3 de même durée T, émises consécutivement à partir d'un instant origine t = O Chaque séquence A 1, A 2 ou A 3 comporte une paire de séquences complémentaires S et C, de même durée d et formées chacune d'un certain nombre de bits se produisant à la fréquen- ce de modulation H Par exemple chaque séquence est formée de 64 bits se produisant à la fréq Juence de 1600 Hz; ce qui correspond à une durée d de 40 ms Ces séquences complementaires S et C ont des fonctions d'autocorrélation apériodiques avec des lobes principaux de même signe et des lobes latéraux sensiblement de même valeur absolue et des signes contraires la propriété intéressante de cette paire de séquences complé- mentaires S et C est que>si l'on additionne leurs fonctions d'autocorrélation apériodiques, les deux lobes principaux s'ajoutent tandis que les lobes latéraux se détruisent prati- quemrent. On a supposé ci-dessius pour f xer les idées que les séquences complémentaires S et C ?ormaient un signal binaire, donc réel Mais on peut utiliser aussi des séquences complémen- taires S et C formant unsignal complexe et ayant les mêmes propriétés en ce qui concerne leurs fonctions d'autocorrélation apériodiques. Chaque séquence S ou C est suivie-d'un intervalle de temps de durée A variable qui est déterminée en fonction du retard mesuré -r de l'écho lointain comme on va l'expliquer à l'aide du diagramme 2 b associé au diagramme 2 a Sur le diagram- me 2 b, on a représenté des intervalles de temps p, suivant le début de chacune des séquences S et C dans les séquences d'ap- prentissage A 1, A 2, AY Ces intervalles de temps p ont une durée O pendant laquelle s'étend au maximum la réponse impul- sionnelle du trajet de l'écho proche engendré par une impulsion de Dirac se produisant au début d'une séquence S ou C Les intervalles de temps a sont déterminés pour que la réponse im- pulsionnelle du trajet de l'écho lointain engendré par une telle impulsion de Dirac qu début de la première séquence A 1 par exemple, se produise au cours des séquences suivantes A 2 ou A, dans des intervalles de temps V de durée D suivant immédiatement les intervalles de temps p Ainsi, les échos lointains engendrés par des impulsions de Dirac se produisant au début des séquences S et C de la première séquence A 1, pourront se produire dans les intervalles t de la deuxième séquence A 2, avec un retard T = T 2 par rapport à l'instant de ces impulsions de Dirac Les échos lointains engendrés par les impulsions de Dirac de la première séquence A 1, pourraient également se produire au cours des intervalles de temps T de la troisième séquence A 3, avec un retard r = r 3, ou au cours d'autres séquences suivantes non représentées. La détermination pratique de la durée A selon le retard T mesuré de l'écho lointain est effectuée dans le dispositif 16, qui reçoit l'informatîon de retard T contenue dans la mémoire 13 et qui fournit au générateur de données 5 une information caractérisant la durée A Le générateur 5 est agencé pour modifier en fonction de cette information, les il durées A dans les séquences d'apprentissage. Le fonctionnement du dispositif 16 répond aux considérations qui suivent: l'intervalle de temps A comporte une partie fixe de durée 2 D égale à la somme des durées des intervalles p et % et une partie variable de durée e de sorte que l'on a: A = 2 D + c On déduit aisément des indications portées sur les diagrammes 2 a et 2 b que l'on a T = 2 (d + 2 D + C) T = k T + D (k entier) Selon que l'écho lointain procuré par une impulsion de Dirac au début de la première séquence A 1, se trouve dans la deuxiè- me séquence A 2 ou dans la troisième séquence A 3 ou dans une quatrième séquence A 4 non représentée, on a k = 1 ou k = 2, ou k = 3. D'autre part, la partie variable c de l'intervalle de temps A doit être déterminée avec un pas égal à l'intervalle de modulation, soit H, H étant la fréquence de modulation On peut donc écrire: ú = m En utilisant les relations ci-dessus donnant T, T et c on obtient aisément: 2 km = 2 k(d + 2 D) + 2 Hm + D En prenant par exemple, pour la durée d'une séquence S ou C: d = 40 ms, pour la durée d'un intervalle p ou D = 30 ms, pour la fréquence de modulation: H = 1600 Hz, on obtient pour le retard T exprimé en ms = 200 k + 1,25 km + 30 ( 1) Pour chaque retard T mesuré, les paramètres k et m doivent être choisis de façon que l'équation ( 1) soit véri- fiée Le Tableau I ci-dessous donne les valeurs de k à choisir, pour plusieurs domaines des valeurs possibles du retard T mesu- ré Pour chaque domaine de T, on donne aussi le domaine corres- pondant des valeurs de m. Tableau I 230 O T c 430 k = 1 O f m un dispositif 16 qui, par des procédés logiques et des procé- dés de calcul connus permettent de faire correspondre à chaque retard T mesuré, un couple de valeurs de k et m, caractérisant la durée des intervalles de temps A C'est ce couple de valeurs caractérisant cette durée A qui peut être transmis au générateur de données 5 pour l'émission de séquences d'apprentissage convenables. Après l'émission de la première séquence d'appren- tissage A 1, ayant la caractéristique de durée A convenable, il est effectué suivant le procédé de l'invention un traitement du signal reçu apparaissant à l'extrémité réception du circuit de couplage 4 Ce traitement commence au début de la séquence d'apprentissage dans laquelle apparaît l'écho lointain engendré par la première séquence d'apprentissage A 1 Cette séquence de début du traitement est A 2 ou A 3 suivant que X ou a 3 (c'est-à dire k = 1 ou 2) On suppose par la suite que le traitement commence au début de la deuxième séquence d'appren- tissage A 2. Selon le procédé de-l'invention, ce traitement consiste tout d'abord à former le signal de corrélation entre la version complexe du signal reçu et un signal de référence qui est constitué soit par la valeur conjuguée S* d'une séquen- p ce S Pl soit par la valeur conjuguée C* d'une séquence Cp, les séquences S et Cp étant respectivement les séquences complé- mentaires S et C, affectées, des variations de phase Al de la E 540314 porteuse, c'est-à-dire les séquences fournies par le circuit 6, en réponse aux séquences 5 et C Comme le montre le diagramme 2 c associé au diagramme 2 a, le signal de référence est S* pendant p la durée d'émission d'une séquence S et la durée A suivant immé- diatement cette séquence S émise; le signal de référence est * C pendant la durée d'émission d'une séquence C et pendant la P durée A suivant immédiatement cette séquence C émission On peut remarquer que sur le diagramme 2 c, on n'a représenté le signal de référence ainsi constitué que pendant la durée du traitement qui commence dans l'exemple choisi au début de la deuxième séquence A 2. Les séquences Sp et Cp fournies par le circuit 6 peuvent s'écrire: Sp = S exp j 2 fct C = C exp j 2 fct fc étant la fréquence de la porteuse de transmission et 2 f ct représentant la phase de cette porteuse, variable avec le temps. On peut montrer que, si la phase de cette porteuse est la même au début de chaque séquence d'apprentissage, les séquences S et Cp, ainsi que les séquences de réFérence Sp* * p Cp sont complémentaires comme les séquences d'origine S et C, c'est-à-dire que si l'on additionne leurs fonctions d'autocor- rélation apériodiques, les deux lobes principaux s'ajoutent, tandis que les lobes latéraux se détruisent pratiquemento Cette 275 condition de phase de la porteuse est assurée sur la figure 1 par un signal de synchronisation Sy, élaboré dans le générateur , pour remettre à une valeur fixe os, au début de chaque séquence d'apprentissage, la phase des séquences Sp et Cp fournies par le circuit 6. Le traitement précité peut être effactué par exemple comme l'indique la figure 1 Le signal reçu est prélevé dans la voie réception 2 et appliqué à un circuit 50 qui comprend un circuit déphaseur de 90 pour former la composante imaginaire du signal reçu, le circuit 50 Fournissant un signal complexe formé du signal reçu et de cette composante imaginaire Le signal complexe reçu ainsi formé est appliqué au circuit d'échantillonnage 17, pour être échantillonné à la fréquence d'échantillonnage H Le signal reçu ainsi échantillonné est appliqué au circuit d'aiguillage 19 qui est actionné par un signal de commande K 1 pour être établi sur la position s, pendant les intervalles de temps d + A o le signal de réfé- rence est une séquence S et sur la position c pendant les intervalles de temps d + A o le signal de référence est une séquence C Le signal de commande K p cuit de commande 18 d'une part à partir de la fréquence de modulation H et d'autre part à partir de l'information carac- térisant la durée variable A. Selon que le circuit-d'aiguillage 19 est sur la position S ou sur la position e le signal complexe reçu échantillonnéest appliqué aux registres à décalage 20 ou 21 qui reçoivent des impulsions de décalage de fréquence H Ces registres ont un nombre N d'éléments correspondant à la durée d d'une séquence S ou C émise, soit N = 64 éléments pour d = 40 m S et H = 1600 Hz D'autre part dans les mémoires 22 et 23 sont stockés respectivement les N éléments des séquences de ré- férence S et C Un signal de commande K 2 montré sur le p Pl diagramme 2 d permet de faire apparaître en parallèle sur les sorties desmémoires 22 et 23 les N éléments des séquences S et C pendant un certain nombre de séquences d'apprentissage p suivant la première séquence A 1 Avec le signal K 2 du diagramme 2 d, ces bits apparaissent pendant les deux séquences d'apprentissage A 2 et A 3 Le signal de commande K 2 est élaboré dans le circuit de commande 18. Les éléments de la séquence Sp apparaissant aux sorties de la mémoire 22 et les échantillons complexes du signal reçu apparaissant en parallèle aux sorties du registre sont appliqués au circuit de calcul 24 qui calcule la somme des produits de ces éléments et de ces échantillons pour former ainsi le signal de corrélation ES Un signal de corrélation 2 540314 E est calculé de la même manière par le circuit de calcul 25 c à partir des éléments de la séquence CP apparaissant aux sorties de la mémoire 23 et des échantillons complexes du signal reçu apparaissant aux sorties du registre 21. Il est aisé de comprendre que l'on pourrait aussi calcu- ler les signaux de corrélation E et E au moyen d'un seul s c dispositif de calcul tel que 24 associé à un registre à décalage connecté en permanence à la sortie du circuit d'échantillon- nage 17 et à une mémoire 22 fournissant alternativement une séquence S et une séquence C Le dispositif de calcul four- p p nirait alors alternativement le signal Es et le signal E qui devraient être répartis sur deux voies, comme sur la figure 1. En se plaçant dans le cas o aucun signal n'est émis pendant les intervalles de temps à des séquences d'appren- tissage, les diagrammes 2 e et 2 f représentent les intervalles de temps pendant lesquels apparaît la contribution des échos proche et lointain dans les signaux de corrélation Es et Ec. D'après le diagramme 2 e, la contribution de l'écho proche dans le signal E apparaît pendant un intervalle de temps p' de durée D, suivant chaque séquence S émise à partir de la deuxième séquence d'apprentissage A 2; la contribution de l'écho lointain dans le signal E apparaît pendant un intervalle de temps Z' de durée D, s suivant chaque intervalle de temps p' D'après le diagramme 2 f, la contribution de l'écho proche dans le signal Ec apparaît pendant un intervalle de temps p" de durée D, suivant chaque séquence C émise à partir de la deuxième séquence d'apprentissage A 2; la contribution de l'écho lointain dans le signal Ec apparaît pendant un intervalle de temps Qu de durée D, suivant chaque inter- valle de temps pl. Le signal de corrélation Es est retardé d'une durée d + A, moitié de la durée T d'une séquence d'apprentissage, à l'aide du circuit de retard 26 qui reçoit du circuit 16 l'informa- tion sur la durée variable A et qui produit le retard d + A variant en fonction de a Le signal de corrélation Es retardé et le signal de corrélation Ec sont additionnés à l'aide du circuit additionneur 27 Il en résulte le signal de somme Es + Ec représenté sur le diagramme 2 g et qui se produit pendant les mêmes intervalles de temps p" et 2 " que le signal E du diagramme 2 f Grâce à la c* propriété de complémentarité des séquences de référence S et p Cp dont les fonctions d'autocorrélation apériodiques addition- P nées forment une fonction dont seul le lobe principal n'est pas nul, le signal de somme Es + E représente, pendant les inter- valles de temps p", la réponse impulsionnelle du trajet de l'écho proche et, pendant les intervalles de temps Q", la réponse im- pulsionnelle du trajet de l'écho lointain excluant le trajet produisant le retard T Comme en fait le signal de somme Es + Ec est échantillonné à la cadence d'échantillonnage H, on obtient pendant les intervalles de temps p" des échantillons de la réponse impulsionnelle du trajet de l'écho proche, c'est-à- dire, en série, les coefficients de l'annuleur d'écho proche et pendant les intervalles de temps Q" des échantillons de la réponse impuisionnelle de l'écho lointain, c'est-à-dire, en série, les coefficients de l'annuleur d'écho lointain. Dans le cas envisagé jusqu'à présent o aucun signal n'est émis pendant les intervalles de temps A, on pourrait n'émettre que les deux séquences d'apprentissage A 1 et A 2 et extraire les coefficients des deux annuleurs d'écho, du signal E + E formé pendant la séquence A 2 à l'aide de fenêtres,,de s c 2 temps convenables Mais il peut être utile pour améliorer le rapport signal/bruit, d'accumuler pendant plusieurs périodes T du signal d'apprentissage le signal E +Ec, avant d'en extraire les coefficients des annuleurs d'écho Sur le diagramme 2 h, on montre par exemple le signal 2 (E + Ec) résultant de l'accumu- lation du signal Es + Ec formé pendant les deux séquences d'ap- prentissage A 2 et A 3 Dans ce cas, pendant une fenêtre de temps coïncidant avec l'intervalle de temps p" de la séquence A 3 on peut obtenir en série les coefficients de l'annuleur d'écho proche et pendant une fenêtre de temps comncidant avec l'in- tervalle de temps t" de la séquence A 3, on peut obtenir en série les coefficients de l'annuleur d'écho lointain. 54 314 L'opération d'accumulation du signal de somme E + Ec est réalisée sur la figure 1 à l'aide de l'accumulateur 28 relié à la sortie de l'additionneur 27 et réalisé à l'aide de l'additionneur 29 et du circuit de retard 30 montés comme l'indique la figure Le circuit 30 produit un retard égal à la période T du signal d'apprentissage et est commandé par la durée variable A puisque T est fonction de A L'accumulation se produit pendant un nombre de périodes T défini par le signal K 2, par exemple deux périodes dans le cas illustré par les diagram- mes de la figure 2. La sortie de l'accumulateur 28 est reliée d'une part à la mémoire des coefficients 10-3 de l'annuleur d'écho proche à travers la porte 31 représentée sous forme d'un contact interrupteur et d'autre part à la mémoire des coefficients 12-3. de l'annuleur d'écho lointain, à travers la porte 32 Les portes 31 et 32 permettent de réaliser les fenêtres de temps pendant lesquelles sont extraits les coefficients des annuleurs d'écho proche et lointain Ces portes 31 et 32 sont commandées respec- tivement par les signaux de commande K 3 et K 4 engendrés par le circuit de commande 18, et rendant ces portes passantes respec- tivement pendant les intervalles de temps pl' et V" de la séquence A 3. On s'est place jusqu'à présent dans la cas oh aucun signal n'est émis pendant les intervalles de temps A des séquences d'apprentissage Or les liaisons par satellites sont effectuées par répsrtition dans le temps et souvent il ne peut être toléré de telles périodes de silence, dont la durée A dépend de chaque liaisons rl est donc nécessaire d'émettre pendant les intervalles de temps A des signaux de remplissage O Mais les signaux de corrélation Es + Ec comportent alors des termes dépendant de ces signaux de remplissage et il en résulte des signaux parasites dans les fenêtres ds temps pendant lesquelles scrt extranits les coefficients des annuleurs d 1 échos proche et lointain. On peut éviter ces signaux parasites en utilisant des signaux de remplissage tels que, dans deux séquences d'ap- prentissage consécutives, les signaux de remplissage pour les deux intervalles de temps A qui se correspondent aient une somme nulle Par exemple, comme le montre le diagramme 2 a, les premier et deuxième intervalles de temps a de la première séquence A 1 peuvent être remplis respectivement par des signaux A et B quelconques Mais les premier et deuxième intervalles de temps de la deuxième séquence A 2 doivent être alors remplis par des signaux A et B tels que A + A = O et B + B = O Pour la troisième séquence A 3 on utilisera les signaux de remplis- sage A et B et ainsi de suite Les signaux A et B peuvent être identiques et constitués par exemple très simplement par une suite alternée de + 1 et 1. Avec ces signaux de remplissage, A, A, B et B, on obtient des teermes de corrélation parasites qui se superposent aux termes de corrélation utiles et qui sont: pendant la durée de la deuxième séquence A 2, le résultat des * * corrélations de A avec S et de B avec C; pendant la durée de la troisième séquence A 3, le résultat des corrélations de A avec S et de B avec C pp Si l'on accumule le résultat des corrélations ef- fectuées pendant la durée de ces deux séquences A 2 et A 3, les termes de corrélations parasites s'annulent et dans les fenêtres de temps définies par les intervalles de temps p" et Qu de la séquence A 3, on obtient les coefficients des annuleurs d'échos proche et lointain, exempts des signaux parasites procurés par les signaux de remplissage. Dans le cas d'utilisation des signaux de remplissage définis ci-dessus, la période du signal d'apprentissage est 2 T, soit deux fois la durée d'une séquence comportant les signaux de remplissage A, B ou A, B Pour améliorer le rapport signal/bruit, on peut donc accumuler le résultat des corrélations pendant une durée multiple de 2 T, c'est-à-dire multiple pair de la durée T d'une séquence. Le procédé de l'invention et le dispositif corres- pondant de la figure 1, ont été décrits dans le cas o le dis- positif d'annulation d'écho traite le signal D avec une fréquence d'échantillonnage égale à la fréquence de modulation H Comme on l'a indiqué plus haut, on peut être amené à faire travailler le dispositif d'annulation d'écho avec un signal D échantillonné à une fréquence d'échantillonnage H' = q H, multiple de H Dans ce cas le dispositif d'annulation d'écho est composé de q branches travaillant chacune à la fré- quence d'échantillonnage H sur les échantillons du signal D répartis dans le temps et composées chacune comme le dispositif de la figure 1, c'est-àdire d'un sous-annuleur d'écho proche analogue annuleur d'écho lointain analogue à 12 Pour initialiser les coefficients des q sous-annuleurs d'écho proche et des q sous- annuleurs d'écho lointain, on doit, suivant le procédé de l'invention, échantillonner le signal reçu avec une fréquence d'échantillonnage H' = q H, puis répartir dans le temps les échantillons du signal reçu sur N dispositifs d'initialisation analogues chacun au dispositif d'initialisation formé par les éléments 19 à 32 Chacun de ces dispositifs d'initialisation travaille à la fréquence d'échantillonnage H pour fournir les coefficients des deux sous-annuleurs d'échos proche et lointain d'une branche. Le procédé de l'invention tel qu'il a été décrit jusqu'à présent permet d'obtenir en une seule étape les coeffi- cients complexes des annuleurs d'écho proche et lointain, grâce à l'utilisation de la version complexe du signal reçu pour former les signaux de corrélation E et E c Mais selon une variante du s procédé de l'invention, on peut obtenir ces coefficients complexes sans former la version complexe du signal reçu, ce qui permet d'éviter l'emploi d'un circuit 50 avec un circuit déphaseur de 900. Selon cette variante, l'initialisation des coeffi- cients s'opère en deux étapes Dans une première étape, on engendre à l'aide du générateur 5 la succession choisie de séquences d'apprentissage formant un signal en bande de base B Dans le circuit 6, ce signal B est affecté des variations de phase Ad de la porteuse de transmission enphase pour former le signal D. En utilisant directement le signal reçu (c'est-à-dire en sup- primant le circuit 50), on obtient, exactement comme on l'a expliqué, des coefficients complexes Klp formés pour l'annuleur d'écho proche et des coefficients complexes K 1 formés pour- l'annuleur d'écho lointain Dans une deuxième étape, on engendre à l'aide du générateur 5 le même signal en bande de base B Mais, dans le circuit 6, ce signal B est affecté des variations de phase tf de la porteuse de transmission en quadrature pour former ainsi le signal j D En utilisant directement le signal reçu et en utilisant pour former les signaux de corrélation E et E les s C mêmes signaux de référence Sp et Cp que dans la première étape,on obtient des coefficients complexes K 2 p formés pour l'annuleur d'écho proche et des coefficients complexes K 2 g formés pour l'an- nuleur d'écho lointain Les coefficients Kp et K, à utiliser pour les annuleurs d'échoesproche et lointain sont obtenus en formant la somme des coefficients formés à l'issue des deux étapes, soit: r Kp = Klp + K 2 p =K Kt Kit + K 2 t En contrepartie de la suppression d'un circuit dépha- seur de 90 pour former le circuit 50, cette variante procure un temps d'initialisation des coefficients double. 2 4 0314 REVENDICATIONS 1 Procédé utilisé dans un dispositif d'annulation d'écho incorporé dans un équipement émetteur-récepteur pour annuler dans la voie réception un signal d'écho engendré par un signal appliqué à la voie émission et formé d'un écho proche pratiquement non retardé et d'un écho lointain retardé, ce dispositif d'annulation d'écho fonctionnant à une certaine fréquence d'échantillonnage et comprenant un annuleur d'écho proche ( 10) recevant un signal D affecté des variations de phase de la porteuse de transmission et un annuleur d'écho lointain ( 12) recevant ledit signal D affecté de plus d'un retard substantiellement égal au retard mesuré X de l'écho lointain, ce procédé destiné à l'initialisation des coefficients de filtre des annuleurs d'échos proche et lointain étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins les opérations suivantes: a l'application à la voie émission d'un signal d'apprentissage formé d'au moins deux séquences d'apprentissage successives (A 1), (A 2) comprenant chacune une paire de séquences complémen- taires S et C de même durée d, ayant des fonctions d'autocorré- lation apêriodiques dont les lobes principaux ont le même signe et les lobes latéraux ont sensiblement la même valeur absolue et des signes contraires, chaque séquence S et C étant suivie d'un intervalle de temps de durée variable A, déterminée en fonction du retard mesuré T de façon que l'écho lointain engendré par une séquence S ou C de chaque séquence d'apprentissage (A) apparaisse dans un intervalle de temps déterminé (S) d'une séquence d'apprentissage suivante (A 2)2 immédiatement après l'in- tervalle de temps (p) d'apparition de l'écho proche engendré par la séquence S ou C de ladite séquence d'apprentissage suivante (A 2); b pendant la durée de chaqu Je séquence d'apprentissage (A 2,A 3) émise à la suite de la première séquence (A 1), le calcul des signaux de corrélation (Es) et (Eo) entre un signal déduit du signal reçu et échantillonné a ladite fréquence d'échantillonnage et des signaux de référence constitués respec- tivement, pendant la durée d'une séquence S et la durée A sui- vante par la valeur conjuguée dudit signal D appliqué aux an- nuleurs d'écho pendant une séquence S et, pendant la durée d'une séquence C et la durée A suivante, par la valeur conju- guée dudit signal D appliqué aux annuleurs d'écho pendant une séquence C; l'application d'un retard d + A au signal de corrélation (Es) formé pendant la durée d'une séquence S et la durée A suivante, l'élaboration d'un signal de somme dudit signal de corréla- tion (Es) retardé et du signal de corrélation (Ec) formé pen- dant la durée d'une séquence C et la durée A suivante, c l'aiguillage dudit signal de somme vers l'annuleur d'écho proche ( 10), puis vers l'annuleur d'écho lointain ( 12), durant deux intervalles de temps consécutifs (p"l) et (e") suivant une séquence C et pendant lesquels ce signal de somme constitue sous forme série les coefficients de l'annuleur d'écho proche et les coefficients de l'annuleur d'écho lointain. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est émis un nombre de séquences d'apprentissage suffisant pour qu'il soit calculé pendant la durée d'au moins deux séquen- ces d'apprentissage émises, les signaux de somme des signaux de corrélation (Es) et (Ec) et en ce que ces signaux de somme consi- dérés pendant la durée d'une séquence d'apprentissage sont accusmi- lés pour former le signal de somme qui est aiguillé vers l'annuleur d'écho proche, puis vers l'annuleur d'écho lointain etconstituent les coefficients de ces annuleurs d'écho. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les intervalles de temps A des séquences d'apprentissage émises comportent des signaux de remplissage tels que dans deux séquences d'apprentissage consécutives on utilise les signaux de remplissage A et A pour les intervalles de temps A suivant les deux séquences S et les signaux de remplissage B et B pour les intervalles de temps A suivant les deux séquences C, ces signaux de remplissage étant tels que A + A = O et B + B = 0, en ce qu'il est émis un nombre de séquences d'apprentissage suffisant pour qu'il soit calculé pendant la durée d'un nombre pair de séquen- ces d'apprentissage émises, les signaux de somme des signaux de corrélation (Es), (EC) et en ce que ces signaux de somme consi- dérés pendant le double de la durée d'une séquence d'apprentis- sage sont accumulés pour former le signal de somme qui est ai- guillé vers l'annuleur d'écho proche, puis vers l'annuleur d'écho lointain et constituent les coefficients de ces annuleurs d'écho. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les signaux de corrélation (E) et (E > s sont calculés à partir de la version complexe du signal reçu et les coefficients des annuleurs d'écho sont formés à l'aide d'un seul signal d'apprentissage auquel sont affectées les variations de phase de la porteuse de transmission. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les signaux de corrélation (Es) et (Ec) sont calculés directement à partir du signal reçu et les coeffi- cients des annuleurs d'écho sont obtenus en formant les sommes des coefficients formés en utilisant un premier signal d'appren- tissage auquel sont affectées les variations de phase de la por- teuse de transmission et des coefficients formés en utilisant un deuxième signal d'apprentissage auquel sont affectées les varia- tions de phase de la porteuse de transmission en quadrature. 6 Dispositif mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte pour traiter le signal reçu: des moyens d'aiguillage et de corrélation pour former sur un premier trajet, pendant la durée d'une séquence S et la durée à suivante, le signal de corrélation entre ledit signal déduit du signal reçu et la valeur conjuguée du signal appliqué aux annuleurs d'écho pendant une séquence S, et pour former sur un deuxième trajet, pendant la durée d'une séquence C et la durée a suivante, le signal de corrélation entre ledit signal déduit du signal reçu et la valeur conjuguée du signal appliqué aux annuleurs d'écho pendant une séquence C des moyens de retard variable en fonction de A pour retarder de la durée (d + A) le signal dans le premier trajet, des moyens d'addition pour former un signal de somme du signal _ de corrélation retardé du premier trajet et du signal de cor- rélation du deuxième trajet, enfin des moyens d'aiguillage pour diriger ledit signal de somme vers l'annuleur d'écho proche, puis l'annuleur d'écho lointain pendant deux intervalles de temps consécutifs suivant une séquence C. 7 Dispositif selon la revendication 6, mettant en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 2 et 3, carac- térisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'accumulation pour accumuler des signaux de somme formés pendant un certain nombre de séquences d'apprentissage, lesdits signaux de somme accumulés formant le signal de somme qui est dirigé vers l'annu- leur d'écho proche, puis vers l'annuleur d'écho lointain.