mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé comportant les étapes suivantes : a) Calculer les Transformées de Fourier Discrètes successives du signal reçu par les antennes et échantillonné pour obtenir une grille P-vectorielle temps-fréquence du signal ; chaque élément de la grille étant appelé case et contenant un vecteur complexe X formant une mesure ; b) Pour chaque case, calculer l’estimateur de l’espérance conditionnelle du signal, ou des signaux, à partir de la mesure X et d’une densité de probabilité a priori pour les signaux qui est un mélange de gaussiennes.
To that end, the invention relates to a method including the following steps:a) Calculating the successive discrete Fourier transforms of the signal received by the antennas and sampled to obtain a time-frequency P-vector grid of the signal; each element of the grid being referred to as a box and containing a complex vector X forming a measurement;b) For each box, calculating the conditional expectation estimator of the signal, or of the signals, from the measurement X and an a priori probability density for the signals that is a Gaussian mixture.
Le procédé permet ainsi de répondre aux questions suivantes : pour chacun des signaux en présence (leur nombre étant supposé limité à 2 localement), quels sont les supports temporel et spectral du signal supposé décrit par des composantes obtenues au moyen d’une analyse temps/fréquence ?
The method thus makes it possible to answer the following questions: for which of the signals present (their number being assumed to be limited to 2 locally), what are the temporal and spectral supports of the supposed signal described by the components obtained using a time/frequency analysis?
Et quelle est la valeur de chaque composante lorsqu’elle est non nulle ?
And, what is the value of each component when it is not zero?
La réponse à ces questions permet d’améliorer la connaissance du signal.
The answer to these questions makes it possible to improve the knowledge of the signal.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique illustrant des sources de signal et une installation d’estimation des signaux radioélectriques provenant de ces sources selon l’invention, donnée uniquement à titre indicatif et sans intention de représenter la réalité ; - la figure 2 est un organigramme d’un des procédés tel que mis en œuvre dans l’invention dans le cas monosource; - la figure 3 est un organigramme d’un des procédés tel que mis en œuvre dans l’invention dans le cas bisources.
The invention will be better understood upon reading the following description, done in reference to the appended drawings: FIG. 1is a schematic view illustrating signal sources and an installation for estimating wireless signals coming from these sources according to the invention, provided solely for information and not intended to represent reality; FIG. 2is a flowchart of one of the methods as implemented in the invention in the single-source case; FIG. 3is a flowchart of one of the methods as implemented in the invention in the dual-source case.
Le dispositif 8 d’estimation d’un mélange de signaux provenant de plusieurs sources 12 selon l’invention illustré à la figure 1 comprend un réseau antennaire composé d’une pluralité d’éléments antennaires 10 ou capteurs.
The device 8for estimating a mixture of signals coming from several sources 12according to the invention illustrated in FIG. 1comprises an antenna array made up of a plurality of antenna elements 10or sensors.
Chaque élément antennaire est couplé à une voie de réception pour, notamment, numériser le signal analogique reçu par chaque capteur.
Each antenna element is coupled to a receiving channel, in particular to digitize the analog signal received by each sensor.
L’invention est adaptée à la fois aux réseaux antennaires à monopolarisation et aux réseaux antennaires à bipolarisation.
The invention is suitable both for monopolar antenna arrays and bipolar antenna arrays.
Le dispositif comporte en outre des modules de calcul.
The device further includes computing modules.
Dans différentes variantes de réalisation du dispositif d’estimation de signaux selon l’invention, les modules de calcul peuvent être agencés selon différentes architectures, en particulier chaque étape du procédé peut être implantée par un module distinct ou au contraire l’ensemble des étapes peut être regroupé au sein d’une unité de traitement de l’information unique 14.
In different alternative embodiments of the device for estimating signals according to the invention, the computer modules can be arranged with different architectures; in particular, each step of the method can be carried out by a separate module, or on the contrary, all of the steps can be grouped together within a single information processing unit 14.
La ou les unités de calcul sont reliées aux capteurs par tout moyen adapté pour transmettre les signaux reçus.
The computing unit(s) are connected to the sensors by any means suitable for transmitting the received signals.
La ou les unités de calcul comportent des moyens de stockage de l’information, ainsi que des moyens de calcul permettant de mettre en œuvre les algorithmes des figures 2 et 3, selon qu’on est dans le cas monosource ou bisources.
The computing unit(s) include information storage means, as well as computing means making it possible to carry out the algorithms of FIGS. 2 and 3, depending on whether a mono-source or dual-source scenario exists.
Avantageusement, la réception est faite sur un réseau à diversité d’espace (réseau interférométrique) et la démodulation du signal permettant la « descente en bande de base » est effectuée par le même oscillateur local pour toutes les antennes afin d’assurer une cohérence.
Advantageously, the reception is done on a spatial diversity array (interferometric array) and the demodulation of the signal allowing the “baseband lowering” is done by the same local oscillator for all of the antennas in order to ensure coherence.
Le signal reçu est échantillonné en réel ou en complexe (double démodulation en quadrature ou tout autre procédé) sur chaque voie.
The received signal is sampled in real or complex (double demodulation and quadrature or any other method) on each channel.
Le signal reçu, filtré dans une bande de typiquement plusieurs centaines de MHz, est modélisé par : Ce modèle ne fait pas d’hypothèse sur le type de modulation.
The received signal, filtered in a band typically of several hundred MHz, is modeled by: s0(t)ei2πf0t.
Ce signal est échantillonné à une cadence Te telle que 1/Te >> 2 x bande du signal utile.
This signal is sampled at a rhythm Te such that 1/Te>>2×band of the wanted signal.
On calcule les Transformés de Fourier Discrètes (TFD) pondérées et recouvrantes de ce signal sur NTFDpoints.
The weighted and overlapping Discrete Fourier Transforms (DFT) of this signal are calculated over NTDF points.
La pondération a pour rôle de réduire les lobes secondaires.
The weighting serves to reduce the secondary lobes.
Comme cette pondération induit une variation de la contribution des données à la TFD (les données au centre du support temporel de la TFD se voyant attribuer un poids beaucoup plus important que les données sur les bords du support), qui peut aller jusqu’à une perte des signaux courts, on prend l’hypothèse d’un recouvrement des supports temporels.
Since this weighting causes of variation in the contribution of the data to the DFT (the data at the center of the temporal support of the DFT being assigned a much higher weight than the data on the edges of the support), which can go as far as a loss of the short signals, the hypothesis is used of overlapping of the temporal supports.
Les mesures recueillies sont donc les résultats des TFD.
The collected measurements are therefore the results of the DFTs.
Elles constituent une grille temps-fréquence, dont les cases sont appelées cases temps-fréquence.
They constitute a time-frequency grid, the boxes of which are called time-frequency boxes.
Chaque case de la grille contient un vecteur complexe qui est le résultat des Transformées de Fourier Discrètes pour toutes les voies, pour un intervalle temporel et un intervalle fréquentiel donnés.
Each box of the grid contains a complex vector that is the result of the Discrete Fourier Transforms for all of the channels, for a given time interval and frequency interval.
Pour les fréquences des signaux et les distances qui interviennent ici, on considère que le front d’onde est plan.
For the frequencies of the signals and the distances involved here, the wave front is considered to be planar.
Donc les antennes reçoivent le signal avec une différence de phase fonction des deux angles entre le plan d’onde et le plan des antennes.
The antennas therefore receive the signal with a phase difference depending on the two angles between the wave plane and the plane of the antennas.
Dans le cas monosource, les mesures recueillies sur le réseau complet s’écrivent donc comme :5 – Xnreprésente les mesures : Xnest un vecteur colonne complexe de dimension P, où P est le nombre de voies et n = 1,2,… N est un double indice (l,c) parcourant l’espace des temps (indice de la transformée de Fourier) et des fréquences (numéro de canal pour une transformée de Fourier).
In the mono-phase case, the measurements collected on the complete network are therefore written as follows: Xn=snU+Wn Xn represents the measurements: Xn is a complex column vector with dimension P, where P is the number of channels and n=1, 2,...
Plus précisément, l’indice n parcourt les cases d’une fenêtre rectangulaire temporelle x fréquentielle de taille N. Les indices l et c correspondent aux numéros de ligne et de colonne des cases de la fenêtre. – snest un nombre complexe représentant le signal après TFD – Wnest le bruit thermique dans la case temps/fréquence d’indice n. Wnest un vecteur colonne de dimension P. Wnest gaussien sur ses composantes réelle et imaginaire, indépendant d’une case temps/fréquence à l’autre et indépendant d’une voie antennaire à l’autre.
More specifically, the index n travels the boxes of a temporal x frequency rectangular window with size N. The indices I and c correspond to the row and column numbers of the boxes of the window.sn is a complex number representing the signal after DFT.Wn is the thermal noise in the time/frequency box with index n.
Autrement dit, Wnest blanc spatialement, fréquentiellement et temporellement.
In other words, Wn is spatially, frequentially and temporally blank.
L’écart type du bruit compté sur chaque composante réelle ou imaginaire, au niveau d’une case temps/fréquence, est égal à σ.
The standard deviation of the noise counted on each real or imaginary component, at a time/frequency box, is equal to σ.
Pour que l’hypothèse d’indépendance du bruit d’une case à l’autre soit vérifiée, on limite le recouvrement des TFD à 50%.
For the hypothesis of independence of the noise from one box to the next be verified, the overlap of the DFTs is limited to 50%.
Dans le cas d’un réseau interférométrique monopolarisation, U s’écrit sous la forme : où g est un scalaire complexe dépendant de la polarisation de l’onde incidente et de sa direction d’arrivée, et où les uisont des nombres complexes de module 1 représentant les déphasages géométriques associés à la direction de l’onde incidente.
In the case of a monopolar interferometric array, U is written as follows: U=g(u1…uP), where g is a complex scalar dependent on the polarization of the incident wave and its arrival direction, and where ui are modulus 1 complex numbers representing the geometric phase shifts associated with the direction of the incident wave.
On peut choisir comme référence de phase une des antennes du récepteur.
It is possible to choose one of the antennas of the receiver as phase reference.
Dans le cas d’un réseau interférométrique bipolarisation, U s’écrit sous la forme : U = hH + vV, où h et v sont des scalaires complexes tels que h2+ v2= 1 qui expriment la polarisation de l’onde incidente, et où H (resp V) est la réponse du réseau à une onde polarisée horizontalement (resp verticalement).
In the case of a interferometric array, U is written as follows: U=hH+vV, where h and v are complex scalars such as |h|2+|v|2=1 that express the polarization of the incident wave, and where H (V, resp.) is the response from the array to a horizontally (vertically, resp.) polarized wave.
H et V ne dépendent que de la direction et de la fréquence de l’onde incidente.
H and V only depend on the direction and frequency of the incident wave.
Dans tous les cas, U est de dimension P, où P est le nombre d’antennes utilisées.
In all cases, U is of dimension P, where P is the number of antennas used.
6 On peut considérer que U est normé, et que snporte la puissance du signal et le gain moyen du réseau.
It is possible to consider that U is standardized, and that sn carries the power of the signal and the mean gain of the array.
U est conservé par la TFD qui est une transformation linéaire, et se retrouve sur le signal en sortie de TFD.
U is kept by the DFT, which is a linear transform, and is found on the signal output by the DFT.
Dans le cas général il peut y avoir un mélange de K signaux (K étant éventuellement supérieur à la résolution du réseau).
In the general scenario, it is possible to have a mixture of K signals (K optionally being greater than the resolution of the array).
Le signal s’écrit alors : Equation 1 Expression d’un mélange de signal L’hypothèse fondamentale est que lorsque l’ensemble des N cases temps/fréquence est restreint à une zone rectangulaire ou fenêtre d’indice j, la complexité de l’environnement est telle que dans une telle fenêtre, le mélange des signaux est limité à deux signaux.
The signal is then written: Xn=∑k=1Nsk(n)Uk+Wn;n=1,2,…NExpressionofasignalmixtureEquation1 The fundamental hypothesis is that when the set of N time/frequency boxes is restricted to a rectangular zone or window with index j, the complexity of the environment is such that in such a window, the mixture of the signals is limited to two signals.
Alors le modèle devient : Equation 2 Expression d’un mélange de signal dans une fenêtre Des fenêtres de taille prédéterminée sont définies pour couvrir la grille temps- fréquence.
The model then becomes: Xjn=sj1(n)Uj1+sj2(n)Uj2+WnEquation 2 Expression of a signal mixture in a window Windows of predetermined size are defined to cover the time-frequency grid.
L’ensemble de ces fenêtres forme un découpage de la grille.
All of these windows form a division of the grid.
La taille des fenêtres est choisie de sorte que au plus deux signaux issus de deux sources soient présents dans chaque fenêtre.
The size of the windows is chosen such that no more than two signals from two sources are present in each window.
Le vecteur U ou les vecteurs U et V désignant le ou les vecteurs directionnels unitaires formé par le signal incident ou les signaux incidents par rapport au réseau sont ensuite extraits (ou estimés), par tout moyen connu adapté.
The vector U or the vectors U and V designating the unitary directional vector(s) formed by the incident signal(s) relative to the array are next extracted (or estimated), using any suitable known means.
Une boucle est effectuée pour parcourir l’ensemble des fenêtres définissant le découpage de la grille.
A loop is formed to travel all of the windows defining the division of the grid.
Pour chaque fenêtre, une étape d’estimation du (des) signal (signaux) est mise en œuvre au moyen de l’espérance conditionnelle et des approximations que l’on peut y apporter pour le modèle spécifique des signaux.
For each window, a step for estimating the signal(s) is carried out using the conditional expectation and approximations that can be made thereto for the specific model of the signals.
Le traitement final se décompose en : - une étape non linéaire de décision de la situation en chaque case temps/fréquence : source 1 présente et source 2 présente, ou : source 1 présente et source 2 absente, ou : source 1 absente et source 2 présente, ou : source 1 absente et source 2 absente, puis - une étape de filtrage linéaire spécifique à la situation.
The final processing is broken down into:a nonlinear decision step of the situation in each time/frequency box: source 1 present and source 2 present, or: source 1 present and source 2 absent, or: source 1 absent and source 2 present, or source 1 absent and source 2 absent, thena linear filtering step specific to the situation.The obtained processing is nonbiased, practically optimal within the meaning of the mean quadratic error, and provides a time/frequency delimitation of the support of the signal to be estimated.
Les nervures verticales 64A forment ainsi une cavité au plus proche du stator permettant de l'accueillir une fois la machine 6 assemblée, et permettant de rigidifier le berceau 8 selon la direction parallèle à l'axe Y. Les deuxièmes nervures 64B s'étendent chacune verticalement entre le bord inférieur 46 et une paroi de fond 58 correspondante et contre un flanc transversal 54 correspondant.
The vertical ribs 64A thus form a cavity matching the stator as closely as possible, making it possible to receive the stator once the machine 6has been assembled and making it possible to add rigidity to the cradle 8in the direction parallel to the axis Y. The second ribs 64B each extend vertically between the lower edge 46and a corresponding base wall 58and against a corresponding transverse flank 54.
En variante, comme représenté à la figure 4, les deuxièmes nervures 64B se prolongent entre un flanc transversal 54 et la plus proche première nervure verticale 64A, ceci afin de rigidifier le berceau 8 selon une direction parallèle à l'axe X. Les troisièmes nervures 64C s'étendent verticalement entre le bord inférieur 46 et le bord supérieur 48 et contre chacun des flancs obliques additionnels 52 correspondants.
In a variant, as shown in FIG. 4, the second ribs 64B extend between a transverse flank 54and the closest first vertical rib 64A, so as to add rigidity to the cradle 8in a direction parallel to the axis X. The third ribs 64C extend vertically between the lower edge 46and the upper edge 48and against each of the corresponding additional oblique flanks 52.
Le fonctionnement du moteur électrique 6 est connu en soi, et dans la suite sera uniquement décrit le comportement mécanique du berceau 8 lorsque le moteur 6 est en fonctionnement.
The operation of the electric motor 6is known per se, and hereinafter solely the mechanical behavior of the cradle 8when the motor 6is operational will be described.
L'homme du métier comprendra l'intérêt de l'invention qui est d'alléger le berceau 8, de réduire l'amplitude des vibrations du berceau 8 et des paliers 16A et 16B, et de faciliter la maintenance du moteur électrique 6 par un démontage rendu plus facile du rotor 12.
A person skilled in the art will understand the benefit of the invention, which is to reduce the weight of the cradle 8, to reduce the amplitude of the vibrations of the cradle 8and of the bearings 16and 16B, and to facilitate the maintenance of the electric motor 6by means of easier disassembly of the rotor 12.
L'agencement de l'armature 40, en particulier des nervures de renfort verticales 64 et la forme octogonale du berceau 8 permettent d'alléger le berceau 8 par rapport au berceau selon l'état de la technique de forme sensiblement parallélépipédique.
The arrangement of the armature 40, in particular of the vertical reinforcement ribs 64and the octagonal shape of the cradle 8, makes it possible to reduce the weight of the cradle 8with respect to the cradle of the prior art of substantially parallelepipedic shape.
En effet, les angles biseautés du berceau selon l'invention permettent un allégement du berceau.
In effect, the beveled corners of the cradle according to the invention make it possible to reduce the weight of the cradle.
L'utilisation de paliers 16A et 16B de type à fixation par bride, comme représenté sur les figures 1 et 2, permet d'avoir une raideur des paliers plus importante dans la direction transversale parallèle à l'axe Y. En effet, les paliers du type à fixation au pied présentent une raideur transversale beaucoup plus faible que la raideur verticale, par exemple une raideur transversale équivalent à 40% seulement de la raideur verticale.
The use of bearings 16A and 16B of the flange-mounted type, as shown in FIGS. 1 and 2, makes it possible to provide a greater rigidity of the bearings in the transverse direction parallel to the axis Y. In effect, the bearings of the foot-mounted type have a transverse rigidity that is much lower than the vertical rigidity, for example a transverse rigidity equivalent to just 40% of the vertical rigidity.
Les paliers 16A et 16B de type à fixation par bride comme utilisés dans l'invention présentent une raideur transversale beaucoup plus proche de la raideur verticale, par exemple une raideur transversale équivalent à 80% de la raideur verticale.
The bearings 16A and 16B of flange-mounted type as used in the invention have a transverse rigidity much closer to the vertical rigidity, for example a transverse rigidity equivalent to 80% of the vertical rigidity.
L'homme du métier comprendra l'intérêt d'utiliser ce type de palier 16A et 16B du type à fixation par bride avec des raideurs transversales et verticales de valeur proche et homogène, évitant ainsi de dédoubler les fréquences propres en flexion du rotor dans le plan transversal et vertical.
A person skilled in the art will understand the benefit of using this type of bearing 16A and 16B of the flange-mounted type with transverse and vertical rigidities that are close to one another and uniform, thus preventing a splitting into two of the frequencies of the rotor in the event of deflection thereof in the transverse and vertical plane.
En évitant ce dédoublement des vitesses critiques à fortes vibrations de flexion du rotor 12 en rotation, on augmente la plage de vitesses de rotation confortables et sans risque du moteur électrique 6.
By avoiding this splitting into two of the critical speeds with strong vibrations of deflection of the rotor 12in rotation, the range of comfortable rotational speeds posing no risk to the electric motor 6is increased.
Pour le traitement des vibrations des paliers dans la direction axiale parallèle à l'axe X, les paliers 16A et 16B sont fixés par leur bride, qui représente une demi-circonférence, à une structure rigide et amovible, appelée chaise palier 15A, 15B.
For the treatment of the vibrations of the bearings in the axial direction parallel to the axis X, the bearings 16A and 16B are fixed by their flange, which represents a half-circumference, to a rigid and removable structure, referred to as a bearing support 15A, 15B.
La chaise palier 15A, 15B comprend une nervure verticale 72 avec un bord supérieur concave permettant d'accueillir la bride de fixation des paliers 16A, 16B.
The bearing support 15A, 15B comprises a vertical rib 72having an upper concave edge making it possible to receive the mounting flange of the bearings 16A, 16B.
Cette nervure est en appui sur la paroi de fond 58, ou fixée à la paroi de fond 58, et s'étend transversalement entre deux parois latérales 74 fixées aux parois latérales 60 du berceau 8.
This rib is in abutment against the base wall 58, or is fixed to the base wall 58, and extends transversely between two side walls 74fixed to the side walls 60of the cradle 8.
Les deux parois latérales 74 des chaises palier sont sensiblement de même dimension que les parois latérales 60, et sont fixées par vis ou boulons aux parois latérales 60.
The two side walls 74of the bearing supports are of substantially the same size as the side walls 60, and are fixed by screws or bolts to the side walls 60.