FR2668671A1 - Une methode pour synchroniser un recepteur avec un emetteur dans un systeme d'etalement de spectre par sequence directe. - Google Patents
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Abstract
Une méthode pour synchroniser un récepteur avec un émetteur dans un système d'étalement de spectre, ledit récepteur ayant une base de temps et recevant un signal étalé par séquence directe fourni par l'émetteur, la méthode comprenant une phase d'acquisition par recherche série suivie d'une phase de poursuite. Pendant la phase d'acquisition on effectue les étapes suivantes de détermination (670) d'un écart de fréquence entre une séquence pseudo-aléatoire engendrée par le récepteur et une séquence pseudo-aléatoire contenue dans le signal étalé reçu et d'asservissement (675) de la base de temps du récepteur pour annuler ledit écart de fréquence avant la phase de poursuite.
Description
Une méthode pour synchroniser un récepteur avec un émetteur dans un système d'étalement de spectre par séquence directe
L'invention concerne une méthode pour synchroniser un récepteur avec un émetteur dans un système d'étalement de spectre par séquence directe.
L'invention concerne une méthode pour synchroniser un récepteur avec un émetteur dans un système d'étalement de spectre par séquence directe.
L'étalement de spectre par séquence directe est une technique bien connue pour surmonter de hauts niveaux d'interférence qui sont rencontrés dans la transmission d'information numérique par des canaux non protégés, par exemple les canaux satellites.
Cette technique consiste à superposer à une sequence numérique à transmettre par le canal une séquence pseudo-aléatoire d'émission engendrée par l'émetteur et à moduler cette superposition pour la transmission. Le signal résultant transmis peut être démodule uniquement par un récepteur connaissant la séquence pseudo-aléatoire d'émission utilisée par l'émetteur.
On a représenté sur la figure 1 les éléments de base d'un système de communication numérique par étalement de spectre par séquence directe. Une séquence d'information numérique à transmettre est appliquée en entrée de l'émetteur 100 du système de communication, cette séquence étant restituée en sortie du récepteur 150 du système de communication. L'émetteur 100 et le récepteur 150 du système de communication comprennent respectivement un encodeur 110 et un décodeur 170 de canal, un modulateur 120 et un démodulateur 160 reliés respectivement en sortie de l'encodeur et entrée du décodeur, le modulateur étant relié au démodulateur par un canal de transmission 140.En plus de ces éléments, l'émetteur et le récepteur du système de communication comprennent deux générateurs de séquence pseudoaléatoire, l'un tel que 130 s'interfaçant avec le modulateur 120, l'autre tel que 180 s'interfaçant avec le démodulateur 160. Les générateurs 130,180 engendrent une même séquence pseudo-aléatoire qui est appliquée d'une part au niveau du modulateur pour fournir sur le canal de transmission un signal étalé et qui est enlevée d'autre part au signal reçu au niveau du démodulateur pour restituer l'information transmise dans le signal étalé.
Afin de pouvoir démoduler le signal reçu, il est nécessaire de synchroniser la séquence pseudoaléatoire engendrée au niveau du récepteur avec la séquence pseudo-aléatoire d'émission contenue dans le signal étalé reçu par le récepteur. Après que la synchronisation des deux générateurs de séquence pseudo-aléatoire est obtenue, la transmission effective de l'information peut commencer.
La synchronisation du récepteur consiste de façon connue en deux phases successives, une phase d'acquisition, par exemple par recherche série, suivie d'une phase de poursuite. L'ouvrage "Digital
Communications", John G. PROAKIS, Collection Mc Graw
Hill décrit en détail ces deux phases de la synchronisation.
Communications", John G. PROAKIS, Collection Mc Graw
Hill décrit en détail ces deux phases de la synchronisation.
La phase d'acquisition par recherche série, décrite à la page 134 de l'ouvrage indiqué précédemment, consiste généralement en une recherche, par pas d'exploration égale à une demi-période d'un échantillon de la séquence pseudo aléatoire générée, des alignements temporels possibles de la séquence pseudo-aléatoire générée par le récepteur par rapport à la séquence pseudo-aléatoire d'émission. Cette recherche est effectuée en comparant des échantillons de corrélation avec un seuil prédéterminé et en décalant temporellement la séquence pseudo-aléatoire générée par rapport à la séquence pseudo-aléatoire d'émission tant qu'un échantillon de corrélation n'a pas dépassé le seuil. Les échantillons de corrélation sont obtenus en mesurant l'énergie du signal de produit resultant de la multiplication du signal étalé avec la séquence pseudo-aléatoire générée.Le décalage temporel de la séquence pseudo-aléatoire générée est obtenue, par exemple, en appliquant des retards successifs à la base de temps du récepteur, laquelle commande le générateur de séquence pseudo-aléatoire du récepteur.
Lorsqu'une corrélation est détectée, l'étape d'acquisition fournit une synchronisation grossière pour laquelle la phase de la séquence pseudo-aléatoire engendrée par le recepteur est amenée sensiblement en coïncidence avec la phase de la séquence pseudoaléatoire d'émission. L'étape de poursuite affine la synchronisation grossière en asservissant la base de temps du récepteur à un signal d'erreur au moyen d'un filtre de boucle.
Toutefois, lorsque les bases de temps commandant les générateurs de séquences pseudoaléatoire de l'émetteur et du récepteur ont une fréquence différente, la synchronisation du récepteur devient difficile voire même impossible du fait que pendant la phase de poursuite, le récepteur Erd l'information de synchronisation grossière. La phase d'acquisition doit alors être reprise et dans le meilleur des cas, le récepteur ne parvient à se synchroniser qu'au bout de plusieurs tentatives.
Cette différence de frequence des bases de temps de l'émetteur et du récepteur peut résulter d'une différence entre les fréquences nominales des oscillateurs fournissant leur base de temps respective, due aux écarts de tolérance sur ces composants. Par ailleurs cet écart varie sensiblement avec la température.
Une autre de cause de la différence de fréquence des bases de temps de l'émetteur et du recepteur est l'incertitude sur la valeur du debit de la séquence d'information en entrée de l'émetteur.
Cette incertitude resulte en particulier des normes imposes à l'émetteur. Ainsi, la frequence de la base de temps de l'émetteur devant être un multiple du débit d'information, une variation du débit d'information entraîne une variation de la fréquence de la base de temps de l'émetteur.
Encore une autre cause de la différence de fréquence des bases de temps de l'émetteur et du récepteur reside dans l'existence d'une vitesse relative entre l'émetteur et le récepteur dans le cas d'une transmission par satellite défilant. Cette vitesse relative cause un effet Doppler qui est à l'origine d'un écart de fréquence des bases de temps.
Pour surmonter ces difficultés, on a adopté des solutions spécifiques à chaque cas cité. Ainsi, dans l'ordre, on a recours à des oscillateurs plus précis mais dont le coût est três élevé, à un tramage plesiochrone de l'information mais qui entraîne la complication des appareillages d'émission et de réception, à l'utilisation d'une information de vitesse relative pour annuler en réception l'écart de fréquence apparent mais cette information n'est pas toujours disponible. Enfin, une solution connue applicable à tous les cas cités consiste à augmenter la plage d'accrochage du filtre de boucle. Cependant cette adaptation pénalise fortement la stabilité de la synchronisation et n'est pas adaptée lorsque le rapport signal/bruit pour le signal étale transmis est faible.
Ainsi, les solutions connues ne donnent pas entière satisfaction puiqu'elles entraînent soit une augmentation importante du coût des matériels, soit une complexité accrue de ceux-ci, soit une dégradation des performances d'autres parties du système de communication.
L'invention a pour objet de pallier les inconvénients précités en proposant une méthode pour synchroniser un récepteur avec un émetteur dans un système d'étalement de spectre, ledit récepteur ayant une base de temps et recevant un signal étalé par séquence directe, la méthode comprenant une phase d'acquisition par recherche serie suivie d'une phase de poursuite, remarquable en ce que pendant la phase d'acquisition
on effectue les etapes suivantes:
- détermination d'un écart de fréquence entre une séquence pseudo-aléatoire engendrée par le récepteur et une sequence pseudo-aléatoire contenue dans le signal étalé reçu;
- asservissement de la base de temps du récepteur pour annuler ledit écart de fréquence avant la phase de poursuite.
on effectue les etapes suivantes:
- détermination d'un écart de fréquence entre une séquence pseudo-aléatoire engendrée par le récepteur et une sequence pseudo-aléatoire contenue dans le signal étalé reçu;
- asservissement de la base de temps du récepteur pour annuler ledit écart de fréquence avant la phase de poursuite.
La méthode selon l'invention permet donc un passage fiable de la phase d'acquisition à la phase de poursuite même lorsque les bases de temps commandant les générateurs de séquences pseudo-aléatoires dans l'émetteur et dans le récepteur ont des fréquences différentes. L'écart de fréquence ayant été annulé avant la phase de poursuite, l'accrochage du filtre de boucle peut s'effectuer de façon fiable.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation préférentiel de l'invention illustrée par des dessins dans lesquels:
- la figure 1 représente schematiquement un système de communication comprenant un émetteur et un récepteur utilisant l'étalement de spectre;
- la figure 2 représente schématiquement une partie du récepteur du système de communication représente en figure 1;
- la figure 3 est un chronogramme dans lequel apparaît la base de temps du récepteur;
- la figure 4 représente schématiquement un filtre de boucle du récepteur;
- la figure 5 illustre la détection d'une corrélation;
- la figure 6 est un organigramme illustrant les étapes de la méthode de synchronisation du récepteur selon l'invention.
- la figure 1 représente schematiquement un système de communication comprenant un émetteur et un récepteur utilisant l'étalement de spectre;
- la figure 2 représente schématiquement une partie du récepteur du système de communication représente en figure 1;
- la figure 3 est un chronogramme dans lequel apparaît la base de temps du récepteur;
- la figure 4 représente schématiquement un filtre de boucle du récepteur;
- la figure 5 illustre la détection d'une corrélation;
- la figure 6 est un organigramme illustrant les étapes de la méthode de synchronisation du récepteur selon l'invention.
En se reportant à la figure 2, on a représenté les éléments du récepteur 150 intervenant pendant la phase d'acquisition du processus de synchronisation. Ces éléments constituent en partie l'interface entre le générateur 180 de séquences pseudo-aléatoires et le démodulateur 160 représenté en figure 1. Dans la suite de ltexposé, on considèrera que le générateur 180 engendre des séquences pseudoaléatoires courtes ou moyennes.
Le générateur 180 engendre une séquence pseudo-aléatoire dont les éléments ont deux états possibles, par exemple +1 et -1, la séquence ayant une période finie L. Le générateur 180 est commandé par un signal d'horloge H définissant une base de temps. A chaque front montant du signal d'horloge H, c'est-àdire au rythme d'une fréquence récepteur Fr (Fr=1/Tr où
Tr représente la période d'horloge du récepteur), le générateur 180 fournit un élement Pn de la séquence pseudo-aléatoire.
Tr représente la période d'horloge du récepteur), le générateur 180 fournit un élement Pn de la séquence pseudo-aléatoire.
Le générateur 130 de séquence de l'émetteur 100 fournit une séquence pseudo-aléatoire identique à la séquence pseudo-aleatoire genéree dans le récepteur 150. Le générateur 130 est commande par un signal d'horloge dont la période est Te, pouvant être différente de Tr.
Nous allons maintenant décrire le processus de synchronisation du récepteur 150 avec l'émetteur 100. Le récepteur 150 reçoit en entrée un signal étalé par séquence directe fourni par l'émetteur 100. Le récepteur 150 effectue sur le signal étalé reçu un premier traitement correspondant à la phase d'acquisition, qui est réalisé par exemple de façon numérique.
Préalablement au démarrage de la phase d'acquisition, le signal étalé reçu par le récepteur est transposé à la fréquence nulle. On a représenté, sur la figure 2, par r(t) l'enveloppe complexe du signal étalé reçu. Le signal r(t) est ensuite échantillonné dans un échantillonneur bloqueur 200 à chaque front notant du signal d'horloge H pour fournir des échantillons complexes r(k).
Les échantillons complexes r(k) et les élements Pn de la séquence pseudo-aléatoire générée par le générateur de séquence 180 sont fournis à un corrélateur. Le corrélateur comprend un multiplieur 205 qui multiplie un échantillon complexe r(k) avec un élément Pn de la séquence pseudo-aléatoire en réponse à chaque front montant du signal d'horloge H. Les éléments de produit sont fournis d'une part à une partie 220 de calcul d'un signal d'erreur pour la phase poursuite et d'autre part à une partie de calcul de l'énergie du signal étale. La partie 220 de calcul du signal d'erreur pour la phase poursuite, ne concernant pas directement l'invention, ne sera pas decrite par la suite.
La partie de calcul de l'énergie du signal étalé comprend un premier accumulateur 210, un multiplieur 230 et un second accumulateur 240 relies dans l'ordre en série. Les éléments de produit sont fournis à l'accumulateur 210 pour être accumulés G fois où G représente le gain d'étalement du système d'étalement de spectre. L'accumulateur 210 fournit au rythme 1/GTr des premiers éléments accumulés Ye. Les premiers éléments accumulés Ye sont fournis d'une part au démodulateur 160 et d'autre part au multiplieur 230.
Le multiplieur 230 effectue un élévation au carré des premiers éléments accumulés et fournit le résultat de cette opération à l'accumulateur 240. Les premiers éléments accumulés élévés au carre sont de nouveau accumulés K fois dans l'accumulateur 240.
L'accumulateur 240 fournit en sortie des échantillons de corrélation Zm pour lesquels le rapport signal/bruit est rendu minimum en choisissant convenablement le paramètre K. Un séquenceur 260 commande par le signal d'horloge H initialise les accumulateura~210,240 après chaque opération d'accumulation.
Les échantillons de corrélation Zm sont ensuite fournis, au rythme 1/NTr (N=GK) à une partie 250 de gestion de l'acquisition qui constitue l'élément essentiel de l'invention. La partie 250 de gestion de l'acquisition a pour rôle de gérer la phase d'acquisition, d'estimer un écart de fréquence entre la séquence pseudo-aléatoire engendrée par le récepteur et la séquence pseudo-aléatoire d'émission contenue dans le signal étale reçu à partir des échantillons de corrélation Zm, et d'éliminer cet écart de fréquence préalablement à la phase de poursuite en asservissant la base de temps du récepteur.
La partie 250 de gestion d'acquisition est reliée à un circuit 270 de décalage d'horloge et à un filtre de boucle 290. Le filtre de boucle est par ailleurs relié à la partie 220 de calcul du signal d'erreur en mode poursuite. La base de temps du récepteur est fournie par un oscillateur 280 commande numériquement par le filtre de boucle 290.
L'oscillateur 280 fournit un signal d'horloge de référence HO au circuit 270 de décalage d'horloge. A partir du signal d'horloge HO, le circuit 270 de décalage d'horloge fournit le signal d'horloge H commandant ltechantillonneur bloqueur 200, le générateur 180 de séquence pseudo-aleatoire, le séquenceur 260 et le premier accumulateur 210.
Le signal d'horloge de référence HO fourni par 1'oscillateur 280 a une fréquence deux fois supérieure à celle du signal d'horloge H fourni par le circuit 270 de décalage d'horloge, ainsi que cela est represente sur la figure 3. Ainsi que cela sera décrit par la suite, la partie 250 de gestion d'acquisition délivre un signal-de commande de décalage représenté sur la figure 3, qui est fourni sur une entre de commande du circuit 270 de décalage d'horloge.Lorsque le circuit 270 de decalage d'horloge reçoit une commande de decalage, il retarde la base de temps du récepteur représenté par le signal d'horloge H d'un temps Tr/2 équivalent à une demi-période du signal
d'horloge de réference. Par ailleurs l'oscillateur 280
génère un signal d'horloge de référence HO dont la
frequence varie lineairement avec la valeur Sn
appliquée à son entrée de commande. On conviendra par
la suite, que si la valeur Sn est nulle, la fréquence
du signal d'horloge de référence HO est egale à 2/Tr et
la fréquence du signal d'horloge H est égale à l/Tr.
d'horloge de réference. Par ailleurs l'oscillateur 280
génère un signal d'horloge de référence HO dont la
frequence varie lineairement avec la valeur Sn
appliquée à son entrée de commande. On conviendra par
la suite, que si la valeur Sn est nulle, la fréquence
du signal d'horloge de référence HO est egale à 2/Tr et
la fréquence du signal d'horloge H est égale à l/Tr.
La valeur Sn appliquée en entrée de
l'oscillateur 280 est fournie par le filtre de boucle
290 dont un exemple de realisation est représente en
figure 4. Comme cela est bien connu par l'homme de
l'art, le filtre de boucle est un filtre de premier
ordre paramètre par deux constantes de filtrage A et B
(où A et B sont deux constantes positives très
inférieures à 1 avec A beaucoup plus grand que B) et
comporte un registre 295 pour charger directement une
fréquence de décalage Fd qui sera explicitée plus loin
ainsi qu'un moyen 296 de commande de filtre permettant
d'inhiber la fonction filtrage du filtre de boucle.Le
moyen 296 de commande de filtre reçoit en entrée d'une
part le signal d'erreur En fourni par la partie 220 de
calcul du signal d'erreur en mode poursuite, et d'autre
part, un signal d'amplitude nulle représenté par 0. Le
filtre de boucle reçoit par ailleurs un signal de
commande de configuration ainsi que la valeur de la
fréquence de décalage Fd precitée qui sont fournis par
la partie 250 de gestion d'acquisition. En fonction de
l'état du signal de configuration, le filtre de boucle
est utilisé en mode acquisition ou en mode poursuite.
l'oscillateur 280 est fournie par le filtre de boucle
290 dont un exemple de realisation est représente en
figure 4. Comme cela est bien connu par l'homme de
l'art, le filtre de boucle est un filtre de premier
ordre paramètre par deux constantes de filtrage A et B
(où A et B sont deux constantes positives très
inférieures à 1 avec A beaucoup plus grand que B) et
comporte un registre 295 pour charger directement une
fréquence de décalage Fd qui sera explicitée plus loin
ainsi qu'un moyen 296 de commande de filtre permettant
d'inhiber la fonction filtrage du filtre de boucle.Le
moyen 296 de commande de filtre reçoit en entrée d'une
part le signal d'erreur En fourni par la partie 220 de
calcul du signal d'erreur en mode poursuite, et d'autre
part, un signal d'amplitude nulle représenté par 0. Le
filtre de boucle reçoit par ailleurs un signal de
commande de configuration ainsi que la valeur de la
fréquence de décalage Fd precitée qui sont fournis par
la partie 250 de gestion d'acquisition. En fonction de
l'état du signal de configuration, le filtre de boucle
est utilisé en mode acquisition ou en mode poursuite.
ainsi pour un premier état (Etat 1) du signal de
configuration, le moyen 296 de commande de filtre
inhibe la fonction de filtrage pour prendre en compte
le signal d'amplitude nulle de sorte que le filtre de
boucle fournit en sortie une valeur Sm indépendante du
signal d'erreur En. Pour un second etat (Etat O) du
signal de configuration, le moyen 296 de commande de filtre rétablit la fonction de filtrage pour que le filtre de boucle fournisse en sortie une valeur Sn définie par les relations suivantes:
Sn = A.En + Wn-l
Wn = Wn-l + B.En
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement de la partie 250 de gestion d'acquisition en se référant à la figure 6 qui est un organigramme sous forme d'enchaînement de blocs.La partie 250 de gestion d'acquisition est de préférence réalisée sous la forme d'une séquence d'instructions chargées dans une unite de traitement et de calcul telle qu'un microprocesseur.
configuration, le moyen 296 de commande de filtre
inhibe la fonction de filtrage pour prendre en compte
le signal d'amplitude nulle de sorte que le filtre de
boucle fournit en sortie une valeur Sm indépendante du
signal d'erreur En. Pour un second etat (Etat O) du
signal de configuration, le moyen 296 de commande de filtre rétablit la fonction de filtrage pour que le filtre de boucle fournisse en sortie une valeur Sn définie par les relations suivantes:
Sn = A.En + Wn-l
Wn = Wn-l + B.En
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement de la partie 250 de gestion d'acquisition en se référant à la figure 6 qui est un organigramme sous forme d'enchaînement de blocs.La partie 250 de gestion d'acquisition est de préférence réalisée sous la forme d'une séquence d'instructions chargées dans une unite de traitement et de calcul telle qu'un microprocesseur.
Au début du processus de synchronisation du récepteur, la partie 250 de gestion d'acquisition effectue un premier traitement d'initialisation correspondant au bloc 600 en configurant le filtre de boucle par l'envoi du signal de configuration placé dans le premier état, en chargeant une valeur de fréquence de décalage Fd nulle dans le registre 295 et en initialisant un compteur de décalage Cpt.
Ensuite, la partie 250 de gestion d'acquisition recherche une corrélation du signal étalé reçu avec sa base de temps en prélevant successivement les échantillons de corrélations Zm fournis par le second accumulateur 240, cette étape correspondant au bloc 605. Chaque échantillon de corrélation préleve est compare à un seuil préétabli, cette étape etant réalisée dans le bloc 610. Si l'échantillon de corrélation ne dépasse pas le seuil préétabli, la partie 250 de gestion d'acquisition compare, dans le bloc 620, le contenu du compteur Cpt à la valeur l0.L (L étant la longueur en nombre d'échantillons de la séquence pseudo-aléatoire géneree) pour tester la présence d'un signal étalé. Bien entendu la constante 10 a été choisie arbitrairement.Si le contenu du compteur Cpt est superieur à dix longueurs de séquence, le processus de synchronisation est repris dans le bloc 600. Si le contenu du compteur Cpt est inférieur à 10.L, la partie 250 de gestion d'acquisition, dans le bloc 625, incrémente d'une unité le contenu du compteur Cpt et envoie au circuit 270 de décalage d'horloge un signal de decalage comme indiqué précédemment. Le processus d'acquisition retourne ensuite au bloc 605 de prélèvement d'un échantillon.
Ainsi les étapes symbolisées par les blocs 600 à 625 ont pour but de détecter une première corrélation du signal reçu avec la base de temps du récepteur par comparaison des échantillons de corrélation avec un seuil et décalage, par pas d'exploration de Tr/2, du signal d'horloge H.
Lorsqu'une corrélation est détectée, c'est-àdire lorsque l'échantillon de corrélation courant dépasse le seuil dans le bloc 610, la partie 250 de gestion d'acquisition initialise de nouveau le compteur
Cpt dans le bloc 630. Les échantillons de corrélation suivants sont prélevés dans le bloc 635 et comparés succéssivement au seuil dans le bloc 640. Tant que l'échantillon courant est inférieur au seuil, la partie 250 de gestion d'acquisition incrémente le contenu du compteur Cpt d'une unité et envoie une commande de décalage au circuit 270 de décalage d'horloge dans le bloc 650. Avant chaque incrémentation du contenu au compteur Cpt, la partie 250 de gestion d'acquisition compare le contenu du compteur Cpt à une valeur maximale possible de longueur de séquence Dmax dans l'étape 645.Si le contenu du compteur Cpt dépasse cette valeur Dmax, le processus d'acquisition est repris completement à partir du bloc 600. Une valeur de seuil trop grande, pour la détection d'une corrélation, peut être à l'origine de ce dépassement. Après incrémentation du contenu du compteur et décalage de la base de temps dans le bloc 650, le processus d'acquisition reprend au bloc 635.
Cpt dans le bloc 630. Les échantillons de corrélation suivants sont prélevés dans le bloc 635 et comparés succéssivement au seuil dans le bloc 640. Tant que l'échantillon courant est inférieur au seuil, la partie 250 de gestion d'acquisition incrémente le contenu du compteur Cpt d'une unité et envoie une commande de décalage au circuit 270 de décalage d'horloge dans le bloc 650. Avant chaque incrémentation du contenu au compteur Cpt, la partie 250 de gestion d'acquisition compare le contenu du compteur Cpt à une valeur maximale possible de longueur de séquence Dmax dans l'étape 645.Si le contenu du compteur Cpt dépasse cette valeur Dmax, le processus d'acquisition est repris completement à partir du bloc 600. Une valeur de seuil trop grande, pour la détection d'une corrélation, peut être à l'origine de ce dépassement. Après incrémentation du contenu du compteur et décalage de la base de temps dans le bloc 650, le processus d'acquisition reprend au bloc 635.
Lorsqu'une seconde corrélation est detectée, c'est-à-dire qu'un échantillon de corrélation courant depasse le seuil dans le bloc 640, la partie 250 de gestion d'acquisition compare le contenu du compteur
Cpt à une valeur minimale possible de longueur de séquence Dmin dans le bloc 660. Si le contenu du compteur est inférieur à la valeur Dmin le processus d'acquisition est repris complètement depuis le bloc 600. Une valeur de seuil trop faible peut être à l'origine d'une détection de corrélation non significative. Si le contenu du compteur Cpt est supérieur à la valeur Dmin, la partie 250 de gestion d'acquisition détermine une fréquence de décalage Fd à partir du contenu du compteur Cpt dont la valeur à cet instant est représentée par D. Cette fréquence de décalage Fd peut être représentée par l'expression (ver) - (1/Te), soit un écart de fréquence, ou Tr et
Te représentent respectivement une période de la base de temps du récepteur et une période de la base de temps de l'émetteur. Ainsi les étapes symbolisées par les blocs 640 à 670 ont pour but de comptabiliser les retards successifs appliqués à la base de temps du récepteur entre deux détections successives d'une corrélation et estimer un écart de fréquence entre la fréquence de la base de temps de l'émetteur et la fréquence de la base de temps du récepteur à partir du résultat de la comptabilisation.
Cpt à une valeur minimale possible de longueur de séquence Dmin dans le bloc 660. Si le contenu du compteur est inférieur à la valeur Dmin le processus d'acquisition est repris complètement depuis le bloc 600. Une valeur de seuil trop faible peut être à l'origine d'une détection de corrélation non significative. Si le contenu du compteur Cpt est supérieur à la valeur Dmin, la partie 250 de gestion d'acquisition détermine une fréquence de décalage Fd à partir du contenu du compteur Cpt dont la valeur à cet instant est représentée par D. Cette fréquence de décalage Fd peut être représentée par l'expression (ver) - (1/Te), soit un écart de fréquence, ou Tr et
Te représentent respectivement une période de la base de temps du récepteur et une période de la base de temps de l'émetteur. Ainsi les étapes symbolisées par les blocs 640 à 670 ont pour but de comptabiliser les retards successifs appliqués à la base de temps du récepteur entre deux détections successives d'une corrélation et estimer un écart de fréquence entre la fréquence de la base de temps de l'émetteur et la fréquence de la base de temps du récepteur à partir du résultat de la comptabilisation.
Nous allons maintenant expliciter la relation entre la fréquence de décalage Fd fournie par la partie 250 de gestion d'acquistion et la valeur D représentant le contenu du compteur Cpt au moment d'une seconde détection de corrélation pendant la phase d'acquisition.
On considère que la corrélation détectée à l'instant t peut être mise sous la forme suivante: R( t/Te - t/Tr + T ) + n(t) où
est un terme de déphasage aléatoire;
n(t) est un terme de bruit dû au bruit thermique du canal de transmission. On supposera que ce terme est nul dans ce qui suit.
est un terme de déphasage aléatoire;
n(t) est un terme de bruit dû au bruit thermique du canal de transmission. On supposera que ce terme est nul dans ce qui suit.
est approximativement la fonction d'autocorrélation de la séquence pseudo-aléatoire et a une periodicite L (L étant la longueur de la séquence pseudo-aléatoire en nombre d'élément de séquence). La forme de R(t ) est représentée en figure 5. Lorsque la partie de gestion d'acquisition détecte une première corrélation dans le bloc 610, on considère que l'on se place à l'origine des temps (t=0). Après une première itération dans la boucle formée par l'enchaînement des blocs 650,635 c'est-à-dire à l'instant N.Tr, la base de temps (Signal d'horloge H) du recepteur à éte retardée d'une période Tr/2. Par conséquent à l'instant t = N.Tr, e = NTr/Te - NTr/Tr - 1/2.
Après D itérations, c'est-à-dire à l'instant
DNTr, # = DNTr/Te - DNTr/Tr - D/2.
DNTr, # = DNTr/Te - DNTr/Tr - D/2.
A l'instant t = DNTr, une seconde corrélation est détectee 1ans le bloc 640 et on peut considerer que = -L. On obtient ainsi la relation suivante:
DNTr( 1/Te - l/Tr) - D/2 = -L soit
Fd = Fr(D/2 - L) / ND où
Fr est l'inverse de la période d'un échantillon de la séquence pseudo-aléatoire générée (Fr = l/Tr)
D est le nombre de retards comptabilisés;
L est la longueur de la séquence pseudoaléatoire genérée;
N est une constante de corrélation (N = GK).
DNTr( 1/Te - l/Tr) - D/2 = -L soit
Fd = Fr(D/2 - L) / ND où
Fr est l'inverse de la période d'un échantillon de la séquence pseudo-aléatoire générée (Fr = l/Tr)
D est le nombre de retards comptabilisés;
L est la longueur de la séquence pseudoaléatoire genérée;
N est une constante de corrélation (N = GK).
Par conséquent la frequence de décalage Fd, ou écart de fréquence, est directement liée à la valeur de comptage D des retards appliqués à la base de temps du récepteur pour détecter deux corrélations successives. La partie 250 de gestion d'acquisition envoie la valeur Fd et le signal de configuration placé dans le second état au filtre de boucle 290, dans le bloc 675. En réponse au signal de configuration placé dans le second etat, le filtre de boucle 290 charge la valeur Fd dans le registre 295 et fournit en sortie une valeur Sn asservissant l'oscillateur 280 pour eliminer l'écart de fréquence Fd avant la phase de poursuite.
En se reportant à la figure 5, on a représenté la fonction d'autocorrélation selon trois cas de figure correspondant respectivement au cas ou les bases de temps de l'émetteur et du récepteur sont identiques (Fd=0), au cas où la base de temps de l'émetteur est moins rapide que la base de temps du récepteur (Fe < Fr), et au cas où la base de temps de 1'émetteur est plus rapide que la base de temps du récepteur (Fe > Fr). Suivant les cas de figure, la valeur de D est égale, inférieure ou supérieure à l'écart (2L) entre deux corrélations succéssives. La fréquence de décalage Fd calculée à partir de la valeur D qui est appliquee en entre de l'oscillateur commandé numérique corrige l'écart entre la fréquence de la base de temps de l'émetteur et la fréquence de la base de temps du recepteur en augmentant ou en diminuant cette dernière en fonction du signe de la valeur Fd.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et on pourra prévoir d'autres modes de réalisation de l'invention sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Claims (3)
1. ) Une méthode pour synchroniser un recepteur (150) avec un émetteur (100) dans un système d'étalement de spectre, ledit recepteur ayant une base de temps H et recevant un signal étalé par sequence directe fourni par l'émetteur, la méthode comprenant une phase d'acquisition par recherche série suivie d'une phase de poursuite, caractérisée en ce que pendant la phase d'acquisition on effectue les étapes suivantes:
- détermination (670) d'un ecart de fréquence entre une séquence pseudo-aléatoire engendre par le récepteur et une séquence pseudo-aléatoire contenue dans le signal étalé reçu;
- asservissement (675) de la base de temps du recepteur pour annuler ledit écart de fréquence avant la phase de poursuite.
2. ) Une méthode selon la revendication 1 dans laquelle la détermination d'un écart de fréquence comprend les étapes suivantes:
- recherche (610) d'une corrélation du signal étalé reçu avec la base de temps du recepteur, par pas d'exploration, en appliquant (650) des retards successifs à la base de temps en reponse à la détection d'une première corrélation;
- comptabilisation (650) des retards successifs appliqués à la base de temps du récepteur depuis la détection de la première corrélation jusquta une nouvelle détection (640) de corrélation;
- calcul (670) de l'écart de fréquence a partir de ladite comptabilisation de retards successifs.
3. ) Une méthode selon la revendication 2 dans laquelle ledit écart de fréquence est obtenu à partir de la relation:
Fd = Fr(D/2 - L) / ND où
Fr est l'inverse de la période d'un échantillon de la séquence pseudo-aléatoire générée;
D est le nombre de retards comptabilisés;
L est la longueur de la séquence pseudoaléatoire généree;
N est une constante de corrélation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9013519A FR2668671A1 (fr) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Une methode pour synchroniser un recepteur avec un emetteur dans un systeme d'etalement de spectre par sequence directe. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9013519A FR2668671A1 (fr) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Une methode pour synchroniser un recepteur avec un emetteur dans un systeme d'etalement de spectre par sequence directe. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2668671A1 true FR2668671A1 (fr) | 1992-04-30 |
Family
ID=9401747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9013519A Pending FR2668671A1 (fr) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Une methode pour synchroniser un recepteur avec un emetteur dans un systeme d'etalement de spectre par sequence directe. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2668671A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1128568A3 (fr) * | 2000-02-16 | 2003-09-17 | Nec Corporation | Appareil de synchronisation de communication à spectre étalé utilisant un décalage de fréquence |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3025326A1 (de) * | 1980-07-04 | 1982-01-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Nach dem dll-prinzip arbeitender phasennachfuehrregelkreis |
-
1990
- 1990-10-31 FR FR9013519A patent/FR2668671A1/fr active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3025326A1 (de) * | 1980-07-04 | 1982-01-21 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Nach dem dll-prinzip arbeitender phasennachfuehrregelkreis |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1128568A3 (fr) * | 2000-02-16 | 2003-09-17 | Nec Corporation | Appareil de synchronisation de communication à spectre étalé utilisant un décalage de fréquence |
| US7120192B2 (en) | 2000-02-16 | 2006-10-10 | Nec Corporation | Spectrum spread communication synchronization establishing apparatus using frequency offset and receiver with the same |
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