FR2746988A1 - Phase setting method for emitted signal and received signal - Google Patents

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Abstract

The method involves receiving a signal and setting the phase of a clock signal (3), which is generated at a frequency which is a multiple of the emitted frequency. The rank (23) pulse of the setting-in-phase clock signal, which is approximately coincident with the pulse of the emitted, transmitted and received clock signal (2), is determined for each period (Te) of the clock, over several such periods. The mean of these ranks is determined, and the reception clock signal (4) is generated at the same frequency as the emission signal, but shifted into phase. The rank of the pulse, nearest to the first emission signal pulse received, defines a median rank value.

Description

Procédé de mise en phase, pour transmission de données, d'un signal émis et d'un signal transmis et reçu correspondant, et système pour la mise en oeuvre du procédé.Method for phasing, for data transmission, a transmitted signal and a corresponding transmitted and received signal, and system for implementing the method.

Dans le domaine des transmissions numériques de données, L'émission de signaux porteurs desdites données, généralement regroupées par paquets pour une transmission rapide se fait au rythme d'un signal électrique d'une horloge d'émission comprenant des tops d'horloge qui s'effectuent à une fréquence donnée.In the field of digital data transmissions, the transmission of signals carrying said data, generally grouped together in packets for rapid transmission, takes place at the rate of an electrical signal from a transmission clock comprising clock ticks which s 'perform at a given frequency.

Une réception des données ainsi transmises nécessite une récupération au préalable du rythme de l'horloge d'émission et plus particulièrement des instants auxquels se produisent les tops de l'horloge d'émission et dépendant d'une grandeur physique appelée phase.A reception of the data thus transmitted requires a prior recovery of the rhythm of the transmission clock and more particularly of the instants at which the tops of the transmission clock occur and depending on a physical quantity called phase.

D'une manière générale, la transmission des signaux introduit du bruit qui se superpose au signal émis et perturbe le signal reçu, alors égal au signal émis mais bruité. Cette perturbation se traduit en particulier par un léger décalage aléatoire de la phase du signal reçu par rapport à la phase du signal émis.In general, the transmission of signals introduces noise which is superimposed on the transmitted signal and disturbs the received signal, which is then equal to the transmitted signal but noisy. This disturbance results in particular in a slight random shift of the phase of the received signal with respect to the phase of the transmitted signal.

Dans ce cas, afin de récupérer correctement les données transmises, on peut vouloir recaler la phase du signal reçu après transmission sur la phase du signal émis pour la transmission. A cet effet, certaines données de synchronisation, prévues pour être transmises avant les données utiles du signal transmis1 peuvent alimenter, côté réception, un dispositif électronique de mise en phase, comprenant un système à boucle d'asservissement de phases fonctionnant à la fréquence de l'horloge d'émission. Celui-ci met en phase le signal émis et le signal reçu correspondant à l'aide des données de synchronisation non utiles, mais après une étape transitoire. De ce fait, le processus de synchronisation est lent. Or la rapidité de transmission, notamment par paquets, impose une durée de mise en phase beaucoup plus courte. In this case, in order to correctly recover the transmitted data, you may want to readjust the phase of the signal received after transmission to the phase of the signal sent for transmission. To this end, certain synchronization data, intended to be transmitted before the useful data of the transmitted signal1 can supply, on the reception side, an electronic phasing device, comprising a phase-locked loop system operating at the frequency of 1 'transmission clock. This phase the transmitted signal and the corresponding received signal using non-useful synchronization data, but after a transient step. As a result, the synchronization process is slow. However, the speed of transmission, especially in packets, imposes a much shorter phasing time.

Une autre solution consiste à utiliser deux horloges Hem et Hrec, respectivement associées à l'appareil d'émission et à l'appareil de réception, et fonctionnant à une même fréquence.Another solution consists in using two Hem and Hrec clocks, respectively associated with the transmitting and receiving apparatus, and operating at the same frequency.

L'appareil de réception comprend un filtre à bande étroite, dispositif électronique destiné à éliminer les composantes fréquentielles d'un signal comprises dans un étroit domaine fréquentiel préétabli, et un système à boucle de phase, pouvant mettre en phase deux signaux par asservissement.The reception apparatus comprises a narrow band filter, an electronic device intended to eliminate the frequency components of a signal included in a narrow predetermined frequency domain, and a phase loop system, capable of putting two signals into phase by slaving.

Pour la mise en phase, après transmission, du signal émis et du signal reçu correspondant, un signal de l'horloge d'émission est transmis à l'appareil de réception et passe à travers le filtre à bande étroite, ce qui a pour effet de diminuer le bruit superposé au signal d'horloge lors de sa transmission par élimination de composantes fréquentielles gênantes.For the phasing, after transmission, of the transmitted signal and the corresponding received signal, a signal from the transmission clock is transmitted to the reception device and passes through the narrow band filter, which has the effect of to reduce the noise superimposed on the clock signal during its transmission by elimination of annoying frequency components.

Le signal de l'horloge d'émission Hem ainsi débruité après transmission et réception, ainsi que le signal de l'horloge de réception Hrec sont alors introduits dans le système à boucle qui met en phase les deux signaux par asservissement.The signal from the emission clock Hem thus denoised after transmission and reception, as well as the signal from the reception clock Hrec are then introduced into the loop system which puts the two signals in phase by slaving.

Cette solution donne un résultat satisfaisant mais elle est également très coûteuse en temps.This solution gives a satisfactory result but it is also very time consuming.

La présente invention propose une solution plus rapide pour recaler, après transmission, la phase du signal transmis et reçu sur la phase du signal émis correspondant.The present invention provides a faster solution for resetting, after transmission, the phase of the transmitted and received signal to the phase of the corresponding transmitted signal.

A cet effet, I'invention concerne un procédé de mise en phase, pour une transmission de données, d'un signal émis et d'un signal transmis et reçu correspondant, dans lequel l'émission s'effectuant à l'aide d'un signal d'horloge à une fréquence d'émission Fe, on détermine le déphasage entre ce signal d'horloge d'émission et le signal d'horloge d'émission transmis et reçu en réception, et on génère en réception un signal d'horloge de réception à une fréquence de réception Fr égale à la fréquence d'émission Fe avec des tops déphasés par rapport à ceux du signal d'horloge émis, transmis et reçus du déphasage déterminé et donc en phase avec ceux du signal d'horloge d'émission.To this end, the invention relates to a method for phasing, for a data transmission, a transmitted signal and a corresponding transmitted and received signal, in which the transmission is effected using a clock signal at a transmission frequency Fe, the phase difference between this transmission clock signal and the transmission clock signal transmitted and received on reception is determined, and a reception signal is generated on reception reception clock at a reception frequency Fr equal to the transmission frequency Fe with tops out of phase with those of the clock signal transmitted, transmitted and received of the determined phase shift and therefore in phase with those of the clock signal d 'program.

Avantageusement, pour générer le signal d'horloge de réception en phase avec signal d'horloge d'émission, - on génère, en réception, un signal d'horloge de mise en phase à une fréquence multiple de la fréquence d'émission Fmp = nFe, - on détermine, sur plusieurs périodes Te du signal d'horloge d'émission, transmis et reçu, et pour chacune de ces périodes Te, le rang dans la période du top du signal d'horloge de mise en phase sensiblement concomittant à un top du signal d'horloge d'émission, transmis et reçu, - on moyenne les rangs ainsi déterminés et - on génère en réception un signal d'horloge de réception à une fréquence de réception Fr égale à la fréquence d'émission Fe, avec des tops calés sur ceux du rang moyenné et donc en phase avec le signal d'horloge d'émission.Advantageously, in order to generate the reception clock signal in phase with transmission clock signal, - a reception clock signal for phasing at a frequency multiple of the transmission frequency Fmp = is generated. nFe, - it is determined, over several periods Te of the transmission clock signal, transmitted and received, and for each of these periods Te, the rank in the period of the top of the phasing clock signal substantially concomitant with a top of the transmission clock signal, transmitted and received, - the ranks thus determined are averaged and - a reception clock signal is generated on reception at a reception frequency Fr equal to the transmission frequency Fe, with tops aligned with those of the average rank and therefore in phase with the transmission clock signal.

De préférence, la fréquence du signal d'horloge de mise en phase Fmp est égale à n fois la fréquence du signal d'horloge d'émission Fe (Fmp = n
Fe), n étant un nombre entier.Preferably, the frequency of the phasing clock signal Fmp is equal to n times the frequency of the transmit clock signal Fe (Fmp = n
Fe), n being an integer.

De préférence encore, lorsque l'on reçoit, côté réception, un premier top de l'horloge d'émission, on attribue au top d'horloge de mise en phase sensiblement coïncidant temporellement avec le premier top reçu de l'horloge d'émission, un rang de valeur médiane.Preferably also, when a first top of the transmission clock is received on the reception side, the phasing clock top substantially coinciding in time with the first top received from the transmission clock is assigned , a rank of median value.

Grâce à cela, le moyennage est réaliste.Thanks to this, the averaging is realistic.

L'invention conceme également un système de mise en phase, pour transmission de données, d'un signal émis et d'un signal transmis et reçu correspondant, comprenant, du côté émission, une horloge d'émission et, du côté réception, des moyens de détermination du déphasage, entre le signal d'horloge d'émission, transmis et reçu et le signal d'horloge d'émission, et un générateur de signal d'horloge de réception contrôlé par lesdits moyens de détermination du déphasage. The invention also relates to a phasing system, for data transmission, of a transmitted signal and of a corresponding transmitted and received signal, comprising, on the transmission side, a transmission clock and, on the reception side, means for determining the phase shift, between the transmission clock signal, transmitted and received and the transmission clock signal, and a reception clock signal generator controlled by said means for determining the phase shift.

De préférence, lesdits moyens de détermination du déphasage comprennent un compteur, incrémenté par une horloge à la fréquence d'horloge de mise en phase Fmp, des moyens de détermination de l'état du compteur aux instants de réception des tops du signal d'horloge d'émission transmis et reçus, et donc de détermination du rang du top du signal d'horloge de mise en phase sensiblement concomittant à un top du signal d'horloge d'émission, transmis et reçu, un moyenneur, commandé par lesdits moyens de détermination, et un comparateur relié en entrée, au moyenneur et au compteur pour, en sortie, générer le signal d'horloge de réception.Preferably, said means for determining the phase shift comprise a counter, incremented by a clock at the clocking frequency of phasing Fmp, means for determining the state of the counter at the instants of reception of the clock signal tops transmission transmitted and received, and therefore determining the rank of the top of the phasing clock signal substantially concomitant with a top of the transmission clock signal, transmitted and received, an averager, controlled by said means of determination, and a comparator connected at input, to the averager and to the counter for, at output, generating the reception clock signal.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré du procédé de l'invention et du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente les étapes du procédé de mise en phase de l'invention et - la figure 2 représente un schéma bloc fonctionnel du dispositif de l'invention.The present invention will be better understood with the aid of the following description of a preferred embodiment of the method of the invention and of the device for implementing the method, with reference to the appended drawing in which - FIG. 1 represents the steps of the phasing process of the invention and - Figure 2 shows a functional block diagram of the device of the invention.

Le dispositif de mise en phase de l'invention (figure 2) est pourvu, côté émission, d'une horloge d'émission 5 émettant un signal 1 (figure 1) caractérisé par des tops émis à une fréquence d'émission Fe, autrement dit à une période Te.The phasing device of the invention (FIG. 2) is provided, on the transmission side, with an emission clock 5 emitting a signal 1 (FIG. 1) characterized by tops emitted at an emission frequency Fe, otherwise says at a period Te.

Le signal 1 de l'horloge d'émission 5 est transmis à un équipement de réception, non représenté, mais la transmission 20 introduit un bruit qui sesuperpose au signal 1 de l'horloge d'émission 5. De ce fait, le signal 2 de l'horloge d'émission tel que transmis et reçu, côté réception, est bruité. En l'occurrence, le bruit superposé comprend un déphasage 22 du signal d'horloge d'émission transmis et reçu 2 par rapport au signal 1 de l'horloge d'émission, c'est-à-dire un léger décalage temporel des tops du signal 2 par rapport aux tops du signal 1. Ainsi, pour mettre en phase le signal 2 avec le signal 1, c'est-à-dire pour recaler temporellement le signal 2 sur le signal 1, on élimine le bruit, autrement dit on détermine le déphasage 22 pour déphaser le signal 2 du déphasage 22 déterminé, ici par moyennage, comme cela va être plus précisément décrit.The signal 1 of the transmission clock 5 is transmitted to a reception equipment, not shown, but the transmission 20 introduces a noise which is superposed on the signal 1 of the transmission clock 5. Therefore, the signal 2 of the transmission clock as transmitted and received, on the reception side, is noisy. In this case, the superimposed noise comprises a phase shift 22 of the transmission clock signal transmitted and received 2 relative to the signal 1 of the transmission clock, that is to say a slight time offset of the tops of signal 2 with respect to the tops of signal 1. Thus, to phase the signal 2 with the signal 1, that is to say to temporally readjust the signal 2 to the signal 1, the noise is eliminated, in other words the phase shift 22 is determined to phase the signal 2 of the determined phase shift 22, here by averaging, as will be more precisely described.

L'équipement de réception du dispositif de mise en phase comprend un compteur 6 dont les états sont incrémentés par une horloge de mise en phase 7 générant un signal 3 comportant des tops émis à une fréquence de mise en phase Fmp multiple de la fréquence d'émission Fe, telle que
Fmp = n Fe, n étant ici entier. Ainsi, pendant une période Te de l'horloge d'émission et pour chacune de ces périodes, le compteur 6 passe par n états successifs auxquels sont associés des rangs, ici les entiers successifs de 1 à n.The reception equipment of the phasing device comprises a counter 6 whose states are incremented by a phasing clock 7 generating a signal 3 comprising tops emitted at a phasing frequency Fmp multiple of the frequency of Fe emission, such as
Fmp = n Fe, n being here integer. Thus, during a period Te of the transmission clock and for each of these periods, the counter 6 goes through n successive states with which rows are associated, here the successive integers from 1 to n.

De ce fait, les tops du signal de l'horloge d'émission transmis et reçu 2 sont repérés, côté réception, à des instants où le compteur 6 est dans un état de rang r 23 compris entre 1 et n.As a result, the tops of the signal of the transmission clock transmitted and received 2 are identified, on the reception side, at times when the counter 6 is in a state of rank r 23 between 1 and n.

Un moyenneur 8 de l'équipement de réception du dispositif de mise en phase, est relié au compteur 6. Durant plusieurs périodes Te de l'horloge d'émission 5 et pour chacune de ces périodes Te, il relève le rang r 23 de l'état du compteur aux instants de réception des tops du signal 2, afin de calculer un rang moyenné m égal à l'entier le plus proche de la moyenne des rangs relevés. Ce moyennage revient à déterminer le bruit superposé au signal 1, autrement dit à déterminer le déphasage 22 introduit par la transmission et sensiblement proportionnel au rang relevé soustrait du rang moyenné.An average 8 of the reception equipment of the phasing device is connected to the counter 6. During several periods Te of the transmission clock 5 and for each of these periods Te, it raises the rank r 23 of l 'state of the counter at the instants of reception of the tops of signal 2, in order to calculate an averaged rank m equal to the integer closest to the average of the rows recorded. This averaging amounts to determining the noise superimposed on the signal 1, in other words to determining the phase shift 22 introduced by the transmission and substantially proportional to the recorded rank subtracted from the averaged rank.

Afin d'éviter de calculer une moyenne non réaliste de rangs d'extrémité (1, n...), lorsque l'on reçoit, côté réception, un premier top de l'horloge d'émission, on attribue au top d'horloge de mise en phase sensiblement coïncidant temporellement avec le premier top reçu de l'horloge d'émission, un rang de valeur médiane. Ainsi les tops du signal 2 d'horloge d'émission, transmis et reçus, au cours des transmissions successives, sur des états du compteur 6 présentant des rangs proches les uns des autres sont reçus sur les états du compteur 6 de rang sensiblement milieu. In order to avoid calculating an unrealistic average of end ranks (1, n ...), when we receive, on the reception side, a first top of the transmission clock, we assign to the top of phasing clock substantially coinciding in time with the first top received from the transmission clock, a rank of median value. Thus, the tops of the transmission clock signal 2, transmitted and received, during successive transmissions, on states of counter 6 having ranks close to each other are received on the states of counter 6 of rank substantially middle.

Enfin le dispositif de mise en phase comprend un comparateur 10 à deux entrées, I'une reliée au compteur 6, I'autre reliée au moyenneur 8. Le comparateur 10, par comparaison entre le rang moyenné m et les rangs des états du compteur 6, génère en sortie un signal d'horloge de réception 4 dont les tops sont ici émis aux instants qui correspondent à l'état de rang moyenné m.Finally, the phasing device comprises a comparator 10 with two inputs, one connected to the counter 6, the other connected to the averager 8. The comparator 10, by comparison between the averaged row m and the rows of the states of the counter 6 , generates at the output a reception clock signal 4 whose tops are here emitted at the instants which correspond to the state of averaged rank m.

Ainsi, on obtient, en sortie du comparateur 10, une horloge de réception 11 avec un signal 4 dont la fréquence de réception Fr est égale à la fréquence d'émission Fe, et dont les tops sont calés sur ceux du signal 1 de l'horloge d'émission 5 : on a mis en phase le signal 1 de l'horloge d'émission 5 et le signal 4 de l'horloge de réception 11. Thus, one obtains, at the output of the comparator 10, a reception clock 11 with a signal 4 whose reception frequency Fr is equal to the transmission frequency Fe, and whose tops are set to those of signal 1 of the transmission clock 5: signal 1 of the transmission clock 5 and signal 4 of the reception clock 11 have been put in phase.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1.- Procédé de mise en phase, pour une transmission (20) de données, d'un signal émis et d'un signal transmis et reçu correspondant, dans lequel, l'émission s'effectuant à l'aide d'un signal d'horloge (1) à une fréquence d'émission Fe, on détermine le déphasage (22) entre ce signal d'horloge d'émission (1) et le signal d'horloge d'émission, transmis et reçu (2) en réception, et on génère en réception un signal (4) d'une horloge de réception (11) à une fréquence de réception Fr égale à la fréquence d'émission Fe avec des tops déphasés par rapport à ceux du signal d'horloge (2) émis, transmis et reçus du déphasage déterminé et donc en phase avec ceux du signal d'horloge d'émission (1).1.- Method for phasing, for a data transmission (20), of a transmitted signal and of a corresponding transmitted and received signal, in which the transmission is effected by means of a signal clock (1) at a transmission frequency Fe, the phase difference (22) is determined between this transmission clock signal (1) and the transmission clock signal, transmitted and received (2) in reception, and a reception signal (4) of a reception clock (11) is generated at a reception frequency Fr equal to the transmission frequency Fe with tops out of phase with those of the clock signal (2 ) transmitted, transmitted and received from the determined phase shift and therefore in phase with those of the transmission clock signal (1). 2.- Procédé de mise en phase selon la revendication 1, dans lequel, pour générer le signal (4) de l'horloge de réception (11) en phase avec le signal (1) de l'horloge d'émission (5), - on génère, en réception, un signal (3) d'une horloge de mise en phase (7) à une fréquence multiple de la fréquence d'émission Fmp = nFe, - on détermine1 sur plusieurs périodes, Te du signal (2) de l'horloge d'émission (5), transmis et reçu, et pour chacune de ces périodes Te, le rang (23) du top du signal (3) de l'horloge de mise en phase (7) sensiblement concomittant à un top du signal (2) de l'horloge d'émission (5), transmis et reçu, - on moyenne les rangs (23) ainsi déterminés et - on génère en réception un signal (4) de l'horloge de réception (11) à une fréquence de réception Fr égale à la fréquence d'émission Fe, avec des tops calés sur ceux du rang moyenné et donc en phase avec le signal (1) de l'horloge d'émission (5).2. A phasing method according to claim 1, in which, to generate the signal (4) of the reception clock (11) in phase with the signal (1) of the transmission clock (5) , - a signal (3) from a phasing clock (7) is generated on reception at a frequency multiple of the transmission frequency Fmp = nFe, - one determines1 over several periods, Te of the signal (2 ) of the transmission clock (5), transmitted and received, and for each of these periods Te, the rank (23) of the top of the signal (3) of the phasing clock (7) substantially concomitant with a signal (2) signal from the transmission clock (5), transmitted and received, - the ranks (23) thus determined are averaged and - a signal (4) from the reception clock is generated on reception ( 11) at a reception frequency Fr equal to the transmission frequency Fe, with tops calibrated on those of the average rank and therefore in phase with the signal (1) of the transmission clock (5). 3.- Procédé de mise en phase selon la revendication 2, dans lequel la fréquence du signal (3) de l'horloge de mise en phase (7) Fmp est égale à n fois la fréquence du signal (1) de l'horloge d'émission (1) Fe (Fmp = n3. A phasing method according to claim 2, in which the frequency of the signal (3) of the phasing clock (7) Fmp is equal to n times the frequency of the signal (1) of the clock. emission (1) Fe (Fmp = n Fe), n étant un nombre entier.Fe), n being an integer. 4.- Procédé de mise en phase selon la revendication 2, dans lequel lorsque l'on reçoit, côté réception, un premier top de l'horloge d'émission, on attribue au top d'horloge de mise en phase sensiblement coïncidant temporellement avec le premier top reçu de l'horloge d'émission, un rang de valeur médiane.4. A phasing method according to claim 2, in which when receiving, on the reception side, a first top of the transmission clock, the phasing clock top substantially coincident in time is assigned to the first top received from the transmission clock, a rank of median value. 5.- Système de mise en phase, pour transmission de données (20), d'un signal émis et d'un signal transmis et reçu correspondant, comprenant, du côté émission, une horloge d'émission (5) et, du côté réception, des moyens de détermination du déphasage (6, 7, 8), entre le signal d'horloge d'émission transmis et reçu (2) et le signal d'horloge d'émission (1), et un générateur (10) de signal (4) de l'horloge de réception (11) contrôlé par lesdits moyens (6, 7, 8) de détermination du déphasage.5.- A phasing system, for data transmission (20), of a transmitted signal and of a corresponding transmitted and received signal, comprising, on the transmission side, a transmission clock (5) and, on the reception, means for determining the phase shift (6, 7, 8), between the transmission clock signal transmitted and received (2) and the transmission clock signal (1), and a generator (10) signal (4) of the reception clock (11) controlled by said means (6, 7, 8) for determining the phase shift. 6.- Système de mise en phase selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens (6, 7, 8) de détermination du déphasage comprennent un compteur (6), incrémenté par une horloge (7) à la fréquence d'horloge de mise en phase Fmp, des moyens de détermination de l'état du compteur (6) aux instants de réception des tops du signal d'horloge d'émission transmis et reçu (2) et donc de détermination du rang du top du signal d'horloge de mise en phase (3) sensiblement concomittant à un top du signal d'horloge d'émission, tranmis et reçu (2), un moyenneur (8), commandé par lesdits moyens de détermination et un comparateur (10) relié en entrée, au moyenneur (8) et au compteur (6) pour, en sortie, générer le signal (4) de l'horloge de réception (I I). 6. A phasing system according to claim 5, in which said means (6, 7, 8) for determining the phase shift comprise a counter (6), incremented by a clock (7) at the setting clock frequency. in phase Fmp, means for determining the state of the counter (6) at the instants of reception of the tops of the transmission clock signal transmitted and received (2) and therefore of determining the rank of the top of the clock signal phasing (3) substantially concomitant with a top of the transmission clock signal, transmitted and received (2), an averager (8), controlled by said determination means and a comparator (10) connected at input, to the averager (8) and to the counter (6) for, at output, generating the signal (4) of the reception clock (II).
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