FR2945392A1 - Systeme et procede de protection contre les perturbations engendrees par des signaux fm sur la reception de signaux de bande iii - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de protection contre les perturbations engendrées par des signaux (6) sur la réception d'un signal d'écoute (16) appartenant au domaine des fréquences de bande III, comportant un syntoniseur de bande III (14) apte à recevoir au moins un signal d'écoute (16) émis dans le domaine des fréquences de bande III, un syntoniseur FM (4) apte à scanner une bande de fréquences FM pour identifier des signaux (6) présents dans la bande de fréquences FM ; un module de réjection (20) apte à empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III. Le système comporte un module de traitement (8) apte à analyser les signaux (6) en fonction de caractéristiques du signal d'écoute (16) de sorte à identifier la réception d'au moins un signal (6) perturbateur susceptible de perturber le signal d'écoute (16), le module de traitement (8) étant apte à contrôler le module de réjection (20) pour empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III (14) lorsque la réception d'au moins un signal (6) perturbateur est identifiée.

Description

L'invention se rapporte à un système de protection destiné à limiter les perturbations engendrées par des signaux appartenant à la bande des fréquences dites FM ( Fréquence Modulée ) sur la réception de signaux d'écoute numériques appartenant à la bande III.

La présente invention concerne le domaine technique de la radiophonie à bord de véhicules automobiles permettant la réception de signaux appartenant à la bande FM, c'est-à-dire entre 87,5 MHz et 108 MHz, ainsi que de signaux d'écoute numériques appartenant à la bande de radiofréquences dite bande III, c'est-à-dire entre 174 MHz et 230 MHz.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de protection destiné à limiter l'intrusion de signaux forts appartenant au domaine des fréquences FM sur des signaux d'écoute appartenant au domaine des fréquences de bande III. Compte tenu du développement de la radiodiffusion numérique (DAB), de plus en plus de véhicules automobiles sont équipés de dispositifs permettant de recevoir des signaux 15 d'écoute numériques de bande III. Or, il a été constaté que les dispositifs pour la réception des signaux d'écoute de bande III présentent des insuffisances au regard de la puissance de certains émetteurs FM. En effet, des émetteurs FM suffisamment puissants génèrent des signaux FM susceptibles de perturber la réception de signaux d'écoute appartenant au domaine des fréquences de 20 bande III. Plus particulièrement, la réception de signaux d'écoute de fréquence F, appartenant à cette bande III peut être perturbée par l'émission d'un signal FM d'harmonique deux, présentant une fréquence F2 sensiblement égale à F,/2. Par exemple, un syntoniseur adapté pour la réception de signaux d'écoute numériques de fréquence F, égale à 200 MHz est perturbé par l'émission d'un signal FM de fréquence F2 25 égale à 100 MHz. Pour la plupart des produits existant aujourd'hui sur le marché, cette perturbation est plus particulièrement ressentie lorsque le rapport de puissance du signal FM émis sur le signal d'écoute est supérieur à 60 dB. Une solution pour éviter ces phénomènes consiste à utiliser un filtre passe haut en amont du syntoniseur de bande III afin d'empêcher le passage des ondes présentant une 30 fréquence appartenant au domaine de la FM. Toutefois, l'utilisation d'un filtre passe haut présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, insérer un tel filtre passe haut implique des pertes d'insertion systématique susceptibles d'induire une perte de sensibilité importante ainsi qu'une perte de gain sur l'ensemble du signal. De plus, un filtre passe haut agit sur l'ensemble du spectre du signal reçu par le syntoniseur de bande III alors que seule une partie de ce spectre appartenant à la bande FM devrait être atténuée. D'autre part, la réalisation d'un filtre passe haut implique d'utiliser un nombre de composants plus important, ce qui augmente le coût de fabrication du système de protection. La présente invention vise à éliminer les inconvénients de l'état de la technique en proposant un système de protection permettant de limiter l'intrusion de signaux FM sur la 10 réception de signaux de bande III sans limiter indûment la sensibilité du récepteur. En outre, l'invention vise à réaliser un système de protection qui soit peu intrusif sur le circuit de réception lors de son utilisation et qui ne perturbe qu'une faible partie du signal reçu par le syntoniseur de bande III. Par ailleurs, l'invention vise également à limiter le nombre de composants utilisés afin de 15 réduire les coûts de production. Pour ce faire, la présente invention propose d'utiliser le syntoniseur FM disponible dans l'autoradio pour identifier d'éventuels signaux appartenant à une bande de fréquences FM susceptibles de perturber la réception du signal d'écoute de bande III. Le cas échéant, le système de protection peut alors empêcher la réception de ces signaux perturbateurs par 20 le syntoniseur de bande III. À ce titre, l'invention concerne un système de protection contre les perturbations engendrées par des signaux sur la réception d'un signal d'écoute appartenant au domaine des fréquences de bande Ill, comportant un syntoniseur de bande III apte à recevoir au moins un signal d'écoute émis dans le domaine des fréquences de bande III ; 25 un syntoniseur FM apte à scanner une bande de fréquences FM pour identifier des signaux présents dans la bande de fréquences FM ; un module de réjection apte à empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III. Le système comporte un module de traitement apte à analyser les signaux en fonction de caractéristiques du signal d'écoute de sorte à identifier la réception d'au moins un signal 30 perturbateur susceptible de perturber le signal d'écoute, le module de traitement étant apte à contrôler le module de réjection pour empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III lorsque la réception d'au moins un signal perturbateur est identifiée.

Avantageusement, le module de traitement comporte une première unité de calcul apte à déterminer la valeur d'une fréquence d'émission perturbatrice FEP selon la fréquence d'émission FE du signal d'écoute par la relation suivante FEP = FE/2, le module de traitement étant apte à identifier la réception d'au moins un signal perturbateur lorsque ce signal perturbateur présente une fréquence d'émission comprise dans une bande de fréquences de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEP. De préférence, le module de traitement comporte une deuxième unité de calcul apte à déterminer la valeur d'une puissance d'émission perturbatrice PEP selon la puissance d'émission PE du signal d'écoute par la relation suivante : PEP = PE + 60 dB (60 dB étant la valeur de réjection initiale du système), le module de traitement étant apte à identifier la réception d'au moins un signal perturbateur lorsque ce signal perturbateur présente en outre une puissance d'émission supérieure ou égale à la puissance d'émission perturbatrice PEP. Selon des modes de réalisation avantageux : - le module de réjection est composé d'un filtre passe haut apte à empêcher le passage des signaux appartenant à la bande de fréquences FM. - le module de réjection est composé d'un filtre réjecteur réglable apte à empêcher le passage d'un signal appartenant à une bande de fréquences de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEP. - le syntoniseur FM est apte à scanner périodiquement la bande de fréquences FM pour identifier des signaux, et de préférence toutes les quinze secondes.

L'invention concerne également un procédé de protection contre les perturbations engendrées par des signaux sur la réception d'un signal d'écoute appartenant au domaine des fréquences de bande III, consistant à recevoir, par l'intermédiaire d'un syntoniseur de bande III, au moins un signal d'écoute émis dans le domaine des fréquences de bande III ; scanner une bande de fréquences FM pour identifier des signaux appartenant à la bande de fréquences FM. Le procédé comporte également les étapes suivantes : analyser les signaux en fonction de caractéristiques du signal d'écoute de sorte à identifier la réception d'au moins un signal perturbateur susceptible de perturber le signal d'écoute ; et empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III lorsque la réception d'au moins un signal perturbateur est identifiée. Selon un autre aspect, l'invention concerne une radio de véhicule automobile comportant 35 un système de protection selon les caractéristiques susmentionnées.

L'utilisation d'un module de traitement apte à analyser les caractéristiques des signaux reçus par le syntoniseur FM permet de définir s'il existe un émetteur FM perturbateur en fonction de la fréquence du signal de bande III à recevoir. Ce module de traitement permet également de déterminer si le rapport de puissance entre le signal de la bande FM et le signal d'écoute de bande III est suffisamment élevé pour que la réception de ce signal de bande III soit effectivement perturbé par le signal. Il est ainsi possible de limiter l'utilisation du module de réjection aux périodes pendant lesquelles un signal perturbateur affecte la réception du signal d'écoute de bande III. Les pertes d'insertion systématiques sont ainsi évitées.

L'utilisation d'un module de réjection composé d'un circuit passe haut permet d'empêcher le passage de l'ensemble des signaux dans le domaine des fréquences FM. L'utilisation d'un module de réjection composé d'un filtre notch permet d'empêcher uniquement le passage de la bande de fréquence à rejeter et donc de limiter les effets du module de réjection sur le signal d'écoute de bande III.

Le fait de balayer régulièrement le domaine des fréquences FM permet d'éviter l'apparition d'une perturbation induite par un émetteur FM entré dans le champ de réception de l'autoradio, notamment lors du déplacement d'un véhicule. L'utilisation d'un tel système de protection dans un autoradio de véhicule automobile est particulièrement avantageuse dans la mesure où le déplacement du véhicule conduit à 20 rencontrer régulièrement des perturbations liées à l'émission de signaux forts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture qui suit de deux exemples de réalisation détaillés, en référence aux figures annexées qui représentent respectivement : - la figure 1, une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de 25 l'invention ; et - la figure 2, une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un premier mode de réalisation du système de protection selon l'invention. 30 Selon ce mode de réalisation, le système de protection comporte une première antenne 2 reliée à un syntoniseur FM 4 permettant de recevoir des signaux FM 6 dont la fréquence d'émission appariaient au domaine des fréquences FM, c'est-à-dire de 87,5 MHz à 108 MHz. Ces signaux FM 6 se caractérisent plus particulièrement par leur fréquence d'émission et leur puissance d'émission. Le syntoniseur Flvl 4 est également relié à un module de traitement 8. Ainsi, le syntoniseur FM 4 eut transmettre au module de traitement 8 l'ensemble des informations 5 relatives aux caractéristiques des signaux FM 6 reçus. Le système de protection comporte également une seconde antenne 12 reliée à un syntoniseur de bande III 14 capable de recevoir un signal d'écoute 16 dans un domaine de fréquences allant de 174 MHz et 230 MHz. Ce syntoniseur de bande III 14 est également connecté au module de traitement 8. Ainsi, le syntoniseur de bande III 14 10 communique au module de traitement 8 des informations relatives à la fréquence FE et à la puissance PE du signal d'écoute 16 à un instant t. II convient de souligner que selon ce premier mode de réalisation, la seconde antenne 12 est reliée au syntoniseur de bande III 14 par l'intermédiaire d'un filtre passe haut 20 normalement non désactivé. 15 Ce filtre passe haut 20 peut être construit à l'aide de composant passif de type inductance ou capacité. Du niveau de réjection supplémentaire souhaitée dépendra l'ordre du filtre et donc le nombre d'éléments. Ce filtre passe haut 20 est commuté on/off à l'aide d'interrupteurs, généralement à base d'éléments actifs (diode, transistors), le contrôle de ces interrupteurs est à la charge du module de traitement 8. 20 Selon ce premier mode de réalisation, le syntoniseur FM 4 réalise régulièrement un balayage des fréquences de la bande FM pour identifier l'éventuelle réception de signaux FM par la première antenne 2. Le syntoniseur FM 4 acquiert ainsi des informations concernant les caractéristiques, et plus particulièrement la fréquence et la puissance d'émission, des signaux FM 6 reçus par la première antenne 2. Ces 25 informations sont ensuite transmises au module de traitement 8 pour analyse. Selon un exemple d'utilisation le syntoniseur de bande III 14 est syntonisé à une fréquence d'écoute FE égale à 197,648 MHz, pour une puissance PE mesurée à -80 dBm. Ces informations concernant les caractéristiques du signal d'écoute 16 par le syntoniseur de bande III sont également transmises au module de traitement 8 pour analyse. 30 Ainsi, le module de traitement 8 détermine, en fonction des caractéristiques du signal d'écoute 16, les caractéristiques d'un signal FM qui serait susceptible de perturber la réception de ce signal d'écoute 16. Dans l'exemple d'utilisation ci-dessus, le module de traitement 8 sélectionne une bande de fréquence de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEP susceptible de perturber le signal d'écoute 16, c'est-à-dire 98,242 MHz. Avantageusement, le module de traitement 8 détermine également une puissance seuil PEP au dessus de laquelle un signal FM serait effectivement perturba teur. De préférence, cette puissance seuil PEP est supérieure de 60 dB à la puissance PE du signal d'écoute 16. Dans l'exemple ci-dessus, cette puissance seuil PEP serait de - 20dBm . Le module de traitement 8 analyse ensuite les données provenant du syntoniseur FM 4 en fonction des données calculées à partir des caractéristiques du signal d'écoute 16. Chaque signal FM reçu par le syntoniseur FM est ainsi analysé pour vérifier si ses caractéristiques de fréquence et de puissance définissent un signal FM 6 perturbateur susceptible de perturber la réception du signal d'écoute 16. Si l'un des signaux FM 6 présente une puissance d'émission supérieure à la fréquence d'émission perturbatrice PEP (soit -20 dBm) et une fréquence d'émission située dans une bande de fréquence de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEP (soit 99,324 MHz), alors ce signal FM 6 est considéré comme un signal FM 6 perturbateur. Le module de traitement 8 déclenche alors l'activation du module de réjection 20. Si, au contraire, aucun des signaux FM 6 reçu par le syntoniseur FM 4 ne présente les caractéristiques sjsmentionnées, alors le module de traitement 8 ne déclenche pas l'activation du module de réjection 20. Il n'y a alors pas d'atténuation sur la bande FM du spectre du signal d'écoute 16 et la sensibilité du syntoniseur de bande III 14 est maintenue. Selon ce premier mode de réalisation, le module de réjection 20 utilisé est un filtre passe haut. L'activation de ce filtre passe haut permet donc d'empêcher le passage de l'ensemble de la bande FM du spectre du signal d'écoute 16 vers le syntoniseur de bande III 14. Selon un exempie d'utilisation, le syntoniseur de bande III 14 est syntonisé à 197,648 MHz pour un champ mesuré à -60 dBm. Alors, si le syntoniseur FM 4 détecte un émetteur à 98,5 MHz de -10 dBm, le filtre passe haut est activé et rajoute - 30 dB de réjection au prix d'une perte d'insertion de quelques dB uniquement. La figure 2 présente un deuxième mode de réalisation d'un système de protection selon l'invention.

Ce deuxième mode de réalisation présente sensiblement la même architecture que le premier mode de réalisation. En effet, le système de protection comporte également une première antenne 2 reliée à un syntoniseur FM 4 permettant de recevoir des signaux FM 6 dont la fréquence d'émission appartient au domaine de la FM. Le syntoniseur FM 4 est relié au module de traitement 8, ce qui lui permet de recevoir des informations relatives aux caractéristiques des signaux FM 6 reçus par le syntoniseur FM 4. Par ailleurs, le système de protection comporte également une seconde antenne 12 reliée à un syntoniseur de bande III 14 capable de recevoir un signal d'écoute 16 dans le domaine des fréquences de bande Ill. Ce syntoniseur de bande III 14 est également connecté au module de traitement 8. Cependant, selon ce deuxième mode de réalisation, le module de réjection 20 est composé d'un filtre réjecteur réglable, également nommé filtre notch, permettant d'empêcher le passage d'une bande de fréquence réglable.

Ainsi, lorsque le module de traitement 8 détecte un signal FM 6 perturbateur, un signal d'activation du filtre notch est émis. Ce filtre notch permet alors d'empêcher une bande de fréquence du spectre du signal d'écoute 16 d'être transmis vers le syntoniseur de bande III 14. Avantageusement. la largeur de cette bande de fréquences atténuée par le filtre notch présente une largeur de 2 MHz centrée sur la fréquence d'émission perturbatrice FEP calculée par le module de traitement 8. Toutefois, les caractéristiques de cette bande de fréquences atténuée par le filtre notch le sont en fonction des caractéristiques du signal FM 6. Ainsi, seule une partie du spectre du signal d'écoute 16 est affectée par l'utilisation du module de réjection 20.

Ce filtre accordé (notch) peut être réalisé à l'aide d'une inductance fixe et d'une capacité variable (varicap). A charge du module de traitement 8 de contrôler la tension nécessaire pour accorder le circuit de filtrage sur la fréquence à rejeter ou de rendre inefficace le réjecteur. Le tableau récapitulatif présenté ci-dessous illustre les résultats obtenus par l'utilisation 30 des deux modules de réjection 20 des modes de réalisation des figures 1 et 2.

Module de réjection Largeur de la Réjection Perte d'insertion Nombre de réjection (MHz) (dB) en bande III (dB) composants 20 15 0,7 4 20 20 0,7 6 Filtre passe haut 20 30 0,8 8 20 40 1 10 20 50 1,6 12 Filtre notch 2 30 1,8 3 Tableau 1 : Résultats obtenus par l'utilisation de deux types de modules de réjection Il ressort de ce tableau que l'utilisation d'un filtre notch est avantageuse dans la mesure où seule une partie réduite du spectre du signal d'écoute 16 est atténuée. En outre, le nombre de composants utilisés est réduit ce qui limite les coûts de production du 5 système.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS1. Système ce protection contre les perturbations engendrées par des signaux (6) sur la réception d'un signal d'écoute (16) appartenant au domaine des fréquences de bande III, comportant : un syntoriseur de bande III (14) apte à recevoir au moins un signal d'écoute (16) émis dans le domaine des fréquences de bande III ; - un syntoniseur FM (4) apte à scanner une bande de fréquences FM pour identifier des signaux (6) présents dans la bande de fréquences FM ; - un modu e de réjection (20) apte à empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III ; caractérisé en ce qu'il comporte un module de traitement (8) apte à analyser les signaux (6) en fonction de caractéristiques du signal d'écoute (16) de sorte à identifier la réception d'au moins un signal (6) perturbateur susceptible de perturber le signal d'écoute (16), le module de traitement (8) étant apte à contrôler le module de réjection (20) pour empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de bande III (14) lorsque la réception d'au moins un signal (6) perturbateur est identifiée.
2. 2. Système de protection selon la revendication 1, dans lequel le module de traitement (8) comporte une première unité de calcul apte à déterminer la valeur d'une fréquence d'émission perturbatrice FEp selon la fréquence d'émission FE du signal d'écoute (16) par la relation suivante : FEp = FE/2 ; le module de traitement (8) étant apte à identifier la réception d'au moins un signal (6) perturbateur lorsque ce signal (6) perturbateur présente une fréquence d'émission comprise dans une bande de fréquences de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEp.
3. 3. Système de protection selon la revendication 2, dans lequel le module de traitement (8) comporte une deuxième unité de calcul apte à déterminer la valeur d'une puissance d'émission perturbatrice PEp selon la puissance d'émission PE du signal d'écoute (16) par la relation suivante : PEp=PE+ 60 dB; le module de traitement (8) étant apte à identifier la réception d'au moins un signal (6) perturbateur lorsque ce signal (6) perturbateur présente en outre une puissance d'émission supérieure ou égale à la puissance d'émission perturbatrice PEP.
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le module 35 de réjection (20) est composé d'un filtre passe haut apte à empêcher le passage des signaux FM appartenant à la bande de fréquences FM.
5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le module de réjection (20) est composé d'un filtre réjecteur réglable apte à empêcher le passage d'un signal appartenant à une bande de fréquences de 2 MHz autour de la fréquence d'émission perturbatrice FEP.
6. 6. Système :selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le syntoniseur FM est apte à scanner périodiquement la bande de fréquences FM pour identifier des signaux (6), et de préférence toutes les quinze secondes.
7. 7. Procédé de protection contre les perturbations engendrées par des signaux (6) sur la réception d'un signal d'écoute (16) appartenant au domaine des fréquences de bande III, consistant à : - recevoir, par l'intermédiaire d'un syntoniseur de bande III, au moins un signal d'écoute (16) émis dans le domaine des fréquences de bande III ; - scanner une bande de fréquences FM pour identifier des signaux (6) appartenant à la bande de fréquences FM ; caractérisé en ce que le procédé comporte également les étapes suivantes : - analyser les signaux (6) en fonction de caractéristiques du signal d'écoute (16) de sorte à identifier la réception d'au moins un signal (6) perturbateur susceptible de perturber le signal d'écoute (16) ; et - empêcher le passage d'un intervalle de fréquences vers le syntoniseur de 20 bande III (14) lorsque la réception d'au moins un signal (6) perturbateur est identifiée.
8. 8. Radio de véhicule automobile comportant un système de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.