EP0349064A1

Method of coherently demodulating a continuous phase, digitally modulated signal with a constant envelope.

Abstract

The method provides coherent demodulation by digital processing of a signal modulated in continuous phase (for example of the GMSK type). The received signal is transposed into baseband, converted to digital and transmitted to the signal processor. Each packet of binary information transmitted comprises a known preliminary sequence on N bits allowing the approximate estimation of synchro-frame and synchro-bit on the one hand, of the initial phase and the residual frequency difference on the other hand . The gradual refinement of said estimates is obtained by means of two nested digital loops: a slow loop for the detection of synchro-bit and a fast loop carrying out intermediate decisions on additional blocks of bits for the estimation of the initial phase and of the residual frequency difference.

EP0349064A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 28

Term

Term ended

Projected expiry passed 22 June 2009, 17.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

7 claims: 5 independent, 2 dependent

  1. 1
    Procédé de démodulation cohérente par traitement numérique d'un signal modulé numériquement en phase continue et à enveloppe constante, le terme modulé de ladite phase étant égal au produit de convolution de l'impulsion de phase étalée sur plusieurs temps bits par l'information binaire transmise par paquets, le signal reçu transposé en bande de base sur deux voies en quadrature étant converti en numérique et transmis à un processeur de signal qui effectue le traite­ment du processus de démodulation, caractérisé en ce que cha­cun desdits paquets comporte une séquence préliminaire par la­quelle on dispose d'un signal de référence connu sur N bits permettant de détecter approximativement la synchro-trame et la synchro-bit par corrélation avec la phase différentielle et d'amorcer l'estimation des paramètres de phase initiale ϑ₀ et d'écart résiduel en fréquence Δf₀, l'affinement progressif des valeurs approchées étant obtenu au moyen de deux boucles numé­riques imbriquées :une boucle lente initialisée au-delà d'une valeur de seuil pour la détection de la synchro-bit, une bou­cle rapide effectuant des décisions intermédiaires sur des blocs additionnels de bits pour l'estimation de ϑ₀ et Δf₀.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites détections de synchro-trame et de synchro-bit sont obtenues par une première corrélation sur la phase diffé­rentielle permettant de connaître l'instant d'émission desdits paquets à ± T/4, T étant la durée d'un bit, puis par une deu­xième corrélation sur la phase différentielle effectuée avec un signal de référence décalé de T/4, les fonctions de corré­lation correspondantes présentant chacune un pic indépendant de la phase initiale et très peu dépendant de l'écart résiduel en fréquence, le pic de niveau supérieur et le pic de niveau inférieur définissant respectivement une synchro-bit principa­le SYNP et une synchro-bit secondaire SYNS, la précision de ± T/8 ainsi obtenue sur la synchro-bit étant suffisante pour connaître l'instant d'échantillonnage, ladite détection de synchro-bit étant suivie d'un filtrage adapté effectué avec la valeur SYNP par un filtre à réponse impulsionnelle finie de type Gaussien afin de limiter la bande de bruit.
  3. 3
    Procédé selon les revendications 1 et 2, caractéri­sé en ce que lesdites estimations de la phase initiale ϑ₀ et de l'écart résiduel en fréquence Δf₀ à la suite dudit filtrage comportent les étapes suivantes :- élimination du terme de modulation en effectuant le produit du signal reçu par le conjugué du signal de référence, - déroulement de la phase en éliminant les sauts de phase de 2π pour obtenir une variation linéaire ayant pour équation y = Δω₀x + ϑ₀ avec Δω₀ = 2πΔf₀, - calcul des paramètres estimés Δω̂₀ + ϑ̂₀ par une méthode de régression linéaire et de l'écart entre les points correspondant à ladite phase déroulée et ladite droite de régression.
  4. 4
    Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit écart ε étant inférieur à ladite valeur de seuil, ladite estimation de Δf₀ et ϑ₀ est affinée suivant une boucle rapide en plusieurs passes exploitant les décisions in­termédiaires sur les N bits de la séquence préliminaire aux­quels on ajoute à chaque passe un certain nombre de bits déci­dès.
  5. 5
    Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit écart ε dépassant ladite valeur de seuil du fait d'une évaluation défectueuse de synchro-bit, ledit pro­cessus de calcul est réinitialisé suivant une boucle lente pour refaire le filtrage adapté et l'estimation de Δf₀ et ϑ₀ à partir de l'autre valeur de synchro-bit égale à ladite valeur secondaire SYNS.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à la suite de la dernière passe, une compensation ne laisse subsister que la composante de phase du signal qui n'est plus affectée par l'écart résiduel en fréquence ni par la phase à l'origine, la décision finale étant ensuite effectuée et un décodage différentiel fournissant enfin la suite d'informa­tions binaires transmises.
  7. 7
    Procédé selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il s'applique aux démodulations cohéren­tes de signaux modulés selon des modulations de types GMSK, 2SRC, TFM, GTFM,... dont la loi d'évolution de la phase suit une variation progressive.