EP0349064B1

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

Abstract

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EP0349064B1, drawing sheet 1
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Expired 22 June 2009, 17.3 years ago.

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7 claims: 3 independent, 4 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 (I et Q) en quadrature étant converti en numérique et transmis à un processeur de signal (21) qui effectue le traitement du processus de démodulation, chacun desdits paquets comportant une séquence préliminaire par laquelle on dispose d'un signal de référence connu sur N bits qui permet de détecter la synchro-trame et la synchro-bit par corrélation avec la phase différentielle et d'amorcer l'estimation des paramètres de phase initiale ϑ O et d'écart résiduel en fréquence Δf O , caractérisé en ce que l'affinement progressif des valeurs approchées est obtenu au moyen de deux boucles numériques imbriquées :une deuxième boucle (32) initialisée au-delà d'une valeur de seuil (S) pour la détection de la synchro-bit, et une première boucle (31) plus rapide que la deuxième boucle, qui traite les bits par blocs successifs, dont chaque passe est initialisée en deçà de ladite valeur de seuil (S) et qui effectue une décision intermédiaire d'un bloc de bits à ajouter aux bits précédents du paquet d'informations pour l'estimation de ϑ O et Δf O , jusqu'à épuisement des bits du paquet.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, ledit signal de référence connu sur N bits permettant de détecter la synchro-trame à moins d'un demi temps de bit (T/2), il comporte les étapes suivantes :a) une estimation de la synchro-trame ((23) par une première corrélation avec la phase différentielle qui fournit aussi une première estimation de la synchro-bit (24) (SYN) à ± T/4, b) une deuxième estimation de la synchro-bit (24) à ± T/4 par une deuxième corrélation avec la phase différentielle sur le signal reçu en quadrature, c) le classement desdites estimations de la synchro-bit (24) en fonction de l'importance des pics de corrélation : principal (SYNP) pour le plus grand et secondaire (SYNS) pour l'autre, d) un filtrage adapté (25) effectué avec la valeur retenue (SYNP) pour un nombre additionnel de bits suivant ladite séquence préliminaire, e) l'estimation de la phase initiale ϑ o et de l'écart résiduel en fréquence Δf o (28) à partir du signal filtré (25) et démodulé (26), f) l'affinement progressif de ϑ o et Δf o (31) dans une première boucle qui se referme juste en aval dudit filtrage adapté et qui, à chaque passe, prend en compte un nombre de bits additionnels par rapport à ceux de la passe précédente, tant que ϑ o et Δf o sont compatibles avec un seuil d'erreur S, g) le changement des pics de corrélation (SYNP et SYNS) (32) selon une deuxième boucle qui se referme juste en amont dudit filtrage adapté, si le seuil (S) est dépassé (29), et reprise à l'origine de la première boucle avec la nouvelle valeur du pic de corrélation secondaire (SYNS), ledit filtrage adapté étant effectué par un filtre à réponse impulsionnelle finie de type Gaussien afin de limiter la bande de bruit.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites estimations de la phase initiale ϑ o et de l'écart résiduel en fréquence Δf o à la suite dudit filtrage (25) comportent les étapes suivantes :- élimination du terme de modulation (26) en effectuant le produit du signal reçu par le conjugué du signal de référence, - déroulement de la phase (27) en éliminant les sauts de phase de 2π rd pour obtenir une variation linéaire ayant pour équation y = Δω o x + ϑ o avec Δω o = 2πΔf o , - calcul des paramètres estimés Δω̂ o et ϑ̂ o (28) 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 la revendication 3, caractérisé en ce que ledit écart ε étant inférieur à ladite valeur de seuil (S), ladite estimation de Δf o et ϑ o est affinée (31) suivant une première boucle 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 décidés.
  5. 5
    Procède selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit écart ε dépassant ladite valeur de seuil (29) du fait d'une évaluation défectueuse de synchro-bit, ledit processus de calcul est réinitialisé suivant une deuxième boucle (32) pour refaire le filtrage adapté et l'estimation de Δf o et ϑ o à partir de l'autre valeur de synchro-bit égale à ladite valeur secondaire SYNS.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'à la suite de la dernière passe (30), une compensation ne laisse subsister que la composante de phase du signal qui n'est plus affectée par l'écart résiduel en fréquence Δf o ni par la phase initiale ϑ o , la décision finale étant ensuite effectuée (33) et un décodage différentiel fournissant enfin la suite d'informations binaires transmises.
  7. 7
    Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, 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.