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WO2018178546A1 - Procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation - Google Patents

Procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation Download PDF

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WO2018178546A1
WO2018178546A1 PCT/FR2018/050720 FR2018050720W WO2018178546A1 WO 2018178546 A1 WO2018178546 A1 WO 2018178546A1 FR 2018050720 W FR2018050720 W FR 2018050720W WO 2018178546 A1 WO2018178546 A1 WO 2018178546A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
setpoint
radio signal
gain control
automatic gain
equal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2018/050720
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent THÉRY
Chao Lin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH, Continental Automotive France SAS filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to CN201880022015.4A priority Critical patent/CN110447173B/zh
Priority to US16/487,138 priority patent/US10594346B2/en
Publication of WO2018178546A1 publication Critical patent/WO2018178546A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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    • H04B1/1036Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal with automatic suppression of narrow band noise or interference, e.g. by using tuneable notch filters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • H04B2001/1045Adjacent-channel interference

Definitions

  • the invention relates to the field of receiving frequency modulated radio signals, in particular in mobile radio receivers exposed to interference problems generated by intermodulation products.
  • This phenomenon occurs when high power radio signal intermodulation products jam a desired low power radio signal.
  • the present invention relates to a method capable of attenuating the interference generated by intermodulation products.
  • a radio receiver particularly in a multimedia system of a motor vehicle, is able to receive a radio signal, in particular an FM radio signal, FM being the acronym for “Frequency modulation” meaning “frequency modulation ".
  • Such an FM radio signal received in modulated form by a radio receiver, is subjected to different sensors and filtering adapted so that the corresponding demodulated radio signal can be restored in good conditions, especially in the passenger compartment of a motor vehicle .
  • an FM radio signal that is to say a frequency modulated signal, received by a suitable radio receiver, in order to be demodulated and then returned to listeners.
  • intermodulation the principle of the phenomenon referred to as intermodulation.
  • the imperfection of the amplifier of the radio receiver considered induces a distortion of the received radio signals.
  • the characteristics of the distortions related to the intermodulation phenomenon are defined as follows: if two respective frequency signals F1 and F2 are input into a perfect amplifier, two superimposed frequency signals are output F1 and F2.
  • the automatic gain control in the context of the reception of FM radio signals, makes it possible to avoid, in general, any overload on signals.
  • the implementation of the automatic gain control can in certain cases induce an attenuation such that the desired weak radio signal is canceled.
  • automatic gain control means conventionally embedded in vehicle radio receivers can impose an attenuation down to -40 dB on the FM radio signals received.
  • Another known technique to overcome the problems generated by the intermodulation products is to scan the entire bandwidth to identify all the strong signals and calculate all intermodulation products to identify possible "conflicts".
  • this technique requires a second tuner in the radio receiver and its implementation conventionally takes several tens of seconds, which is not compatible with the practical use made by users of radio receivers, in particular embedded in vehicles.
  • the present invention aims at adapting the automatic gain control implemented depending on whether or not there is interference, such as interference, generated by intermodulation products vis-à-vis a weak desired radio signal, by means of a dynamic modification of the setpoint of said aforementioned automatic gain control.
  • the automatic gain control setpoint is decreased in order to increase the imposed attenuation. received radio signals. Conversely, if no co-channel interference generated by intermodulation products is detected against a desired radio signal, in particular of low power, then the automatic gain control set point is increased in order to limit the attenuation imposed on the radio signals received and allow the reception of the desired radio signal, including low power.
  • the nominal value of the automatic gain control setpoint can be higher than in the state of the art, so as to favor the desensitization performance, said setpoint then being reduced. that the presence of co-channel interference and strong signals is detected.
  • the subject of the present invention is a method of attenuating interference generated by intermodulation products with respect to a multiplexed radio signal comprising a desired frequency, corresponding to the frequency of a modulated radio signal. in frequency that a user wishes to receive via a radio receiver adapted to receive frequency-modulated radio signals, said method comprising the following steps:
  • an automatic gain control having a configurable gain setpoint between a first setpoint and a second setpoint, said second setpoint being lower than said first setpoint, said automatic gain control being activated to reduce the gain of the signals; multiplexed radio received when the gain of a received multiplexed radio signal is greater than said gain setpoint, such that, after application of said automatic gain control, the highest gain of said received multiplexed radio signals is less than or equal to said gain setpoint;
  • the automatic gain control implemented in a radio receiver may have a first high gain setpoint, typically of the order of 88 dB, and in any case superior in that it is in the state of the art, the gain setpoint of the automatic gain control can be modified in real time to take the value of the second gain setpoint, lower than the first setpoint, when Co-channel jamming generated by intermodulation products is detected.
  • the probability of capturing a weak radio signal corresponding to the desired frequency is improved.
  • the second setpoint is lower than the first setpoint of 3 dB at 12 dB, preferably of the order of 6 dB.
  • the first instruction is equal to 88 dB.
  • the presence detection of co-channel interference comprises the following steps:
  • the presence detection of co-channel interference comprises a preliminary step of comparing the signal-to-noise ratio of the multiplexed radio signal at a predetermined threshold, a positive or negative noise peak being taken into account only if said signal-to-noise ratio in said multiplexed radio signal is greater than said predetermined threshold, said predetermined threshold preferably being 20 dB.
  • said predetermined measurement time is equal to 128 ms, plus or minus 10 ms.
  • said score is determined to be equal to: abs (N ⁇ ean -
  • Nmean I e positive rate noise peaks averaged over the predetermined measurement time
  • N ⁇ ean is the rate of negative noise peaks averaged over the predetermined measurement time
  • N ⁇ ean is the total number of noise peaks taken in account
  • K is a scale factor to be determined.
  • the present invention further provides a radio receiver comprising a microcontroller configured to implement the method as briefly described above.
  • the present invention also relates to a motor vehicle comprising a radio receiver as briefly described above.
  • FIG. 1 the simplified diagram of an FM radio receiver in which the method according to the invention is implemented
  • FIG. 2 the block diagram of an example of a co-channel interference presence detection system
  • the method of attenuating the interference generated by intermodulation products in an FM radio signal is described below mainly for implementation in a radio receiver of a multimedia system embedded in a motor vehicle.
  • the invention is intended to be implemented in the context of the reception of FM radio signals.
  • an FM radio signal is received by an antenna A of a radio receiver 1
  • said FM radio signal is filtered via an external bandpass filter F before being, if necessary, attenuated. by means of automatic AGC gain control, especially to avoid overloading in the presence of strong signals.
  • This signal is then processed by suitable means X, allowing for example its pre-amplification or conversion into a digital format.
  • the signal is demodulated by means of an FM demodulator, referenced D in Figure 1 to provide a multiplexed radio signal MPX.
  • this MPX multiplexed radio signal is analyzed by means of an IMD co-channel interference presence detection system (described in detail below) to detect any interference caused by intermodulation products, the result being of this analysis being used to adapt the setting of the AGC automatic gain control.
  • the AGC automatic gain control has a configurable gain setpoint, corresponding to the maximum gain beyond which the FM radio signals received are attenuated.
  • the user of the radio receiver considered wishes to listen to an FM radio signal having a given frequency, designated "desired frequency".
  • the method according to the invention makes it possible to configure a high gain setpoint for automatic gain control AGC.
  • this makes it possible to attenuate the FM radio signals received, so that, in particular, if the received FM radio signal corresponding to the desired frequency is low, then said signal will not undergo attenuation which would have risked, in the state of technique, to cancel it.
  • the method according to the invention makes it possible to configure a lower gain setpoint for the control.
  • automatic gain CAG advantageousously, this further attenuates the FM radio signals received when intermodulation products cause interference.
  • the multiplexed radio signal MPX is then decoded by means of a DS stereo decoder before being rendered.
  • the present invention comprises a step of detecting a situation in which intermodulation products generate co-channel interference in order to allow a suitable configuration, in real time, of the automatic gain control setpoint. applied to the received FM radio signal.
  • the noise in FM radio signal, the noise can be decomposed into the sum of a white noise and "clicks noise", meaning “noise peaks”, corresponding to impulse noise, forming "diracs” noise in the FM radio signal.
  • a cocanal signal that is to say on the same frequency, or a signal produced by a multipath phenomenon.
  • the occurrence of positive and negative noise peaks follows two independent Poisson distributions with a similar peak occurrence rate. .
  • the number of detected positive noise peaks and the number of detected negative noise peaks over a predetermined long enough time range are substantially equal.
  • the co-channel interference detection system in an MPX multiplexed FM radio signal forms a co-channel interference sensor.
  • the co-channel interference detection system preferably comprises a zero phase LPFO low-pass filter for suppressing the base line of the MPX multiplexed FM radio signal, so that peak detection can be optimally achieved via the QPD detection means of the MPX multiplexed FM radio signal. peaks, without introducing phase shift.
  • the means for detecting and counting positive peaks D +, respectively negative D- make it possible to determine the number of noise peaks, also referred to as "noise clicks", which are positive.
  • the co-channel interference detection system further comprises CCL decision means capable of determining a characteristic score of the probability that a Co-channel scrambling exists in the MPX multiplexed radio signal, depending on the number of N + positive "noise clicks" and N- negative ones detected on the predetermined time window.
  • CCL decision means capable of determining a characteristic score of the probability that a Co-channel scrambling exists in the MPX multiplexed radio signal, depending on the number of N + positive "noise clicks" and N- negative ones detected on the predetermined time window.
  • the CCL decision means for determining whether cocanal interference is in progress also takes into account the value of the signal-to-noise ratio C / N.
  • the CCL decision means for determining whether cocanal scrambling is in progress, verify that the multiplexed radio signal MPX has a symmetrical BW bandwidth. In the opposite case, the decision means consider not being able to determine whether co-channel interference is in progress or not.
  • Such a system for detecting the presence of co-channel interference in a multiplexed FM radio signal MPX thus consists of a computer comprising calculation means and an integrated memory, as well as means for detecting positive and negative noise peaks, allowing the implementation of the cocanal scrambling detection method described above, so as to form a cocanal scrambling sensor.
  • FIG. 3 presents a flowchart representative of the operation of the method according to the invention, aimed at optimizing the attenuation of interference generated by intermodulation products.
  • step E1 it is continuously searched for the possible presence of co-channel interference.
  • step E1 If, in step E1, no co-channel interference is detected, then the method according to the invention is not continued. This is represented in FIG. 3 by a negative output of the method, noted N in FIG.
  • step E1 If, in step E1, a co-channel scrambling is detected in progress with respect to the desired frequency, then it is verified in step E2 whether the automatic gain control is active or not.
  • step E2 the method comprises the positioning of the gain setpoint of the AGC automatic gain control at a first time. gain setpoint having a high value.
  • the first gain setpoint may be 88 dB.
  • step E2 it is found that the automatic gain control is active, while in step E1, it has been detected co-channel interference vis-à-vis the desired frequency, then the method comprises a step CAG- positioning the gain setpoint of the AGC automatic gain control at a second gain setpoint having a value lower than the first gain setpoint.
  • the second gain setpoint may be 82 dB.
  • the invention proposes the modification in real time of the configurable gain setpoint of an automatic gain control, in an FM radio receiver, said gain setpoint being modified as a function of the detection of the presence or absence of a cocanal scrambling caused by intermodulation products.
  • the gain setpoint of said automatic gain control can be very high in the absence of such co-channel interference caused by intermodulation products, and reduced when the presence of such co-channel interference is detected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

Procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation vis-à-vis d'un signal radio multiplexé présentant une fréquence désirée, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : · la mise en œuvre d'un contrôle automatique de gain (CAG) présentant une consigne de gain configurable entre une première consigne et une deuxième consigne inférieure à ladite première consigne; · la configuration (CAG+) du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne; · la détection de présence d'un brouillage cocanal à la fréquence désirée; · si un brouillage cocanal est détecté à la fréquence désirée, alors, si le contrôle automatique de gain est actif, sa configuration de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la deuxième consigne et, si le contrôle automatique de gain n'est pas actif, sa configuration de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne.

Description

Procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits
d'intermodulation
L'invention concerne le domaine de la réception de signaux radio modulés en fréquence, en particulier dans des récepteurs radio mobiles exposés à des problématiques d'interférences générées par des produits d'intermodulation.
Ce phénomène se produit lorsque des produits d'intermodulation de signaux radio de forte puissance viennent brouiller un signal radio désiré de faible puissance.
La présente invention vise un procédé apte à atténuer les interférences générées par des produits d'intermodulation.
Comme cela est connu, un récepteur radio, notamment dans un système multimédia d'un véhicule automobile, est apte à recevoir un signal radio, en particulier un signal radio FM, FM étant l'acronyme de « Frequency Modulation » signifiant « modulation de fréquence ».
Un tel signal radio FM, reçu sous forme modulée par un récepteur radio, est soumis à différents capteurs et à un filtrage adapté pour que le signal radio démodulé correspondant puisse être restitué dans de bonnes conditions, notamment dans l'habitacle d'un véhicule automobile.
L'homme du métier connaît le principe de fonctionnement d'un signal radio FM, c'est-à-dire modulé en fréquence, reçu par un récepteur radio adapté, en vue d'être démodulé puis restitué à des auditeurs.
Une problématique connue ayant trait à la réception d'un signal radio FM via un récepteur radio mobile, en particulier intégré dans un véhicule automobile, réside dans le phénomène d'intermodulation.
L'homme du métier connaît le principe du phénomène désigné sous le terme d'intermodulation. En pratique, l'imperfection de l'amplificateur du récepteur radio considéré induit une distorsion des signaux radio reçus. Comme cela est connu, en particulier, les caractéristiques des distorsions liées au phénomène d'intermodulation se définissent de la manière suivante : si deux signaux de fréquence respective F1 et F2 sont entrés dans un amplificateur parfait, on retrouve en sortie deux signaux superposés de fréquence F1 et F2.
En raison du phénomène d'intermodulation, en sortie d'un amplificateur imparfait, on retrouve, en plus des fréquences F1 et F2, d'autres fréquences, à savoir F1 - F2, F1 + F2, 2 x F1 - F2, 2 x F2 - F1 et, de manière générale, toute fréquence m x F1 + n x F2, m et n étant des entiers relatifs.
Ces fréquences m x F1 + n x F2 sont parasites. De tels produits d'intermodulation peuvent s'avérer particulièrement gênant au 3ème ordre, s'agissant donc des fréquences 2 x F1 - F2 et 2 x F2 - F1 , car les puissances associées restent élevées. Pour pallier ce problème, une solution connue réside dans la mise en œuvre d'une technique de contrôle automatique de gain qui se situe devant un élément devant être protégé, tel qu'un amplificateur à faible bruit, désigné LNA pour « Low-Noise Amplifier » en anglais, un mélangeur ou un convertisseur analogique-numérique. Le principe du contrôle automatique de gain est connu de l'homme de l'art. Le contrôle automatique de gain est mis en œuvre par un circuit de régulation dont la fonction est de limiter l'amplitude d'un signal à sa sortie.
Le contrôle automatique de gain, dans le contexte de la réception de signaux radio FM, permet d'éviter, de façon générale, toute surcharge sur des signaux.
Lorsqu'un phénomène d'intermodulation a cours et que le contrôle automatique de gain est actif, l'atténuation de l'ensemble des signaux reçus permet notamment d'atténuer plus fortement les produits d'intermodulation.
Lorsque le contrôle automatique de gain induit une atténuation de 1 dB sur le signal au premier ordre, les produits d'intermodulation du 3ème ordre sont en effet atténués de 3 dB.
Un inconvénient majeur de cet état de la technique subsiste lorsque des signaux très forts, à cause des produits d'intermodulation, créent une fréquence fantôme sensiblement égal à une fréquence d'un signal radio de puissance faible mais désiré. Cela crée un brouillage cocanal, désigné « cochanel interférence » en anglais.
Dans ce contexte, la mise en œuvre du contrôle automatique de gain peut dans certains cas induire une atténuation telle que le signal radio faible désiré se retrouve annulé.
Il est à noter, dans ce contexte, que des moyens de contrôle automatique de gain classiquement embarqués dans des récepteurs radio de véhicules peuvent imposer aux signaux radio FM reçus une atténuation allant jusqu'à -40dB.
Une autre technique connue, pour pallier aux problèmes générés par les produits d'intermodulation consiste à scanner toute la bande passante pour identifier tous les signaux forts et calculer tous les produits d'intermodulation afin d'identifier des « conflits » éventuels. Cependant, cette technique nécessite un second tuner dans le récepteur radio et sa mise en œuvre prend classiquement plusieurs dizaines de secondes, ce qui n'est pas compatible de l'utilisation pratique que font les utilisateurs des récepteurs radio, notamment embarqués dans des véhicules.
Pour pallier les inconvénients précités, dans le contexte où un contrôle automatique de gains est à l'œuvre, la présente invention vise à adapter le contrôle automatique de gain mis en œuvre en fonction de ce qu'il existe ou non des interférences, de type brouillage cocanal, générées par des produits d'intermodulation vis-à-vis d'un signal radio faible désiré, au moyen d'une modification dynamique de la consigne dudit contrôle automatique de gain précité.
En pratique, selon l'invention, si des produits d'intermodulation génèrent un brouillage cocanal à rencontre d'un signal radio désiré, en particulier de puissance faible, la consigne du contrôle automatique de gain est diminuée afin d'augmenter l'atténuation imposée aux signaux radio reçus. A l'inverse, s'il n'est détecté aucun brouillage cocanal généré par des produits d'intermodulation à rencontre d'un signal radio désiré, en particulier de puissance faible, alors la consigne du contrôle automatique de gain est augmentée afin de limiter l'atténuation imposée aux signaux radio reçus et permettre la réception du signal radio désiré, y compris de puissance faible.
Autrement dit, grâce à l'invention, la valeur nominale de la consigne du contrôle automatique de gain peut être plus élevée que dans l'état de l'art, de façon à favoriser la performance de désensibilisation, ladite consigne étant ensuite réduite dès lors que la présence de brouillage cocanal et de forts signaux est détectée.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation vis-à-vis d'un signal radio multiplexé comprenant une fréquence désirée, correspondant à la fréquence d'un signal radio modulé en fréquence qu'un utilisateur souhaite recevoir par l'intermédiaire d'un récepteur radio apte à recevoir des signaux radio modulés en fréquence, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
• la mise en œuvre d'un contrôle automatique de gain présentant une consigne de gain configurable entre une première consigne et une deuxième consigne, ladite deuxième consigne étant inférieure à ladite première consigne, ledit contrôle automatique de gain étant activé pour réduire le gain des signaux radio multiplexés reçus lorsque le gain d'un signal radio multiplexé reçu est supérieur à ladite consigne de gain, de telle sorte que, après application dudit contrôle automatique de gain, le gain le plus élevé desdits signaux radio multiplexés reçus soit inférieur ou égal à ladite consigne de gain ;
• la configuration du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne ;
• la mise en œuvre d'une détection de présence d'un brouillage cocanal à la fréquence désirée ;
• si un brouillage cocanal est détecté à la fréquence désirée, alors, si le contrôle automatique de gain est actif, la configuration du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la deuxième consigne et, si le contrôle automatique de gain n'est pas actif, la configuration du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne.
Grâce au procédé selon l'invention, le contrôle automatique de gain mis en œuvre dans un récepteur radio, notamment embarqué dans un véhicule automobile, peut présenter une première consigne de gain élevée, typiquement de l'ordre de 88dB, et en tout cas supérieure à ce qu'elle est dans l'état de l'art, la consigne de gain du contrôle automatique de gain pouvant être modifiée en temps réel pour prendre la valeur de la deuxième consigne de gain, inférieure à la première consigne, lorsqu'un brouillage cocanal généré par des produits d'intermodulation est détecté.
Ainsi, dans l'hypothèse où il n'y a pas de brouillage provoqué par des produits d'intermodulation, la probabilité de parvenir à capter un signal radio faible correspondant à la fréquence désirée est améliorée.
Avantageusement, la deuxième consigne est inférieure à la première consigne de 3 dB à 12 dB, de préférence de l'ordre de 6 dB.
Avantageusement, la première consigne est égale à 88 dB.
Selon un mode de réalisation, la détection de présence d'un brouillage cocanal comprend les étapes suivantes :
• la vérification que ledit signal radio multiplexé présente une bande passante symétrique ;
· la détection et le comptage d'une pluralité de pics de bruit positifs et d'une pluralité de pics de bruits négatifs dans ledit signal radio multiplexé pendant une durée de mesure prédéterminée ;
• le calcul d'un taux de pics de bruit positifs ou négatifs parmi ladite pluralité de pics ;
· la détermination d'un score caractéristique d'une probabilité qu'un brouillage cocanal existe dans ledit signal radio multiplexé en fonction dudit taux de pics de bruit positifs ou négatifs.
Selon un mode de réalisation, la détection de présence d'un brouillage cocanal comprend une étape préalable de comparaison du rapport signal sur bruit du signal radio multiplexé à un seuil prédéterminé, un pic de bruit positif ou négatif n'étant pris en compte que si ledit rapport signal sur bruit dans ledit signal radio multiplexé est supérieur audit seuil prédéterminé, ledit seuil prédéterminé étant de préférence égal à 20 dB.
Selon un mode de réalisation, ledit temps de mesure prédéterminé est égal à 128 ms, plus ou moins 10 ms.
Selon un mode de réalisation, ledit score est déterminé comme étant égal à : abs(N^ean -
1 - K x -
Nv
où Nmean est Ie taux de pics de bruit positifs moyenné sur la durée de mesure prédéterminée, N~ ean est le taux de pics de bruit négatifs moyenné sur la durée de mesure prédéterminée, N^ean est le nombre total de pics de bruit pris en compte, et K est un facteur d'échelle à déterminer.
La présente invention vise par ailleurs un récepteur radio comprenant un microcontrôleur configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que brièvement décrit ci- dessus.
La présente invention vise aussi un véhicule automobile comprenant un récepteur radio tel que brièvement décrit ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés qui représentent :
- la figure 1 , le schéma simplifié d'un récepteur radio FM dans lequel le procédé selon l'invention est mis en œuvre,
- la figure 2, le schéma de principe d'un exemple de système de détection de présence de brouillage cocanal,
- la figure 3, le logigramme résumant le fonctionnement du procédé selon l'invention.
Le procédé d'atténuation des interférences générées par des produits d'intermodulation dans un signal radio FM, selon l'invention, est décrit ci-après principalement en vue d'une mise en œuvre dans un récepteur radio d'un système multimédia embarqué dans un véhicule automobile.
Cependant, la mise en œuvre de la présente invention dans tout autre domaine technique, en particulier dans tout type de récepteur radio FM, est également visée.
L'invention est destinée à être mise en œuvre dans le cadre de la réception de signaux radio FM.
En référence à la figure 1 , lorsqu'un signal radio FM est reçu par une antenne A d'un récepteur radio 1 , ledit signal radio FM est filtré via un filtre externe F passe-bande avant d'être, le cas échéant, atténué par des moyens de contrôle automatique de gain CAG, notamment pour éviter toute surcharge en cas de présence de signaux forts.
Ce signal est ensuite traité par des moyens adaptés X, permettant par exemple sa pré-amplification ou sa conversion dans un format numérique. Le signal est démodulé au moyen d'un démodulateur FM, référencé D sur la figure 1 pour fournir un signal radio multiplexé MPX.
Selon l'invention, ce signal radio multiplexé MPX est analysé au moyen d'un système de détection de présence de brouillage cocanal IMD (décrit en détail ci-après) pour déceler d'éventuelles interférences provoquées par des produits d'intermodulation, le résultat de cette analyse étant exploitée pour adapter le paramétrage du contrôle automatique de gain CAG. En effet, selon l'invention, le contrôle automatique de gain CAG présente une consigne de gain configurable, correspondant au gain maximum au-delà duquel les signaux radio FM reçus sont atténués.
En pratique, l'utilisateur du récepteur radio considéré souhaite écouter un signal radio FM présentant une fréquence donnée, désignée « fréquence désirée ». En l'absence d'interférences provoquées par des produits d'intermodulation se traduisant par un brouillage cocanal affectant la fréquence désirée, le procédé selon l'invention permet de configurer une consigne de gain élevée pour le contrôle automatique de gain CAG. Avantageusement, cela permet de moins atténuer les signaux radio FM reçus, de sorte que, en particulier, si le signal radio FM reçu correspondant à la fréquence désirée est faible, alors ledit signal ne subira pas une atténuation qui aurait risqué, dans l'état de la technique, de l'annuler.
A l'inverse, si la présence d'interférences provoquées par des produits d'intermodulation est détectée, se traduisant par un brouillage cocanal affectant la fréquence désirée, le procédé selon l'invention permet de configurer une consigne de gain plus faible pour le contrôle automatique de gain CAG. Avantageusement, cela permet d'atténuer davantage les signaux radio FM reçus lorsque des produits d'intermodulation provoquent des interférences.
En référence à la figure 1 , comme cela est connu, le signal radio multiplexé MPX est ensuite décodé au moyen d'un décodeur stéréo DS avant d'être restitué.
Il découle de ce qui précède que la présente invention comprend une étape de détection d'une situation dans laquelle des produits d'intermodulation génèrent un brouillage cocanal en vue de permettre une configuration adaptée, en temps réel, de la consigne du contrôle automatique de gain appliqué au signal radio FM reçu.
En référence à la figure 2, il est présenté ci-après un exemple de réalisation d'un système de détection de présence d'un brouillage cocanal.
D'un point de vue théorique, il est à noter que le principe de fonctionnement d'un tel système de détection de brouillage cocanal se réfère au document « C. CHAYAVADHANANGKUR et al., Analysis of FM Systems with Co-Channel Interférence Using a Click Model, IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS » dans lequel les auteurs traitent de la propriété stochastique du bruit dans un signal subissant un brouillage cocanal.
Il a ainsi été démontré que, dans signal radio FM, le bruit peut être décomposé en la somme d'un bruit blanc et de « clicks noise », signifiant « pics de bruit », correspondant à du bruit impulsionnel, formant des « diracs » de bruit dans le signal radio FM. Cela se produit typiquement dès lors que le démodulateur du récepteur radio considéré fait un « saut » sur un signal radio voisin, qu'il s'agisse d'un signal radio adjacent, c'est-à-dire voisin fréquentiellement, ou d'un signal cocanal, c'est-à-dire sur la même fréquence, ou encore d'un signal produit d'un phénomène de multitrajet.
Cependant, la distribution de ces pics de bruit peut être analysée statistiquement, pour identifier l'éventuelle présence d'un brouillage cocanal.
D'un point de vue théorique, il a donc été démontré, en particulier dans le document C. CHAYAVADHANANGKUR et al. précédemment cité, que la présence d'un brouillage cocanal se traduisait, en sortie du démodulateur du récepteur radio considéré, par la présence d'un terme présentant un rapport signal sur bruit élevé qui peut être décomposé en un terme de base auquel s'additionnent des « clicks noise », c'est-à-dire des pics de bruit, positifs et négatifs, qui se produisent de façon aléatoire et indépendante.
Dans le cas où le rapport signal sur bruit est suffisant, et dès lors que la bande passante dudit signal radio multiplexé est symétrique, la survenance de pics de bruit positifs et négatifs suivent deux lois de Poisson indépendantes avec un taux d'occurrence de pics similaires. En d'autres termes, le nombre de pics de bruit positifs détectés et le nombre de pics de bruit négatifs détectés, sur une plage de temps suffisamment longue prédéterminée, sont sensiblement égaux.
Le système de détection de brouillage cocanal dans un signal radio FM multiplexé MPX, présenté à la figure 2, forme un capteur de brouillage cocanal. Le système de détection de brouillage cocanal comprend de préférence un filtre passe-bas zéro phase LPFO pour supprimer la ligne de base du signal radio FM multiplexé MPX, afin que la détection des pics puisse être réalisée de façon optimale via les moyens QPD de détection de pics, sans introduire de déphasage.
Grâce aux moyens QPD de détection de pics dans le signal radio multiplexé MPX, les moyens de détection et de comptage des pics positifs D+, respectivement négatifs D-, permettent de déterminer le nombre de pics de bruit, également désignés « clicks noise », positifs N+, respectivement négatifs N-, dans le signal radio multiplexé MPX, sur une fenêtre de temps prédéterminée.
Le système de détection de brouillage cocanal comporte en outre des moyens de décision CCL aptes à déterminer un score caractéristique de la probabilité qu'un brouillage cocanal existe dans le signal radio multiplexé MPX, en fonction du nombre de « clicks noise » positifs N+ et négatifs N- détectés sur la fenêtre de temps prédéterminée. Comme vu précédemment, la probabilité d'un brouillage cocanal est élevée si le nombre de « clicks noise » positifs N+ et le nombre de « clicks noise » négatifs N- détectés sont proches.
Le système de détection de présence de brouillage cocanal représenté, les moyens de décision CCL, pour déterminer si un brouillage cocanal est en cours, tiennent également compte de la valeur du rapport signal sur bruit C/N. En outre, les moyens de décision CCL, pour déterminer si un brouillage cocanal est en cours, vérifient que le signal radio multiplexé MPX présente une bande passante BW symétrique. Dans le cas contraire, les moyens de décision considèrent ne pas être en mesure de déterminer si un brouillage cocanal est en cours ou non.
Un tel système de détection de présence d'un brouillage cocanal dans un signal radio FM multiplexé MPX est ainsi constitué d'un calculateur comportant des moyens de calcul et une mémoire intégrée, ainsi que des moyens de détection de pics de bruit positifs et négatifs, permettant la mise en œuvre du procédé de détection de brouillage cocanal précédemment décrit, de façon à former un capteur de brouillage cocanal.
Grâce à un tel système de détection de présence d'un brouillage cocanal, il est possible d'identifier une situation dans laquelle des produits d'intermodulation génèrent un tel brouillage cocanal, alors que le contrôle automatique de gain est actif.
Ainsi, la figure 3 présente un logigramme représentatif du fonctionnement du procédé selon l'invention, visant à optimiser l'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation.
A l'étape E1 , il est recherché de façon continue l'éventuelle présence d'un brouillage cocanal.
Si, à l'étape E1 , il n'est détecté aucun brouillage cocanal, alors le procédé selon l'invention n'est pas poursuivi. Cela est représenté sur la figure 3 par une sortie négative du procédé, notée N sur la figure 3.
Si, à l'étape E1 , il est détecté un brouillage cocanal en cours vis-à-vis de la fréquence désirée, alors il est vérifié, à l'étape E2, si le contrôle automatique de gain est actif ou non.
Si, à l'étape E2, il est constaté que le contrôle automatique de gain n'est pas actif, alors, à l'étape CAG+, le procédé comprend le positionnement de la consigne de gain du contrôle automatique de gain CAG à une première consigne de gain présentant une valeur élevée. Par exemple, la première consigne de gain peut être égale à 88 dB. Si au contraire, à l'étape E2, il est constaté que le contrôle automatique de gain est actif, alors qu'à l'étape E1 , il a été détecté un brouillage cocanal vis-à-vis de la fréquence désirée, alors le procédé comprend une étape CAG- de positionnement de la consigne de gain du contrôle automatique de gain CAG à une deuxième consigne de gain présentant une valeur inférieure à la première consigne de gain. Par exemple, la deuxième consigne de gain peut être égale à 82 dB.
En résumé, l'invention propose la modification en temps réel de la consigne de gain configurable d'un contrôle automatique de gain, dans un récepteur radio FM, ladite consigne de gain étant modifiée en fonction de la détection de présence ou non d'un brouillage cocanal provoqué par des produits d'intermodulation.
Grâce à l'invention, la consigne de gain dudit contrôle automatique de gain peut être très élevée en l'absence d'un tel brouillage cocanal provoqué par des produits d'intermodulation, et réduit lorsque la présence d'un tel brouillage cocanal est détectée.
Il est précisé, en outre, que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, et est susceptible de variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'atténuation d'interférences générées par des produits d'intermodulation vis-à-vis d'un signal radio multiplexé comprenant une fréquence désirée, correspondant à la fréquence d'un signal radio modulé en fréquence qu'un utilisateur souhaite recevoir par l'intermédiaire d'un récepteur radio apte à recevoir des signaux radio modulés en fréquence, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
• la mise en œuvre d'un contrôle automatique de gain présentant une consigne de gain configurable entre une première consigne et une deuxième consigne, ladite deuxième consigne étant inférieure à ladite première consigne, ledit contrôle automatique de gain étant activé pour réduire le gain des signaux radio multiplexés reçus lorsque le gain d'un signal radio multiplexé reçu est supérieur à ladite consigne de gain, de telle sorte que, après application dudit contrôle automatique de gain, le gain le plus élevé desdits signaux radio multiplexés reçus soit inférieur ou égal à ladite consigne de gain ;
• la configuration (CAG+) du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne ;
• la mise en œuvre d'une détection (E1 ) de présence d'un brouillage cocanal à la fréquence désirée ;
• si un brouillage cocanal est détecté à la fréquence désirée, alors, si le contrôle automatique de gain est actif (E2), la configuration (CAG-) du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la deuxième consigne et, si le contrôle automatique de gain n'est pas actif, la configuration (CAG+) du contrôle automatique de gain de façon à ce que la consigne de gain soit égale à la première consigne.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième consigne est inférieure à la première consigne de 3 dB à 12 dB, de préférence de l'ordre de 6 dB.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première consigne est égale à 88 dB.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la détection de présence d'un brouillage cocanal comprend les étapes suivantes :
· la vérification que ledit signal radio multiplexé présente une bande passante symétrique ; la détection et le comptage d'une pluralité de pics de bruit positifs (N+) et d'une pluralité de pics de bruits négatifs (N-) dans ledit signal radio multiplexé (MPX) pendant une durée de mesure prédéterminée ;
le calcul d'un taux de pics de bruit positifs ou négatifs parmi ladite pluralité de pics ;
la détermination d'un score caractéristique d'une probabilité qu'un brouillage cocanal existe dans ledit signal radio multiplexé (MPX) en fonction dudit taux de pics de bruit positifs ou négatifs.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la détection de présence d'un brouillage cocanal comprend une étape préalable de comparaison du rapport signal sur bruit du signal radio multiplexé (MPX) à un seuil prédéterminé, un pic de bruit positif ou négatif n'étant pris en compte que si ledit rapport signal sur bruit dans ledit signal radio multiplexé (MPX) est supérieur audit seuil prédéterminé, ledit seuil prédéterminé étant de préférence égal à 20 dB.
6. Procédé selon l'une des revendications 4 à 5, dans lequel ledit temps de mesure prédéterminé est égal à 128 ms, plus ou moins 10 ms.
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel ledit score est déterminé comme étant égal à :
Figure imgf000013_0001
où N^ean est le taux de pics de bruit positifs moyenné sur la durée de mesure prédéterminée, N~ ean est le taux de pics de bruit négatifs moyenné sur la durée de mesure prédéterminée, N^ean est le nombre total de pics de bruit pris en compte, et K est un facteur d'échelle à déterminer.
8. Récepteur radio (1 ) comprenant un microcontrôleur configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes.
9. Véhicule automobile comprenant un récepteur radio selon la revendication précédente.
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