Sistema de recepción multicanal.

Sistema (SYS) de recepción que comprende un receptor (REC) acoplado a un medio

(MTR) de procesamiento, comprendiendo el receptor un número N de antenas (V1, ..., VN), siendo cada una adecuada para captar unas señales representativas de las ondas incidentes y para suministrar una función de impulso de dicha señal, siendo N un entero, N≥2, caracterizado por el hecho de que dicho receptor (REC) comprende:

- N líneas (LAR1, ..., LARN) de retardo acopladas respectivamente a cada una de dichas N antenas, siendo cada línea de retardo adecuada para retardar la señal suministrada por la antena a la que está asociada, con un retardo temporal que le es propio,

- un medio (CPL) de acoplamiento adecuado para sumar las N señales suministradas por las N líneas de retardo, de manera que suministre una señal de salida que comprende una serie de N impulsos desplazados temporalmente,

y por el hecho de que, el medio (MTR) de procesamiento comprende un medio (MES) de medición adecuado para medir la señal suministrada por el medio de acoplamiento (CPL) y para suministrar en la salida una señal formada por unas muestras de medida, representativas de los N impulsos suministrados por las N antenas (LAR1, ..., LARN).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/068151.

Solicitante: THALES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 45, RUE DE VILLIERS 92200 NEUILLY SUR SEINE FRANCIA.

Inventor/es: Jahan,Daniel, CORNU,CÉDRIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION;... > Localizadores de dirección para la determinación... > G01S3/72 (Sistemas de diversidad especialmente adaptados para la localización de la dirección)

PDF original: ES-2485300_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de recepción multicanal La invención se refiere a unos sistemas de recepción multicanal, es decir adecuados para captar las ondas incidentes con la ayuda de una red de antenas. Hay por lo tanto tantas señales de interés, es decir portadoras de informaciones buscadas, como antenas, si se desea adquirir instantáneamente la totalidad de las informaciones.

La invención está particularmente adaptada a los sistemas de recepción multicanal denominados de banda instantánea ancha o de banda instantánea restringida.

Cuando el sistema de recepción es de banda instantánea ancha, esto significa que los N canales de recepción que corresponden a las N antenas de la red pueden cubrir instantáneamente la total de la cobertura requerida en frecuencia (por ejemplo del orden de 10 a 20 GHz) .

Cuando el sistema de recepción es de banda instantánea restringida (por ejemplo del orden de varios centenares de MHz) , esto significa que los N canales de recepción correspondientes a las N antenas de la red deben efectuar un barrido de la frecuencia en el tiempo de manera que recorra completamente la totalidad de la cobertura requerida en frecuencia.

Estos sistemas de recepción multicanal de banda instantánea restringida o no, están particularmente adaptados para efectuar una goniometría. Estos últimos son capaces de medir la dirección de llegada de una onda incidente dada. Una particularidad de la onda incidente puede ser la brevedad, por ejemplo unas señales moduladas en amplitud por impulsos con un factor de forma relativamente reducido (como las emitidas por los radares) . Conviene entonces poder efectuar la goniometría en un tiempo muy corto y, de esta manera, medir el conjunto de las señales suministradas por la red de antenas goniométricas muy rápidamente y en paralelo.

Para realizar esto, los sistemas de recepción multicanal antes citados comprenden ventajosamente un receptor realizado a partir de redes de antenas:

- o bien sin referencia (red de antenas directivas generalmente distribuidas equidistantemente en ángulo en el plano de medición de la dirección de llegada de las ondas incidentes) , dicho receptor está acoplado entonces a un medio de medición adecuado para utilizar la potencia de las señales suministradas por la red de antenas, -o bien deslocalizadas (red de antenas generalmente localmente lineales e incompletas en el plano de medición de la dirección de llegada) y dicho receptor está acoplado entonces a un medio de medición adecuado para utilizar la distribución de las diferencias de recorrido resultante de la red de antenas.

Por supuesto, estos ejemplos no son limitativos.

Un sistema de recepción multicanal (en este caso de N canales) de banda instantánea grande, puede por lo tanto adquirir N señales procedentes de las N antenas de la red.

Para realizar esto, está provisto con tantos analizadores de amplitud como canales, de manera que mida la potencia de la onda incidente en cada canal. La distribución de las potencias en los N canales permite calcular un parámetro de dirección de llegada, calculado gracias a un estimador denominado de goniometría de amplitud.

Además, el análisis técnico de la señal requiere la medición de su frecuencia, siendo ésta la misma en cada canal y por razones de simplificación, se utiliza generalmente un único frecuencímetro. En estas condiciones, se emplea un medio de combinación que tiene por misión no proporcionar más que una única señal a partir de las N, al único frecuencímetro.

Esta función de combinador toma en la actualidad diferentes formas poco satisfactorias. Puede tratarse de un simple conector de hiperfrecuencia de N canales de entrada. Esto tiene por defecto realizar la suma vectorial de los N canales con unas fases no controlables. La consecuencia es que la señal la salida de dicho combinador puede anularse por oposición de fase de las señales de entrada. Como variante, puede tratarse de sistemas que mezclan el acoplamiento de ciertos canales y el multiplexado de las salidas acopladas por conmutación. Esta solución tiene el defecto de afectar a la integridad de la señal.

Se hace notar que los sistemas de recepción multicanal antes mencionados pueden además poseer unos medios adecuados para efectuar una resolución de la frecuencia de las señales recibidas por las antenas. Se habla entonces de sistema de recepción de análisis espectral de banda instantánea restringida, siendo esta restricción realizada mediante unas cadenas de recepción del tipo superheterodino.

Una desventaja de los sistemas de recepción multicanal de banda instantánea grande (sin resolución de frecuencia) descritos anteriormente es la cantidad de material necesario (un analizador de amplitud por canal) y por tanto el volumen y el coste del sistema en una cierta medida. Por otro lado, la función combinador antes citada induce numerosos inconvenientes técnicos.

Otra desventaja principal de los sistemas de recepción multicanal de análisis espectral de la técnica anterior es la cantidad de material (un analizador espectral por canal) y por lo tanto el volumen y el coste del sistema.

Un objeto de la invención es principalmente resolver los problemas antes mencionados.

Con este fin, según un primer aspecto de la invención, se propone un sistema de recepción que comprende un receptor acoplado a un medio de procesamiento, comprendiendo el receptor un número N de antenas, siendo cada una adecuada para captar unas señales representativas de las ondas incidentes y para suministrar una función de impulso de dicha señal, siendo N un entero, Nï³2.

Según una característica general de este primer aspecto, dicho receptor comprende:

- N líneas de retardo acopladas respectivamente a cada una de dichas N antenas, siendo cada línea de retardo adecuada para retardar la señal suministrada por la antena a la que está asociada con un retardo temporal que le es propio, -un medio de acoplamiento adecuado para sumar las N señales suministradas por las N líneas de retardo, de manera que suministre una señal de salida que comprende una serie de impulsos desplazados temporalmente.

Además, el medio de procesamiento comprende un medio de medición adecuado para medir la señal suministrada por el medio de acoplamiento y para suministrar en la salida una señal formada por unas muestras de medida, representativas de los N impulsos suministrados por las N antenas.

Dicho de otra manera, gracias a multiplexado temporal, se forma una señal única. Esta señal está formada por los impulsos recibidos secuenciados en serie en el tiempo.

Esta señal tiene como ventaja permitir la supresión del combinador utilizado en las soluciones de la técnica anterior. La estructura del sistema de recepción se simplifica de ese modo grandemente y por tanto es menos costosa durante su realización.

Por otro lado el sistema de recepción propuesto tiene como ventaja ser muy fiable en cuanto a la conservación de la integridad de la señal procesada.

Según un modo de realización, dicho medio de procesamiento puede comprender además:

- un medio de caracterización técnica de los impulsos, acoplado a la salida del medio de medición, adecuado para analizar técnicamente cada impulso a partir de las muestras de medida, -un medio auxiliar adecuado para agrupar las señales de análisis técnico suministradas por el medio de caracterización técnica correspondiente a una misma onda incidente.

Preferentemente, el medio de procesamiento puede comprender además un medio de caracterización técnica consolidado y goniométrico de los impulsos, adecuado a partir de los análisis técnicos agrupados, suministrados por dicho medio auxiliar, por una parte:

-... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema (SYS) de recepción que comprende un receptor (REC) acoplado a un medio (MTR) de procesamiento, comprendiendo el receptor un número N de antenas (V1, ..., VN) , siendo cada una adecuada para captar unas señales representativas de las ondas incidentes y para suministrar una función de impulso de dicha señal, siendo N

un entero, Nï³2, caracterizado por el hecho de que dicho receptor (REC) comprende:

- N líneas (LAR1, ..., LARN) de retardo acopladas respectivamente a cada una de dichas N antenas, siendo cada línea de retardo adecuada para retardar la señal suministrada por la antena a la que está asociada, con un retardo temporal que le es propio, -un medio (CPL) de acoplamiento adecuado para sumar las N señales suministradas por las N líneas de retardo, de manera que suministre una señal de salida que comprende una serie de N impulsos desplazados temporalmente, y por el hecho de que, el medio (MTR) de procesamiento comprende un medio (MES) de medición adecuado para medir la señal suministrada por el medio de acoplamiento (CPL) y para suministrar en la salida una señal formada por unas muestras de medida, representativas de los N impulsos suministrados por las N antenas

(LAR1, ..., LARN) .

2. Sistema según la reivindicación precedente, en el que dicho medio de procesamiento comprende además:

- un medio (MCTI) de caracterización técnica de los impulsos, acoplado a la salida del medio de medición, adecuado para analizar técnicamente cada impulso a partir de las muestras de medida, -un medio (DM) auxiliar adecuado para agrupar las señales de análisis técnico suministradas por el medio de caracterización técnica correspondiente a una misma onda incidente.

3. Sistema según la reivindicación precedente, en el que el medio (MTR) de procesamiento comprende además un medio (MCTCS) de caracterización técnica consolidado y goniométrico de los impulsos, adecuado, a partir de los análisis técnicos agrupados suministrados por dicho medio (DM) auxiliar, por una parte:

- para determinar la dirección de llegada de cada onda incidente por las antenas, y por otro lad.

25. para realizar otro análisis técnico de cada onda incidente.

4. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, en el que cada retardo ï?i de cada línea de retardo, variando i entre 1 y N, se define de modo que:

ï?i+1 ï³ï?i + Max (LI + ï?prop) , en la que:

-LI es la amplitud del impulso considerado, retardado por la línea de retardo de posición i, y -ï?prop es el retardo de propagación máximo entre dos antenas.

5. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho receptor es del tipo superheterodino y comprende además:

- N osciladores locales (OL1, ..., OLN) asociados respectivamente a cada una de las antenas, siendo adecuado cada oscilador local para generar una señal de onda local que tenga una frecuencia que le es propia, y -N mezcladores (MEL1, ..., MELN) respectivamente acoplados entre la salida de cada antena y la entrada de la línea de retardo correspondiente, y adecuados para recibir la onda local del oscilador local asociado a la antena considerada, siendo adecuado cada mezclador para desplazar en frecuencia con un desplazamiento ï?fi, el impulso suministrado por la antena considerada, con el valor de la frecuencia de la onda local suministrada por

el oscilador local considerado.

6. Sistema según la reivindicación precedente, en el que dicho medio (MES) de medición es adecuado para separar en frecuencia cada impulso comprendido en el seno de la señal de salida del medio de acoplamiento.

7. Sistema según una de las reivindicaciones 5 o 6, en el que cada desplazamiento de frecuencia se define de modo que:

ï?fi+1 ï³ï?fi + ï?fespectro , en la que -ï?fi es el desplazamiento de frecuencia realizado sobre la señal de salida del mezclador de posición i, y -ï?fespectro es la magnitud del espectro de las señales realizadas por dicho sistema.

8. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, que es del tipo de banda instantánea ancha.

9. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 7, que es del tipo de banda instantánea restringida.

10. Utilización de un sistema según una de las reivindicaciones precedentes para efectuar una goniometría.