Un aparato para medir propiedades de señal, que comprende:

un desmodulador (202),

configurado para recibir una señal que incluye una señal primaria, una señal de interferencia y ruido, y para desmodular la señal primaria con el fin de extraer una frecuencia de portadora de la señal primaria;

un descodificador (204), configurado para descodificar la señal primaria con el fin de obtener símbolos de la señal primaria;

caracterizado por:

un procesador (208), configurado para estimar una potencia de la señal primaria a partir de la señal primaria desmodulada y descodificada;

un generador (216) de señal, configurado para generar una señal primaria ideal a partir de la potencia y la frecuencia de portadora, y de los símbolos;

un restador (218), configurado para sustraer la señal primaria ideal de la señal recibida, a fin de proporcionar el ruido y la señal de interferencia; y

un procesador (222), configurado para determinar la potencia de interferencia y de ruido a partir del ruido y la señal de interferencia

Medición de la potencia de señal, de interferencia y de ruido.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a sistemas y métodos para supervisar cualidades de señal de una señal transmitida, basándose en la medición de la señal recibida, y, en particular, para la medición de la potencia de portadora, de interferencia y de ruido en una señal de satélite.

En los sistemas que emplean señales transmitidas es, a menudo, necesario estimar la calidad de la señal para obtener una indicación del comportamiento del sistema. Existe también la necesidad de supervisar la reutilización de frecuencias a lo largo y ancho de una pluralidad de áreas de cobertura. Por ejemplo, los sistemas vía satélite que emplean haces puntuales o estrechos con frecuencias de transmisión sustancialmente similares sobre áreas de cobertura adyacentes, pueden interferir en sus límites. Es importante tener la posibilidad de identificar con precisión la calidad de la señal en estos límites con el fin de optimizar las configuraciones de señal globales. Los niveles o magnitudes de potencia de portadora, de interferencia y de ruido constituyen ejemplos de cualidades de señal importantes que pueden ser medidas. La potencia de portadora indica la intensidad de la señal y, por tanto, los lugares donde puede ser recibida por un receptor. El ruido y la interferencia, sin embargo, pueden distorsionar una señal recibida e impedir su uso incluso aunque la potencia de portadora fuera, en otras circunstancias, suficiente. Así, pues, la relación entre portadora y ruido (CNS-"carrier to noise ratio") y la relación entre portadora e interferencia (CIR -"carrier to interference ratio") son dos medidas significativas de la calidad de la señal. La relación entre interferencia y ruido (INR-"interference to noise ratio") es otra propiedad de interés que puede ser deducida de la CNR y la CIR.

La CIR de una señal transmitida se ha venido estimando mediante el análisis de un presupuesto o preestimación de enlace con parámetros geométricos y de propagación, tales como la potencia relativa del transmisor, la posición y el alcance, y el ángulo de visión y la configuración de la antena. De este modo, se han venido utilizando algunos métodos para estimar la CNR que varían en precisión y en complejidad. Serían de gran utilidad sistemas y métodos que midieran con precisión las cualidades de señal (incluyendo la CIR y la CNR) empleando una metodología sistemática y unificada. Tales sistemas y métodos pueden ser utilizados para optimizar el control de potencia para cualquier señal transmitida dada.

Además, los sistemas que pueden emplear haces solapados con frecuencias de transmisión sustancialmente similares, se mejoran con la realimentación de la calidad de la señal, a fin de optimizar su funcionamiento. Los sistemas de comunicación que emplean la modulación en estructura de capas, tal y como se describe en la Solicitud co-dependiente y asignada en común con el número de serie 09/844.401, depositada el 27 de abril de 2001, por Ernest Chen y titulada "MODULACIÓN EN ESTRUCTURA DE CAPAS PARA SEÑALES DIGITALES" ("LAYERED MODULATION FOR DIGITAL SIGNALS"), son ejemplos de tales sistemas.

La divulgación de MAZZINI, G.: "Acceso múltiple por división de potencia" ("Power division multiple access"), UNIVERSAL PERSONAL COMMUNICATIONS, 1998; ICUP '98, IEEE 1998 INTERNATIONAL CONFERENCE ON FLORENCE, ITALY, del 5 al de octubre de 198, NUEVA YORK, NY, USA; IEEE-US, 5 de octubre de 1998 (05-10-1998), páginas 543-546, XP010314962, ISBN: 0-7803-5106-1, divulga un esquema de acceso múltiple basado en la diversidad de potencias, en el que un receptor puede llevar a cabo una cancelación sucesiva de interferen-cias.

Sumario de la invención

Se presentan sistemas y métodos para medir propiedades de señal basándose en desmodulación y descodificación sucesivas, tales como las propiedades de la potencia de la señal de satélite. Una realización de la invención comprende las etapas de recibir una señal que comprende una señal primaria, ruido y una señal de interferencia, de tal manera que la señal primaria incluye una frecuencia de portadora y símbolos, desmodular y descodificar la señal primaria con el fin de obtener la frecuencia de portadora, los símbolos y un nivel o magnitud de CC [corriente continua] de la señal primaria, calcular la potencia de la señal primaria a partir de la magnitud de potencia de CC de la señal primaria, generar una señal primaria ideal a partir de la frecuencia de portadora y de los símbolos, y sustraer la señal primaria ideal de la señal recibida, al objeto de producir el ruido y la señal de interferencia, desmodular y descodificar la señal de interferencia para obtener la frecuencia de portadora, los símbolos y la magnitud de CC de la señal que interfiere, calcular la potencia de la señal que interfiere a partir de la magnitud de potencia de CC de la señal que interfiere, y sustraer la señal que interfiere o interferente del ruido y de la potencia de la señal interferente, a fin de obtener la potencia del ruido.

La invención calcula las potencias relativas entre la portadora, la interferencia y el ruido, a partir de una señal recibida. Al procesar o tratar de forma coherente la señal recibida desde cualquier posición receptora de interés, este método analiza secuencialmente las formas de onda de portadora y de interferencia y forma estimaciones de las potencias de portadora, de interferencia y de ruido. Cuando se utiliza una técnica de calibración, pueden deducirse también, si de desea, las potencias absolutas.

La invención es particularmente útil en los sistemas vía satélite que emplean reutilización de frecuencias de haces puntuales o estrechos. En tales sistemas, los satélites de haz estrecho deben transmitir una potencia de portadora suficiente para una CNR adecuada sobre toda el área de cobertura de una región dada, a la vez que no transmiten una potencia tan elevada como para causar una interferencia indebida en un haz adyacente que opere sustancialmente a la misma frecuencia (un fenómeno de interferencia de canal conjunto o co-canal (CCI-"co-channel interference")). Los sistemas y métodos que se describen aquí pueden proporcionar mediciones de CNR y de CIR en cualquier posición receptora de interés, proporcionando, por ejemplo, una medición del margen o grado de clareado del cielo en ese momento. La información puede ser utilizada por telemetría, seguimiento y guiado o mando (TT&C-"telemetry, tracking and command") de satélites, a fin de ajustar las potencias de transponedor para un comportamiento óptimo del sistema. Además, la información puede ser utilizada para supervisar el funcionamiento y la salud general de transponedores de satélite seleccionados.

Esta invención proporciona una solución sistemática y unificada para separar la portadora, la interferencia y el ruido de una señal recibida, con vistas a mediciones de sus potencias por separado. El resultado es una estimación consistente y altamente precisa de mediciones clave de la calidad de la señal.

Ha de apreciarse que la sustracción de señal para poner de manifiesto las señales de interferencia y de ruido puede llevarse a cabo antes o después de la desmodulación de la señal recibida. Puede haber una ventaja de tratamiento en el hecho de llevar a cabo la sustracción en la señal recibida después de su desmodulación. En cada caso, sin embargo, la señal ideal debe ser generada con adecuación a la señal de la que será sustraída, es decir, en una forma recibida o desmodulada.

Breve descripción de los dibujos

Haciendo referencia, a continuación, a los dibujos, en los que los mismos números de referencia representan partes correspondientes en todos ellos:

las Figuras 1A-1B ilustran un sistema de transmisión vía satélite y un escenario o contexto de interferencia típicos;

las Figuras 2A-2B son diagramas de bloques de tratamiento de señal correspondientes a un aparato y a un método de la invención;

la Figura 3 es un gráfico de puntos de una señal recibida;

la Figura 4 es un gráfico de puntos de una señal sin interferencia;

la Figura 5 es un gráfico de puntos de una señal, una vez suprimida o extraída la frecuencia de portadora;

la Figura 6 es un gráfico de puntos de una señal, una vez extraída la fase de símbolo;

la Figura 7 es un diagrama de puntos de la interferencia y el...

1. Un aparato para medir propiedades de señal, que comprende:

un desmodulador (202), configurado para recibir una señal que incluye una señal primaria, una señal de interferencia y ruido, y para desmodular la señal primaria con el fin de extraer una frecuencia de portadora de la señal primaria;

un descodificador (204), configurado para descodificar la señal primaria con el fin de obtener símbolos de la señal primaria;

caracterizado por:

un procesador (208), configurado para estimar una potencia de la señal primaria a partir de la señal primaria desmodulada y descodificada;

un generador (216) de señal, configurado para generar una señal primaria ideal a partir de la potencia y la frecuencia de portadora, y de los símbolos;

un restador (218), configurado para sustraer la señal primaria ideal de la señal recibida, a fin de proporcionar el ruido y la señal de interferencia; y

un procesador (222), configurado para determinar la potencia de interferencia y de ruido a partir del ruido y la señal de interferencia.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un procesador (208), configurado para extraer una fase de símbolo de la señal primaria desmodulada, y en el cual la etapa la etapa de estimar un nivel o magnitud de potencia de la señal primaria comprende medir una magnitud de CC de la señal primaria desmodulada, una vez extraída la fase de símbolo.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el procesador (222) configurado para determinar la potencia de ruido y de interferencia determinar la potencia de ruido y de interferencia calculando una potencia de ruido e interferencia combinada.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la señal de interferencia incluye una portadora de interferencia y símbolos de interferencia, y el procesador (222) configurado para determinar la potencia de interferencia y de ruido comprende unos segundos desmodulador (224) y codificador (226) configurados para determinar la potencia de ruido y de interferencia desmodulando y descodificando la señal de interferencia para extraer la portadora de interferencia y los símbolos de interferencia, y producir una señal que tiene una magnitud de CC de señal de interferencia y una magnitud de ruido.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual el procesador (222) configurado para determinar la potencia de ruido y de interferencia comprende, adicionalmente, un procesador (230) configurado para calcular la potencia de interferencia a partir de la magnitud de CC de señal de interferencia.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el procesador (222) configurado para determinar la potencia de ruido y de interferencia comprende, adicionalmente, un restador (232) configurado para sustraer la magnitud de CC de interferencia de la señal que tiene una magnitud de CC de señal de interferencia y una magnitud de ruido, con el fin de calcular la potencia de ruido.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la señal recibida incluye, adicionalmente, al menos una señal de interferencia adicional, y cada señal de interferencia adicional es desmodulada y descodificada para extraer una portadora y símbolos de la señal de interferencia adicional respectiva, una vez sustraídas todas las señales de potencia superior.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual se calcula una magnitud de potencia de cada señal de interferencia adicional a partir de una magnitud de CC de la señal de interferencia adicional respectiva.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la potencia de señal primaria y la potencia de ruido y de interferencia son comunicadas a un sistema central con el fin de optimizar la potencia de las señales primaria y de interferencia en toda un área de cobertura.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual la potencia de señal primaria y la potencia de ruido y de interferencia son comunicadas a un sistema central a través de una marcación telefónica.

11. Un método para medir propiedades de señal, que comprende las etapas de:

recibir una señal que comprende una señal primaria, una señal de interferencia y ruido, de tal modo que la señal primaria incluye una frecuencia de portadora y símbolos (206);

desmodular la señal primaria para extraer la frecuencia de portadora; descodificar la señal primaria para obtener los símbolos (206);

caracterizado por:

estimar un nivel o magnitud de potencia de la señal primaria basándose en la señal primaria desmodulada y descodificada;

generar una señal primaria ideal a partir de la potencia y la frecuencia de portadora y de los símbolos; sustraer la señal primaria ideal de la señal recibida, a fin de producir el ruido y la señal de interferencia; y

estimar la potencia de ruido y de interferencia a partir del ruido y la señal de interferencia.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende adicionalmente extraer una fase de símbolo de la señal primaria desmodulada, y en el cual la etapa de estimar una magnitud de potencia de la señal primaria comprende medir una magnitud de CC de la señal primaria desmodulada, de la que se ha extraído la fase de símbolo.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual la señal de interferencia incluye una portadora de interferencia y símbolos de interferencia, y estimar la potencia de ruido y de interferencia comprende desmodular y descodificar la señal de interferencia para extraer la portadora de interferencia y los símbolos de interferencia y producir una señal que tiene una magnitud de CC de señal de interferencia y una magnitud de ruido.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende adicionalmente estimar la potencia de interferencia a partir de la magnitud de CC de señal de interferencia.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende adicionalmente estimar la potencia de ruido sustrayendo la magnitud de CC de interferencia de la señal que tiene una magnitud de CC de señal de interferencia y una magnitud de ruido.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual la señal recibida incluye, adicionalmente, al menos una señal de interferencia adicional, y cada señal de interferencia adicional es desmodulada y descodificada para extraer una portadora y símbolos de la señal de interferencia adicional respectiva, una vez sustraídas todas las señales de potencia superior.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en el cual se calcula una magnitud de potencia de cada señal de interferencia adicional a partir de una magnitud de CC de la señal de interferencia adicional respectiva.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual la potencia de señal primaria y la potencia de ruido y de interferencia son comunicadas a un sistema de control de potencia con el fin de optimizar la potencia de señal primaria y de interferencia en toda un área de cobertura.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual la potencia de señal primaria y la potencia de ruido y de interferencia son comunicadas a un sistema central a través de una marcación telefónica.