Procedimiento y dispositivo para la activación o desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción.

Procedimiento para la activación o desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción que está compuesta por la superposición de varias señales emitidas en cada caso por un emisor y diferentes en la frecuencia y un ruido mediante filtros de paso de banda de la señal de recepción (S40;

S230), caracterizado por que se llevan a cabo adicionalmente las siguientes etapas del procedimiento:

establecimiento de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada con cada frecuencia de diferencia (S70; S260) que se obtiene, en cada caso, a partir de la diferencia entre

respectivamente dos frecuencias pertenecientes a respectivamente un emisor,

comparación de los valores del espectro de densidad de potencia en las frecuencias de diferencia con un valor umbral (S100; S290) y activación de la señal para la supresión de la señal de recepción al quedar por debajo del valor umbral en el valor máximo del espectro de densidad de potencia y desactivación de la señal para la supresión de la señal de recepción al superar el valor umbral en el valor máximo del espectro de densidad de potencia (S110; S300).

Procedimiento y dispositivo para la activación o desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la activación o desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción.

Las señales recibidas en la radiotelecomunicación aérea contienen, aparte de la señal útil transmitida en una determinada frecuencia, también una parte de señal de ruido. Por el documento EP 1 843 467 A2 se obtiene un dispositivo para la generación de una señal para la supresión de la señal de recepción, una denominada señal silenciadora de ruido de fondo, a base del establecimiento de la relación señal-ruido. Para esto se establecen la magnitud y la fase de la señal de recepción, siendo la magnitud de la señal de recepción una medida de la parte de señal y el cambio en el tiempo de la fase de la señal de recepción, una medida de la parte de ruido.

En un denominado funcionamiento CLIMAX, la señal de audio irradiada por cada estación terrestre es una señal de radio idéntica de amplitud modulada. La frecuencia de la señal de audio es idéntica en todas las estaciones terrestres o diferente en cada estación terrestre. En caso de ubicación de frecuencia diferente, la frecuencia de la señal de audio se encuentra sobre la frecuencia portadora o con una determinada separación de frecuencia positiva o negativa con respecto a la frecuencia portadora. Las diferentes frecuencias se obtienen de la Figura 1 para diferentes anchos de banda de frecuencias y para una cantidad diferente de frecuencias diferentes.

En un receptor que se encuentra en la cabina de pilotaje del avión se recibe una señal de audio que está compuesta de una superposición de varias señales de audio con frecuencia respectivamente diferente. La superposición de varias señales de audio con frecuencias respectivamente diferentes conduce en la señal de audio recibida a la configuración de partes de señal que presentan, respectivamente, una frecuencia correspondiente a la frecuencia de diferencia entre dos frecuencias recibidas (parte de onda fundamental) y/o una frecuencia correspondiente al múltiplo de número entero de la frecuencia de diferencia (parte de onda armónica). Como se muestra todavía más adelante con detalle, las fases de las partes de señal de la señal de audio recibida en las frecuencias de diferencia individuales presentan, respectivamente, un recorrido intensamente no lineal. El espectro sobre la magnitud y la primera derivada de la fase de la señal de audio recibida contiene en las frecuencias de diferencia individuales, como se muestra también más adelante con detalle, líneas espectrales que son audibles para el piloto como tonos de golpes indeseados. En particular, las líneas espectrales en el recorrido de la primera derivada de la fase de la señal de audio recibida se superponen con la parte de fase por el ruido y empeoran considerablemente la relación señal-ruido de la señal de audio recibida. Una determinación de la señal para la supresión de la señal de recepción a base del establecimiento de la relación señal-ruido conduce, por consiguiente, entre otras cosas a una activación errónea de la señal para la supresión de la señal de recepción y, por tanto, queda descartada en el caso de un funcionamiento CLIMAX.

Por el documento US 4.371.981 A se obtiene un dispositivo para la generación de una señal silenciadora de ruido de fondo para el funcionamiento CLIMAX a base del establecimiento de la relación señal-ruido, en el que del espectro de frecuencia intermedia de banda limitada de la señal de recepción que, aparte de las partes espectrales del ruido contiene también las líneas espectrales de la señal útil en las frecuencias de diferencia, mediante un detector de curva envolvente se genera una señal de tiempo con un recorrido de tiempo correspondiente a la curva envolvente del espectro de frecuencia intermedia. Mientras que la parte de señal de la parte de recepción se obtiene del valor de pico de la señal de tiempo generada por el detector de curva envolvente, la parte de ruido de la señal de recepción se establece a partir del valor medio de la señal de tiempo generada por el detector de curva envolvente. En este dispositivo, las partes de señal útil de la señal de tiempo generada por el detector de curva envolvente se incluyen en el valor medio establecido y, por tanto, falsean también la parte de ruido establecida a partir de esto de la señal de recepción, lo que lleva a una activación errónea de la señal silenciadora de ruido de fondo.

En un dispositivo desvelado en el documento US 4.388.731 A para la generación de una señal silenciadora de ruido de fondo para el funcionamiento CLIMAX, la señal de recepción se somete en respectivamente tres cursos de señal paralelos a una filtración de paso de banda y una formación posterior del valor medio, correspondiéndose las frecuencias medias de los filtros de paso de banda previstos respectivamente en los cursos de señal individuales respectivamente a una frecuencia de diferencia diferente de las frecuencias de diferencia que aparecen en el funcionamiento CLIMAX de líneas espectrales pertenecientes a la señal útil. Para la activación de la señal silenciadora de ruido de fondo se recurre al menor valor medio de todos los valores medios respectivamente establecidos en los tres cursos de señal, que se corresponde con el valor medio de aquel curso de señal en el que las frecuencias de diferencia que aparecen de las líneas espectrales de la señal útil se encuentran fuera del ancho de banda del respectivo filtro de paso de banda. Un dispositivo de este tipo para la generación de una señal silenciadora de ruido de fondo es adecuado, tal como se ve también de forma clara e inequívoca en la divulgación del documento US 4.388.731 A, solamente para un funcionamiento Climax con hasta dos frecuencias de diferencia.

Por el documento US 5.365.592 A se obtiene un dispositivo para la detección de la presencia de una señal útil en una señal de recepción ruidosa en la banda de base. Para esto se usan procedimientos de la transformación de

Fourier, el establecimiento de cepstrum, la filtración con selectividad de frecuencia, el uso de ventanas en el intervalo de tiempo y frecuencias y la detección de valor umbral.

Por tanto, el objetivo de la invención es crear un procedimiento y un dispositivo para la supresión de la señal de recepción con partes de señal de dos portadoras en la radiotelecomunicación aérea, en particular para el funcionamiento CLIMAX.

El objetivo se consigue mediante un procedimiento para la generación de una señal para la supresión de una señal de recepción con las características de la reivindicación 1 y mediante un dispositivo para la generación de una señal para la supresión de una señal de recepción con las características de la reivindicación 19. Están indicadas ampliaciones técnicas ventajosas en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, la señal de audio recibida se somete a una filtración de paso de banda, de tal manera que en el espectro de magnitud y de fases de diferencia respectivamente ya solo aparecen las líneas espectrales en las frecuencias de diferencia individuales en el intervalo de onda fundamental o las líneas espectrales en las frecuencias de diferencia individuales en el intervalo de onda fundamental y en un determinado intervalo de onda armónica (partes de señal de dos portadoras).

La identificación con elevada selectividad de frecuencia de partes de señal periódicas en la señal de audio recibida se realiza mediante establecimiento de los valores del espectro de densidad de potencia en las frecuencias de diferencia individuales de la señal de recepción.

Para esto, en una primera forma de realización de la invención se autocorrelaciona la señal de audio filtrada. A continuación se determinan los valores de la transformada de Fourier de la función de autocorrelación establecida en las frecuencias de diferencia individuales.

Para esto, en una segunda forma de realización de la invención se establecen los valores de la transformada de Fourier de la señal de recepción filtrada en las frecuencias de diferencia individuales. A continuación se forma la magnitud de los valores establecidos de la transformada de Fourier de la señal de recepción filtrada en las frecuencias de diferencia individuales.

Este espectro de densidad de potencia, por un lado, no presenta ninguna información de fase y, por otro lado, contiene con una elevada selectividad de frecuencia las líneas espectrales respectivamente pertenecientes a las partes de señal periódicas individuales, cuyos niveles espectrales destacan claramente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la activación o desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción que está compuesta por la superposición de varias señales emitidas en cada caso por un emisor y diferentes en la frecuencia y un ruido mediante filtros de paso de banda de la señal de recepción (S40; S230), caracterizado por que se llevan a cabo adicionalmente las siguientes etapas del procedimiento:

establecimiento de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada con cada frecuencia de diferencia (S70; S260) que se obtiene, en cada caso, a partir de la diferencia entre respectivamente dos frecuencias pertenecientes a respectivamente un emisor,

comparación de los valores del espectro de densidad de potencia en las frecuencias de diferencia con un valor umbral (S100; S290) y activación de la señal para la supresión de la señal de recepción al quedar por debajo del valor umbral en el valor máximo del espectro de densidad de potencia y desactivación de la señal para la supresión de la señal de recepción al superar el valor umbral en el valor máximo del espectro de densidad de potencia (S110; S300).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el mayor valor del espectro de densidad de potencia se establece en las frecuencias de diferencia y se compara con un valor umbral.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que los valores del espectro de densidad de potencia se establecen en frecuencias de diferencia seleccionadas en un intervalo de onda fundamental y se comparan en cada caso con un valor umbral.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que los valores del espectro de densidad de potencia se establecen en frecuencias de diferencia seleccionadas en un intervalo de onda fundamental y en un intervalo de onda armónica y se comparan en cada caso con un valor umbral.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se genera una señal definitiva para la supresión de la señal de recepción mediante vinculación lógica de las señales respectivamente generadas en las salidas de varios comparadores para la supresión de la señal de recepción (S120; S310).

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el establecimiento del espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada comprende las siguientes etapas del procedimiento:

autocorrelación de la señal de recepción filtrada (S60) y

establecimiento de una transformada de Fourier de la señal de recepción autocorrelacionada (S70).

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el establecimiento del espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada comprende las siguientes etapas del procedimiento:

establecimiento de una transformada de Fourier de la señal de recepción filtrada (S250) y

formación de la magnitud de la transformada de Fourier establecida (S260).

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que de la señal de recepción se usa la magnitud de la señal de recepción.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que de la señal de recepción se usa la primera derivada temporal de la fase de la señal de recepción.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que para la señal de recepción se usan, al mismo tiempo y de forma separada una de otra, la magnitud y la primera derivada temporal de la fase de la señal de recepción.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la señal para la supresión de la señal de recepción en un curso de señal en el que se compara el valor del espectro de densidad de potencia de la magnitud de la señal de recepción filtrada con un primer valor umbral se vincula, en una operación Y lógica, con la señal para la supresión de la señal de recepción en un curso de señal en el que se compara el valor del espectro de densidad de potencia de la primera derivada temporal de la fase de la señal de recepción filtrada con un segundo valor umbral para la generación de una señal definitiva para la supresión de la señal de recepción.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que entre la filtración y el establecimiento del espectro de densidad de potencia de la señal de recepción se lleva a cabo una adaptación automática del nivel de la señal de recepción (S50; S240).

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la frecuencia límite inferior y superior de la filtración de paso de banda es la menor y mayor frecuencia de diferencia.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que las frecuencias individuales de las señales enviadas se corresponden con las especificaciones del estándar CLIMAX.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que para la activación de la señal para la supresión de la señal de recepción se usa un valor umbral inferior o un primer valor umbral inferior o un segundo valor umbral inferior y para la desactivación de la señal para la supresión de la señal de recepción, un valor umbral superior o un primer valor umbral superior o un segundo valor umbral superior.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que antes de la comparación de valores umbral se realiza una filtración de paso bajo para el alisamiento de señal del recorrido en el tiempo del valor del espectro de densidad de potencia (S90; S280).

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que para aumentar la selectividad de frecuencia en el caso de fluctuaciones de frecuencia de líneas espectrales contenidas en el espectro de densidad de potencia se establecen los valores del espectro de densidad de potencia adicionalmente en frecuencias adyacentes en cada caso a las frecuencias de diferencia.

18. Dispositivo para la activación o la desactivación de una señal para la supresión de una señal de recepción que está compuesta por la superposición de varias señales enviadas en cada caso por un emisor y diferentes en la frecuencia y un ruido con al menos un filtro de paso de banda (61, 62) para la filtración de paso bajo de la señal de recepción, caracterizado por al menos una unidad funcional (81, 82, 9i, 92, 10í, IO2; 9i, 92, 10i, IO2, 15i, 152) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada a cada frecuencia de diferencia que resulta de la diferencia entre dos frecuencias respectivamente pertenecientes a un emisor, y al menos un comparador (13i, 132; 13n, 13i2,..., 13m) para la comparación de los valores del espectro de densidad de potencia en, respectivamente, una frecuencia de diferencia con un valor umbral y para la activación o la desactivación de la señal para la supresión de la señal de recepción dependiendo del resultado de la comparación.

19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado por que delante de al menos un comparador (13i, 132) está conectado, en cada caso, un detector de valor máximo (111, 112) para el establecimiento del mayor valor del espectro de densidad de potencia en las frecuencias de diferencia individuales.

20. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado por que la unidad funcional (81, 82, 9i, 92, 10i, IO2; 9i, 92, 10i, IO2, 15i, 152) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada comprende un autocorrelacionador (81, 82) para autocorrelacionar la señal de recepción filtrada y un transformador de Fourier (9i, 92) para la transformación de Fourier de la señal de recepción autocorrelacionada.

21. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado por que la unidad funcional (81, 82, 9i, 92, 10í, IO2; 9i, 92, 10í, IO2, 15i, 152) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada comprende un transformador de Fourier (9i, 92) para el establecimiento de una transformada de Fourier de la señal de recepción filtrada y un formador de magnitud (15i, 152) para la formación de la magnitud de la transformada de Fourier.

22. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado por que delante de cada comparador (13i, 132; 13i 1, 13i2,..., 13m) está conectado respectivamente un filtro de paso bajo (12i, 122; 12n, 1212,..., 12m) para el alisamiento de señal del recorrido en el tiempo del valor del espectro de densidad de potencia.

23. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado por que entre cada filtro de paso de banda (61, 62) y cada unidad funcional (81, 82, 9i, 92, 10i, IO2; 9i, 92, 10í, IO2, 15i, 1 2) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada está intercalada, en cada caso, una unidad funcional (7i, li) para la adaptación automática del nivel de la señal de recepción.

24. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado por que el filtro de paso de banda (61, 62) comprende una primera unidad de filtro de paso de banda (61) a la cual está suministrada la magnitud o la primera derivada temporal de la fase de la señal de recepción.

25. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado por que a la primera unidad de filtro de paso de banda (61) en un primer curso de señal está pospuesta al menos una primera unidad funcional (7i) para la adaptación automática del nivel de la señal de recepción, una primera unidad funcional (81, 9i, 10í; 9i, 10i, 15i) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada, un primer filtro de paso bajo (12i; 12n, 12i2,..., 12m) y un primer comparador (13i; 13n, 13i2,..., 13m).

26. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado por que los filtros de paso de banda (61, 62) son un primer filtro de paso de banda (61) al que está suministrada la magnitud de la señal de recepción y un segundo filtro de paso de banda (62) al cual está suministrada la primera derivada temporal de la fase de la señal de recepción.

27. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 26, caracterizado por que al primer filtro de paso de banda (61) en un primer curso de señal está pospuesta al menos una primera unidad funcional (7i) para la adaptación automática del nivel de la señal de recepción, una primera unidad funcional (81, 9i, 10í; 9i, 10i, 15i) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada, un primer filtro de paso bajo (12i;

12n, 1212.....12in) y un primer comparador (13i; 13n, 1312.......13m) y por que al segundo filtro de paso de banda

(62) en un segundo curso de señal está pospuesta al menos una segunda unidad funcional (72) para la adaptación automática del nivel de la señal de recepción, una segunda unidad funcional (82, 92, IO2; 92, IO2, 152) para la determinación de valores de un espectro de densidad de potencia de la señal de recepción filtrada, un segundo filtro de paso bajo (122) y un segundo comparador (132).

28. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado por que el primer comparador (13i; 13n, 1312....

13in) compara frente a un primer valor umbral y el segundo comparador (132) frente a un segundo valor umbral.

29. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 27 o 28, caracterizado por que con presencia de varios

comparadores (13n, 13i2.....13m) en el primer o el segundo curso de señal, los comparadores (13n, 1312.......13m)

del primer y del segundo curso de señal están unidos respectivamente con una unidad lógica (16).

30. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 27 a 29, caracterizado por que las señales en la salida del primer y del segundo curso de señal son conducidas a una compuerta Y (14) para la generación de la señal para la supresión de la señal de recepción.

31. Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 24 o 25, caracterizado por que la frecuencia límite inferior y superior de la primera unidad de filtro de paso de banda (61) o una segunda unidad de filtro de paso de banda (62) respectivamente es la menor y la mayor frecuencia de diferencia.

32. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 18 a 31, caracterizado por que para la activación de la señal para la supresión de la señal de recepción un primer y/o un segundo comparador (13i, 132; 13n, 13i2,..., 13m) presentan un primer y/o un segundo valor umbral inferior y para la desactivación de la señal para la supresión de la señal de recepción el primer y/o el segundo comparador (13i, 132; 13i 1, 13i2,..., 13m) presentan como valor umbral un primer y/o un segundo valor umbral superior.