ES2593832T3 - Reducción de interferencia de retroalimentación de envolvente y maximización del caudal de datos - Google Patents

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Abstract

Un método de reducción de interferencia en una señal de entrada que incluye una señal deseada y una señal interferente, comprendiendo el método: recibir la señal de entrada que comprende la señal deseada y la señal interferente; caracterizando la señal interferente sin conocimiento a priori de las características de la señal interferente; multiplicar la señal de entrada por sí misma varias veces para determinar una frecuencia de portadora, una sugerencia de velocidad de símbolos, y una sugerencia del tipo de modulación de una portadora de la señal interferente; generar una copia limpia de la portadora de la señal interferente en base a la frecuencia de portadora, la sugerencia de velocidad de símbolos, y la sugerencia del tipo de modulación; invertir la copia limpia de la portadora de la señal interferente; y sumar la copia limpia invertida de la portadora de la señal interferente con la señal de entrada para generar una señal de salida similar a la señal de entrada que tiene una intensidad de señal interferente reducida, siendo la señal de salida similar a la señal deseada.

Description

DESCRIPCION
Reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente y maximizacion del caudal de datos.
5 ANTECEDENTES Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a la reduccion de interferencia, y mas especfficamente, a una reduccion de 10 interferencia de retroalimentacion de envolvente asociada a la separacion de senal.
Antecedentes
Los ingenieros de comunicaciones se enfrentan una serie de retos en la actualidad, incluyendo maximizar la 15 cantidad de informacion que puede comunicarse a traves de los limitados recursos disponibles. Con las frecuencias limitadas disponibles por las que comunicar senales de radio, y con la cantidad de informacion que la gente desea comunicarse creciendo rapidamente, es importante usar las frecuencias disponibles de forma tan eficientemente como sea posible. Desafortunadamente, por una variedad de motivos, las frecuencias disponibles a menudo estan interferidas, causando la perdida de un espacio de frecuencia valioso. Este es un problema que causa perdidas 20 economicas de cientos de millones de dolares solo a la industria de los satelites.
Una manera por la que se puede reducir la interferencia es poner tanta separacion como sea posible entre cada par de senales potencialmente interferentes. Dicha separacion puede ser, por ejemplo, mediante la separacion de las senales por frecuencia, distancia ffsica, o similares. Sin embargo, separar las senales de estas maneras puede 25 reducir la cantidad de informacion que puede transmitirse entre un emisor y un receptor, ya que puede disminuir la eficiencia con la que puede transmitirse informacion a traves del sistema de comunicacion.
El documento WO 01/63777 desvela un ejemplo de cancelacion de interferencia donde no se requiere conocimiento a priori del espectro de la fuente de interferencia.
30
RESUMEN
La presente invencion proporciona la reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente con separacion de senal para reducir el impacto de una interferencia y para permitir un caudal de datos maximo. Los metodos son 35 independientes de la frecuencia, y se describen en las reivindicaciones 1, 5 y 10. Se describen realizaciones adicionalmente ventajosas en las reivindicaciones dependientes.
Otras caracterfsticas y ventajas de la presente invencion se haran mas facilmente evidentes para los expertos en la tecnica despues de revisar la siguiente descripcion detallada y los dibujos adjuntos.
40
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1A es un diagrama de flujo que ilustra una tecnica de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente de acuerdo con una implementacion de la presente invencion.
45
La figura 1B es un diagrama de flujo que ilustra una descripcion alternativa de la tecnica de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente como un metodo de reduccion de interferencia en una senal de entrada.
50 La figura 2 es un diagrama de bloques funcional detallado de la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal de acuerdo con una implementacion de la presente invencion.
La figura 3 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente de acuerdo con una implementacion de la presente invencion.
55
La figura 4 es un diagrama de bloques funcional de un sistema ciego de caracterizacion de senal y separacion de senal configurado de acuerdo con una implementacion de la presente invencion.
La figura 5 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de
envolvente de acuerdo con otra implementacion donde la localizacion de la deteccion de interferencia y la separacion de senal esta despues del LNA.
La figura 6 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de 5 envolvente de acuerdo con otra implementacion mas donde la localizacion de la deteccion de interferencia y la separacion de senal esta en el nivel de frecuencia intermedia (IF).
La figura 7 es un diagrama de bloques funcional detallado de la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal (mostrada en la figura 6) de acuerdo con una implementacion de la presente invencion.
10
La figura 8A ilustra una representaciones de un sistema informatico y un usuario.
La figura 8B es un diagramas de bloques funcional que ilustra un sistema de interferencia de retroalimentacion de envolvente para realizar la tecnica de interferencia de retroalimentacion de envolvente que puede alojarse en un 15 sistema informatico o en una matriz de compuerta programable de campo (FPGA)/circuito integrado de aplicacion especffica (ASIC).
DESCRIPCION DETALLADA
20 Como se ha analizado anteriormente, la separacion de las senales para reducir la interferencia por frecuencia o distancia ffsica puede reducir la cantidad de informacion que puede transmitirse entre un emisor y un receptor. Ademas, si la senal interferente procede de una fuente desconocida (como es tfpicamente el caso) u hostil, no es posible separar las senales de esta manera.
25 Algunas implementaciones como se describe en el presente documento, proporcionan una reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente y maximizacion del caudal de datos, y una separacion y procesamiento de senal de portadora dual "ciegos" asociados. El termino "ciego" como se usa en este contexto, se refiere al procesamiento y/o reduccion de una senal sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal. Despues de leer esta descripcion se hara evidente como implementar la invencion en diversas implementaciones y 30 aplicaciones. Aunque se describiran en el presente documento diversas implementaciones de la presente invencion, se entiende que estas implementaciones se presentan a modo de ejemplo unicamente, y no de limitacion. Como tal, esta descripcion detallada de diversas implementaciones no debe interpretarse para limitar el alcance o amplitud de la presente invencion.
35 En una implementacion la tecnica de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente (EFIR) tiene aplicaciones en multiples sistemas de comunicaciones diferentes incluyendo, pero sin limitacion: senales de comunicaciones por satelite y conexiones de comando y control (C2) por satelite; campo de vision (LOS) de vehfculos aereos no tripulados (UAV) y conexiones de datos por satelite; sistemas de microondas y comunicaciones por satelite a bordo; conexiones de comunicaciones por microondas; receptores GPS; conexiones de 40 comunicaciones de telefonfa movil; senales de cable; y cualquier sistema FR punto a punto o punto a multipunto que son susceptibles a interferencia (accidental o intencionada). Tambien puede usarse para permitir un procesamiento de senal de portadora doble "ciego" que permite transmitir velocidades de datos significativamente mayores a traves de un transpondedor por satelite u otra conexion de ancho de banda RF fija que la transmision de portadora individual. El termino "ciego" como se usa en este contexto, se refiere al procesamiento y/o reduccion de una senal 45 sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal.
Los unicos elementos de la tecnica de deteccion de interferencia y separacion de senal incluyen: determinar ciegamente las caracterfsticas de las senales que pasan a traves de un amplificador; separar la senal deseada de una residual que puede contener los efectos de interferencia y potencialmente compresion de amplificador; cancelar 50 los efectos de una portadora interferente que causa hace que tanto la interferencia como la compresion potencialmente en un amplificador de receptor; y recuperar una senal que esta comprometida por parte de cualquiera o tanto la interferencia como la compresion debido al funcionamiento en el amplificador de receptor. Ademas, las combinaciones de los elementos enumerados anteriormente tambien pueden identificarse como elementos unicos. Sin embargo, los problemas tecnicos clave en la implementacion de esta tecnica incluyen: separar 55 y crear la senal de cancelacion en tiempo real, especialmente si hay distorsion del amplificador de bajo ruido (LNA); sincronizar la senal de cancelacion con la senal interferente; y cerrar el bucle suficientemente rapido para cancelar las senales interferentes moduladas, y cuando sea necesario, separar la senal diana del resto de la senal interferente cancelada.
La figura 1A es un diagrama de flujo que ilustra una tecnica de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 100 de acuerdo con una implementacion de la presente invencion. En la implementacion ilustrada de la figura 1A, la tecnica 100 separa la senal deseada de la senal interferente, en el cuadro 110. Despues, en el cuadro 115, la senal interferente esta caracterizada.
5
En una implementacion, la senal de caracterizacion (por ejemplo, cuadro 115) implica el procesamiento de la senal de entrada en el dominio de frecuencia para determinar la presencia de la senal y para determinar el ancho de banda de senal y la frecuencia de portadora. La frecuencia de portadora se mide midiendo la senal elevada a una potencia incremental (por ejemplo, 1, 2, 4, 8, etc.). Es decir, la senal se multiplica por si misma varias veces hasta 10 que puede observarse una senal de onda continua (CW). Una vez que la medicion de frecuencia tiene exito, el fndice de corriente de alimentacion proporciona una sugerencia sobre el tipo de modulacion (por ejemplo, 1 = CW, 2 = BPSK, 4 = QPSK, etc.), a pesar de que puedan ser necesarias medicaciones adicionales para desambiguar algunas modulaciones (por ejemplo, entre QPSK y 16QAM). Ademas, el proceso tambien proporciona una sugerencia sobre la velocidad de reloj de la portadora. Por lo tanto, una vez determinados el tipo de modulacion y el 15 reloj de la portadora (velocidad de sfmbolos), la senal puede procesarse de nuevo para medir con precision el tipo de modulacion de portadora y la velocidad de reloj, que proporcionan la trayectoria de sfmbolos de la portadora. Ademas de la medicion de la portadora, se genera una copia de la portadora residual (interferencia).
La senal residual se procesa de nuevo de la misma manera que la senal de entrada original para separar la 20 portadora interferente, en el cuadro 120, usando la trayectoria de sfmbolos de la portadora. Despues, la copia limpia de la portadora se invierte y se corrige la ganancia y la fase, y sumada con la senal compuesta original, en el cuadro 130, para reducir el nivel de interferencia en la senal de entrada (que originariamente el nivel de senal interferente estuvo suficientemente sustancialmente cerca de la senal deseada para causar problemas de procesamiento). En el cuadro 140, la senal de salida se pasa a traves con una relacion senal-ruido adecuada (SNR), de manera que pueda 25 procesarse con exito (de tal forma que el nivel de senal residual [senal interferente] se reduce de manera que no afecte de forma material al procesamiento de la senal deseada).
La tecnica de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 100 puede describirse, como alternativa, como un metodo 150 (vease la figura 1B) para reducir la interferencia en una senal de entrada creando una copia 30 limpia de la portadora mas potente (senal deseada), procesar de nuevo la portadora residual para separar otras portadoras, determinar la senal deseada y la senal no deseada y usar la senal no deseada (invertida en fase y con ganancia ajustada) para cancelarla a traves de retroalimentacion de envolvente. El metodo 150 incluye: procesar la senal de entrada en dominio de frecuencia y tiempo para separar la senal deseada de la senal interferente, en el cuadro 160; caracterizar la senal interferente sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal interferente, 35 en el cuadro 165; generar una copia limpia de una portadora de la senal de entrada usando la senal interferente caracterizada, en el cuadro 170; invertir la copia limpia de la portadora y corregir la ganancia y la fase, en el cuadro 180; y sumar la copia limpia invertida de la portadora con la senal de entrada, en el cuadro 190, para generar una senal de salida que esta sustancialmente cerca de la senal deseada, donde la senal de salida generada tiene una relacion senal-ruido adecuada (SNR) de manera que esta pueda procesarse.
40
La figura 2 es un diagrama de bloques funcional detallado de una unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 200 de acuerdo con una implementacion de la presente invencion. La unidad 200 esta configurada de forma similar a una unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 350 de la figura 3. En esta implementacion, la senal que incluye las senales deseadas e interferentes se recibe por un conversor descendente 45 260 para convertir la senal RF en una senal IF. Un digitalizador 210 digitaliza la senal IF y envfa la senal digitalizada a una unidad de deteccion de interferencia 220, que esta configurada para detectar una senal interferente. Una unidad de separacion de senal 230 esta configurada para aislar la senal interferente. La salida de esta unidad 230 se retroalimenta entones a la unidad 220 para mantener el bucle. La salida tambien se alimenta a una unidad de regeneracion de senal 240 para producir una senal interferente limpia, que se recibe por una unidad de inversion de 50 fase 250 para crear una senal de cancelacion. Un conversor ascendente 270 convierte la senal de cancelacion de la IF en la RF original (si se requiere). Aunque la unidad 200 de la figura 2 muestra la senal que se convierte en descendente en IF antes de procesarse y convertirse de nuevo en ascendente en RF una vez se hace el procesamiento, ha de apreciarse que el procesamiento puede hacerse todo en RF sin necesidad de conversor descendente y conversor ascendente. El conversor descendente se requiere unicamente para una senal de alta 55 frecuencia (por ejemplo, senales en Ghz), debido a la limitacion de la velocidad de los digitalizadores actuales, de tal forma que unicamente pueden digitalizar hasta frecuencias en Mhz. Los metodos son independientes de la frecuencia aplicaciones y las aplicaciones (con la tecnologfa de digitalizador actual) de senales en los cientos de megahertzios y por debajo no requeriran ninguna conversion de frecuencia).
La figura 3 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 300 de acuerdo con una implementacion de la presente invencion. Esta implementacion tiene en cuenta la compresion del LNA debido a una condicion de sobrecarga causada por la senal interferente. El sistema 300 esta disenado para abordar los problemas clave de separar y crear la senal de cancelacion en tiempo real, sincronizar la 5 senal de cancelacion con la senal interferente, y cerrar el bucle lo suficientemente rapido para cancelar tanto las senales de onda continua como las interferentes moduladas. Por consiguiente, el sistema 300 incluye una antena 310 que recibe una senal de entrada (vease 370) que incluye senales deseadas e interferentes, y una unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 350 (el diseno de la unidad 350 puede ser similar al de la unidad 200 de la figura 2) para detectar la senal interferente y restarla de la senal de entrada.
10
El diseno de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente puede variar dependiendo de la ubicacion de la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal. Por ejemplo, el sistema de reduccion de interferencia sera sustancialmente similar al diseno del sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 300 mostrado en la figura 3, cuando la localizacion de la deteccion de interferencia y 15 la separacion de senal esta alrededor del LNA 330. Esta configuracion sera util para aplicaciones donde el LNA estara saturado por la senal interferente causante de la distorsion de la salida del LNA. La distorsion de senal afectara a la senal deseada, de tal forma que la senal de cancelacion debe eliminarse antes del LNA para impedir la distorsion. Por lo tanto, los efectos de la distorsion necesitaran tenerse en cuenta en la creacion de la senal de cancelacion. No puede usarse ningun circuito de retardo, lo que significa que la velocidad del circuito de 20 retroalimentacion conducira al tipo de senal que puede cancelarse, y limitara la aplicabilidad de esta configuracion para permitir operaciones a traves de la interferencia.
La figura 4 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de caracterizacion de senal y separacion de senal "ciego" 400 configurado de acuerdo con una implementacion de la presente invencion. El sistema 400 esta 25 configurado de forma similar a la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 350 de la figura 3. En la implementacion ilustrada de la figura 4, el sistema 400 incluye una unidad de ventana de datos 410, un generador de reloj 412, una unidad de transformada de Fourier 420, una unidad de decision 430, una unidad de remuestreo 440, y una unidad regenerativa adaptativa 450. La unidad de ventana de datos 410 y el generador de reloj 412 estan configurados para recibir la senal en bruto y procesarla en el dominio de tiempo para limitar en banda la senal.
30
La unidad de ventana de datos 410 (datos de ventana para corregir el ancho de banda) esta configurada para procesar la senal en el dominio de frecuencia y tiempo para determinar la presencia de la senal y para determinar el ancho de banda de la senal y la frecuencia central.
35 La unidad de transformada de Fourier 420 y una unidad de decision 430 estan configuradas para procesar la senal en el dominio de tiempo para determinar las caracterfsticas de modulacion, y medir con precision la frecuencia de portadora midiendo la senal elevada a una potencia incremental (por ejemplo, 1, 2, 4, 8, etc.). Es decir, la senal se multiplica por si misma varias veces hasta que puede observarse una senal de onda continua (CW). Una vez que la medicion de frecuencia tiene exito, el fndice de corriente de alimentacion proporciona una sugerencia sobre el tipo 40 de modulacion (por ejemplo, 1 = CW, 2 = BPSK, 4 = QPSK, etc.), a pesar de que pueden ser necesarias mediciones adicionales para desambiguar algunas modulaciones (por ejemplo, entre QPSK y 16QAM). Ademas, el proceso tambien proporciona una sugerencia sobre la velocidad de reloj de la portadora. Por lo tanto, una vez determinados el tipo de modulacion y el reloj de la portadora (velocidad de sfmbolos), la senal puede procesarse de nuevo por la unidad de remuestreo 440 (por ejemplo, un ecualizador) para medir con precision el tipo de modulacion de portadora 45 y la velocidad de reloj, que le permiten seguir la trayectoria de sfmbolos de la portadora.
La unidad regenerativa adaptativa 450 realiza una tarea de separacion de senal usando la trayectoria de sfmbolos de la portadora. Es decir, la unidad 450 genera una copia limpia de la portadora (senal deseada) usando la trayectoria de sfmbolos de la portadora. Se construye un ecualizador de senal y se cronometra X veces la velocidad 50 de reloj de la portadora. La unidad 450 invierte y corrige la ganancia y fase de la copia limpia y la suma con la senal compuesta original. La salida es la senal residual (interferente), que se ajusta en ganancia y fase y se retroalimenta a la entrada del LNA. La senal de salida del LNA tiene una senal interferente reducida en gran medida de tal forma que la compresion del LNA se evita y la SNR es suficiente para permitir el procesamiento de la senal residual (diana). Si la senal diana aun no es adecuada pero hay al menos 6 db de separacion entre la senal residual y la 55 senal interferente restante despues de la cancelacion, la tecnica de separacion de senal puede anadirse a la salida del LNA para crear una version limpia de la senal residual (diana).
Haciendo referencia de nuevo a la figura 3, los efectos de las interferencias y las distorsiones (vease 374) se cancelan en un amplificador 360 y un combinador 320. El amplificador 360 invierte la senal residual y corrige la
ganancia y la fase. El combinador 320 suma la residual modificada con la senal de entrada y proporciona la salida a un amplificador de bajo ruido (LNA) 330 (y a traves de un acoplador 340) para cancelar las senales no deseadas, reduciendo asf la energfa en el LNA para eliminar la compresion de senal. Aunque los intentos iniciales pueden no cancelar todas las interferencias y distorsiones, el sistema 300 finalmente se conformara para producir una senal de 5 salida (vease 372) con interferencias y distorsiones sustancialmente reducidas despues de varias iteraciones alrededor del bucle. Los bucles necesitaran actualizarse continuamente para rastrear y corregir los cambios en la senal interferente que pueden deberse a cambios relacionados con esta que es una senal modulada, cambios a un nivel de senal de cambios a la trayectoria de transmision, y cambios en la frecuencia debido a Doppler o a que es una senal de barrido. La velocidad a la que los bucles pueden resolverse determinara la eficacia de la cancelacion. 10 Pero con la capacidad de separacion y generacion a la salida, unicamente se requiere una separacion de 6 db para permitir que el sistema genere la senal residual (diana).
La figura 5 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 500 de acuerdo con otra implementacion donde la localizacion de la deteccion de interferencia y la 15 separacion de senal esta despues del LNA 520. En esta implementacion, es improbable que una senal interferente sature el LNA 520, y no hay ninguna distorsion de senal causada por la compresion del amplificador. Ademas, la senal no se reduce a un nivel de senal IF, tal como en satelites de comunicaciones transparentes tradicionales, para hacer frente a una transferencia de enlace ascendente, o a aplicaciones de microondas y estaciones difusoras de telefonfa movil/repetidoras. Por lo tanto, esta implementacion sera aplicable cuando sea aceptable un breve retraso 20 en la transmision. Por consiguiente, el sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 500 incluye una antena 510 que recibe una senal de entrada que incluye las senales deseadas e interferentes, y una unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 550 que es sustancialmente similar a la unidad 200 mostrada en la figura 2.
25 En la implementacion ilustrada de la figura 5, el sistema 500 incluye un circuito de breve retardo 540 que recibe e inserta un breve retardo en la senal de entrada del LNA 520 (a traves de un acoplador 530). Los efectos de las interferencias y distorsiones se cancelan en un amplificador 560 y un combinador 570. El amplificador 560 invierte la senal residual y corrige la ganancia y la fase. El combinador 570 suma la residual modificada con la senal de entrada retrasada para cancelar las interferencias y distorsiones de la senal de entrada. El combinador 570 transmite una 30 senal deseada con una relacion senal-ruido adecuada (SNR) de manera que pueda procesarse con exito.
La figura 6 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente 600 de acuerdo con otra implementacion mas donde la localizacion de la deteccion de interferencia y la separacion de senal esta en el nivel de frecuencia intermedia (IF). Por lo tanto, en esta implementacion, la deteccion 35 de interferencia y la separacion de senal no necesitan procesos de conversion descendente ni ascendente RF/IF. Por consiguiente, esta implementacion es aplicable a todos los sistemas de comunicacion RF de punto final y receptores de informacion. Esta implementacion tambien es aplicable a sistemas de comunicaciones de portadora doble ciegos, incluyendo, receptores de radio, terminales/modems por satelite, receptores GPS, lfnea aerea (aeronaves, UAV, misiles) de comunicaciones de alineacion RF, sistemas de comunicaciones marftimos/a bordo 40 (satelite y campo visual), estaciones base y receptores de telefonos moviles, receptores WiMax, radios por microondas, y RF por cable, cable, sistemas de gufa de onda. Esta implementacion tambien incluye un circuito de breve retardo 640 en la trayectoria primara para permitir detectar cambios y respuestas de senal.
En la implementacion ilustrada de la figura 6, el sistema 600 incluye una antena 610 que recibe una senal de entrada 45 que incluye senales deseadas e interferentes. Esta senal de entrada se pasa al LNA 620, a un conversor descendente 625, y despues a una unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 650 a traves de un acoplador 630. El sistema 600 tambien incluye un circuito de breve retardo 640 que recibe e inserta un breve retardo en la senal de entrada del conversor descendente 625. Los efectos de las interferencias y distorsiones se cancelan en un amplificador 660 y un combinador 670. El amplificador 660 invierte la senal residual y corrige la ganancia y la 50 fase. El combinador 670 suma la residual modificada con la senal de entrada retrasada para cancelar las interferencias y distorsiones de la senal de entrada. El combinador 670 transmite una senal deseada con una relacion senal-ruido adecuada (SNR) de manera que pueda procesarse con exito. Ha de apreciarse que la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 650 procesa la senal en frecuencia intermedia ya que la senal de entrada se convierte en descendente en el conversor descendente 625.
55
La figura 7 es un diagrama de bloques funcional detallado de la unidad de deteccion de interferencia y separacion de senal 650 (mostrado en la figura 6) de acuerdo con una implementacion de la presente invencion. En esta implementacion, la senal IF que incluye las senales deseadas e interferentes se recibe por un digitalizador 710 que digitaliza la senal IF y envfa la senal digitalizada a una unidad de deteccion de interferencia 720, que se configura
para detectar una senal interferente. Una unidad de separacion de senal 730 esta configurada para aislar la senal interferente. La salida de esta unidad 730 se retroalimenta entonces a la unidad 720 para mantener el bucle. La salida tambien se suministra a una unidad de regeneracion de senal 740 para producir una senal interferente limpia, que se recibe por una unidad de inversion de fase 750 para crear una version aislada de la senal de cancelacion.
5
La figura 8A ilustra una representacion de un sistema informatico 800 y un usuario 802. En una implementacion, el usuario 802 usa el sistema informatico 800 para realizar una reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente.
10 La figura 8B es un diagrama de bloques funcional que ilustra el sistema de interferencia de retroalimentacion de envolvente 890 para realizar la tecnica de interferencia de retroalimentacion de envolvente (por ejemplo, como se ilustra en la figura 1A o la figura 1B). Esta tecnica puede hospedarse en un sistema informatico o en una matriz de compuerta programable de campo (FPGA)/circuito integrado de aplicacion especffica (ASIC). El controlador 810 es un procesador programable y controla el funcionamiento del sistema informatico 800 y sus componentes. El 15 controlador 810 carga instrucciones (por ejemplo, en forma de un ordenador informatico) de la memoria 820 o una memoria de controlador integrada (no mostrada) y ejecuta estas instrucciones para controlar el sistema.
La memoria 820 almacena datos temporalmente para su uso por los otros componentes del sistema informatico 800. En una implementacion, la memoria 820 se implementa como RAM. En otra implementacion, la memoria 820 20 tambien incluye una memoria a largo plazo o permanente, tal como una memoria flash y/o ROM.
El almacenamiento 830 almacena datos temporalmente o a largo plazo para su uso por otros componentes del sistema informatico 800, tal como para almacenar datos y el programa del sistema de interferencia de retroalimentacion de envolvente 890. El almacenamiento 830 se denomina a veces como un medio de 25 almacenamiento legible por ordenador que almacena datos no transitorios. En una implementacion, el almacenamiento 830 es una unidad de disco duro.
En su ejecucion, el sistema de interferencia de retroalimentacion de envolvente 890 se carga en la memoria 820 o el almacenamiento 830 como un sistema de software. Como alternativa, este servicio puede implementarse como 30 componentes de hardware separados (por ejemplo, matriz de compuerta programable de campo (FPGA)) en el sistema informatico 800.
El dispositivo de medios 840 recibe medios extrafbles y lee y/o escribe datos en el medio insertado. En una implementacion, por ejemplo, el dispositivo de medio 840 es una unidad de disco optico.
35
La interfaz de usuario 850 incluye componentes para aceptar la entrada de usuario del usuario del sistema informatico 800 y que presenta informacion al usuario. En una implementacion, la interfaz de usuario 850 incluye un teclado, un raton, altavoces, y una pantalla. El controlador 810 usada la entrada del usuario para ajustar el funcionamiento del sistema informatico 800.
40
La interfaz I/O 860 incluye uno o mas puertos I/O para conectar a los dispositivos I/O correspondientes, tales como un almacenamiento externo o dispositivos complementarios (por ejemplo, una impresora o una PDA). En una implementacion, los puertos de la interfaz I/O 860 incluyen puertos tales como: puertos USB, puertos PCMCIA, puertos serie, y/o puertos paralelos. En otra implementacion, la interfaz I/O 860 incluye una interfaz inalambrica para 45 la comunicacion con dispositivos externos de forma inalambrica.
La interfaz de red 870 incluye una conexion de red alambrica y/o inalambrica, tal como una interfaz RJ-45 o "Wi-Fi" (incluyendo, pero sin limitacion, 302.11) que soporta una conexion Ethernet.
50 El sistema informatico 800 incluye hardware y software adicional tfpico de los sistemas informaticos (por ejemplo, alimentacion, refrigeracion, sistema operativo), aunque estos componentes no se muestran especfficamente en la figura 8B por motivos de simplicidad. En otras implementaciones, pueden usarse diferentes configuraciones del sistema informatico (por ejemplo, diferentes configuraciones de bus o almacenamiento o una configuracion multi- procesador).
55
En una implementacion adicional, el aumento de la reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente que se ha descrito anteriormente incluye quitar por pulsos la senal primaria para la caracterizacion de interferencias. Por ejemplo, la senal primaria se quita por pulsos periodicamente cuando se detecta o se sospecha una interferencia para capturar y caracterizar la senal interferente. Durante el periodo sin senal primaria, se realiza una caracterizacion
de medicion completa de la senal interferente. Despues, se genera una senal de cancelacion (que elimina la interferencia) usando la caracterizacion de medicion de la senal interferente. Por ejemplo, en presencia de sospecha de interferencia, el modem debe funcionar a un ciclo de trabajo alto (por ejemplo, 90 %, es decir, modem encendido durante 900 milisegundos y apagado durante 100 milisegundos, por ejemplo). Durante los 100 milisegundos del 5 periodo apagado, la interferencia se caracteriza y la informacion de interferencia se usa para crear una senal de cancelacion que permite el procesamiento de la senal primaria para los 900 milisegundos restantes. El ciclo de trabajo y la duracion de cada ciclo pueden adaptarse a la aplicacion, la velocidad de cambio de la senal interferente y la velocidad del circuito de caracterizacion, de tal forma que es posible prever (para una interferencia altamente dinamica) un ciclo de trabajo al 50 % funcionando con un tiempo de ciclo total de 1 milisegundo o incluso 10 10 microsegundos. En otras implementaciones, el ciclo de trabajo y la duracion del ciclo pueden ajustarse para maximizar el caudal de datos en base a la velocidad de cambio en las caracterfsticas de la senal interferente y la velocidad del circuito de caracterizacion.
La descripcion anterior de las implementaciones desveladas se proporciona para permitir que cualquier experto en la 15 tecnica haga o use la invencion. Diversas modificaciones a estas implementaciones seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica, y los principios genericos descritos en el presente documento pueden aplicarse a otras implementaciones sin apartarse del espfritu y alcance de la invencion. Por consiguiente, tambien estan dentro del alcance de la invencion implementaciones y variaciones adicionales. Por ejemplo, aunque las implementaciones que se han analizado anteriormente se centren en la cancelacion de la senal interferente, los sistemas y tecnicas de 20 reduccion de interferencia de retroalimentacion de envolvente que se han descrito anteriormente pueden usarse para permitir cancelar cada senal individualmente de manera que ambas senales puedan procesarse permitiendo un proceso de portadora doble ciego para maximizar el caudal de datos en un sistema RF, o para permitir caracterizar y capturar, pero no cancelar la senal interferente para un analisis en tiempo real o posterior al proceso. Ademas, se entiende que la descripcion y los dibujos presentados en el presente documento son representativos de la materia 25 objeto que se contempla ampliamente por la presente invencion. Se entiende adicionalmente que el alcance de la presente invencion incluye completamente otras implementaciones que pueden ser obvias para los expertos en la tecnica y que el alcance de la presente invencion se limita, por consiguiente, exclusivamente por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de reduccion de interferencia en una senal de entrada que incluye una senal deseada y una senal interferente, comprendiendo el metodo:
    5
    recibir la senal de entrada que comprende la senal deseada y la senal interferente; caracterizando la senal interferente sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal interferente;
    multiplicar la senal de entrada por si misma varias veces para determinar una frecuencia de portadora, una 10 sugerencia de velocidad de sfmbolos, y una sugerencia del tipo de modulacion de una portadora de la senal interferente;
    generar una copia limpia de la portadora de la senal interferente en base a la frecuencia de portadora, la sugerencia de velocidad de sfmbolos, y la sugerencia del tipo de modulacion;
    15
    invertir la copia limpia de la portadora de la senal interferente; y
    sumar la copia limpia invertida de la portadora de la senal interferente con la senal de entrada para generar una senal de salida similar a la senal de entrada que tiene una intensidad de senal interferente reducida, siendo la senal 20 de salida similar a la senal deseada.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente,
    multiplicar la senal de entrada por si mismo varias veces hasta que se observe una senal de onda continua CW,
    25
    donde el numero de veces es un fndice de corriente de alimentacion.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 2, donde el fndice de corriente de alimentacion indica la sugerencia del tipo de modulacion y la sugerencia de velocidad de sfmbolos.
    30
  4. 4. El metodo de la reivindicacion 3, que comprende adicionalmente
    remuestrear la senal de entrada a un multiplo de la velocidad de sfmbolos para determinar un tipo de modulacion, una velocidad de sfmbolos, y una trayectoria de sfmbolos.
    35
  5. 5. Un sistema de caracterizacion y separacion de senal para procesar una senal de entrada, que comprende una senal deseada y una senal interferente, en dominio de frecuencia y tiempo para separar la senal deseada de la senal interferente, comprendiendo el sistema:
    40 un receptor operativo para recibir la senal de entrada;
    una unidad de caracterizacion de senal configurada para caracterizar la senal interferente sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal interferente multiplicando la senal de entrada por sf misma varias veces para determinar una frecuencia de portadora, una sugerencia de velocidad de sfmbolos, y una sugerencia del tipo de 45 modulacion de una portadora de la senal interferente; y
    una unidad de separacion de senal configurada para generar una copia limpia de una portadora de la senal interferente en base a la frecuencia de portadora, la sugerencia de velocidad de sfmbolos, y la sugerencia del tipo de modulacion,
    50
    invertir la copia limpia de la portadora de la senal interferente, y
    sumar la copia limpia invertida de la portadora de la senal interferente con la senal de entrada para generar una senal de salida similar a la senal de entrada que tiene una intensidad de senal interferente reducida, siendo la senal 55 de salida similar a la senal deseada.
  6. 6. El sistema de la reivindicacion 5, donde el controlador esta configurado adicionalmente para multiplicar la senal de entrada por sf misma varias veces hasta que se observa una senal de onda continua CW,
    donde el numero de veces es un fndice de corriente de alimentacion.
  7. 7. El sistema de la reivindicacion 6, donde el fndice de corriente de alimentacion indica la sugerencia del tipo de modulacion y la sugerencia de velocidad de sfmbolos.
    5
  8. 8. El sistema de la reivindicacion 7, que comprende adicionalmente
    una unidad de remuestreo configurada para reprocesar la senal de entrada para determinar un tipo de modulacion, una velocidad de sfmbolos, y una trayectoria de sfmbolos de la portadora.
    10
  9. 9. El sistema de la reivindicacion 8, que comprende adicionalmente una unidad regenerativa adaptativa configurada para generar la copia limpia de la portadora de la senal interferente usando la trayectoria de sfmbolos de la portadora.
    15 10. Un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un programa
    informatico para reducir la interferencia en una senal de entrada que incluye una senal deseada y una senal interferente, comprendiendo el programa instrucciones ejecutables que hacen que el ordenador:
    reciba una senal de entrada que comprende la senal deseada y la senal interferente;
    20
    caracterice la senal interferente sin conocimiento a priori de las caracterfsticas de la senal interferente;
    multiplique la senal de entrada por sf misma n veces para determinar una frecuencia de portadora, una sugerencia de velocidad de sfmbolos, y una sugerencia del tipo de modulacion de la senal interferente;
    25
    genere una copia limpia de la portadora de la senal interferente usando la frecuencia de portadora, la sugerencia de velocidad de sfmbolos, y la sugerencia del tipo de modulacion;
    invierta la copia limpia de la portadora de la senal interferente; y 30
    sume la copia invertida de la portadora de la senal interferente con la senal de entrada para generar una senal de salida que tiene una intensidad de senal interferente reducida, siendo la senal de salida similar a la senal deseada.
  10. 11. El medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio de la reivindicacion 10, donde 35 multiplicar la senal de entrada comprende instrucciones ejecutables que hacen que un ordenador
    multiplique la senal por sf misma varias veces hasta que se observa una senal de onda continua CW,
    donde el numero de veces es un fndice de corriente de alimentacion.
    40
  11. 12. El medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio de la reivindicacion 11, donde el fndice de corriente de alimentacion indica la sugerencia del tipo de modulacion y una sugerencia de velocidad de sfmbolos.
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