WO2008152322A2 - Method and electronic device for frequency shifting an analogue signal, in particular for mobile telephony - Google Patents

Method and electronic device for frequency shifting an analogue signal, in particular for mobile telephony Download PDF

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WO2008152322A2
WO2008152322A2 PCT/FR2008/050973 FR2008050973W WO2008152322A2 WO 2008152322 A2 WO2008152322 A2 WO 2008152322A2 FR 2008050973 W FR2008050973 W FR 2008050973W WO 2008152322 A2 WO2008152322 A2 WO 2008152322A2
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frequency
signal
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François RIVET
Didier Belot
Yann Deval
Jean-Baptiste Begueret
Dominique Dallet
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Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs)
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing

Definitions

  • Method and electronic device for frequency shifting of an analog signal in particular for mobile telephony.
  • the present invention relates to signal processing, and more particularly to the processing of a radio frequency signal to lower its frequency.
  • the invention applies advantageously but not exclusively to mobile telephony devices.
  • DSP digital signal processing processor
  • carrier demodulation and signal processing operations can quickly saturate the processing capabilities of current digital signal processing processors when considering a radio frequency signal and a signal. a significant amount of data to process.
  • an electronic frequency shift device comprising an input for receiving an analog input signal having a first frequency, sampling means capable of delivering analog samples of the input signal, first means processors capable of performing a discrete Fourier transform processing on the samples of the signal and of delivering first intermediate samples, second processing means able to effect a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples and to deliver second intermediate samples , and third processing means capable of performing inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and outputting analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
  • an analog signal pretreatment is carried out which makes it possible to lower the working frequency in order to be able to return to favorable conditions for a numerical approach by the use of a digital processing processor. signal.
  • This preprocessing example is based here on samples that are not bits but analog samples such as voltage samples, which makes it possible to implement a discrete Fourier transform.
  • the second processing means may be able to perform for example a frequency translation on the first intermediate samples, for example by an operation on the indices of these samples.
  • the discrete and inverse discrete Fourier transform processes may comprise butterfly-type elementary treatments corresponding to several stages of a generally butterfly-shaped calculation graph, and the first and third processing means may have a multi-stage pipelined architecture. elementals respectively corresponding to the stages of the graph of calculation.
  • the first and third processing means are able to process successive blocks of N samples, and said elementary stages are respectively able to carry out Fourier transform processes on successively reduced sample size blocks. from one elementary stage to the next, the number N and the number of stages elementals being connected to each other via the radix of the Fourier transform.
  • each elementary stage comprises elementary input means, elementary output means, calculation means able to carry out an elementary processing of a Fourier transform of the radix butterfly type, storage means capable of storing a number of samples dependent on N and the rank of the elementary stage in the pipelined architecture, first controllable switching means connected between on the one hand the elementary input means and on the other hand the storage means and the calculation means, second controllable switching means connected between on the one hand the storage means and the calculation means and on the other hand the elementary output means, and control means adapted during a first phase to be controlled the first and second switching means so as to connect the storage means between the elementary input means and the means of elementary elements, and during a second phase to connect the storage means to the calculation means and the calculation means between the elementary input and output means so as to allow the calculation of the samples, the delivery of part of these output samples and storage of another part of these samples calculated in the storage means.
  • the sampling means are advantageously capable of delivering samples representing the level of the input analog signal at each sampling instant.
  • the sampling means comprise controllable interruption means and the storage means comprise a delay line including a chain of controllable capacitors and switches able to store and redeliver successive samples.
  • an apparatus for example a cellular mobile telephone, having a reception chain including an analog part and a digital part having a signal processing processor, the analog part incorporating a frequency shift device such as defined above.
  • a frequency offset method of an analog signal comprising receiving an analog input signal having a first frequency, sampling the input analog signal to obtain analog samples of the input signal. input signal, a transform processing of
  • Discrete Fourier on the signal samples so as to deliver first intermediate samples a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples so as to deliver second intermediate samples, and an inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples of for outputting analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
  • Said modification of the spectral distribution of the first intermediate samples may comprise a frequency translation on the first intermediate samples.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frequency apparatus incorporating a frequency shift device
  • FIG. 2 the main steps of a mode of implementation of a frequency shift method
  • FIG. 3 illustrates a radix-type butterfly structure.
  • FIG. 4 shows an example of a three-stage Cooley-Tukey and radix 2 calculation graph.
  • FIG. 5 shows the main elements of an embodiment of a frequency shift device
  • FIG. 6 shows the main elements of an embodiment of an elementary calculation stage
  • FIGS. 7 and 8 illustrate an operation of an elementary calculation stage
  • the telephone comprises a reception chain having an analog part connected to a digital part comprising for example a processor 1 1 signal processing by an ADC digital analog converter.
  • the analog part of the reception chain comprises in this example conventionally a bandpass filter BPF followed by a low noise amplifier LNA.
  • a frequency shift device DCF Between the low noise amplifier LNA and the ADC digital analog converter is connected a frequency shift device DCF.
  • the radio frequency signal delivered to the input BE of the DCF device is processed by the DCF device in order to reduce the amount of operations to be performed by the digital signal processing means 11.
  • FIG. 2 represents the main steps of an implementation mode of a frequency shift method of an analog signal.
  • the process begins with receiving an analog input signal at the BE input (step 30).
  • a direct Fourier transform conventionally referred to as FFT is performed on the analog input signal.
  • a change in the spectral distribution of the samples from the FFT for example an offset on the indices of the samples so as to carry out a frequency translation is carried out.
  • IFFT a transform of Fourier inverse conventionally called IFFT is carried out in order to obtain an analog output signal.
  • the frequency of the output signal due to the expected spectral distribution change is less than the frequency of the input analog signal.
  • the output analog signal is output.
  • Cooley-Tukey algorithm uses a calculation graph showing a butterfly-shaped structure commonly referred to in the English language as "butterfly".
  • a first solution consists in producing a hardware operator capable of performing a butterfly type calculation by means of a butterfly of the graph.
  • this solution is conceivable only for the implementation of small Fourier transforms.
  • a second solution consists in producing a throttle type operator for each stage of the graph, as well as a storage element, for example delay lines or shift registers, the function of which is to present the input of the operator with the data in the right order considering the butterflies of the graph of the stage considered.
  • Such architectures are called series or pipelines.
  • Figure 3 shows a butterfly structure of radix equal to 2.
  • W Z N e "2j * ⁇ * g (k ' N)
  • Figure 4 shows an example of a calculation graph according to the Cooley-Tukey algorithm.
  • N r v or r denotes the radix of the Fourier transform and v the number of treatment stages.
  • the device DCF comprises, between the input BE and the output BS, sampling means MECH, followed by the first processing means.
  • the sampling means delivers analog samples of the input signal.
  • the first processing means (MT 1) perform discrete Fourier transform processing on the signal samples and deliver first intermediate samples.
  • the second processing means (MT2) perform a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples and to deliver second intermediate samples.
  • the third processing means performs inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and outputs analog samples of an output signal having a second frequency different from the first frequency.
  • the sampling means MECH schematically here comprise a switch controlled at the rhythm of a clock signal CLK and for delivering successive samples of voltage of the input signal.
  • FIG. 6 schematically illustrates an exemplary embodiment of an ETL processing elementary stage, MT 1 or MT 3 means.
  • the structure of these means is identical. Only the values of the coefficients W Z N change according to whether it is necessary to carry out a direct or inverse Fourier transform processing.
  • the input 6 of the basic processing stage ETL is connected to a first switching device 20 connected on the one hand to a delay line 22 by the connection 21 and on the other hand to a computing unit 27 via a connection incoming line 26 and an outgoing connection 25.
  • the delay line 22 is connected to the second switching device 24 via the connection 23.
  • the calculation unit 27 is also connected to the second switching device 24 via an outgoing link 29 and an incoming link 28.
  • the second switching device 24 is connected to the output 8 of the ETL processing elementary stage.
  • a control means 12 that can be produced, for example, from gates and / or logic circuits, receives the clock signal CLK and controls the first switching means 20, the second switching means 24, and the various storage elements of the line of 22.
  • the different storage elements of the delay line 22 may be formed for example of a switch and a storage capacitor.
  • a connection 16, connected to the calculation unit 27, makes it possible to supply the values of the weighting coefficients W Z N to the calculation unit 27.
  • This structure can be achieved using complex adders and multipliers.
  • the depth or size of the delay line depends on the number N and the rank of the elementary stage of processing in the graph. This size decreases from one floor to another.
  • the delay line of the first stage stores N / 2 samples, that of the second stage N / 4 and that of the third stage N / 8 samples.
  • the coefficient W Z N at the same periodicity as the displacement interval (N / 2, N / 4, ..).
  • the first stage will process successive groups of N samples, the second stage successive groups of N / 2 samples and the third stage successive groups of N / 4 samples.
  • FIG. 7 shows the first phase of operation of the device.
  • the control means 12 controls the switching means 20 and 24 so that they respectively connect the connections 6 and 21, and 23 and 8.
  • N / 2 samples are stored in the delay line 22.
  • the delay line 22 emits by the elementary output 8, N / 2 samples calculated during the second phase previous and which had been stored in this delay line.
  • the flow of data is symbolized by the dashed arrows.
  • FIG 8 shows the second phase of operation of the device.
  • the control means 12 controls the switching means 20 and 24 in order to modify the order of circulation of the data.
  • the first switching means 20 connects the elementary input 6 with the incoming connection 26 and the outgoing connection 25 with the delay line 22 via the connection 21.
  • the switching means 24 connects the delay line 22 via the connection 23 at the second incoming connection 28 and the second outgoing connection 29 at the elementary output 8.
  • the N / 2 samples stored during the first phase in the delay line 22 are processed by the calculation unit 27 via the connections 23, 28 and 29.
  • the N / 2 remaining samples of the block of N samples are admitted by the elementary input 6 and processed by the calculation unit 27.
  • N / 2 calculated samples are directly output 8 and N / 2 calculated samples are stored in the delay line 22 to be output 8 in the next first phase.
  • the N output samples are delivered according to a distribution in reverse order with respect to the input order, this inverted distribution being well known to those skilled in the art.
  • one translates the information by shifting the indices of two.
  • the frequency distribution of FIG. 11 is then obtained.
  • the line at the third index in FIG. 10 is then shifted to the first index in FIG. 1.
  • the output signal is obtained.
  • Said signal ( Figure 12) has the same amplitude as the input signal but a reduced frequency (a single period instead of three).
  • the second intermediate means MT2 which make it possible to carry out the frequency shift can be made from logic circuits and delay lines.
  • the invention is not limited to the embodiments and embodiments described above. Indeed, it is possible to use the same means to achieve an increase in the frequency between the input signal and the output signal.
  • the second means MT2 can thus generally implement a frequency shift to obtain an output signal having a different frequency, higher or lower, the frequency of the input signal.
  • Such a solution thus makes it possible to increase the frequency of the signal in a transmission channel in a mobile telephone application to switch to a radio frequency frequency, and constitutes an alternative to a solution providing for the use of a mixer.

Abstract

Electronic device for frequency shifting, comprising an input for receiving an analogue input signal having a first frequency, sampling means (MECH) able to deliver analogue samples of the input signal, first processing means (MT1) able to perform a discrete Fourier transform processing on the samples of the signal and to deliver first intermediate samples, second processing means (MT2) able to modify the spectral distribution of the first intermediate samples and to deliver second intermediate samples, and third processing means (MT3) able to perform an inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and to deliver analogue samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.

Description

Procédé et dispositif électronique de décalage fréquentiel d'un signal analogique, en particulier pour la téléphonie mobile. Method and electronic device for frequency shifting of an analog signal, in particular for mobile telephony.
La présente invention concerne le traitement du signal, et plus particulièrement le traitement d'un signal radio fréquence en vue d' abaisser sa fréquence.The present invention relates to signal processing, and more particularly to the processing of a radio frequency signal to lower its frequency.
L 'invention s ' applique avantageusement mais non limitativement aux appareils de téléphonie mobile.The invention applies advantageously but not exclusively to mobile telephony devices.
L 'élaboration d'un appareil capable de traiter les informations contenues dans un signal radio fréquence de façon totalement numérique est un sujet d' actualité dans le secteur des télécommunications. Le but est de minimiser le nombre de composants et à rapprocher ainsi le moyen de traitement numérique, généralement un processeur de traitement numérique du signal (DSP), de l' antenne radio fréquence afin de minimiser coûts et consommation. Cependant, les opérations de démodulation de la porteuse et de traitement de base du signal, tel qu' additions et multiplications entre signaux peuvent rapidement saturer les capacités de traitement des processeurs de traitement numérique du signal actuels lorsque l' on considère un signal radiofréquence et une quantité non négligeable de données à traiter.The development of a device capable of processing the information contained in a radio frequency signal in a totally digital manner is a subject of current interest in the telecommunications sector. The goal is to minimize the number of components and thus bring together the digital processing means, usually a digital signal processing processor (DSP), of the radio frequency antenna to minimize costs and consumption. However, carrier demodulation and signal processing operations, such as signal additions and multiplications, can quickly saturate the processing capabilities of current digital signal processing processors when considering a radio frequency signal and a signal. a significant amount of data to process.
Selon un aspect, il est proposé un dispositif électronique de décalage fréquentiel, comprenant une entrée pour recevoir un signal analogique d' entrée ayant une première fréquence, des moyens d' échantillonnage aptes à délivrer des échantillons analogiques du signal d'entrée, des premiers moyens de traitement aptes à effectuer un traitement de transformée de Fourier discrète sur les échantillons du signal et à délivrer des premiers échantillons intermédiaires, des deuxièmes moyens de traitement aptes à effectuer une modification de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires et à délivrer des deuxièmes échantillons intermédiaires, et des troisièmes moyens de traitement aptes à effectuer un traitement de transformée de Fourier discrète inverse sur les deuxièmes échantillons intermédiaires et à délivrer des échantillons analogiques d'un signal de sortie ayant une deuxième fréquence plus faible que la première fréquence.According to one aspect, there is provided an electronic frequency shift device, comprising an input for receiving an analog input signal having a first frequency, sampling means capable of delivering analog samples of the input signal, first means processors capable of performing a discrete Fourier transform processing on the samples of the signal and of delivering first intermediate samples, second processing means able to effect a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples and to deliver second intermediate samples , and third processing means capable of performing inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and outputting analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
En d' autres termes, selon cet aspect on effectue un prétraitement du signal en analogique qui permet d' abaisser la fréquence de travail afin de pouvoir revenir à des conditions favorables pour une approche numérique par l'utilisation d'un processeur de traitement numérique du signal.In other words, according to this aspect, an analog signal pretreatment is carried out which makes it possible to lower the working frequency in order to be able to return to favorable conditions for a numerical approach by the use of a digital processing processor. signal.
Une telle solution confère une rapidité et une économie de puissance consommée, particulièrement intéressante dans les applications de téléphonie mobile.Such a solution confers a speed and power consumption savings, particularly interesting in mobile phone applications.
Cet exemple de prétraitement est basé ici sur des échantillons qui sont non pas des bits mais des échantillons analogiques tels que des échantillons de tension, ce qui permet de mettre en œuvre une transformée de Fourier discrète. Les deuxièmes moyens de traitement peuvent être aptes à effectuer par exemple une translation fréquentielle sur les premiers échantillons intermédiaires, par exemple par une opération sur les indices de ces échantillons.This preprocessing example is based here on samples that are not bits but analog samples such as voltage samples, which makes it possible to implement a discrete Fourier transform. The second processing means may be able to perform for example a frequency translation on the first intermediate samples, for example by an operation on the indices of these samples.
Les traitements de transformée de Fourier discrète directe et inverse peuvent comporter des traitements élémentaires de type papillon correspondant à plusieurs étages d'un graphe de calcul en forme générale de papillon, et les premiers et troisièmes moyens de traitement peuvent présenter une architecture pipelinée comportant plusieurs étages élémentaires correspondant respectivement aux étages du graphe de calcul.The discrete and inverse discrete Fourier transform processes may comprise butterfly-type elementary treatments corresponding to several stages of a generally butterfly-shaped calculation graph, and the first and third processing means may have a multi-stage pipelined architecture. elementals respectively corresponding to the stages of the graph of calculation.
L'utilisation d'une transformée de Fourier pipelinée utilise moins de ressources pour son implémentation que l'utilisation d'une transformée de Fourier traditionnelle et avec un résultat identique.The use of a pipelined Fourier transform uses fewer resources for its implementation than the use of a traditional Fourier transform and with an identical result.
Selon un mode de réalisation, les premiers et les troisièmes moyens de traitement sont aptes à traiter des blocs successifs de N échantillons, et lesdits étages élémentaires sont aptes respectivement à effectuer des traitements de transformée de Fourier sur des blocs d' échantillons de tailles successivement réduites d'un étage élémentaire au suivant, le nombre N et le nombre d' étages élémentaires étant reliés entre eux par l' intermédiaire du radix de la transformée de Fourier.According to one embodiment, the first and third processing means are able to process successive blocks of N samples, and said elementary stages are respectively able to carry out Fourier transform processes on successively reduced sample size blocks. from one elementary stage to the next, the number N and the number of stages elementals being connected to each other via the radix of the Fourier transform.
Selon un mode de réalisation, chaque étage élémentaire comporte des moyens d' entrée élémentaires, des moyens de sortie élémentaires, des moyens de calcul apte à effectuer un traitement élémentaire de transformée de Fourier de type papillon de radix r, des moyens de stockage aptes à stocker un nombre d' échantillons dépendant de N et du rang de l' étage élémentaire dans l' architecture pipelinée, des premiers moyens de commutation commandables connectés entre d'une part les moyens d' entrée élémentaires et d' autre part les moyens de stockage et les moyens de calcul, des deuxièmes moyens de commutation commandables connectés entre d'une part les moyens de stockage et les moyens de calcul et d'autre part les moyens de sortie élémentaire, et des moyens de commande aptes pendant une première phase à commander les premiers et deuxièmes moyens de commutation de façon à relier les moyens de stockage entre les moyens d' entrée élémentaires et le moyens de sorties élémentaires, et pendant une deuxième phase à relier les moyens de stockage aux moyens de calcul et les moyens de calcul entre les moyens d' entrée et de sortie élémentaires de façon à permettre le calcul des échantillons, la délivrance d'une partie de ces échantillons calculés en sortie et le stockage d'une autre partie de ces échantillons calculés dans les moyens de stockage.According to one embodiment, each elementary stage comprises elementary input means, elementary output means, calculation means able to carry out an elementary processing of a Fourier transform of the radix butterfly type, storage means capable of storing a number of samples dependent on N and the rank of the elementary stage in the pipelined architecture, first controllable switching means connected between on the one hand the elementary input means and on the other hand the storage means and the calculation means, second controllable switching means connected between on the one hand the storage means and the calculation means and on the other hand the elementary output means, and control means adapted during a first phase to be controlled the first and second switching means so as to connect the storage means between the elementary input means and the means of elementary elements, and during a second phase to connect the storage means to the calculation means and the calculation means between the elementary input and output means so as to allow the calculation of the samples, the delivery of part of these output samples and storage of another part of these samples calculated in the storage means.
Les moyens d' échantillonnage sont avantageusement aptes à délivrer des échantillons représentant le niveau du signal analogique d' entrée à chaque instant d'échantillonnage.The sampling means are advantageously capable of delivering samples representing the level of the input analog signal at each sampling instant.
Selon un mode de réalisation, les moyens d'échantillonnage comportent des moyens d'interruption commandables et les moyens de stockage comportent une ligne à retard incluant une chaîne de condensateurs et d'interrupteurs commandables aptes à stocker et à redélivrer des échantillons successifs.According to one embodiment, the sampling means comprise controllable interruption means and the storage means comprise a delay line including a chain of controllable capacitors and switches able to store and redeliver successive samples.
Selon un autre aspect, il est proposé un appareil, par exemple un téléphone mobile cellulaire, comportant une chaîne de réception incluant une partie analogique et une partie numérique possédant un processeur de traitement du signal, la partie analogique incorporant un dispositif de décalage fréquentiel tel que défini ci-avant.In another aspect, there is provided an apparatus, for example a cellular mobile telephone, having a reception chain including an analog part and a digital part having a signal processing processor, the analog part incorporating a frequency shift device such as defined above.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de décalage fréquentiel d'un signal analogique comprend une réception d'un signal analogique d' entrée ayant une première fréquence, un échantillonnage du signal analogique d' entrée de façon à obtenir des échantillons analogiques du signal d' entrée, un traitement de transformée deIn another aspect, there is provided a frequency offset method of an analog signal comprising receiving an analog input signal having a first frequency, sampling the input analog signal to obtain analog samples of the input signal. input signal, a transform processing of
Fourier discrète sur les échantillons du signal de façon à délivrer des premiers échantillons intermédiaires, une modification de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires de façon à délivrer des deuxièmes échantillons intermédiaires, et un traitement de transformée de Fourier discrète inverse sur les deuxièmes échantillons intermédiaires de façon à délivrer des échantillons analogiques d'un signal de sortie ayant une deuxième fréquence inférieure à la première fréquence.Discrete Fourier on the signal samples so as to deliver first intermediate samples, a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples so as to deliver second intermediate samples, and an inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples of for outputting analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
Ladite modification de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires peut comporter une translation fréquentielle sur les premiers échantillons intermédiaires.Said modification of the spectral distribution of the first intermediate samples may comprise a frequency translation on the first intermediate samples.
D ' autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d' exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings in which:
-la figure 1 illustre un exemple d' appareil radio fréquence incorporant un dispositif de décalage fréquentiel ; -la figure 2 les principales étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de décalage fréquentielFIG. 1 illustrates an example of a radio frequency apparatus incorporating a frequency shift device; FIG. 2 the main steps of a mode of implementation of a frequency shift method
-la figure 3 illustre une structure de type papillon à radix 2. -la figure 4 montre un exemple de graphe de calcul de Cooley- Tukey à trois étages et de radix 2. -la figure 5 montre les principaux éléments d'un mode de réalisation d'un dispositif à décalage fréquentiel ;FIG. 3 illustrates a radix-type butterfly structure. FIG. 4 shows an example of a three-stage Cooley-Tukey and radix 2 calculation graph. FIG. 5 shows the main elements of an embodiment of a frequency shift device;
-la figure 6 montre les principaux éléments d'un mode de réalisation d'un étage de calcul élémentaire ; - les figures 7 et 8 illustrent un fonctionnement d'un étage de calcul élémentaire ;FIG. 6 shows the main elements of an embodiment of an elementary calculation stage; FIGS. 7 and 8 illustrate an operation of an elementary calculation stage;
- les figures 9 à 12 montrent un exemple de décalage fréquentiel sur un signal particulier.- Figures 9 to 12 show an example of frequency shift on a particular signal.
Sur la figure 1 , on peut voir un exemple d'un appareil, par exemple un téléphone mobile cellulaire TP, apte à recevoir sur son antenne 1 un signal radio fréquence.In Figure 1, we can see an example of an apparatus, for example a cellular mobile phone TP, adapted to receive on its antenna 1 a radio frequency signal.
Le téléphone comporte une chaîne de réception possédant une partie analogique reliée à une partie numérique comportant par exemple un processeur 1 1 de traitement du signal, par un convertisseur analogique numérique ADC.The telephone comprises a reception chain having an analog part connected to a digital part comprising for example a processor 1 1 signal processing by an ADC digital analog converter.
La partie analogique de la chaîne de réception comporte dans cet exemple de façon classique un filtre passe bande BPF suivi d'un amplificateur faible bruit LNA.The analog part of the reception chain comprises in this example conventionally a bandpass filter BPF followed by a low noise amplifier LNA.
Entre l'amplificateur faible bruit LNA et le convertisseur analogique numérique ADC est connecté un dispositif de décalage fréquentiel DCF.Between the low noise amplifier LNA and the ADC digital analog converter is connected a frequency shift device DCF.
Le signal radio fréquence délivré à l' entrée BE du dispositif DCF est traité par le dispositif DCF afin de diminuer la quantité d' opérations à réaliser par le moyen 1 1 de traitement numérique du signal.The radio frequency signal delivered to the input BE of the DCF device is processed by the DCF device in order to reduce the amount of operations to be performed by the digital signal processing means 11.
La figure 2 représente les principales étapes d'un mode de mise en œuvre d'un procédé de décalage fréquentiel d'un signal analogique. Le procédé commence avec la réception d'un signal analogique d' entrée à l' entrée BE (étape 30). A l'étape 31 , une transformée de Fourier directe dénommée classiquement FFT est effectuée sur le signal analogique d' entrée. A l' étape 32, une modification de répartition spectrale des échantillons issus de la FFT, par exemple un décalage sur les indices des échantillons de façon à effectuer une translation fréquentielle est réalisé. A l' étape 33 , une transformée de Fourier inverse dénommée classiquement IFFT est réalisée afin d' obtenir un signal analogique de sortie. La fréquence du signal de sortie, du fait de la modification de répartition spectrale envisagée, est inférieure à la fréquence du signal analogique d' entrée. A l' étape 34, le signal analogique de sortie est émis.FIG. 2 represents the main steps of an implementation mode of a frequency shift method of an analog signal. The process begins with receiving an analog input signal at the BE input (step 30). In step 31, a direct Fourier transform conventionally referred to as FFT is performed on the analog input signal. In step 32, a change in the spectral distribution of the samples from the FFT, for example an offset on the indices of the samples so as to carry out a frequency translation is carried out. At step 33, a transform of Fourier inverse conventionally called IFFT is carried out in order to obtain an analog output signal. The frequency of the output signal due to the expected spectral distribution change is less than the frequency of the input analog signal. In step 34, the output analog signal is output.
De nombreuses méthodes peuvent être utilisées pour réaliser les transformations de Fourier directe ou inverse. La plupart de ces méthodes utilisent une variante de l'algorithme de Cooley-Tukey, bien connu de l'homme du métier, qui permet de réduire le nombre d' opérations arithmétiques nécessaires pour le calcul de la transformée de Fourier. Ainsi, le calcul d'une transformée de Fourier rapide de taille initiale rp où r représente le « radix », selon une dénomination couramment utilisée par l'homme du métier, peut être réduit en celui de r transformées de Fourier de taille rp-1 et d' additions et de multiplications complexes supplémentaires. En réitérant cette réduction, on arrive au calcul de transformées de Fourier de taille r aisément réalisables, notamment si r est choisi égal à 2 ou 4.Many methods can be used to perform the direct or inverse Fourier transformations. Most of these methods use a variant of the Cooley-Tukey algorithm, well known to those skilled in the art, which makes it possible to reduce the number of arithmetic operations necessary for calculating the Fourier transform. Thus, the calculation of a fast Fourier transform of initial size r p where r represents the "radix", according to a denomination commonly used by those skilled in the art, can be reduced to that of r Fourier transformants of size r p -1 and additional complex additions and multiplications. By repeating this reduction, we arrive at the computation of Fourier transforms of size r which are easily realizable, in particular if r is chosen equal to 2 or 4.
L ' algorithme de Cooley-Tukey utilise un graphe de calcul faisant apparaître une structure en forme générale de papillon et communément désignée en langue anglaise sous le terme « butterfly »The Cooley-Tukey algorithm uses a calculation graph showing a butterfly-shaped structure commonly referred to in the English language as "butterfly".
Une première solution consiste à réaliser un opérateur matériel capable d' effectuer un calcul de type papillon, par papillon du graphe. Cependant, cette solution n'est envisageable que pour P implémentation de transformées de Fourier de petite taille. Une deuxième solution consiste à réaliser un opérateur de type papillon par étage du graphe, ainsi qu'un élément de mémorisation, par exemple des lignes à retard ou des registres à décalage, dont la fonction est de présenter en entrée de l'opérateur les données dans le bon ordre compte tenu des papillons du graphe de l' étage considéré. De telles architectures sont dites séries ou pipelinées.A first solution consists in producing a hardware operator capable of performing a butterfly type calculation by means of a butterfly of the graph. However, this solution is conceivable only for the implementation of small Fourier transforms. A second solution consists in producing a throttle type operator for each stage of the graph, as well as a storage element, for example delay lines or shift registers, the function of which is to present the input of the operator with the data in the right order considering the butterflies of the graph of the stage considered. Such architectures are called series or pipelines.
La transformée de Fourier d'un signal x(t) est définie comme suit en continu :The Fourier transform of a signal x (t) is defined as follows continuously:
X(f) =
Figure imgf000008_0001
- e-j2πβdt Lorsque l' on discrétise le signal, par un échantillonnage par exemple, la transformée de Fourier devient discrète (DFT) :
X (f) =
Figure imgf000008_0001
- e- j2πβ dt When the signal is discretized, for example by sampling, the Fourier transform becomes discrete (DFT):
N M=ON M = O
1 N-I 1 N-I so it X(k) = — ^ x(n) ' cos(2πnk) + j — ^ x(n) ' sin(2πnA:)1 NI 1 NI so it X (k) = - ^ x ( n ) 'cos (2πnk) + j - ^ x ( n )' sin (2πnA :)
avec x(n) le signal d'entrée échantillonnéwith x (n) the sampled input signal
N le nombre d' échantillons pris en compteN the number of samples taken into account
La figure 3 montre une structure papillon de radix égal à 2. Pour un couple d' échantillons en entrée (a ; b), le couple d' échantillons (A ; B) en sortie est : A = a + WZ N * bFigure 3 shows a butterfly structure of radix equal to 2. For a pair of input samples (a; b), the sample pair (A; B) at the output is: A = a + W Z N * b
B= a - WZ N * b où WZ N sont des coefficients complexes bien connus de l'homme du métier et dont les valeurs dépendent d'une fonction g de k et de N. Plus précisément, pour une transformée de Fourier directe, on a : WZ N = e"2j *π* g(k'N) B = a - W Z N * b where W Z N are complex coefficients well known to those skilled in the art and whose values depend on a function g of k and N. More precisely, for a direct Fourier transform we have: W Z N = e "2j * π * g (k ' N)
pour une transformée de Fourier inverse, on a :for an inverse Fourier transform, we have:
WZ N = e +2j *π* g(k'N) W Z N = e + 2j * π * g (k ' N)
La figure 4 montre un exemple de graphe de calcul selon l' algorithme de Cooley-Tukey. On a une structure pipelinée à trois étages à radix 2. D 'une façon générale, N=rv ou r désigne le radix de la transformée de Fourier et v le nombre d' étages de traitement.Figure 4 shows an example of a calculation graph according to the Cooley-Tukey algorithm. We have a pipelined structure with three radix 2 stages. In general, N = r v or r denotes the radix of the Fourier transform and v the number of treatment stages.
Matériellement comme illustré sur la figure 5 , le dispositif DCF comporte entre l'entrée BE et la sortie BS, des moyens d' échantillonnage MECH, suivis des premiers moyens de traitementMaterially as illustrated in FIG. 5, the device DCF comprises, between the input BE and the output BS, sampling means MECH, followed by the first processing means.
MT l , des deuxièmes moyens de traitement MT2 et des troisièmes moyens de traitement MT3 connectés successivement en série.MT 1, second processing means MT 2 and third processing means MT 3 successively connected in series.
Les moyens d' échantillonnage (MECH) délivrent des échantillons analogiques du signal d' entrée.The sampling means (MECH) delivers analog samples of the input signal.
Les premiers moyens de traitement (MT l ) effectuent un traitement de transformée de Fourier discrète sur les échantillons du signal et à délivrer des premiers échantillons intermédiaires. Les deuxièmes moyens de traitement (MT2) effectuent une modification de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires et à délivrer des deuxièmes échantillons intermédiaires.The first processing means (MT 1) perform discrete Fourier transform processing on the signal samples and deliver first intermediate samples. The second processing means (MT2) perform a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples and to deliver second intermediate samples.
Les troisièmes moyens de traitement (MT3) effectuent un traitement de transformée de Fourier discrète inverse sur les deuxièmes échantillons intermédiaires et à délivrer des échantillons analogiques d'un signal de sortie ayant une deuxième fréquence différente de la première fréquence.The third processing means (MT3) performs inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and outputs analog samples of an output signal having a second frequency different from the first frequency.
Les moyens d'échantillonnage MECH comportent ici schématiquement un interrupteur commandé au rythme d'un signal d'horloge CLK et permettant de délivrer des échantillons successifs de tension du signal d' entrée.The sampling means MECH schematically here comprise a switch controlled at the rhythm of a clock signal CLK and for delivering successive samples of voltage of the input signal.
La figure 6 illustre schématiquement un exemple de réalisation d'un étage élémentaire de traitement ETL, des moyens MT l ou MT3. La structure de ces moyens est identique. Seules les valeurs des coefficients WZN changent selon qu' il s 'agisse d' effectuer un traitement de transformée de Fourier directe ou inverse.FIG. 6 schematically illustrates an exemplary embodiment of an ETL processing elementary stage, MT 1 or MT 3 means. The structure of these means is identical. Only the values of the coefficients W Z N change according to whether it is necessary to carry out a direct or inverse Fourier transform processing.
On rappelle qu'il y a un étage élémentaire de traitement par étage du graphe de calcul de la transformée de Fourier. Chaque étage élémentaire utilise uniquement les données fournies par l' étage précédent.It will be recalled that there is an elementary stage of treatment per stage of the graph of calculation of the Fourier transform. Each elementary stage uses only the data provided by the previous stage.
L 'entrée 6 de l' étage élémentaire de traitement ETL est reliée à un premier dispositif 20 de commutation relié d'une part à une ligne à retard 22 par la connexion 21 et d'autre part à une unité de calcul 27 par une connexion entrante 26 et une connexion sortante 25. La ligne à retard 22 est reliée au deuxième dispositif 24 de commutation par la connexion 23. L'unité de calcul 27 est également reliée au deuxième dispositif 24 de commutation par une liaison sortante 29 et une liaison entrante 28. Le deuxième dispositif 24 de commutation est relié à la sortie 8 de l' étage élémentaire de traitement ETL. Un moyen de commande 12 réalisable par exemple à partir de portes et/ou de circuits logiques, reçoit le signal d'horloge CLK et commande le premier moyen 20 de commutation, le deuxième moyen 24 de commutation, et les différents éléments de stockage de la ligne de retard 22. Les différents éléments de stockage de la ligne à retard 22 peuvent être formés par exemple d'un interrupteur et d'un condensateur de stockage. Une connexion 16, reliée à l'unité de calcul 27, permet de fournir les valeurs des coefficients de pondération WZN à l'unité de calcul 27.The input 6 of the basic processing stage ETL is connected to a first switching device 20 connected on the one hand to a delay line 22 by the connection 21 and on the other hand to a computing unit 27 via a connection incoming line 26 and an outgoing connection 25. The delay line 22 is connected to the second switching device 24 via the connection 23. The calculation unit 27 is also connected to the second switching device 24 via an outgoing link 29 and an incoming link 28. The second switching device 24 is connected to the output 8 of the ETL processing elementary stage. A control means 12 that can be produced, for example, from gates and / or logic circuits, receives the clock signal CLK and controls the first switching means 20, the second switching means 24, and the various storage elements of the line of 22. The different storage elements of the delay line 22 may be formed for example of a switch and a storage capacitor. A connection 16, connected to the calculation unit 27, makes it possible to supply the values of the weighting coefficients W Z N to the calculation unit 27.
Bien entendu, les différentes connexions sont en fait « doubles » pour véhiculer en parallèle les parties réelles et imaginaires des échantillons.Of course, the different connections are in fact "double" to convey in parallel the real and imaginary parts of the samples.
L 'unité de calcul reçoit en entrée des échantillons X1n et yin et délivre en sortie des échantillons
Figure imgf000011_0001
WZN et yout = xin -ym*
The computing unit receives samples X 1n and y in as input and outputs samples
Figure imgf000011_0001
W Z N and y out = x in -y m *
WZ N.W Z N.
Cette structure peut être réalisée en utilisant des additionneurs et multiplicateurs complexes.This structure can be achieved using complex adders and multipliers.
La profondeur ou taille de la ligne à retard dépend du nombre N et du rang de l' étage élémentaire de traitement dans le graphe. Cette taille diminue d'un étage à l' autre. Ainsi dans l' exemple de la transformée de Fourier de radix 2 illustré sur la figure 6, la ligne à retard du premier étage stocke N/2 échantillons, celle du deuxième étage N/4 et celle du troisième étage N/8 échantillons. Le coefficient WZN à la même périodicité que l' intervalle de déplacement (N/2, N/4,..).The depth or size of the delay line depends on the number N and the rank of the elementary stage of processing in the graph. This size decreases from one floor to another. Thus, in the example of the Fourier transform of radix 2 illustrated in FIG. 6, the delay line of the first stage stores N / 2 samples, that of the second stage N / 4 and that of the third stage N / 8 samples. The coefficient W Z N at the same periodicity as the displacement interval (N / 2, N / 4, ..).
Le premier étage va traiter des groupes successifs de N échantillons, le deuxième étage des groupes successifs de N/2 échantillons et le troisième étage des groupes successifs de N/4 échantillons.The first stage will process successive groups of N samples, the second stage successive groups of N / 2 samples and the third stage successive groups of N / 4 samples.
Deux phases sont à distinguer pendant une période de calcul Tcaicui traitant N échantillons :Two phases are to be distinguished during a Tcaicui calculation period dealing with N samples:
1 ) la réception et le stockage des N/2 échantillons en entrée pendant Tcalcul/2, 2) le calcul avec les N/2 échantillons suivants et les N/2 échantillons stockés dans la ligne à retard pendant Tcaicui/21) the receipt and storage of the N / 2 samples input during calculation T / 2, 2) the calculation with the N / 2 samples following and the N / 2 samples stored in the delay line during T ca icui / 2
La figure 7 montre la première phase de fonctionnement du dispositif. Le moyen de commande 12 commande les moyens de commutation 20 et 24 afin qu' ils relient respectivement les connexions 6 et 21 , et 23 et 8. Pendant cette phase, N/2 échantillons sont mémorisés dans la ligne à retard 22. Simultanément, la ligne à retard 22 émet par la sortie élémentaire 8, N/2 échantillons calculés lors de la deuxième phase précédente et qui avaient été stockés dans cette ligne à retard. La circulation des données est symbolisée par les flèches en pointillés.Figure 7 shows the first phase of operation of the device. The control means 12 controls the switching means 20 and 24 so that they respectively connect the connections 6 and 21, and 23 and 8. During this phase, N / 2 samples are stored in the delay line 22. Simultaneously, the delay line 22 emits by the elementary output 8, N / 2 samples calculated during the second phase previous and which had been stored in this delay line. The flow of data is symbolized by the dashed arrows.
La figure 8 montre la deuxième phase de fonctionnement du dispositif. Le moyen de commande 12 commande les moyens de commutation 20 et 24 afin de modifier l' ordre de circulation des données. Le premier moyen de commutation 20 relie l' entrée élémentaire 6 avec la connexion entrante 26 et la connexion sortante 25 avec la ligne à retard 22 via la connexion 21. De même, le moyen de commutation 24 relie la ligne à retard 22 via la connexion 23 à la deuxième connexion entrante 28 et la deuxième connexion sortante 29 à la sortie élémentaire 8. Les N/2 échantillons mémorisés lors de la première phase dans la ligne à retard 22 sont traités par l'unité de calcul 27 via les connexions 23 , 28 et 29.Figure 8 shows the second phase of operation of the device. The control means 12 controls the switching means 20 and 24 in order to modify the order of circulation of the data. The first switching means 20 connects the elementary input 6 with the incoming connection 26 and the outgoing connection 25 with the delay line 22 via the connection 21. Likewise, the switching means 24 connects the delay line 22 via the connection 23 at the second incoming connection 28 and the second outgoing connection 29 at the elementary output 8. The N / 2 samples stored during the first phase in the delay line 22 are processed by the calculation unit 27 via the connections 23, 28 and 29.
Simultanément, les N/2 échantillons restants du bloc de N échantillons sont admis par l' entrée élémentaire 6 et traités par l'unité de calcul 27.Simultaneously, the N / 2 remaining samples of the block of N samples are admitted by the elementary input 6 and processed by the calculation unit 27.
N/2 échantillons calculés sont directement délivrés en sortie 8 et N/2 échantillons calculés sont stockés dans la ligne à retard 22 pour être délivrés en sortie 8 lors de la première phase suivante. Ainsi en sortie des moyens MT l ou MT3 , les N échantillons de sortie sont délivrés selon une répartition en ordre inversé par rapport à l' ordre d' entrée, cette répartition inversée étant bien connue de l'homme du métier.N / 2 calculated samples are directly output 8 and N / 2 calculated samples are stored in the delay line 22 to be output 8 in the next first phase. Thus, at the output of means MT 1 or MT 3, the N output samples are delivered according to a distribution in reverse order with respect to the input order, this inverted distribution being well known to those skilled in the art.
La description ci-avant a été faite pour un calcul à base de transformées de Fourier de type papillon à radix 2. Une autre taille de radix ainsi qu'un autre nombre d' échantillons N aurait pu être utilisé.The above description was made for a calculation based on radix 2 butterfly type Fourier transforms. Another size of radix as well as another number of N samples could have been used.
Ainsi pour une application à un signal radiofréquence, et pour obtenir une résolution fréquentielle de un mégahertz, on peut utiliser une transformée de Fourier qui traite N=4096 échantillons. Ceci est possible en passant à un radix supérieur. Le nombre d' échantillons est toujours N=radixv, v étant le nombre d' étages. Pour un radix 8, on aurait alors toujours quatre étages traitant 4096 échantillons.Thus for an application to a radiofrequency signal, and to obtain a frequency resolution of one megahertz, it is possible to use a Fourier transform which processes N = 4096 samples. This is possible by switching to a higher radix. The number of samples is always N = radix v , v being the number of stages. For a radix 8, we would then always have four floors processing 4096 samples.
Les figures 9 à 12 montrent un exemple de décalage fréquentiel pour un signal sinusoïdal sur trois périodes (figure 9) avec seize échantillons (N= 16). Apres transformation de Fourier directe, les seize échantillons X(O) ...X(15) sont transformés en seize premiers échantillons intermédiaires Xl (O) ...Xl ( 15) selon la répartition en ordre inversé (0 8 4 12 2 10 6 14 1 9 5 13 3 1 1 7 15) (figure 10). Une opération de décalage fréquentiel est réalisée en effectuant une opération sur les indices i des premiers échantillons intermédiaires.Figures 9 to 12 show an example of frequency shift for a sinusoidal signal over three periods (Figure 9) with sixteen samples (N = 16). After direct Fourier transformation, the sixteen samples X (O) ... X (15) are transformed into the first six intermediate samples Xl (O) ... Xl (15) according to the inverse order distribution (0 8 4 12 2 10 6 14 1 9 5 13 3 1 1 7 15) (Figure 10). A frequency shift operation is performed by performing an operation on the indices i of the first intermediate samples.
Ainsi, par exemple, on translate l' information en décalant les indices de deux. On obtient alors la répartition fréquentielle de la figure 1 1. La raie au troisième indice sur la figure 10 est alors décalée au premier indice sur la figure 1 1. Après transformation de Fourier inverse, on obtient le signal de sortie. Ledit signal (figure 12) présente la même amplitude que le signal d'entrée mais une fréquence réduite (une seule période au lieu de trois).Thus, for example, one translates the information by shifting the indices of two. The frequency distribution of FIG. 11 is then obtained. The line at the third index in FIG. 10 is then shifted to the first index in FIG. 1. After inverse Fourier transformation, the output signal is obtained. Said signal (Figure 12) has the same amplitude as the input signal but a reduced frequency (a single period instead of three).
Les deuxièmes moyens intermédiaires MT2 qui permettent de réaliser le décalage fréquentiel peuvent être réalisés à partir de circuits logiques et de lignes à retard.The second intermediate means MT2 which make it possible to carry out the frequency shift can be made from logic circuits and delay lines.
L 'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre et de réalisation décrits ci-avant. En effet, il est possible d'utiliser les mêmes moyens pour réaliser une augmentation de la fréquence entre le signal d'entrée et le signal de sortie. Les deuxièmes moyens MT2 peuvent ainsi mettre en œuvre d'une façon générale un décalage fréquentiel permettant d' obtenir un signal de sortie ayant une fréquence différente, supérieure ou inférieure, de la fréquence du signal d'entrée.The invention is not limited to the embodiments and embodiments described above. Indeed, it is possible to use the same means to achieve an increase in the frequency between the input signal and the output signal. The second means MT2 can thus generally implement a frequency shift to obtain an output signal having a different frequency, higher or lower, the frequency of the input signal.
Une telle solution permet ainsi d' augmenter la fréquence du signal dans une chaîne d'émission dans une application de téléphonie mobile pour passer à une fréquence radiofréquence, et constitue une alternative à une solution prévoyant l'utilisation d'un mélangeur. Such a solution thus makes it possible to increase the frequency of the signal in a transmission channel in a mobile telephone application to switch to a radio frequency frequency, and constitutes an alternative to a solution providing for the use of a mixer.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électronique de décalage fréquentiel, comprenant une entrée pour recevoir un signal analogique d' entrée ayant une première fréquence, des moyens d'échantillonnage (MECH) aptes à délivrer des échantillons analogiques du signal d' entrée, des premiers moyens de traitement (MT l ) aptes à effectuer un traitement de transformée de Fourier discrète sur les échantillons du signal et à délivrer des premiers échantillons intermédiaires, des deuxièmes moyens de traitement (MT2) aptes à effectuer une modification de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires et à délivrer des deuxièmes échantillons intermédiaires, et des troisièmes moyens de traitement (MT3) aptes à effectuer un traitement de transformée de Fourier discrète inverse sur les deuxièmes échantillons intermédiaires et à délivrer des échantillons analogiques d'un signal de sortie ayant une deuxième fréquence inférieure à la première fréquence.An electronic frequency shift device, comprising an input for receiving an input analog signal having a first frequency, sampling means (MECH) for outputting analog samples of the input signal, first processing means ( MT 1) capable of carrying out discrete Fourier transform processing on the samples of the signal and of delivering first intermediate samples, second processing means (MT2) capable of effecting a modification of the spectral distribution of the first intermediate samples and to be delivered second intermediate samples, and third processing means (MT3) capable of performing inverse discrete Fourier transform processing on the second intermediate samples and delivering analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel les deuxièmes moyens de traitement (MT2) sont aptes à effectuer une translation fréquentielle sur les premiers échantillons intermédiaires.2. Device according to claim 1, wherein the second processing means (MT2) are able to carry out a frequency translation on the first intermediate samples.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les traitements de transformée de Fourier discrète directe et inverse comportent des traitements élémentaires de type papillon correspondant à plusieurs étages d'un graphe de calcul en forme générale de papillon, et les premiers et troisièmes moyens de traitement présentent une architecture pipelinée comportant plusieurs étages élémentaires (ETL) correspondant respectivement aux étages du graphe de calcul. 3. Device according to one of the preceding claims, wherein the direct and inverse discrete Fourier transform processes include butterfly-type elementary processing corresponding to several stages of a generally butterfly-shaped calculation graph, and the first and second third processing means have a pipelined architecture comprising several elementary stages (ETL) respectively corresponding to the stages of the calculation graph.
4. Dispositif selon la revendication 3 , dans lequel les premiers et les troisièmes moyens de traitement sont aptes à traiter des blocs successifs de N échantillons, et lesdits étages élémentaires sont aptes respectivement à effectuer des traitements de transformée de Fourier sur des blocs d'échantillons de tailles successivement réduites d'un étage élémentaire au suivant, le nombre N et le nombre d' étages élémentaires étant reliés entre eux par l'intermédiaire du radix de la transformée de Fourier. 4. Device according to claim 3, wherein the first and the third processing means are able to process successive blocks of N samples, and said elementary stages are respectively able to perform Fourier transform processing. on blocks of samples of successively reduced sizes from one elementary stage to the next, the number N and the number of elementary stages being connected to one another via the radix of the Fourier transform.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel chaque étage élémentaire comporte des moyens d' entrée élémentaires (6), des moyens de sortie élémentaires (8), des moyens de calcul (27) apte à effectuer un traitement élémentaire de transformée de Fourier de type papillon de radix r, des moyens de stockage (22) aptes à stocker un nombre d' échantillons dépendant de N et du rang de l' étage élémentaire dans l'architecture pipelinée, des premiers moyens (20) de commutation commandables connectés entre d'une part les moyens d' entrée élémentaires (6) et d' autre part les moyens de stockage (22) et les moyens de calcul (27), des deuxièmes moyens (24) de commutation commandables connectés entre d'une part les moyens de stockage (22) et les moyens de calcul (27) et d' autre part les moyens de sortie élémentaire (8), et des moyens de commande ( 12) aptes pendant une première phase à commander les premiers et deuxièmes moyens de commutation de façon à relier les moyens de stockage (22) entre les moyens d' entrée élémentaires (6) et le moyens de sorties élémentaires (8), et pendant une deuxième phase à relier les moyens de stockage (22) aux moyens de calcul (27) et les moyens de calcul (27) entre les moyens d' entrée (6) et de sortie (8) élémentaires de façon à permettre le calcul des échantillons, la délivrance d'une partie de ces échantillons calculés en sortie et le stockage d'une autre partie de ces échantillons dans les moyens de stockage (22).5. Device according to claim 4, wherein each elementary stage comprises elementary input means (6), elementary output means (8), calculation means (27) capable of performing a Fourier transform elementary processing. of the radix butterfly type, storage means (22) capable of storing a number of samples depending on N and the rank of the elementary stage in the pipelined architecture, first controllable switching means (20) connected between on the one hand the elementary input means (6) and on the other hand the storage means (22) and the calculation means (27), second controllable switching means (24) connected between on the one hand the storage means (22) and the calculation means (27) and on the other hand the elementary output means (8), and control means (12) adapted during a first phase to control the first and second switching means in order to connect the storage means (22) between the elementary input means (6) and the elementary output means (8), and during a second phase to connect the storage means (22) to the calculation means (27) and the computing means (27) between the input means (6) and output means (8) elementary so as to allow the calculation of samples, the delivery of a portion of these samples calculated output and the storage of another part of these samples in the storage means (22).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens d' échantillonnage (MECH) sont aptes à délivrer des échantillons représentant le niveau du signal analogique d' entrée à chaque instant d' échantillonnage.6. Device according to one of the preceding claims, wherein the sampling means (MECH) are able to deliver samples representing the level of the input analog signal at each sampling time.
7. Dispositif selon l'un des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'échantillonnage (MECH) comportent des moyens d'interruption commandables et les moyens de stockage comportent une ligne à retard (22) incluant une chaîne de condensateurs et d'interrupteurs commandables aptes à stocker et à redélivrer des échantillons successifs.7. Device according to one of the preceding claims, wherein the sampling means (MECH) comprise controllable interruption means and the storage means comprise a delay line (22) including a chain of capacitors and controllable switches able to store and redeliver successive samples.
8. Appareil comportant une chaîne de réception incluant une partie analogique et une partie numérique possédant un processeur de traitement du signal ( 1 1 ), caractérisé par le fait que la partie analogique incorpore un dispositif de décalage fréquentiel (7) selon l'une des revendications 1 à 7.8. Apparatus comprising a reception chain including an analog part and a digital part having a signal processing processor (1 1), characterized in that the analog part incorporates a frequency shift device (7) according to one of the Claims 1 to 7.
9. Procédé de décalage fréquentiel d'un signal analogique, comprenant une réception d'un signal analogique d' entrée ayant une première fréquence, un échantillonnage du signal analogique d' entrée de façon à obtenir des échantillons analogiques du signal d' entrée, un traitement (31 ) de transformée de Fourier discrète sur les échantillons du signal de façon à délivrer des premiers échantillons intermédiaires, une modification (32) de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires de façon à délivrer des deuxièmes échantillons intermédiaires, et un traitement (33) de transformée de Fourier discrète inverse sur les deuxièmes échantillons intermédiaires de façon à délivrer des échantillons analogiques d'un signal de sortie ayant une deuxième fréquence inférieure à la première fréquence. Frequency offset method of an analog signal, comprising receiving an input analog signal having a first frequency, sampling the input analog signal to obtain analog samples of the input signal, and discrete Fourier Transform (31) processing on the signal samples to provide first intermediate samples, modification (32) of the spectral distribution of the first intermediate samples to deliver second intermediate samples, and treatment (33). ) of inverse discrete Fourier transform on the second intermediate samples so as to output analog samples of an output signal having a second frequency lower than the first frequency.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel ladite modification (32) de la répartition spectrale des premiers échantillons intermédiaires comporte une translation fréquentielle sur les premiers échantillons intermédiaires. 10. The method of claim 9, wherein said modification (32) of the spectral distribution of the first intermediate samples comprises a frequency translation on the first intermediate samples.
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