Brevet FR2001770A1 — publié le 19691003

-1- 2001770 la présente invention concerne un procédé pour établir, le plus rapidement possible et sans perturbations, une synchronisation du changement de fréquence porteuse à 11 émission et à la réception, dans les systèmes téléphoniques avec adresses codées et utilisation, à l'émission, de programmes de manipulation 5 par déplacement de fréquence, qui contiennent en même temps, des caractéristiques d'adresses, le déplacement de fréquence ayant lieu de façon discontinue et à intervalles de temps réguliers, de sorte qu'à des intervalles de temps successifs (numéros de temps)correspondent des numéros de fréquence croissants 10 et qu'à chaque numéro de fréquence est subordonnée une fréquence porteuse émise donnée par le programme de manipulation, qui diffère considérablement de la fréquence émise correspondant au numéro de fréquence précédent. Dans les systèmes de transmission à fréquence porteuse va-15 riable, on peut concevoir, en principe, une variation de fréquence continue ou discontinue. La variation continue conduit, déjà pour de petites erreurs de synchronisme ou distorsions par retard de propagation, à des erreurs de fréquence indésirables, qui peuvent provoquer des perturbations considérables, aussi bien 20 dans la transmission à bande latérale unique que dans la transmission modulée en.fréquence. Pour cette raison et, considérant la préparation des fréquences et les problèmes des contre-mesures passives et actives, seuls entreront en ligne de compte ci-après les systèmes à changement discontinu de la fréquence émi-25 se. On supposera, en outre, un changement à intervalles de temps réguliers, bien que des intervalles variables puissent, en égard auxcontre-mesures, offrir en soi certains avantages. Un système de ce genre doit, en principe, satisfaire les conditions suivantes : 30 - La fréquence de manipulation doit correspondre à la fréquence d'exploration (manipulation rapide) ou être considérablement plus faible (manipulation lente), - Les fréquences de transmission utilisées doivent être aussi nombreuses que possible et doivent, si possible, se produire 35 avec la même probabilité. - L'appel et la synchronisation du récepteur désiré doivent être assurés à tout moment (c'est-à-dire sans transmission interrompue), le plus rapidement possible et sans phase d'appel 69 03366 -2- limitée dans le temps. Il faut renoncer en ouore à la transmission d'une'adresse séparée. - Le programme de manipulation à la réception, pour la phase de recherche, doit être consitué de façon à permettre une interprétation automatique facile, - Le programme de manipulation à l'émission doit être facilement réglable et présenter une période totale la plus longue possible, - Il faut éviter autant que possible une source d'impulsions de synchronisation fonctionnant constamment, pour la synchronisât i on appro ximat ive, - La réalisation doit être possible avec des circuits intégrés, sans mémoires à ferrite. L'invention a donc pour objet de satisfaire ces conditions et d'autres encore, et de créer des systèmes de synchronisation plus perfectionnés pour la manipulation par déplacement de fréquence porteuse, commandée par programme. A cet effet, à la réception, l1accord du récepteur est effectué par manipulation, au cours d'une "phase de recherche", suivant un programme de sélection (de recherche) particulier; les coïncidences qui se produisent entre la fréquence émise et la fréquence de sélection sont notées et lorsqu'on a obtenu un nombre (m) de coïncidences utiles suffisant pour reconnaître le programme de manipulation à l'émission (même lorsqu'il se produit des coïncidences supplémentaires ou des défauts de coïncidences provoqués par une transmission perturbée et les m coïncidences utiles étant considérées comme autant d'impulsions individuelles d'un "Aot" qui caractérise le poste appelé) on effectue la synchronisation de la manipulation à la réception avec le programme d'émission et, si les numéros de fréquence et les numéros de t'emps sont portés dans un plan temps-fréquence, les numéros des fréquences de sélection (de recherche) sont disposés le long d'une ligne droite (trace de recherche, par exemple, A, A1, As). Suivant un autre mode de mise en oeuvre plus développé de l'invention, pour réduire la longueur de "mot" oui se produit au cours de la recherche, les numéros de fréquence du programme de manipulation à l'émission sont choisis de façon à se trouver, dans le plan temps-fréquence, près d'une ligne droite (ligne directrice), de sorte qu'il en résulte une 69 03366 -3- onni77n une accumulation des coïncidences utiles à la réception dès que la "trace de recherche" du programme de sélection se rapproche de la ligne directrice et est orientée parallèlement à cette ^ dernière. Suivant une autre variante de l'invention, qui a aussi pour "but de diminuer la longueur de mot qui se produit au cours de la recherche, les numéros de fréquence du programme de manipula-tion à/l'émission sont répartis, dans le plan temps-fréquence, le long de plusieurs lignes droites (traces directrices), de sorte qu'il se produit une accumulation des coïncidences utiles 15 à la réception, dès que la "trace de recherche" coïncide avec une de ces traces directrices. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, illustrant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs 20 modes de mise en oeuvre de ce procédé î 3fig. 1 à 3 sont des graphiques destinés à expliquer les opérations de manipulation par déplacement de fréquence, dans le plan temps-fréquence, suivant des programmes de manipulation déterminés ; ^ Fig. 4 explique schématiquement une autre forme d'exécution de l'invention. Il est recommandé de désigner par des numéros de fréquence correspondants g la fréquence de transmission variable f • f et g peuvent être subordonnés l'un à l'autre suivant une clé de co- 30 de convenue (programme de base). (Exemple 1 35 manipulation rapide » intervalle de manipulation ( 0,1 ms ( w = 1/0? = fréquence de répéti- ( tion de manipulation 40 z = t/T 10.000/sec "o = numéro de temps g(z) = numéro de fréquence f(g) = fréquence émise Exemple 2 manipulation lente 5ms 200/sec ) ) ) 69 03366 -4- 2001770 il = nombre de numéros de fré-( quence (peut être supé- ( rieur ou inférieur au ( nombre des fréquences é.- ( mises possibles)o ( » » 80 : env. 100 ) 5 Comme le montre la fig. 1, les numéros de fréquence des signaux à transmettre peuvent varier irrégulièrement. Pour établir la communication, une synchronisation de la manipulation, à 11 émission avec le programme d'émission B est nécessaire. Pour la synchronisation, on pourrait effectuer des essais de manipu-10 lation à la réception avec diverses phases de départ, ce qui toutefois, pour un long programme, serait malcommode et fort long Suivant une caractéristique de l'invention, on effectue par manipulation, l'accord du récepteur, dans une "phase de recherche", suivant un programme de recherche spécial, et l'on constate a-15 lors les coïncidences qui se manifestent entre la fréquence ésii~ se et la fréquence de sélection. Lorsque l'accord du récepteiïz-est constant, les numéros de la fréquence de sélection se trouvent, par exemple, sur la trace de recherche A^ (fig. 1) et l'os observe des coïncidences à et • Lorsque la fréquence de 20 sélection est variable, par exemple, suivant le programme désigné par la trace A£, il se produit aussi des coïncidences, celles qui sont indiquées7 par exemple, par "et Kg" ^ Les coïncidences obtenues avec ces traces de recherche sont normalement irrégulièrement réparties sur une plus large plagre. Pour obtenir 25 la synchronisation, il est naturellement nécessaire d1avoir ta. nombre suffisant de ces coïncidences utiles, notamment dans les cas oùj par suite de la transmission perturbée, il se produit \ des coïncidences perturbatrices supplémentaires et des défauts de coïncidence. 30 Les coïncidences doivent être considérées comme des impul sions individuelles d'un "mot", qui doivent suffire à reconnaître le programme de manipulation P, même en tenant compte des coïncidences perturbatrices et des défauts de coïncidence. La durée moyenne du mot est donnée par le nombre de coïncidences 35 utiles nécessaires pour l'interprétation. L'inconvénient est non seulement la sensibilité aux perturbations résultant de la durée du mot, mais aussi la grande capacité nécessaire de la mémoire d'identification. 69 03366 -5- 2001770 Etant donné que le programme de manipulation à l'émission est établi en fonction du poste appelé, le "mot11 dépendant de ce programme sera désigné plus loin par l'expression "adresse". Les relations et les rapports suivants sont intéressants : 10 15 Bs k. , A, programme des numéros de fréquence d'émission Exemple 1 manipulat ion rapide Exemple 2 manipulat ion lente 2= traces de recherche avec numéros de fréquence de la manipulation de sélection dçns la phase de recherche Pï = 1/n = probabilité de coïncidences dans la phase de recherche m: = Nombre de coïncidences utiles d'une adresse 20 m/P: = sua « nombre moyen des déplacements, successifs de recherche pour reconnaître une adresse t : * temps de recherche moyen 1/80 16 1/100 10 1260 0,126 s 1000 5 sec 25 30 35 Il est possible de raccourcir la longueur de mot qui se présente lors de la recherche par une disposition judicieuse du programme de manipulation à l'émission. En disposant tous les numéros de fréquence de ce programme B près d'une ligne directrice Bq il se produit une accumulation des coïncidences à la réception, dès que la ligne directrice A du programme de recherche se trouve placée au voisinage de B^ et orientée parallèlement à celle-ci. Comme le montre la fig. 2, les numéros de fréquence des signaux transmis peuvent cependant être répartis sur plusieurs traces B^, Bg, et autres, de sorte qu'il se produit une accu-mulation~des"~coïncidences dès que la trace de recherche A coïncide avec une de ces traces directrices (par exemple B^). 69 03366 -6- 2001770 Les coïncidences Kg, etc... qui y sont indiquées donnent alors une adresse-relativement courte. La première solution (numéros de fréquence près d'une trace de recherche), présente l'inconvénient que des fréquences individuelles apparaissent toujours dans des plages de temps pré-5 férées, même avec un programme ayant une structure précise et variable. La seconde solution (numéros de fréquence sur plusieurs traces) semble, par contre, présenter l'inconvénient d'une interprétation difficile. 10 Les numéros de fréquence d'émission répartis autour d'une ligne directrice BQ ou sur plusieurs traces , Bg» etc..., correspondent au programme B, dont les fréquences-correspondantes peuvent être, au moins en partie, enregistrées et interprétées aussi par des personnes non autorisées. Dans ce programme, 15 il est donc recommandé des dispositions supplémentaires (structure de précision variable suivant un sous-programme réglable) pour rendre plus difficile la reproductibilité. Les numéros des fréquences de sélection variables, lors du processus de recherche à la réception, sont donnés, par contre, par une trace di-20 rectrice constante A ; ceci veut dire que le programme de recherche est invariable et qu'il est généralement utilisé pour plusieurs postes. Dans certains cas, il serait toutefois désirable de procéder, par intervalles, à une manipulation de la fréquence d'émis 25 sion suivant ce programme A, par exemple, pour intervenir ultérieurement comme tiers dans une communication déjà établie. Etant donné qu'un tel programme invariable a une signification H générale et qu'il peut permettre à des personnes non autorisées de reconnaître divers programmes d'émission qui en sont dérivés 30 cet échange devrait toutefois être évité ; ceci signifie que le programme A doit être réservé pour la manipulation de sélection à la réception dans la phase de mise en attente et de recherche Dans une forme d'exécution plus développée, on obtient que les coïncidences qui se produisent lors de la recherche donnent 35 un "mot" particulièrement court en répartissant les numéros de fréquence du programme B par paquets sur les traces voisines B^, Bg, etc..., qui sont orientées parallèlement à la trace de recherche A (fig. 3)» Les coïncidences KQ, , etc... forment 69 03366 -7- 2001770 10 15 20 25 30 35 alors une adresse avec m impulsions immédiatement voisines. Il suffit donc d'une mémoire d'identification ayant un minimum de m étages pour obtenir l'adresse et réaliser la synchronisation. Toutes les autres traces de recherche, qui coïncident également avec une trace individuelle du programme B, donnent les mêmes adresses avec -un décalage correspondant dans le temps. Le nombre total n des numéros de fréquence qui se produisent lors de la manipulation est choisi avantageusement autre qu'un diviseur, par rapport au nombre de coïncidences m d'une adresse, pour obtenir que la durée du programme de manipulation qui en résulte atteigne la valeur maximale de m.n pas. Lors de la recherche, le moment de l'adresse courte, en soi, n'est pas connu, et le temps de recherche moyen est alors t = m» n/2 w. Lors de l'établissement d'une communication suivant l^?rocé-dé de l'invention, il existe tout d'abord un rapport de phases arbitraires entre la manipulation à l'émission et celle à la réception. Le signal d'émission peut, pour diverses raisons, présenter des interruptions lors du changement de fréquence, de sorte que l'opération de recherche peut ne pas fonctionner lorsque la position de phase de la manipulation à la réception est défavorable. Des mesures spéciales doivent donc être prises pour obtenir dans ces cas-là une reconnaissance parfaite de l'adresse. D'après la méthode de battements, la fréquence de répétition de la manipulation de recherche peut être déphasée de telle façon, relativement à la fréquence de manipulation à l'émission, qu'il y a jusqu'à la fin de la première période de recherche, une différence de phase d'une demi-période entre les deux manipulations. On est alors assuré qu'au moins une fois sur deux, le déroulement du programme de recherche présente une position de phase favorable relativement au signal reçu exploré. Les mêmes résultats peuvent être obtenus aussi avec un changement de phase périodique de la manipulation de recherche. Lorsqu'on applique ces mesures, il faut veiller particulièrement à garantir l'appel prioritaire dans toutes les conditions d'exploitation qui se présentent. Une solution valable résulte de l'utilisation des' fréquences de/répétitionf^ ou fg, selon le schéma ci-après ; Position normale d'attente ou de recherche f^ Appel normal f^ Appel prioritaire f ^ 69 03366 -8- 2001770 Service normal f 1 SSKfiOô prioritaire f 2 Service unidirectionnel avec un poste extérieur isolé f 3. 10 15 20 25 30 On a ainsi la garantie que tous les postes qui se trouvent en attente ou en communication normale reconnaissent toujourss non seulement l'appel de priorité, mais aussi, le cas échéant, la communication de priorité avec l'adresse correspondante. Pour un "poste isolé", exclusivement reçu, il est recommandé un service avec la fréquence de répétition fg (c'est-à-dire f^ = fg) aussi bien pour l'appel que pour la transmission; comme pour une communication prioritaire. Cependant, ce poste n'est alors plus accessible pour un appel prioritaire ultérieur. Cou-me compromis, on prévoit donc l'utilisation d'une fréquence de répétition séparée f^ (par exemple, la moyenne entre f^ et Comme cela a déjà été indiqué, il faut éviter un échange des programmes À et B. Pour cette raison, l'appel prioritaire d'un poste n'est pas facilement réalisable si ce poste est déjà synchronisé avec le programme d'un poste correspondant. On pourrait tourner le problème en recourant à un récepteur auxiliaire. Il convient mieux d'utiliser un système récepteur où, dans le récepteur lui-même, les numéros de fréquence du programme B d'une transmission synchronisée alternent avec les numéros de fréquence d'un programme de recherche A. L'intervalle de manipulation disponible pour un numéro de fréquence est alors réduit, tout au plus, à TQ/2, et les signaux émis de la transmission normale correspondent aussi à cet intervalle. Dans ces signaux émis où la durée d'impulsion est divisée par deux, il faut doubler en même temps la puissance de l'impulsion, afin qu'il ne se produise pas de détérioration du rapport signal-bruit, même avec une bande passante adaptée du récepteur. Le poste qui émet un appel prioritaire devrait toutefois travailler avec une durée normale To, afin que l'adresse prioritaire soit reconnue sans prolonger le temps de recherche, indépendamment de la position de phase de la manipulation de recherche. Il en résulterait alors une puissance d'émission deux fois plus grande, ce qu'il faut éviter le cas échéant en 69 03366 -9- 2001770 Prolongeant en proportion-le te^ps de recherche, avec utilisation de la méthode de battements,et en maintenant Tq/2 comme durée d*impulsion émise. Dans ce programme à imbrications, le nombre d'adresses qui, pour une exploitation avec des adresses courtes n'est, le cas 5 échéant, pas suffisant, peut être augmenté efficacement en prévoyant, comme le montre la fig. 4-, un déphasage supplémentaire (modulation en durée) des impulsions d'information individuelles (intervalles de manipulation). Les valeurs (dQ) de ce déphasage par rapport à une trame normale correspondent à vm sous-10 programme supplémentaire D. Pour reconnaître ces adresses combinées, il faut tenir compte en outre, dans l'interprétation des adresses, des petits décalages de temps supplémentaires par rapport aux grands intervalles donnés par la manipulation. 69 03366 -10- 2001770 rEEVEHDICATIOïïS- 1.- Procédé pour établir, le plus rapidement possible et sans perturbations, une synchronisation du changement de fréquence porteuse à l'émission et à la réception, dans les systèmes téléphoniques avec adresses codées et utilisation, à l'émission, de programmes de manipulation par déplacement de fréquence, qui 5 contiennent en nèse temps des caractéristiques d'adresses, le déplacement de fréquence ayant lieu de façon discontinue et à intervalles de temps réguliers, de sorte qu'à des intervalles de temps successifs (numéros de temps) correspondent des numéros de fréquence croissants et qu'à chaque numéro de fréquence 10 est subordonnée une fréquence porteuse émise donnée par le programme de manipulation, qui diffère considérablement de la fréquence émise correspondant au numéro de fréquence précédent, caractérisé en ce qu'à la réception, l'accord du récepteur est effectué par manipulation, au cours d'une "phase de recherche", 1-5 suivant un programme de sélection (de recherche) particulier, les coïncidences qui se produisent entre la fréquence d'émission et la fréquence de sélection sont notées et, lorsqu'on a obtenu un nombre (m) de coïncidences utiles suffisant pour reconnaître le programme de manipulat ion à l'émission (même lorsqu'il se 20 produit des coïncidences supplémentaires ou des défauts de coïncidences provoqués par une transmission perturbée et les a coïncidences utiles étant considérées comme autant d'impulsions individuelles d'un "mot" qui caractérise le poste appelé), on effectue la synchronisation de la manipulation à la réception 25 avec le programme d'émission et, si les numéros de fréquence et les numéros de temps sont portés dans un plan temps-fréquence, les numéros des fréquences de sélection (de recherche) se trouvent le long d'une ligne droite ("trace de recherche", par exemple, A.,A1,Â2). 30 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour réduire la longueur de "mot" qui se produit au cours de la recherche, les numéros de fréquence g du programme de manipulation à l'émission (B) sont choisis de façon à se trouver, dans le plan temps-fréquence, près d'une ligne droite (ligne di-35 rectrice BQ), de sorte qu'il en résulte une accumulation des coïncidences utiles à la réception dès que la "trace de 69 03366 -11- 2001770 recherche" (A) du programme -de sélection se rapproche de la ligne directrice (BQ) et est orientée parallèlement à celle-ci. 3*- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour diminuer la longueur de "mot" qui se produit au cours de la recherche, les numéros de fréquence (g) du programme de ma-5 nipulation à l'émission sont répartis, dans le plan temps-fréquence, le long de plusieurs lignes droites ("traces directrices B1, B2, etc...), de sorte qu'il se produit une accumulation des coïncidences utiles à la réception, dès que la "trace de recherche" A coïncide avec une de ces traces directrices (par exemple 10 fig. 2). 4.- Procédé suivant la revendication 3» caractérisé en ce que pour raccourcir encore, de façon radicale, la longueur de "mot" qui se produit au cours de la recherche, les numéros de fréquence (g) du programme de manipulation à 1'émission (programme B) 15 sont, dans le plan temps-fréquence, disposés par paquets le long de traces individuelles voisines (B1, B2, etc... fig. 3)» qui sont orientées parallèlement à la trace de recherche, de sorte que les coïncidences (Ko, K1...) forment une adresse avec un nombre déterminé (m) d1 impulsions immédiatement voisines et que 20 toutes les autres traces de recherche qui coïncident également avec une trace individuelle du programme de manipulation à 11 é-missioii (B), donnent les mêmes adresses avec un décalage correspondant dans le temps. 5«- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que 25 le nombre total (n) des numéros de fréquence qui se produisent lors de la manipulation est choisi autre qu'un diviseur, par rapport au nombre de coïncidences (m) d'une adresse, ce qui permet d'obtenir line durée maximale du programme de manipulation qui en résulte, soit m.n pas. 30 6.- Procédé suivant la revendication 1, oul*une dés revendications 2 à 5» dans lequel il existe tout d'abord un rapport de phases arbitraire entre la manipulation à 11 émission et celle à la réception, caractérisé en ce que pour éviter ua non-fonctionnement de l'opération de recherche provoqué par une interrup-35 tion du signal d'émission lors du changement de fréquence, lorsque la position de phase de la manipulation à la réception est défavorable, et pour assurer une reconnaissance valable des adresses, la fréquence de répétition de la manipulation de 69 03366 -12- 2001770 recherche est déphasée, suivant la méthode de battements, relativement à la fréquence de manipulation à l'émission, de telle façon qy'il y a, jusqu'à la fin de la première période de recherche, une différence de phase d'une demi-période entre les deux manipulations. 5 7.- Procédé suivant la revendication 1 ou les revendications 2 à 5» dans lequel il existe tout d'abord un rapport de phases arbitraire entre la manipulation à l'émission et celle à la réception, caractérisé en ce que, pour éviter un non-fonctionnement de l'opération de recherche provoqué par une interruption du si-"10 gnal d'émission lors du changement de fréquence, lorsque la position de phase de la manipulation à la réception est défavorable, et pour assurer une identification valable des adresses5 la manipulation de recherche est soumise à -un changement de phase périodique, de sorte que l'identification de l'adresse est 15 assurée lors d'une répétition du programme de recherche® 8.- Procédé suivant la revendication 1 ou les revendications 2 à 7, caractérisé par un programme de type "imbriqué", en ce sens que pour éviter d'utiliser un récepteur auxiliaire pour l'appel prioritaire d'un poste déjà synchronisé avec le programme d'un 20 poste correspondant, le programme de manipulation à l'émission (B) et le programme de recherche à la réception (A) sont établis de telle façon que, dans le récepteur, les numéros de fréquence du programme de manipulation à l'émission (B) d'une transmission synchronisée alternent avec les numéros de fréquence d'un pro-25 gramme de recherche à la réception (A)» 9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu» l'intervalle de manipulation disponible pour un numéro de fréquence est réduit tout au pllis à la moitié (To/2) de la durée de l'intervalle de manipulation (To) d'un programme non im- 30 briqué et en ce que les signaux émis de la transmission normale correspondent aussi à cet intervalle. 10.- Procédé suivant la revendication 9» caractérisé en ce que dans les signaux émis où la durée d'impulsion est réduite de moitié, la puissance est multipliée par deux, de sorte qu'il ne 35 se produit pas de détérioration du rapport signal-bruit, même avec une bande passante adaptée du récepteur» 11o- Procédé suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le poste qui émet un appel prioritaire fonctionne avec une durée normale (To) de l'intervalle de manipulation, de 69 03366 -13- 2001770 sorte que l'adresse prioritaire est reconnue sans prolongation du temps de recherche, indépendamment de la position de phase de la manipulation de recherche. 12.- Procédé suivant une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que pour augmenter efficacement le nombre d'adresses 5 lors d'une exploitation avec dés adresses courtes, il est prévu une déphasé supplémentaire (modulation en durée) des impulsions d'information individuelles (intervalles de manipulation), les valeurs (d^) de ce déphasage par rapport à xuie trame normale correspondant à un sous-programme supplémentaire (D) (fig. 4). 10 13*- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que pour reconnaître les adresses combinées, il est prévu dans le dispositif d'interprétation à la réception des moyens- (circuits à coïncidences supplémentaires), qui servent à déceler et à interpréter les petits décalages de temps relativement aux grands 15 intervalles donnés par la manipulation.