Brevet FR2034724A1 — publié le 19701211

i 2034724 La présente invention concerne un système de transmission de données dans lequel les signaux sont appliqués* du côté réception à des circuits à seuil dont la réponse ou ou l'absence de réponse représente la décision de position du 5 caractère reçu» Dans les systèmes autocorrecteurs de transmission de données sur des voies téléphoniques du réseau publica il y a avantage à utiliser des détecteurs de perturbation. Ils surveillent les signaux provenant du canal de transmission au 10 récepteur et signalent au système auto correcteur les perturbations des signaux reçus, qui risquent de produire des erreurs dans le démodulateur» A l'heure actuelle, la transmission de données sur le réseau téléphonique public se fait essentiellement à l'aide de modulateurs-démodulateurs à modulation de fréquence 15 (modems FM). La .modulation est produite par déplacement de fréquence binaire. Une tension d'entrée positive sur le modulateur produit l'émission d'une tension sinusoïdale de fréquence supérieure et une tension d'entrée négative,l'émission d'une fréquence inférieure» Fréquences typiques § 2100 Hz et 1300 Hz 20 pour le canal de donnéesa 450 et 590 Hz pour le canal auxiliaire (de signalisation en retour). Le canal principal permet ainsi 1200 déplacements par seconde au maximum et le canal auxiliaire 75 déplacements par seconde au maximum, - Le signal à utiliser et le mode de détection des per-25 turbations ont fait l'objet de nombreuses propositions» L'expérience a montré qu'une détection des perturbâtiors avant la .démodulation fournit une corrélation insuffisante avec les erreurs réelles» La possibilité de détection est trop faible ou la redondance (indication d'erreur inutile) est trop grande avec un ré-30 glage plus sensible des détecteurs» La détection des perturbations sur le signal démodulé, décrite par exemple dans le brevet allemand n° 1 208 332,? donne de bien meilleurs résultats» Dàns ce dispositif connu, le signal démodulé apparaît 35 sous forme de deux tensions u^ et u^ à la sortie de deux redresseurs, en aval desquels se trouvent des filtres passe-bande, accordés à la fréquence supérieure f^ et à la fréquence inférieure f2» Lors de la réception de f^s prend théoriquement la valeur et u^ la valeur 0 j lors de la réception de f2> bad original 70 07780 2 2034724 20 on a ^ = 0 et u2 = U2> La différence - Ug est positive lors de la réception de f^ et négative lors de la réception fg. Un circuit à seuil produit ainsi simplement le signal de sortie numérique. Des perturbations sur le canal font que les deux? 5 fréquences et fg ne sont plus reçues ea. s'szoluant mutuellement » Diverses possibilités sont ecnoevafciûs s 1„ La tension de sortis n'atteint pas la valeur ou ïïg dans une bande partielle* tandis qu'elle se maintient dans l'autre bande j 10 2, la tension de sortie s'annule dans les deux bandes par tielles % une énergie apparaît dans les deux bandes ^partielles), avec 0 Les cas 2 et 3 sont critiques» Le cas 1 ne produit aucune 15 erreur tant qu'il ne se transforme pas en cas 2. Le circuit de décision ne peut prendre aucune décision univoque dans le cas 2 j la probabilité d'une décision erronée est de 0,5» Le cas 3 donne le même résultat que le cas 2 quand = Ug. Une erreur est produite quand la réception de f., (fg) est perturbée au point que ui BAD ORIGNAL 70 07780 3 2034724 Un amplificateur régulateur complexe et coûteux est nécessaire pour éviter l'ajustage manuel. L'invention vise à supprimer les inconvénients mentionnés. En particulier, de brèves fluctuations de niveau ne doivent 5 avoir aucune action, à l'exception d'une indication désirée dans certaines conditions, alors que des variations lentes ou prolongées du niveau doivent asservir les seuils de décision. Selon une particularité essentielle de l'invention, le montage en série d'un redresseur de pointe et d'un élément à 10 retard de mémorisation, qui ne transmet que les fluctuations de niveau d'une durée supérieure à une valeur prédéterminée, est en parallèle avec un réseau dont la fonction de transfert a un module inférieur à 1, et les sorties de l'élément à retard et du réseau sont reliées .à un comparateur qui délivre un signal 15 quand la différence des grandeurs de sortie de l'élément à retard et du réseau est supérieure à une valeur prédéterminée. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de quelques exemples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels s 20 la figure 1 représente le schémç. de principe $ la figure 2 représente -une réalisation simple du montage en série du redresséur de pointe et de l'élément à retard de mémorisation s la figure 3 représente le schéma du réseau ; 25 la figure 4 représente le schéma de principe avee deux seuils s la figure 5 représente une autre forme de réalisation du montage en série du redresseur de pointe et de l'élément à retard % 50 la figure 6a représente une forme de signal particu lièrement défavorable j la figure 6b représente une forme de signal plus favorable ; la figure J représente le schéma-bloc pour un seul seuil de décision et 55 la figure 8 .représente le schéma d'impulsions correspon dant à l'application d'un signal selon la figure 6a. Sur le schéma de principe de la figure 1, les signaux sont appliqués par un redresseur de pointe D à un élément à retard 70 07780 4 2034724 de mémorisation TP. Ce réseau de transmission présente la propriété suivante s sa grandeur de sortie égale sa grandeur d'entrée aveo un retard prédéterminé, mais uniquement quand la grandeur d'entrée est appliquée pendant une durée donnée 5 à l'entrée de l'élément à retard. Un tel élément à retard est réalisable par exemple en filtre passe-bas. Le montage en série des éléments D et TP est en parallèle avec un réseau F dont la fonction de transfert a un module inférieur à 1. Les grandeurs de sortie des éléments TP et P sont appliquées à un com-10 parateur K. Ce dérnier compare les grandeurs de sortie et délivre un signal de sortie quand: le rapport de ces grandeurs dépasse une valeur prédéterminée. Lorsque le niveau du signal à l'entrée du montage^selon figure 1, présente de brèves fluctuations, ces dernières attei-15 gnent directement le comparateur,(réduites conformément à la fonction de transfert du réseau ï). Elles ne sont toutefois pas transmises par l'autre branche du montage, de sorte qu'une valeur constante est appliquée à la seconde entrée du comparateur K. Lorsque.les fluctuations de niveau dépassent, une valeur prédé-20 terminée, le comparateur produit une indication. Les signaux à traduire constituent également de brèves fluctuations de niveau dans ce sens. Le comparateur fonctionne alors,en circuit à seuil, de la façon précédemment décrite. Il est toutefois possible d'utl,liser aussi, le signal de sortie 25 du comparateur K comme indication de perturbation, quand le système de transmission de données doit satisfaire à des conditions différentes. Lorsqu'il s'agit par contre de lentes fluctuations de .niveau ou d'une variation de niveau prolongée, la grandeur de 30 sorti® de -l'élément à retard TP prend progressivement une valeur nouvelle, de sorte que le comparateur ne délivre plus aucune grandeur de sortie, ou délivre une grandeur de sortie ne servant plus d'indication. La figure 2 représente une réalisation simple du montage 35 en série des éléments D et TP. Le redresseur1 de pointe est une simple diode et l'élément à retard TP un filtre passe-bas RG. Le condensateur 0 est chargé par une première résistance R^ st déchargé par une seconde résistance Rg. Il est possible de constituer bad original 70 07780 5 2034724 le réseau F, comme l'indique la figure 3, par le montage en série de diodes fonctionnant dans le sens direct (et dont le nombre dépend des paramètres du système)s par une diode Zener fonctionnant dans le sens inverse^ ou par un diviseur de tension 5 ohmique. Selon une autre particularité de l'invention, un montage à seuils supérieur et inférieur est obtenu en doublant le montage de la figure 1, avec une simple inversion de la polarité de diode. La désignation des éléments de la figure 4 est iden-10 tique à celle de la figure 1, les indices 1 et 2 indiquant la correspondance au seuil supérieur ou inférieur. Selon une autre particularité de l'invention, les sorties des comparateurs et Kg sont reliées à un réseau logique L qui assure la traduction ultérieure du signal. 3-5 Les conditions de délivrance d'un signal de sortie par les comparateurs s'expriment comme suit. et U^g étant les tensions d'entrée du comparateur ce dernier délivre ion signal de sortie quand s 20 U11 U12 ) i + £ i Le comparateur Kg délivre de même un signal de sortie quand ses grandeurs d'entrée Ug-^ et Ugg satisfont à l'inéquation s "ai 25 — > 1 + £ U 22 Les grandeurs et £ g'sont supérieures à 0 et ajustées respectivement par les réseaux F^ et Fg. La figure 5 représente une forme de réalisation diffé- 30 rente du montage en série du redresseur de pointe et de l'élément à retard (filtre passe-bas). Les résistances et Rg de la figure 2 sont constituées par des potentiomètres afin de permettre Une variation du module de l'asservissement des seuils par ajustage des paramètres du filtre passe-bas. 35 Un interrupteur T est en outre prévue qui branche le montage uniquement aux instants correspondant au milieu des caractères émis (fonctionnement modulé). Cet interrupteur T peut J* être commandé de l'extérieur. ' 70 07780 6 2034724 Afin d'obtenir le mime retard de l'élément TP (c'est-à-dire du filtre passe-bas dans le cas considéré) en fonctionnement avec ou sans modulation, une commutation des résistances de charge du condensateur C (R^ ou E^t) est prévue en fonction 5 du rapport cyclique des impulsions coîîiniaîidaiit 1çinterrupteur T. Le montage de la figure 3 présente en outre une possibilité simple et avantageuse pour la limitation de la plage de variation des seuils. Des diodes en couplage antiparal lèle et polarisées par les divisées 'CL. tension P^, Pg sont mon-10 tées en aval de l'élément à retard TP st fissent chacune une limite inférieure ou supérieure da la plage de modulation» Ce circuit limiteur protège le montage contre la surmodulation. La sortie du montage de la figure 5 est enfin réalisée de façon avantageuse s un convertisseur d'impédance est monté 15 en aval de l'élément à retard.TP et le rend insensible à la charge. Ce convertisseur d'impédance est par exemple un transistor à effet de champ (TEC), branché en suiveur de tension. Ce transistor à effet de champ comporte une résistance de collecteur constituée par un potentiomètre, afin de pouvoir compenser la 20 tension de polarisation négative de l'électrode de commande par rapport au collecteur. Il est également possible d'utiliser un transistor au lieu de TEC. La figure 5 représente un montage dont le fonctionnement est identique à celui de la figura 2S de sorte qu'il suffirait 25 de le doubler pour obtenir un montage complet selon figure 4. Selon une particularité d® 1'invention décrite, les seuils de décision sont asservis avse retard quand le niveau du signal varie. La forme du sîgaal h ap-présier est très importante pour la valeur à laquelle los "sstills de décision sont a-30 justés et pour le retard de l'asservissement. La figure 6a représente une forme ds signal particulièrement défavorable, avec un nîT®au relativement faible pendant une durée prolongée. Les seuils de décision se sont ainsi adaptés à une valeur relativement felbls aussi, de sorte que 35 des pointes soudaines du signal soafc considérées à tort eomrca une perturbation. La figure 6b représente un.® forme de signal plus favorable, permettant une adaptation d®3 seuils,, BAD ORIGINAL 70 07780 7 2034724 De telles formes de signal apparaissent par exemple dans le cas d'une suite de transitions 0-1, dans un procédé connu avec surveillance d'une tension somme (selon brevet allemand n° 1 294 435 par exemple). 5 Une solution technique légèrement différente découle toutefois des mêmes considérations que précédemment et entre par suite dans le cadre de l'invention. Selon une autre particularité de l'invention, les circuits à seuil sont réalisés en mémoires auxquelles les amplitudes scrutées des signaux 10 sont appliquées à des instants prédéterminés, et mémorisées au moins jusqu'à l'instant prédéterminé suivant; Avec cette solution, l'ajustage des seuils de décision est indépendant de la forme du signal. L'exemple de réalisation préférentiel décrit ci-dessous 15 vise d'une part à interdire un asservissement des seuils de décision en présenoe de brèves perturbations, et d'autre part à asservir les seuils de décision quand le signal à contrôler les dépasse pendant un temps prédéterminé. La figure 7 représente le schéma-bloc pour un seul 20 seuil de,décision* La tension de signal Ug est appliquée à l'entrée 1, en aval de laquelle se trouve un redresseur de pointe 2, dont la sortie est reliée à une mémoire de maximum 3. Cette dernière comporte un condensateur de/mémorisation, qui se charge sous la tension apparaissant aux-bornes de redresseur de pointe 2. 25 En aval de la mémoire de maximum 3 se trouve un premier, interrupteur 4, qui est normalement ouvert et dont la fermeture décharge là mémoire 3..Un second interrupteur 5 relie la sortie de la mémoire de maximum 3 à l'entrée d'une mémoire de seuil 6. Cette dernière comporte de nouveau un condensateur de mémori-30 satlon. Un convertisseur d'impédance 7 est de préférence monté en aval de la mémoire de seuil 6. La sortie du convertisseur d'impédance 7 est reiiée. 'à l'une des entrées d'un comparateur 8, dont l'autre'entrée est reliée à l'entrée 1. Un organe de réglage 9, constitué par un potentiomètre dans -le cas le plus 35 simple, est inséré de préférence dans cette dernière connexion. Le comparateur compare les tensions appliquées à ses deux entrées et délivre un signal quand la tension délivrée par l'entrée 1 est supérieure à celle délivrée par le convertisseur k 70 07780 8 2034724 dfimpédance 7» Ce signal, constituant une indication de perturbation, peut être prélevé sur la sortie 10. La commande de l'interrupteur 5 détermine le transfert du contenu de la mémoire de maximum 3 dans la mémoire de 5 seuil 6. Cette commande, qui peut être d'un type quelconque, est obtenue par exemple par une brève fermeture de l'interrupteur 5 à des intervalles de temps constants, afin de permettre le transfert, ledit interrupteur étant ouvert aux autres instants. 10 Selon une autre particularité précitée de l'invention, l'interrupteur 5 est toutefois commandé en fonction de la grandeur de sortie du comparateur 8, c'est-à-dire de la présence d'une perturbation. Ce mode de commande est décrit en détail ci-dessous. 15 L'entrée d'un détecteur de perturbation 11 est reliée à la sortie du comparateur 8. Le détecteur de perturbation 11, réalisé par exemple en déclencheur, fonctionne de façon à délivrer, lors de l'apparition d'une grandeur à la sortie du comparateur 8, c'est-à-dire en présence d'une perturbation, un signal 20 qui ouvre l'interrupteur 5 par l'intermédiaire d'une porte OU 12. Cette impulsion d'ouverture doit être suffisamment, longue pour éviter' que la fermeture de l'interrupteur 5 ne modifie le contenu de la mémoire de seuil 6.. En d'autres termes, le détecteur de perturbation 11, la porte OU 12 et l'interrupteur 5 interdisent 25 le transfert d'une nouvelle valeur dans la mémoire de seuil 6 quand une indication de perturbation apparaît à la sortie du comparateur 8. Le seuil de décision est ainsi maintenu à la valeur précédente. La commande 15 produit simultanément la décharge de la mémoire 3 par l'intermédiaire de l'interrupteur 4. 30 Une autre particularité avantageuse de l'invention vise à asservir le seuil de décision à une nouvelle valeur, en présence d'une différence prolongée, c'est-à-dire lors de l'apparition d'une indication de perturbation permanente à la sortie du comparateur 8. 35 Un intégrateur 13 est prévu dans ce but, son entrée étant reliée à la sortie du détecteur de perturbation 11. L'intégrateur coaunenoe à Intégrer quand le détecteur 11 délivre une impulsion par suite de la présence d'une indication de pertur- 3AD original 70 Û778Û 9 2034724 bation. Lorsque d'autres impulsions apparaissent à la sortie du détecteur 11, c'est-à-dire lorsque la perturbation se prolonge, l'intégrateur 13 dépasse une valeur prédéterminée et ce dépassement sert d'une part à supprimer le blocage du seuil de dé-5 cision à la valeur précédente, et d8autre part à l'asservir à une autre valeur. L'intégrateur détermine la densité d'impulsions, c'est-à-dire la fréquence d'indication de perturbation dans le temps. L'intégrateur se remet automatiquement au zéro, pendant la constante de temps, quand l'indication de perturbation 10 est trop courte. Lors du dépassement de la valeur prédéterminée, l'intégrateur attaque d'abord un autre interrupteur 14, branché entre la sortie du détecteur de perturbation 11 et la porte OU 12. Cet interrupteur 14 est ouvert, de sorte que le déteeteur de 15 perturbation 11 interrompt l'ouverture de l'interrupteur 5. L'impulsion de sortie remet en outre l'intégrateur immédiatement à zéro. Un générateur d'horloge 15 est prévu pour la commande de l'interrupteur 5, auquel il délivre des impulsions de fer-20 meture à des intervalles de temps prédéterminés, par l'intermédiaire de la porte OU 12.' Afin d'éviter des temps d'attente, lorsque le dépassement de la valeur prédéterminée de l'intégrateur 13 se situe entre deux impulsions de fermeture du générateur dfhorloge 15, la sortie de l'intégrateur 13 fait délivrer 25 une impulsion de fermeture immédiate au générateur 15. La valeur de la mémoire de maximum 3 est ainsi transférée sans retard dans la mémôire de seuil 6„ L'interrupteur 4 est ensuite fermé pour préparer la mémoire de maximum 3 à la réception d'une nouvelle valeur de 30 tension. Ce résultat s'obtient facilement par différentiation de l'impulsion de fermeture de l'interrupteur 5, de sorte que le flanc arrière de cette impulsion ferme l'interrupteur 4. Un élément différentiateur 16 est branché dans ce but entre la sortie du générateur d'horloge 15 et l'entrée de commande de 35 l'interrupteur 4„ La figure 8 représente enfin un diagramme d'impulsions reproduisant les conditions obtenues en présence d'une forme de signal selon la figure 6a. Les impulsions positives sur les BAD original* 70 07780 10 2034724 interrupteurs 4 et 5 correspondant à leur fermeture. Le train d'impulsions des int err-up'cau«e est évidemment indépendant du train de signaux» La mémoire ûq siasîauia 3 prend une valeur de tension, lors de llapparition des pointes du signal, et la 5 conserve jusqu'à la fin de la périods de mémorisation. Les pointes de signal na font pas codifies5 la valeur du seuil de décision par la mémoire da seuil' S. Le montage représenté réalise un ssuil de décision. De nombreuses applications exigent plusieurs seuils., 10 qui peuvent ttre dépassés chacun dans un sens ou dans l'autre» Le montage représenté doit alors âtre reproduit autant de fols qu'il le faut. BAD ORIGINAL 70 07780 ii 2034724 HEVEMDICATIONS i l) Système de transmission de données* dans lequel les signaux sont appliqués du côté réception à des circuits à seuil dont la réponse ou l'absence de réponse constitue la décision • 5 pour la position du caractère reçu, ledit système étant caractérisé en ce que le montage en série d'un redresseur de pointe et d'un élément à retard de mémorisation, qui ne transmet que les fluctuations de niveau d'une durée supérieure à une valeur prédéterminée, est en parallèle avec un réseau dont la fonction 10 de transfert a un module inférieur à 1, et les sorties de l'élément à retard et du réseau sont reliées à un comparateur qui délivre un signal quand la différence entre les grandeurs de sortie de l'élément à retard et du réseau est supérieure à une valeur prédéterminée. 15 2) Système de transmission de données, dont les signaux éont appliqués du côté réception à des circuits à seuil, dont la réponse ou l'absence de réponse constitue la décision pour la ; position du caractère■reçu, ledit système étant caractérisé" en i ce que les circuits à seuil sont des mémoires auxquelles les 20 amplitudes scrutées des signaux sont appliquées à des instants prédéterminés,et mémorisées au moins jusqu'à l'instant prédéterminé suivant. 3) Système de transmission de données selon la revendication 1, caractérisé par la réalisation de l'élément à retard 25 en filtre passe-bas. 4) Système de transmission de données selon la revendication 1 ôu 3, caractérisé par la réalisation du réseau en diviseur de tension ohmique. 5) Système de transmission de données selon la revendi-50 cation 1 ou 3, caractérisé par la réalisation du réseau sous forme d'un montage en série de diodes fonctionnant dans le sens direct o 6) Système de transmission de données selon la revendi- \ cation 1 ou 3, caractérisé par la réalisation du réseau sous 55 forme d'une diode Zener fonctionnant dans le sens inverse, 7) Système de transmission de données selon une des revendications 1 ou 3 à 6, caractérisé en ce que le redresseur de pointe comporte une diode. BAD ORIGFNAL 70 07780 12 2034724 S) Système dë transmission de données selon une des reven dications 1 ou 3 à. 7s caractérisé par la présence^ en plusieurs exemplaires,des éléments pour chaque polarité du signal transmis 9) Système de transmission de données selon une des 5 revendications 1 ou 3 à 8, caractérisé par un interrupteur qui n'applique les signaux transmis au montage qu'à l'instant de leur milieu. 10) Système de transmission de données selon une des revendications 1 ou 3 à 9, caractérisé par le montage en aval de 10 l'élément à retard d'un tranëlstor ou d'un transistor à effet de champ tranché en émittodyne. 11) Système de transmission de données selon la revendication 10s caractérisé par la réalisation de la résistance d1 émet tenir du transistor ou du transistor à effet de champ sous forme 15 d'un potentiomètre. 12) Système de transmission de données selon une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le filtre passe-bas comporte des résistances pures variables. 13) Système de transmission de données selon une des reven-20 dications 1 ou 3 à 12, caractérisé par le montage en aval, de l'élément à retard d'un circuit limiteur, constitué par deux diodes polarisées, en couplage antiparallèle. 14) Système de transmission de données selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque mémoire est' constituée 25 par une mémbire de maximum comportant un condensateur de mémorisation et une mémoire de seuil, cômpôfrt&nt également un condensateur de mémorisation et reliée par un interrupteur à la mémoire de maximum. 15) Système de transmission de données selon la revend!-* 30 cation 2 ou 14, caractérisé par une variation de la valeur des circuità à seuil en présence d'une perturbation de durée supérieure à une valeur prédéterminée. 16) Système de transmission de données selon la revendication 15, caractérisé par un détectaur de perturbation, réalisé 35 de préférence en déclencheur et délivrant, en présenca d'un signal Indiquant un© perturbation, un© impulsion d'ouverture du second interrupteur, afin d'interdire un décalage des seuils sous l'aetion de la perturbation. BAD ORiG^AU 70 07780 13 2034724 17) Système de transmission de données selon la revendi cation 16, caractérisé par un intégrateur à l'entrée duquel sont appliquées les impulsions du détecteur de perturbation et qui, lors du dépassement d'une valeur prédéterminée, délivre un signal qui ferme l'interrupteur permettant le transfert du contenu de la mémoire de maximum dans la mémoire de seuil, puis ferme brièvement l'interrupteur de remise à zéro de la mémoire de maximum.