Brevet FR2070660A1 — publié le 19710917

28S02 - i - 2070660 La présente invention concerne les récepteurs de radiona-vigation Consol et plus particulièrement un dispositif permettant d'obtenir un enregistrement totalement compensé des impulsions de signal'reçues. Dans de tels récepteurs, il est souhaitable que l'in-forma'tion position soit présentée sous forme numérique sur un indicateur avec l'indication du type de signal (points ou traits) reçu» Les émissions d'une station Consol s'effectuent périodiquement; chaque séquence de signaux commence par un signal d'identification de la station émettrice, suivi d'un court instant de silence, puis les signaux de détermination de position sont transmis sous la forme d'impulsions dont l'amplitude varie selon un cycle caractéristique comprenant une zone appelée "équisignal" dans laquelle l'amplitude des impulsions passe par une valeur nulle. Les impulsions du signal représentent respectivement des points et des traits et le type de signal change au passage de la zone équisignal, par exemple de points à traits ou vice-versa. Dans la détermination de position au moyen d'un système Consol, on reçoit dans la plupart des cas la partie de détermination de position de la séquence de signaux qui débute par un nombre (x) d'impulsions de caractères d'un premier type, par exemple des points, puis l'amplitude des impulsions décroît dans la zone équisignal à un niveau tel que les signaux ne peuvent plus être distingués du bruit. Lorsque l'amplitude des impulsions recommence à croître ao-dessus du niveau du bruit, on reçoit un nombre(y) d'impulsions ou de caractères de l'autre type, par exemple des traits*' On verra par la suite que les types de signaux, respectivement les points et les traits, sont considérés comme des signaux ou des impulsions de signe ou de polarité opposés. La somme des impulsions reçues x + y est dans ce cas inférieure au nombre total d'impulsions émis par la station Consol, c'est-à-dire 60 points et traits. L'information que l'on désire tirer du signal, c'est-à-dire le nombre de position, est déterminé par l'intersection de l'enveloppe du signal avec le niveau zéro qui se situe dans la zone équisignal. Lorsque l'on emploie un poste ordinaire pour la réception BAD OFUGIN' 70 28502 - 2 - 2070660 des signaux Consol, la détermination du nombre de position correcte consiste .à calculer le nombre d'impulsions qui a été perdu en faisant la somme x +- y des nombres d'impulsions de chaque type qui ont été reçues et en soustrayant.le résultat de 60 qui est le nombre total d'impulsions émises. La correction est basée sur l'hypothèse qu'un .nombre égal d'impulsions des deux types a été perdu avant et après le point d'intersection recherché, de sorte que la moitié du nombre calculé d'impulsions perdues doit être ajoutée au nombre x des premières impulsions détectées, de sorte que l'équation du nombre de position est la suivante : W = (x + 60 ~ ) Signe (x) (i) Le signe du comptage ou nombre de position, c'est-à-dire le type des impulsions qui ont été détectées les premières est le même que celui des impulsions (x). La compensation totale par le dispositif de la présente invention des impulsions enregistées dans un signal de navigation Consol permet non seulement de corriger les pertes d'impulsions au voisinage de la zone équisignal lors de la transition d'un type de signal à-l'autre, mais également de compenser les impulsions perdues dans le cas où le nombre de position a une valeur telle que le signal débute et se termine avec une modulation d'amplitude des impulsions inférieures au niveau de bruit existant. Un récepteur de radionatiigation Consol perfectionné équipé pour la correction totale selon les principes de l'invention comprend principalement un premier registre, dans lequel apparaît le nombre de position compensé appliqué à l'indicateur, un second registre dans lequel s'effectue la fonction de correction, un premier générateur d'impulsions auxiliaires qui dans l'intervalle de temps séparant le début de l'onde porteuse et la première impulsion de signal détecté, applique un nombre (a) de premières impulsions auxiliaires à une fréquence égale à celle des impulsions de signal à l'entrée du premier registre et enfin un second générateur d'impulsions auxiliaires coopérant avec le second regitre. Le nombre (x) d'impulsions ' de signal détectées du premier type est appliqué au premier registre, la somme (x + y) des impulsions détectées des deux types est appliquée au second registre, qui reçoit ensuite du gênées BAD ORIGINAL 70 28502 2070660 rateur de secondes impulsions auxiliaires un nombre suffisant (z) de secondes impulsions auxiliaires pour atteindre un total de 60, le premier registre recevant simultanément la moitié (z/2) de ces impulsions, le générateur de premières impulsions auxiliaires comportant une entrée de commande de départ actionnée par l'apparition de l'onde, porteuse et une entrée de commande d'arrêt actionnée par la détection d'une impulsion de signal, le générateur de secondes impulsions auxiliaires comportant également une entrée de commande de départ actionnée par la fin d'une séquence de signal et une entrée de commande d'arrêt actionnée par une impulsions de sortie du second registre indiquant que ce dernier a atteint le nombre 60, un circuit permettant de modifier l'indication de type de signal sur un indicateur lorsque le premier registre a atteint 60 ou plus. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels : - les figures la, lb, le sont des diagrammes de divers signaux que l'on peut recevoir dans la séquence d"émission d'une station Consol. _ la figure 2 est un schéma synoptique simplifié d'un récepteur de radionavigation Consol. - ls figure 3 est un schéma synoptique plus détaillé de certaines parties du récepteur de la figure 2 réalisé selon les principes de l'invention. Dans la séquence de signal classique représenté à la figure la, la partie initiale K représente le signal d'identification de la station Consol. Cette partie est suivie d'une courte pause a-vant l'émission du signal de détermination de position qui comprend des impulsions d'amplitude variable, dont l'enveloppe est représentée par la ligne discontinue A sur la figure la. La zone équisignal s'étend de part et d'autre du point d'intersection de l'enveloppe A sur toute la largeur pour laquelle les amplitudes de signal sont inférieures au niveau de bruit représenté par la lettre N sur la figure la. Le nombre d'impulsions du premier type détecté est représenté par x et le nombre d'impulsions du second type détecté est représenté par y. W représente le nombre d'impulsions du signal qui définit la position exacte du récepteur. Le processus de correction appliqué au signal de la fi 70 28502 2070660 gure la est expliqué ci-après. Lorsque l'on se trouve dans une position correspondant à un signal Consol, dont le point d'intersection ou le nombre de position se trouve au voisinage de zéro ou de 60 caractères, l'enveloppe prend la forme représentée figure ltj ou figure l_c. Dans ces cas,le signal débute par des impulsions dont l'amplitude est inférieure à la limite du bruit et l'on ne détecte que des signaux d'un seul type, par exemple des points, l'amplitude des impulsions tombant à nouveau en dessous de la limite du bruit vers la fin de la séquence avant que le signal ne soit terminé. Dans ces deux cas, le processus de correction mentionné plus hau "Ç/donne un résultat erroné, car l'équation correcte de détermination du nombre dé position W, c'est-à-dire du point d'intersection de l'enveloppe, est la suivante : - pour le signal de la figure lb : W = (60 - b| •" 9| x) signe (x) (2). - pour le signal de la figure l£ : W = (a- "■ -") signe (x) -.(3) La dernière équation montre que le signe du nombre de position est l'inverse du signe de x, c'est-à-dire que si les premières impulsions détectées sont du type point, le nombre de position W est du type trait. La figure 1b représente l'enveloppe B d'une séquence de signal comprenant une période initiale pendant laquell^Lin nombre a d'impulsions n'est pas détecté et une période finale pendant laquelle un nombre _b d'impulsions n'est également pas détecté. Les périodes correspondant aux impulsions perdues au début et à la fin de la séquence existent également dans l'enveloppe de signal C de la figure le dans laquelle la plus grande partie de la zone équisignal, et par conséquent le point d'intersection, se trouve dans la période initiale a. La correction des formes de signal correspondant aux courbes B et C est difficile à faire par les méthodes de calcul classiques car, sans mesure externe de temps on ne dispose d'aucune indication directe de la durée correspondant aux nombres d'impulsions a et b. BAD ORIGINAL 70 28502 _ 5 . 2070660 La solution proposée par la présente invention a l'avantage de rendre possible une compensation totale des impulsions perdues dans tous les cas passibles illustrés par les figures l_a, lb,et le. Le schéma synoptique de la figure 2 représente un récepteur dé radionavigation Consol comprenant une antenne 1, un ampli-ficateur-détecteur 2, un filtre d'impulsions 3, un calculateur 4 et un indicateur 5. Le schéma représente également un rectangle 6 qui contient certaines fonctions auxiliaires, telles que la régulation automatique de volume. La figure 3 est un schéma simplifié de certaines parties du calculateur 4 de la figure 2 qui effectuent le calcul et la correction du nombre de position avant de la présenter sous la forme finale sur l'indicateur 5, avec une indication corrigée du signe ou type de signal reçu. Les éléments essentiels du schéma synoptique de la figure 3 sont un premier registre 11 qui, après l'application des corrections nécessaires, contient le nombre de position exact, et un second registre 12 dans lequel sont comptés ensemble les impulsions de signal reçues des deux types et qui effectue une fonction de correction. De plus le circuit de la figure 3 comprend un circuit sélecteur d'impulsions 13 aux entrées P et 5 duquel sont respectivement appliquées les impulsions qui correspondent à des points et les impulsions qui correspondent à des traits du filtre d'impulsions 3 de la figure 2, Le sélecteur 'd'impulsions 13 tranfère toutes les impulsions du premier type reçu à un circuit OU 14 qui les applique au premier registre 11 dans lequel elles sont comptées et enregistrées. Un second circuit OU 15, dont une entrée (p + S) reçoit toutes les impulsions des deux types détectés sortant du filtre d'impulsions 3 de la figure 2, est interposé devant le second registre 12. Pour permettre la compensation totale selon les principes de 1 ' invzention, le circuit de la figure 3 comprend également un générateur de prémières impulsions auxiliaires 16 et un générateur de secondes impulsions 17 qui ■ coopèrent respectivement avec le premier registre 11 et le second registre 12 par l'intermédiaire des circuits OU 14 et 15.' Le générateur de premières impulsions auxiliaires 16 comporte une entrée de commande de départ BB qui est actionnée par .11 apparition de la porteuse du signal de l'émetteur au sol et 70 28502 2070660 une entrée de commande d'arrêt (P + S) qui est actionnée par la détection d'une impulsion de signal. Le générateur de secondes impulsi?onsy*ffComporte une entrée de commande de départ Xqui est actionnée à la-fin d'une séquence de signal -et une entrée de commande d'arrêt U qui est actionnée par une impulsions de sortie du second registre 12 apparaissant lorsqu'il atteint un compte de 60. Alors que le générateur de premières impulsions auxiliaires 16 doit avoir une fréquence de récurrence exactement identique â celle d'un signal Consol ordinaire, le générateur de secondes impulsions auxiliaires 17 peut avoir une fréquence de récurrence beaucoup plus élevée fixée arbitrairement. Pour la correction d'un signal du type représenté à la figure la, seul le générateur 17 est utilisé et démarre après la fin de la séquence d'impulsions par l'application d'un signal à son entrée de commande T. Le générateur 17 fonctionne pour appliquer par le circuit 15 des impulsions auxiliaires au second registre 12 de façon qu'il compte.de sa valeur finale précédente, qui représente la somme (x + y) des impulsions détectées de la séquence de signal, jusqu'à 60 • Le nombre d'impulsions auxiliaires fournies par le générateur 17 au registre 12 pendant une période de comptage est appelé z. Une sur deux des impulsions auxiliaires z est appliquée par le premier circuit OU 14 au premier registre 11 dont la valeur finale correspond à celle que l'on calcule par l'équation (l) ci-dessus. Ce résultat apparaît clairement si l'on se rappelle que _z est égal à 60 - (x + y). La correction particulière nécessaire pour les signaux représentés par les figures 1]d et l£, nécessite l'emploi du générateur de premières impulsions auxiliaires 16. Ce générateur fournit des impulsions auxiliaires au premier registre 11 pendant la période comprise entre la réception de la porteuse et la détection d'une impulsion de signal de l'un ou de l'autre type. Le nombre d'impulsions auxiliaires fournies pendant cette période est appelé _a. Dans ce cas également, la correction normale mettant en jeu le générateur de secondes impulsions 17 est effectuée à la fin de la séquence indépendemment de la correction introduite par le générateur .16. Lorsque le signal reçu correspond à celui de la figure l_a, la première impulsion de signal du train x est immédia 70 28502 - 7 - 2070660 tement détectée et la correction correspondant au fonctionnement du générateur *16 n'est pas effectuée. Dans ce cas, seule la correction introduite par le générateur 17 est appliquée. Dans ce qui suit, on va montrer que la fonction de correction du circuit de la figure 3 permet d'obtenir un nombre de position correct pour des signaux de type représentés figure lb et l£. Comme on l'a vu précédemment, la fréquence de récurrence des impulsions auxiliaires du premier générateur est la mêmtque celle du signal Consol modulé, c'est-à-dire 2 Hertz, de façon que les nombres a et x définis précédemment aient le même facteur d'échelle. En considérant le schéma synoptique de la figure 3 et l'explication de son fonctionnement on remarque que les corrections mentionnées précédemment permettent *d ' obtenir un nombre de position totalement compensé par l'équation suivante : W = (a + x + ——) Modula 60 (4) Pour la forme d'enveloppe B' de la-figure ljb, on peut réécrire l'équation sous la forme suivante : W = + | + a = 60 - ^° ~ X " 2a = 60 -= 60 - 2 a + b - 2a 2 b - a Ce résultat est en accord avec lr équati'on (2 ) ci-dessus. Le nombre d'impulsions appliquées au premier registre 11 ne peut dépasser 60 et le signe de ces impulsions ou type de signal correspond à celui des impulsions x. Pour le signal de l'enveloppe C de la figure Ijç l'équation (4) peut être réécrite sous la forme suivante : W = a + 6D2~ X - (60 - x) + 60 (5) _ - 60 - x = a - —- + 60 a + b + 60^ = 3 " 2 a - b + 60. S _ a - b Modulo(60) 70 28502 - s - 2070660 résultat qui est également en accord avec l'équation (3) ci-dessus. Le nombre d'impulsions appliquées au premier registre 11 dépasse 60 dans ce dernier cas. Dans le schéma synoptique de la figure 3, cette possibilité a été prévue car une bascule l8 est mise à l'état un par une impulsion de sortie du premier registre et applique une impulsion de commande à l'inverseur de signe 9 qui commande l'affichage du type de signal sur l'indicateur. L'indicateur signale donc dans ce cas que le train d'impulsions du signal commence par des impulsions de signe apposé à celui des impulsions 21» ce qui est un résultat correct dans les conditions considérées. » Il est évident pour un spécialiste que le schéma synoptique de la figure 3 peut être matérialisé de différentes manières dans la pratique. Ses circuits peuvent être principalement constitués par des composants classiques, par exemple par des circuits intégrés, tels que les généréteurs d'impulsions, des circuits compteurs, des circuits partes, etc. On choisira de préférence des registres dont la capacité maximale est 60, mais il va de soi que des registres plus importants peuvent être utilisés. Le second registre 12 peut éventuellement être constitué par deux registres séparés pour les points et pour les traits, la somme des contenus des deux registres donnant le nombre total d'impulsions reçues. Le générateur de secondes impulsions 17 est représenté sur la figure 3 comme fournissant une sortie particulière, toutes les deux impulsions, c'est-à-dire la moitié du nombre d'impulsions auxiliaires z, mais il va de soi que cette division par deux peut être obtenue par d'autres moyens, par exemple en prélevant une sortie sur l'un des .étages du second registre 12. Une autre modification pourrait Consister à intégrer le premier registre 11 dans l'indicateur 5 pour constituer un ensemble assurant les deux fonctions, par exemple un compteur mécanique. Il va de soi que 11 invention est susceptible de nombreuses modifications ou variantes sans sortir de son cadre ou de son esprit. 70 28502 2070660 REVENDICATION. Récepteur de radionavigation Consol assurant une compensation totale des impulsions de signal reçues, comprenant un indicateur numérique d'information de position et un indicateur de type de signal (points ou traits), caractérisé en ce qu'il comprend un registre dans lequel un nombre de position compensé est établi et appliqué à l'indicateur, un second registre effectuant une fonction de correction, un générateur de premières impulsions auxiliaires qui pendant une période comprise entre l'apparition de la porteuse et la détection de la première impulsion de signal, applique un nombre(a) de premières impulsions auxiliairesjà une fréquence égale à celle des impulsions du signal à l'entrée du premier registre et un générateur de secondes impulsions auxiliaires qui' coopère avec le second registre; le nombre total d'impulsions détectées du premier type du signal (x) étant appliqué au premier registre, le nombre total d'impulsions détectées des deux types du signal (x + y) étant appliqué au second registre et le générateur de secondes impulsions auxiliaires fournissant un nombre suffisant de secondes impulsions auxiliaires (z) pour que le compteur arrive à 60, le premier registre recevant simultanément la moitié de ce nombre d'impulsions auxiliaires (z/2), le générateur de premières impulsions auxiliaires comportant une entrée de commande de départ actionnée à l'apparition de la porteuse et une ebtrée de commande d'arrêt actionnée à la détection d'une impulsion de signal, le générateur de secondes impulsions auxiliaires comportant une entrée de commande de départ actionnée à la fin d'une séquence de signal et une entrée de commande d'arrêt/actionnée par une impulsion que fournit le second registre lorsqu'il atteint 60, un circuit modifi-fiant l'indication du type de signal sur 1'indicateur lorsque le premier registre a atteint 60. 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