Brevet FR2085411A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne les transpondeurs utilisés notamment dans les systèmes de radar secondaire et plus spécialement des dispositifs qui permettent d'améliorer la stabilité du retard interne de ces transpondeurs. Un grand nombre de systèmes de radar utilisent un transpondeur, c'est-à-dire 5 un équipement qui, lorsque son aérien est illuminé par une ou plusieurs impulsions caractéristiques constituant une interrogation, réémet des impulsions particulières conformes à un certain code prédéterminé. Cette émiésion spéciale produit des images beaucoup plus intenses et mieux identifiables que les échos usuels des radars normaux. L'emploi simultané d'un radar normal et d'un radar secondaire 10 avec l'utilisation d'un transpondeur permet diverses combinaisons des deux échos, par exemple la juxtaposition de leurs images sur un indicateur unique. Quelle que soit l'utilisation faite à leur réception des impulsions codées émises par le transpondeur, il y existe presque toujours un élément d'information que l'on veut connaître avec une certaine précision î c'est la distance de l'obs-15 tacle. Dans tin radar normal, cette distance d est donnée par la relation m d = ç °, Tq étant théoriquement le temps séparant le front avant de l'impulsion qui moiule l'émetteur du front avant de l'impulsion vidéo détectée après réception de l'écho. Ce temps T est affecté d'une certaine erreur à caractère aléatoire o o 20 due notamment aux fluctuations du front avant des impulsions émises ou reçues (phénomènes d'instabilité mieux connus sous la dénomination anglo-saxonne de "jitters") et aux dimensions, forme et nature, de l'obstacle ; la valeur maximale de ^To est un des éléments qui définit la précision de la mesure de distance du radar. 25 Dans les équipements de radar secondaire avec transpondeur comme ceux qui sont utilisés, par exemple, en navigation aérienne et notamment dans le système bien connu sous le nom d'iFF, le procédé d'échange de signaux utilisé consiste à recevoir en provenance du radar secondaire un signal d'interrogation ayant la forme d'une paire d'impulsions portées par une onde UHF et espacées suivant tin 30 mode convenu et à renvoyer vers ce même radar, sur une autre onde porteuse UHF, un signal ayant la forme d'un train d'impulsions de cadence convenue dans lequel les impulsions sont modulées (en valeurs binaires) suivant un code également convenu. Entre la réception d'une paire d'impulsions constituant une interrogation 35 et l'émission de la première impulsion du train de réponse,il s'écoule un certain temps dont la valeur dépend de la constitution des divers éléments successifs du transpondeur : récepteur, décodeur d'interrogations, codeur de réponses, émetteur, ainsi que des circuits de liaison entre ces éléments. Du côté de la station du radar secondaire, le temps 0 est défini comme celui 40 de l'émission du front avant d'une des deux impulsions de l'interrogation 70 14007 2085411 -en général la deuxième- choisie comme référence. Le retard mesuré devient égal à Tq + ; si T1 est bien connu, il est toujours possible, par un artifice classique, d'en tenir compte dans la mesure et de mettre en évidence le z*etard intéressant Tq. Dans la pratique.il existe sur- une indétermination /y T^, 5 de telle sorte que l'erreur commise dans la mesure de distance est égale à : 2 Il est donc nécessaire de maintenir Zi dans des limites connues compatibles avec la précision désirée pour la mesure des distances. 10 Le temps T^, retard interne du transporteur, est le temps qui sépare la réception, du front avant de la deuxième impulsion d'une paire d'interrogations de l'émission du front avant de la première impulsion de la réponse correspondante. Grosso modo on peut dire que dépend de la somme des temps nominaux de propagation d'une impulsion, sous ses divers avatars, à travers les circuits en 15 cascade qui constituent le transpondeur depuis l'antenne de réception jusqu'à l'antenne d'émission. - • - - /\ dépend de la conception technique, et de l'agencement des circuits du transpondeur, de leur nature et de leur nombre. Il faut noter que peut se présenter sous trois aspects. Il existe d'abord une indétermination d'origine 20 correspondant au fait que les circuits constitutifs du transporteur"n'ont pas les temps de propagation nominaux ; il existe ensuite une instabilité à long terme associée au vieillissement des composants des circuits, aux:effets de température, aux fluctuations lentes des sources d'alimentation ; ;il existé enfin des instabilités à court terme ou "jitters" qui correspondent aux bruits des circuits, 25 aux fluctuations rapides des sources et surtout,;à certains phénomènes propres aux circuits digitaux employés dans les décodeurs et codeurs.des -traiispondsurs. Pour chaque système de rada.r secondaire à -transpondeux*, fies spécifications établies par des organismes internationaux, l'Organisation d-5 l'Aviation Civile .Internationale (OACl) notamment, définissent des .-mrs ne .réalisées de T.,, 30 total et de la partie de jA qualifiée de "ji'tter". C'est ainsi que pour les transpondeurs utilisés dans les systèmes rf=; contrôle du trafic aérien (A.T.C) est égal à 3y,us + 0,5 -us j la valgur.de tolérance +-0,5/us -correspond donc aux limites admissibles; pour /\ total. Les mêmes spécifications,indiquent pour le-, "jitter" .seul ; ± '"-0,lyus. 35 Pour la détection ou le décodage.des paires- d'irapuls.icns' d'interrogation, il est connu d'utiliser^par exemple^une ..ligne à retara ayant plusieurs sorties avec des moyens propres à constater la coïncidence entre, la première impulsion d'une paire qui apparaît à l'une de ses sorties et. le front avant de la seconde qui se présente au même instant à l'entrée de la ligne à retard, 40 Dans un transpondeur moderne, on utilise de préférence, à la place d'une bad original 70 14007 208541t 3 ligne à retard classique, une ligne à retard "quantifiée" tel qu'un registre à décalage, susceptible de faire avancer -au rythme d'une pendule électronique qui lui est connectée- une impulsion appliquée à son entrée. De ce fait, on se trouve en présence d'un phénomène quantifié, le quantum de temps étant égal à la période 5 -également dénommée "pas"- de la pendule. D'une façon générale, l'emploi des registres à décalage, du fait de cette quantification du temps, s'accompagne de l'apparition de "jitters" qui ont toutefois l'avantage d'être bien définis puisque leur valeur maximale est précisément égale au pas et leur valeur la plus probable égale à la moitié du pas. 10 La littérature technique propose un certain nombre de transpondeurs. A titre d'exemple, lrun d'eux est décrit dans le brevet français N° 1 482 954-, déposé au mime nom que la présente demande ; dans sa partie à vidéo-fréquence, le même registre à décalage est utilisé d'abord pour le décodage de l'interrogation et ensuite pour le codage de la réponse ; un ensemble de commutateurs permet 15 d'associer au registre, soit la pendule de codage, soit celle de décodage et aussi de vider ce registre de toutes les inscriptions binaires qui y subsistent à la fin d'une opération de codage ou de décodage. Des transpondeurs de ce genre ont apparensnent le mérite de la simplicité ; de plus, leurs performances, eu égard aux tolérances normalement admises sur la valeur du retard interne, se sont mon-20 trées acceptables dans les systèmes classiques. Dans la plupart des transpondeurs classiques, étant donné que la somme des temps de propagation des circuits des chaînes de codage et de décodage est sensiblement inférieure au retard interne nominal prévu par les spécifications, celui-ci est obtenu pratiquement en ajoutant en série avec les chaînes précitées 25 tin élément tel qu'une bascule monostable de retard ajustable. Il est bien connu que les bascules monostables, qui présentent l'avantage d'une grande simplicité de réalisation, ont l'inconvénient d'être affectées d'instabilités importantes qui viennent évidemment s'ajouter à celles des circuits de décodage et de codage. Dans certains types de transpondeurs modernes, destinés à fonctionner très 30 rapidement sur des distances faibles, les instabilités des systèmes classiques deviennent inacceptables. Il convient donc, dans ces cas, de diminuer le nombre des circuits ou fonctions qui interviennent en cascade dans les transporteurs pour définir le retard interne et dont chacun contribue à augmenter l'instabilité. Il convient, entre autre, de réduire au strict minimum le nombre des circuits 35 élémentaires logiques t portes, bascules, dont les temps de propagation, sans être très importants, sont surtout mal définis car ils fluctuent, de façon imprévisible, en fonction du vieillissement des composants (résistances, condensateurs), des tensions d'alimentation et aussi des caractéristiques et du nombre des impulsions qui arrivent à l'entrée du transpondeur (phénomènes de sensibilisation). 40 On évitera notamment l'emploi des bascules monostables qui sont affectées de 70 14007 t 2085411 "jitters" considérables et mal définis. On leur préférera, pour introduire des retards connus, les lignes à retard "quantifiées" -les registres à décalage, par exemple- qui introduisent également une instabilité à caractère de "jitter" mais présentent moins d'inconvénients puisque cette instabilité, bien définie, est 5 constanment égale au pas du registre. Un objet de l'invention est un transpondeur dans lequel les procédés et circuits de décodage et de codage sont conçus de telle façon que le nombre des circuits employés et leur nature permettent de réduire considérablement l'instabilité Zi du retard interne du transpondeur. 10 On suppose, à partir de maintenant, que la contribution des circuits de réception et des circuits d'émission à la définition de est négligeable ; en conséquence est défini comme le temps s'écoulant entre la détection du front avant de la deuxième impulsion d'une interrogation, prise comme référence, et la création du front avant de la première impulsion de la réponse en vidéo-15 fréquence. La présente invention propose un transpondeur dont les circuits de décodage sont associés à un dispositif qui détermine la valeur du retard interne avec une faible incertitude ou instabilité ; la stabilisation du retard interne est obtenue par la dissociation des fonctions de reconnaissance d'une paire 20 d'impulsions d'interrogation et de déclenchement du train des impulsions de réponse. Le transpondeur proposé suivant l'invention comporte essentiellement deux voies parallèles que toutes les impulsions détectées doivent obligatoirement emprunter. 25 La première voie, qui n'intervient pas pour définir le retard T^, comporte une ligne à retard quantifiée dite "lente" commandée par une première pendule dite de décodage de pas relativement élevé et qui est utilisée, selon les moyens connus, comme décodeur pour la reconnaissance des interrogations. La deuxième voie qui définit le retard T^, comporte une ligne à retard quantifiée dite 50 "rapide" commandée par une deuxième pendule -désignée dans la suite de l'exposé sous le nom d'horloge primaire- de pas relativement faible 0 j la sortie de cette ci ligne à retard rapide est utilisée pour déclencher la première impulsion du train de réponse. Ainsi qu'il est connu la ligne à retard quantifiée "lente" est constituée 35 par un registre à décalage dit "registre de décodage", à sorties multiples, propre à faire avancer à la cadence une impulsion qui a été appliquée à son entrée. Une première série de détecteurs de coïncidence connectés chacun à ladite entrée et à une sortie du registre de décodage permet de détecter toute paire d'impulsions qui seraient espacées suivant un mode d'interrogation convenu ; dès 40 la reconnaissance d'une desdites interrogations un dispositif logique interdit bad original 70 14007 2085411 5 tout nouveau décodage pendant la durée de fonctionnement des circuits de composition et d'émission de la réponse codée. Toujours selon des procédés connus, à la fin de l'émission de -ladite réponse, un dispositif logique autorise à nouveau le fonctionnement du registre de décodage qui redevient disponible pour le 5 décodage d'impulsions d'interrogation. . Les circuits de codage associés au dispositif conforme à l'invention peuvent être de divers types connus, comportant en général : . - une mémoire de codage, le plus souvent sous forme matricielle, dans laquelle sont inscrits les digits de la réponse codée, correspondant à chacun des modes 10 d'interrogation ; - un organe de codage dans lequel sont transférés les digits d'un mode contenus dans la mémoire de codage chaque fois qu'une impulsion de transfert, correspondant à la reconnaissance d'une interrogation du même mode, est appliquée convenablement à cette mémoire ; 15 - une pendule de codage de pas ©e qui est déclenchée par une impulsion dite de déclenchement de réponse ; cette pendule rythme la création à la sortie de l'organe de codage des impulsions du train de réponse. Le plus souvent, on emploie comme organe de codage., le registre à décalage déjà utilisé comme décodeur ; les deux pendules ont des pas et ©q générale-20 ment différents et fonctionnant alternativement. Suivant une caractéristique de l'invention, un dispositif auxiliaire à retard est placé en parallèle avec le registre de codage du transpondeur ; ce dispositif auxiliaire à retard comprend : - un registre à décalage dit "rapide" de k étages propre à faire avancer une 25 impulsion-mère formée à son entrée, à, la cadence © d'une horloge primaire con- et nectée en permanence, les k étages de ce registre rapide se décomposant en un . .. £ premier groupe d'étages/amont et un second groupe d'étages d'aval ; - des premiers moyens pour appliquer à -l'entrée du premier étage d'amont les impulsions à vidéo fréquence en vue de fortaer 1'impulsion-mère ; 30 - des seconds moyens commandés par le signal de reconnaissance d'une interrogation et agissant sur le premier étage, d'aval pour autoriser la progression de l'impulsion-mère dans les étages d'aval, lorsque l'impulsion appliquée à l'entrée du premier étage d'amont est la deuxième d'une paire d'interrogations ; - des troisièmes moyens pour prélever l'impulsion-mère lorsqu'elle apparaît 35 sur la sortie d'un-des étages d'aval en vue de former l'impulsion de transfert appliquée à la mémoire de codage ; - des quatrièmes moyens commandés par l'arrivée de l'impulsion mère sur la sortie du dernier étage d'aval du registre rapide pour déclencher au bout d'un temps égal à p © (p : nombre entier) l'apparition du front avant de la première impul-a % sion de la réponse. 70 14007 6 2085411 En. vertu de cette caractéristique de l'invention, le temps de retard est complètement indépendant de la constitution des circuits de décodage et est essentiellement défini par la constitution du dispositif aiixiliaire à retard sa valeur nominale est égale à(k-l+p)Q et les instabilités dont il est cl 5 affecté correspondent au temps de propagation dans les circuits correspondant aux premiers et quatrièmes moyens précités ainsi qu'au "jitter" de quantification dont la valeur maximale est 9 et la valeur la plus probable 9 . cl Si 2 Le rang du premier étage d'aval sur lequel agissent les seconds moyens doit 10 être tel que l'impulsion-mère n'y parvienne qu'après la reconnaissance de l'inter rogation par le décodeur. Suivant une caractéristique du dispositif auxiliaire à retard conforme à l'invention, les premiers moyens sont constitués par une première bascule bista-ble dont l'entrée d'inscription reçoit les impulsions détectées,la sortie étant 15 connectée à l'entrée du premier étage d'amont du registre rapide et l'entrée d'effacement à l'une des sorties du même premier étage. Grâce à cette caractéristique^l'impulsion-mère a une largeur au moins égale au temps de commutation de la première bascule bistablë et au plus égale au pas 9 . Dans les circuits intégrés modernes le temps de propagation de la 20 bascule est de l'ordre de 15ns. ' Suivant une autre caractéristique du dispositif auxiliaire à retard conforme à 1'invention5les seconds moyens sont constitués par une deuxième bascule bistablë dont l'entrée d'inscription est réunie a la sortie de la porte de reconnaissance d'une paire d'interrogations et dont la sortie est connectée à l'entrée 25 de mise à zéro du premier étage d'aval ; l'apparition d'un signal de reconnaissance d'unê paire d'interrogations a'pour effet d'appliquer le niveau logique "l" à cette entrée de mise à zéro et d'autoriser ainsi la progression de l'impulsion-mère dans les étages d'aval qui lui sont interdits lorsque le niveau logique "0" marque ladite entrée de mise à zéro ; il existe autant de deuxièmes 50 bascules bistables que de modes d'interrogation, l'ensemble de leurs sorties étant réuni à l'entrée de mise à zéro par l'intermédiaire d'une porte "OU" ; 1'entrée d'effacement de chacune desdites deuxièmes bascules est réunie par l'intermédiaire d'une porte à coïncidence à la sortie du dernier étage d'aval du registre rapide. ■ 55 Grâce à cette caractéristique, tout signal de reconnaissance d'une paire d'interrogatioife autorise l'accès des étages d'aval du registre rapide à une première impulsion-mèré résultant de la seconde impulsion de l'interrogation, l'accès étant de nouveau interdit à toute-nouvelle impulsion-mère d'une autre origine, peu de temps après l'apparition de la'première impulsion-mère à la sor-40 tie du dernier étage aval du registre rapide. 70 14007 2085411 7 Suivant line caractéristique d'un mode particulier de réalisation du dispositif auxiliaire à retard conforme à l'invention, les quatrièmes moyens sont constitués par : - un diviseur synchrone dont les r étages ont leurs entrées d'horloge alimentées 5 par la même horloge primaire que le registre rapide et qui réalise lorsqu'il fonctionne ^une pendule au pas 6 = 2r © , la sortie du p ème étage qui passe le C SL premier du niveau uO" au niveau "l" étant réunie à l'organe de codage pour déclencher l'apparition du front avant de la première impulsion du train de réponse. - une troisième bascule bistable dont l'entrée d'inscription est connectée à la 10 sortie du dernier étage d'aval du registre rapide, sa sortie étant reliée aux entrées de mise à zéro du diviseur et son entrée d'effacement à une bascule monostable qui est déclenchée pou de temps après la fin de l'émission de la réponse codée. En vertu de cette caractéristique, pendant les périodes de veille du trans-15 pondeur ou au début du décodagesla sortie de la troisième bascule est marquée "O" et le fonctionnement du diviseur est bloqué ; lorsque 1'impulsion-mère apparaît à la sortie du dernier étage du registre rapide,la sortie de cette bascule passe à l'état "l" et le fonctionnement du diviseur est débloqué. Si la somme des temps de basculement du dernier étage du registre rapide de basculement 20 de la troisième bascule bistable et du maintien à zéro du premier étage du diviseur est inférieure à 6 , la pendule au pas 9 = 2r 6 est synchrone de l'horloge a C & primaire et la sortie de l'étage de rang p du diviseur passera de l'état "o" à l'état "l" au temps p 0 après le dernier étage d'aval du registre rapide. La a pendule de pas 9q = 2r 9^, dite pendule de décodage, rythme la création, à la sor-25 tie de l'organe de codage, des impulsions du train de réponse. Les impulsions de réponse doivent être calibrées en largeur. On connaît plusieurs procédés de calibrage. L'un d'eux consiste à connecter aux entrées drune porte à coïncidence, d'une part la sortie de l'organe de codage, d'autre part une des sorties de rang q du diviseur qui passe à l'état "0" un certain 30 temps après celle de l'étage de rang p. L'impulsion est formée à la sortie de cette porte à coïncidence et sa largeur peut varier, en choisissant convenablement q, par quanta égaux à© , depuis 0 SL Q, «Jusqu'à (2r-l) © . & Le temps de propagation de la porte à coïncidence accroît l'instabilité du retard interne T^. Lorsque l'espacement entre les impulsions du' train de réponse -soit 9q-est voisin d'un multiple j 9^ (j : nombre entier) de la largeur ©^ de ces impulsions, les transpondeurs conformes à l'invention peuvent être simplifiés de façon à éviter l'emploi de cette porte à coïncidence. 40 Dans ce cas, suivant; une caractéristique d'un autre mode particulier de 70 14007 8 2085411 réalisation de l'invention, le diviseur synchrone a un nombre d'étages r' tel qu'il permet d'obtenir une pendule au pas 9. = 2r' ©„ ; dans la mémoire de x et codage et l'organe de codage, le nombre de digits inscrits correspondant à la réponse codée est multiplié par j, les digits étant toujours "0" à l'exclusion 5 des digits de rang j, j + 1, 2j + 1, 3J + etc... qui sont égaux à "0n ou "l" selon la réponse codée à émettre ; les impulsions de la réponse sont prélevées directement à la sortie de l'organe de codage. D'après 11exposé qui précède, on remarque que tous les temps, qu'il s'agisse du retard interne T^, de l'écartement des impulsions de réponse Qq ou de leur 10 largeur 0^, sont des multiples du pas ©a de l'horloge primaire et sont définis à © près. Q. ©a doit être aussi faible que possible ; la limite inférieure est déterminée par la technique de circuits logiques adoptée. A titre d'exemple, avec l'emploi d'une logique dite "TTL" (logique à transistors), il est possible d'utiliser une 15 horloge primaire de fréquence voisine de 16 MHz (soit © = 60 ns) ; un registre £t rapide de quatre étages, commandé par cette horloge primaire, aura un retard propre conçjris entre 180 et 240 ns. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, 20 ladite description étant faite en relation avec le dessin ci-annexé dans lequel les figures 1 et 2 représentent symboliquement les bascules bistables qui seront utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention } la figure 3 représente un ensemble décodeur-codeur utilisant une seule ligne à retard quantifiée, du type registre à décalage lent ; 25 la figure 4 représente un dispositif conforme à l'invention incorporant une ligne à retard quantifiée du type registre à décalage rapide et m diviseur synchrone ; la figure 5 est un plan d'assemblage des figures 3 et 4 ; la figure 6 représente une variante de réalisation de l'ensemble de la 30 figure 5- Un des circuits logiques fondamentaux qui seront utilisés pour exposer l'invention, est constitué par la bascule bistable. Il existe de nombreux modes de réalisation et de figuration d'une bascule bistable. Par convention, on représentera une bascule bistable, fonctionnant en mémoire binaire, selon le 35 schéma de la figure 1. La bascule comporte deux entrées : entrée d'inscription et eQ, entrée d'effacement ; les sorties, toujours complémentaires, sont notées Q et Q. Une impulsion arrivant sur e^, la sortie Q est portée au niveau logique "l" et y demeure aussi longtemps qu'une autre impulsion n'est pas appliquée à l'entrée eQ. 40 Les circuits plus complexes qui seront décrits dans l'exposé, tels que les 70 14007 2085411 " • v 9 registres à décalage ou le diviseur synchrone, sont constitués par une cascade de bascules couplées les unej aux autres selon des procédés très divers. Dans un souci de simplification, on représentera chaque bascule bistable selon le schéma de la figure 2. Sur ce schéma, les sorties Q, et Q sont portées en bas du rectangle 5 représentatif ; l'entrée des impulsions périodiques -ou de cadence- est symbolisée par H (ou h) en haut du rectangle. De part et d'autre de H (ou h), on a marqué des entrées C et P ; il s'agit d'entrées de mise en condition d'une bascule. Lorsque le niveau logique "O" est appliqué à une entrée C, le bistable ne peut pas basculer et sa sortie Q reste à l'état "O" aussi longtemps que le niveau "O" demeure à l'en-10 trée C ; les entrées C dans un registre à décalage ou un diviseur sont utilisées pour la remise à zéro des étages ou leur conditionnement à "0". De même, lorsque le niveau logique "O" est appliqué.à une entrée P, le bistable ne peut pas basculer et sa sortie Q reste à l'état "l" aussi longtemps que le niveau "O" demeure à l'entrée P ; les entrées P dans un registre à décalage sont utilisées pour la 15 remise à "l" des étages. Dans un registre à décalage, l'utilisation des entrées C et P des divers étages permet de déterminer l'état initial du registre avant l'apparition des impulsions périodiques de décalage. Souvent, pour éviter les répétitions, pn dira que l'application du niveau "O" sur des entrées C ou P bloque le fonctionnement d'un registre à décalage ou 20 d'un diviseur et, qu'inversement, la disparition de ce niveau "0" libère le registre à décalage ou le diviseur. La figure 3 représente un schéma de décodeur et de codeur de réponse pour transpondeur utilisant un seul registre à décalage. A l'intérieur de la boîte I, limitée par des traits mixtes, on trouve la 25 structure d'un décodeur qui, dans ses grandes lignes, est voisin de celui, que décrit la demande de brevet portant le n° d'enregistrement national 6919637 déposée au même nom que la présente demande. A l'intérieur de la boîte II, limitée par des traits mixtes, on trouve un exemple de réalisation de codeur du train d'impulsions de réponse. On remarquera 30 que les boîtes I et II ont un organe commun ; un registre à décalage. Le décodeur représenté dans le cadre I de la figure 3, a une entrée 1 à laquelle sont appliquées les impulsions détectées dans un récepteur (non représenté). Le signal utile attendu en 1 aura la forme d'une, paire d'impulsions séparées par le (ou les) intervalles caractérisant le (ou les) modes propres à l'applica-35 tion particulière considérée, les intervalles étant, pour fixer les idées, de l'ordre de quelques microsecondes ; mais en attendant ce signal -ou entre les deux impulsions d'une paire-, on pourra recevoir, aussi des impulsions parasites. L'entrée 1 est connectée à l'une des deux entrées d'une porte 2 du type "ET". En position de détection des impulsions reçues, la seconde entrée de 2 est 40 marquée et les impulsions reçues sur l'entrée 1 apparaissent sur un fil de sortie 3 70 1400/ 2085411 10 qui est connecté à l'entrée d'inscription d'une bascule bistable 4 ; la sortie Q de 4 est reliée par un fil 5 à. l'entrée d'impulsion E d'un registre à décalage 6, comprenant n étages A, chacun muni d'une sortie Q. Chacuredes sorties des trois premiers étages de 6 est connectée, par un fil 7, à une entrée d'une 5 porte "ET" 8 dont la sortie est réunie par ie fil 9 à. l'entrée d'effacement e^ de la bascule 4. En dehors des trois premières sorties de 6, on a représenté les sorties Qa e_t 0^ correspondant aux modes de paires d'interrogations que le décodeur est susceptible de reconnaître j on suppose, à titre d'exemple, que ces modes sont 10 au nombre de deux et on les dénommera, dans la suite du texte, mode a et mode b. Les sorties ou de 6 sont connectées chacune par l'intermédiaire d'un fil 10a ou 10 b à l'entrées d'une porte "ET" de détection d'interrogation, respectivement 11 a et 11 b. La seconde des entrées de chacune des portes 11 a et 11b est reliée, par les branches 12 a et 12 b d'un fil 12, à la sortie de 15 la porte 2. Les sorties des portes 11 a et 11 b sont connectées, via des fils 13 a et 13 b, à une porte "OU" 14 dont la sortie est réunie par un fil 15 à l'entrée d'effacement d'une bascule bistable 16 dont la sortie Q est reliée par un fil 17 à la deuxième entrée de la porte 2. La sortie de la porte 11 a -par une dérivation 13'a du fil 13 a- et la sortie de la porte 11 b -par une 20 dérivation 13'b du fil 13 b- sont réunies, respectivement à des entrées E13* a et E13b qui conduisent à des organes de la figure 4 décrits plus loin. -L'entrée d'inscription e^ de 16 est réunie par un fil 19 à une entrée E19 qui conduit à la sortie d'une bascule monostable qui fait partie des circuits de la figure 4 et qui sera donc décrite"plus loin. 25 Une horloge primaire 20 est connectée par un fil 21 à l'une des deux entrées d'une porte "ET" 22 dont l'autre entrée"est, par une branche 17' du fil 17, réunie à la sortie Q, de la bascule 16. A la sortie de 22, un diviseur de fréquence 23 abaisse la fréquence de l'horloge primaire 21 à une valeur convenable ; à la sortie de 23 apparaissent les impulsions dont l'espacement ci-après désigné 30 par 9^, définit le pas dé la pendule de décodage, par exemple une microseconde. Ces impulsions sont injectées/ via le fil 24, aux entrées de cadence H des étages du registre 6. Un fil 25 réunit 1 à une entrée E25 qui conduit à un organe approprié de la figure 4. On remarque sur chaque étage du registre 6 des entrées marquées C et P : 35 ce sont les entrées de mise à "0" ou "l" qui seront employées pour l'inscription préalable de la réponse codée dans le registre 6, dans son utilisation comme organe de codage. On va expliquer maintenant le fonctionnement du décodeur d'interrogation qui vient d'être décrit. 4û On suppose qu'à un certain moment, lés sorties Q des bascules 4 et 16 sont 70 14007 2085411 ii • respectivement marquées "o" et-"l" ; la porte 2 est entrouverte et la porte 22 laisse passer les impulsions de l'horloge 20 ; une impulsion quelconque d'amplitude suffisante qui apparaît en 1, traverse la porte 2 et, par le fil 3, vient faire basculer 4 (Q^ =» "1"). 5 Par le fil 5, l'état "l" marque l'entrée E d'impulsion du registre 6 j les impulsions de pendule sortant du diviseur 23 font apparaître successivement cet état "l" sur les sorties Q des premiers étages du registre 6 ; lorsque la troisième sortie est atteinte, la porte 8 s'ouvre, 4 bascule, et sa sortie Q passe à l'état "0". A chaque nouvelle impulsion de la pendule de décodage, donc au 10 rythme 6^, l'ensemble des trois marquages "l" progresse d'un étage vers la droite ; si l'impulsion apparue initialement à l'entrée 1 n'était pas la première d'une paire d'interrogations d'un mode a ou b convenu, mais une impulsion parasite par exemple, les marquages cessent de progresser en arrivant au dernier étage du registre 6 dont 1'entrée C est marquée "0". 15 Si, en revanche, au bout d'un temps voisin de T& = a©^, correspondant au mode a d'interrogation, une seconde impulsion apparaît en 1 et vient par la porte 2, les fils 3, 12 et 12 a, à une des deux entrées de la porte 11 a, celle-ci s'ouvre puisque son autre entrée est déjà marquée "l", l'impulsion de reconnaissance du mode d'interrogation apparaît sur les fils 13a et 13'a (et l'entrée 20 E13'a). Par 13&, la porte 14 et le fil 15, l'impulsion de reconnaissance vient faire basculer 16 dont la sortie Q passe à l'état "O". Les portes 2 et 22 se ferment, interdisant l'arrivée de toute nouvelle impulsion dans 6 et des impulsions de l'horloge 20 dans le diviseur 23. 25 Dans la boite II de la figure 3, on a représenté un dispositif de codage de réponse qui utilise le registre à décalage 6, déjà employé pour le décodage des interrogations. Pour préciser les idées, on rappellera que dans les répondeurs bien connus destinés au Système de Contrôle du Trafic Aérien (ATC), le train d'impulsions de 30 réponse codée est toujours limité par deux impulsions dites d'encadrement, F^ et Fg, dont les fronts avant sont écartés de 20,3 yus. C'est qui constitue la première impulsion de la réponse. A l'intérieur de distantes les unes des autres de 1,45 yus, se trouvent treize positions intermédiaires qui peuvent être occupées par zéro, une, deux, trois, quatre, cinq, six... impulsions diver-35 sement réparties selon le mode d'interrogation et le code de réponse convenu correspondant. Les quinze positions peuvent être considérées comme les quinze moments d'un nombre binaire pur ; chaque réponse correspondra donc à un nombre binaire caractéristique de quinze digits (chiffres binaires) commençant et finissant par le 40 digit "1". 70 14007 2085411 12 L'opérateur dispose de plusieurs ensembles de comnande de codage correspondant aux divers modes d'interrogation que le répondeur peut reconnaître. A titre d'exemple de système de codage, sur la figure 3 dans la boite II, on a représenté deux ensembles 26 a et 26 b correspondant chacun à un mode 5 d'interrogation ; chaque carré, à l'intérieur de 26 a et 26b, porte un digit du nombre qui représente la réponse convenue. Chacun de ces digits,selon son rang, est marqué sur l'une des deux entrées d'une porte à coïncidence (portes ET) des ensembles 27 a et 27 b, suivant le cas. Les sorties des portes à coïncidence de 27 a et 27 b correspondant au même 10 rang, sont rassemblées dans une porte "Ni" d'un ensemble 28. La sortie de chacune de ces portes "Ni" est réunie par des fils 29 à une entrée P de l'étage du registre à décalage 6 de même rang, le comptage du rang des étages se faisant de la droite vers la gauche, contrairement à la convention adoptée lorsque 6 était utilisé au décodage. 15 On remarque, toutefois, que les entrées P des premier et second étages ne sont pas reliées à la sortie d'une porte "Ni" de l'ensemble 28. Cela est dû au fait que dans tous les modes de réponse, le premier digit étant un "l" (impulsion d'encadrement F^), 3.'entrée P du deuxième étage est marquée systéma tiquement d'une façon différente des autres , l'entrée P du premier âtage n'étant 20 en aucun cas marquée Les lignes horizontales des portes "ET" 27 a et 27 b (ainsi que toutes autres lignes semblables qui correspondraient à d'autres modes d'interrogation et de réponses) et les lignes verticales aboutissant par les fils 29 aux différentes entrées P des étages du registre 6, constituent une mémoire de codage en 25 matrice. Toutes les deuxièmes entrées des portes 27 a d'une part, 27b d'autre part, sont connectées respectivement à des fils 32 a et 32 b. Les entrées C du registre 6, à l'exception des deux premiers étages, sont reliées par des dérivations 30' à un fil général 30. L'entrée P du deuxième étage de 6 est connectée à un fil 31 et l'entrée C du premier étage, à un fil 33* La 30 sortie 'Q du premier étage est reliée par un fil 34 à l'une des deux entrées d'une porte "ET" 36. Un fil 35, situé dans le prolongement du fil 24, relie toutes les entrées d'impulsions de cadence H du registre 6. Les fils 30, 31» 32 a (ou 32 b), 33 et 35, amènent sur la matrice de codage et les entrées du registre 6, les impulsions ou les niveaux binaires issus du 35 dispositif de la figure 4, conforme à l'invention et décrit plus loin ; l'ordre d'apparition de ces impulsions ou niveaux binaires, est celui de la numérotation des fils. On a représenté en bas et à droite de la figure 3* sur une même ligne, les entrées de3 divers fils symbolisées par E 30, E 31 etc... E 35 . Une entrée E 35 \ 'JO jouant m rôle accessoire, est reliée à la deuxième entrée de la porte "ET" 36. bad original 70 14007 2085411 13 Le fonctionnement du codeur compris dans la boite II de la figure 3 s'explique comme suit : un premier niveau binaire "o" de courte durée arrivant par le fil 30 ©t ses dérivations 30' aux entrées C du registre 6 -à l'exclusion des entrées C des premier et deuxième étages- remet tous les étages concernés à "0". 5 Un deuxième niveau binaire "O", également de courte durée, vient par le fil 31 à l'entrée P du deuxième étage de 6 et met sa sortie Q en l'état "l". Un troisième niveau binaire "l", de courte durée aussi, arrivant par le fil 32 a -si le mode a a été reconnu pendant le décodage des interrogations- vient marquer toutes les deuxièmes entrées des portes "ET" 27 a ; ces dernières s'ouvrent ou demeurent 10 fermées selon que leur première entrée est marquée "l" ou "O". Par les portes "Ni" 28 et les fils 29, les chiffres du nombre binaire représentant la réponse codée inscrite dans 26, sont transférés, par les entrées P convenables, sur les sorties Q correspondantes du registre 6. La sortie Q du deuxième étage étant déjà marquée "l", les sorties Q du registre 6 portent, de droite à gauche dans 15 le sens des poids croissants et à partir de ce deuxième étage ir_dus, les digits successifs de la réponse binaire. Un quatrième niveau binaire "l", celui-ci de plus longue durée, est appliqué ensuite à l'entrée C du premier étage de 6 et libère la sortie Q correspondante de son conditionnement à "0". Après un temps plus ou moins long, en tout cas inférieur au pas ©q de la 20 pendule de codage, une impulsion arrivant par le fil 35 sur les entrées H du registre 6, fait avancer d'ion rang vers la droite tous les marquages des sorties Q. Après un temps très court correspondant au basculement du premier étage de 6, un "l" est marqué sur sa sortie Q ; par le fil 34, ce "l" est transféré à la première entrée de la porte "ET" 36. La deuxième entrée de 36 étant supposée 25 déjà marquée par un "l", la porte s'ouvre et, à sa sortie, le front avant de la première impulsion F^ de la réponse codée apparaît ; après un certain temps correspondant à la largeur désirée des impulsions du train de réponse, par exemple 0,45yus, le marquage de cette autre entrée est interrompu par un procédé quelconque ; la porte 36 se ferme : la première impulsion est formée. 30 Par le fil 35 arrivent les impulsions de la pendule de codage à la cadence ©c j ©c est égal à l'écartement entre les fronts "avant" des impulsions du train de réponse. A la fin de la première période ©c -par exemple 1,45 ^us- qui suit l'apparition du front avant de F^ à la sortie de 36, tous les marquages des sorties du registre 6 progressent d'un rang vers la droite. Si le deuxième chiffre 35 du nombre de code de réponse est un "l", la sortie S^ est marquée ainsi que l'une des entrées de la porte 36 ; l'autre entrée.de 36 portant déjà la valeur "l", la porte s'ouvre et le front avant de la deuxième impulsion du train de réponse apparaît à la sortie de 36. Les phénomènes se. déroulent alors comme il a été décrit à propos de l'impul-*K> sion F^. 70 14007 2085411 il A chaque nouvelle période ©c, une impulsion, convenablement calibrée, apparaît si la réponse codée en comporte une, et la sortie des impulsions se poursuit -jusqu'à la deuxième impulsion d'encadrement Fg. L'ensemble de l'opération est bien connu dans la technique des calculateurs 5 sous le nom de "transport parallèle-série" d'un nombre binaire. Si la réponse comporte 15 impulsions écartées de 1,45 yus, le registre 6 est vide environ 22 yus après l'apparition du front avant de F^. Par des moyens simples décrits plus loin, on arrête alors l'arrivée des impulsions à la cadence ©c sur le fil 35 } simultanément, en faisant basculer 16, 10 on remet en route le dispositif de décodage de la boite I, conformément à ce qui a été dit plus haut. On va maintenant décrire le dispositif de la figure 4 qui comprend les principaux éléments dont l'agencement constitue l'essentiel de l'invention. Les fils 13'a et 13'b, issus de la boite I de la figure 3> viennent respec-15 tivement par E13'a et E13'b aux entrées d'inscription de deux bascules bista-bles 37 a et 37 b . Par des fils 38 a et 38 b, les sorties Q de 37 a et 37 b sont réunies respectivement aux premières entrées de deux portes "Ni" 39 a et 39 b. Des dérivations 38'a et 38'b des fils 38 a et 38 b arrivent aux entrées d'une porte "NON ET" (en anglais ;"NAND") 40, dont la sortie, par un fil 41, est 20 connectée à l'entrée d'une bascule monostable 42. 42 établit un retard convenable , par exemple de 25yus entré le front avant de 1'impulsion qui apparaît à son entrée e et le front avant de l'impulsion sur sa sortie Q. Le fil 19 réunit la sortie Q de 42, par E19, a l'entrée d'inscription e de la bascule 16 (voir figure 3). 25 Le fil 25 sortant de la boite T de la figure 3, vient par E25 à l'entrée d'inscription e^ d'une bascule bistable 43 àont la sortie Q est reliée à l'entrée D d'un registre à décalage 45 dit "registre'rapide", comportant un petit nombre h d'étages, par exemple quatre,soit deux étages d'amont et deux d'aval ; chaque étage porte des sorties Q, et Q, ainsi que des entrées C de mise à "0". 30 Une horloge 46, dite horloge primaire, de pas © très faible, par exemple 80.ns, envoie en permanence, par un fil 47, des impulsions aux entrées de cadence h du registre rapide 45. La sortie Q du premier étage d'amont de 45 est réunie directement à l'entrée d'effacement e^ de la bascule 43. Par une dérivation 4l' du fil 41, la sortie de la porte "NON ET" ("NAN©") 40 35 est connectée à l'entrée C du premier étage d'aval de 45 ; la sortie Q de ce même étage est connectée par le fil 30 à la première entrée E30 du dispositif de codage de la boité II de la figuré 3* Par un fil 48, la sortie Q du dernier étage d'aval de 45 est reliée à l'entrée d'inscription e^ d'une basèule bistable 49, d'une part, et aux deuxièmes 40 entrées des portes "Ni" 39 a et 39 b, d'autre part. Par le fil 48 et sa dériva 70 14007 2085411 15 tion 31, la sortie Q du dernier étage d'aval de 45 est également reliée à la deuxième entrée EJl du dispositif de la boite de codage II de la figure 3« Une branche 19' du fil 19 connecte la sortie de la bascule monostable te à l'entrée d'effacement eQ de la bascule 49. Des sorties des portes 39 a et 39 b 5 portent respectivement des fils 32 a et 32 b qui vont vers les troisième et quatrième entrées E32 a et E32 b de la boite II de la figure 3- Les sorties des portes 39a et 39b sont réunies aux entrées d'effacement e^ des bascules 37a et 37b respectivement, par des fils 32'a et 32'b. La sortie Q de la bascule 49 va, par le fil 33* à la cinquième entrée E53 10 de la boite de eodage II de la figure 3. La sortie Q de ^9 est réunie aux entrées C d'un ensemble de bascules 50 composé ici, par exemple, de neuf étages. 50 joue le rôle de compteur synchrone d'induisions ou de diviseur synchrone de fréquence ; les impulsions à compter sont envoyées, via le fil 47* sur les entrées h de cadence par l'horloge primaire 15 46 de pas Q . Il existe divers montages de compteurs synchrones utilisant une cascade de bascules. Pour la simplicité de l'exposé, on supposera que 50 est un compteur du type Johnson. Dans un tel compteur, les sorties Q, d'abord toutes à "0", passent successivement à "1" à partir du premier étage de 50 au rythme 9 des 8. 20 impulsions de l'horloge primaire 46 ; à la neuvième impulsion, toutes les sorties Q sont marquées "l" ; ensuite, à partir de la dixième impulsion, les sorties Q repassent successivement à "0" en commençant par le premier étage. A la dix-huitième impulsion, toutes les sorties Q sont revenues à "0". Entre les passages de l'état "o" à l'état "l" du premier étage de 50 et de 25 l'étage de rang p, il s'écoule un temps (p-l) 6 ; de même, deux passages succès- âr sifs de l'état "0" à l'état "l" d'un étage de rang quelconque, sont séparés par un temps 2r© , r étant le nombre d'étages de 50. a La sortie Q de l'étage de rang p (sur la figure 4,p = 4) est réunie par un fil 35 à la sixième entrée E35 de la boite de codage II de la figure 3» Sur le 30 fil 35, les transitions de "0" à "l" se succéderont à la cadence © = 2r© : c a ©c définit le pas de pendule du registre 6 de la figure 3 utilisé pour le codage de la réponse. Avec r => 9 et ©^ = 80 yus, on a ©c = 1,44 jus. Il faut remarquer que les sorties Q de 50 qui sont d'abord toutes marquées 35 "l", suivent l'évolution inverse des sorties Q. La sortie Q de rang q passe de l'état "1" à l'état "0" au temps (q-l) © après la sortie Q du premier étage, et soit au tençs (q-p) ©a après la sortie Q du jsième étage. Pour utiliser cette propriété, on réunit la sortie Q du £ ème étage de 50 par un fil 35' à l'entrée E351 de la boite de codage II de la figure 3« Grèce 40 à cette disposition, les impulsions du train de réponse ont une largeur limitée 70 14007 2085411 16 à (q-p) &a. Si, par exemple, q-p = 5 et 9 = 80 ns, on trouve comme largeur d'impulsion 8k 0,40 jas. Si l'on désire obtenir line largeur plus grande, c'est la sortie Q du m. ème 5 étage de 50 que 11 on réunit par le fil 35' à 1'entrée E35'• La sortie Q de rang m passe de l'état "l" à l'état "O" au temps (r + m-l) 9o après la sortie Q du premier étage, soit au temps (r + m - p) après la sortie Q du £ ème étage. Dans ce cas, la largeur des impulsions du train de réponse est limitée à (r + m - p) 9 . CL 10 Si, par exemple, r = 9> m = 1, P = 4 et 9„ = 80 ns, on trouve comme largeur ci 0,48 yus. On va maintenant examiner le fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 4 en s'aidant de temps à autres de la figure 3» En dehors des périodes de codage, les bascules 37 a et 37 b ont leurs 15 sorties Q à "l" ; par la porte NON ET ("NAND) 40 et les fils 4l et 41', la valeur "O" est marquée sur l'entrée C du premier étage^d'aval du registre rapide 45 î les sorties Q des deux étages d'aval restent/Bloquées à l'état "0". La sortie Q de la bascule 49 est à l'état "0" j toutes les entrées C du compteur 50 sont marquées "O", si bien que toutes les sorties Q de 50 sont bloquées à l'état "o", 20 en dépit des impulsions de cadence, au pas ô , émises par l'horloge primaire 46. 8. Dans cette situation, les impulsions de toute nature qui arrivent par le fil 25 font basculer 43 ; par le fil 44, la valeur "l" est marquée à l'entrée D de 45. L'impulsion d'horloge émise par 46 au bout d'un temps au plus égal à 9 , après ce marquage, change l'état de la sortie Q du premier étage d'amont de B, 85 45. Cette transition fait basculer 43 qui change d'état ; on limite ainsi à une valeur au plus égale à 9 la largeur de l'impulsion qui pénètre dans le régis- 3. tre 45. Cette impulsion qui sera désignée dans la suite de l'exposé de l'invention "impulsion mère", tend à progresser dans le registre 45 au rythme 9 de l'horloge 6L 46, mais elle se heurte au blocage résultant du marquage "0" de l'entrée C du 30 premier étage d'aval de 45. Si une paire d ' interrogation du mode a par exemple, est reconnue par le décodeur de la boite I de la figure 3» une impulsion venant par l'entrée E13'a fait basculer 37&; par les fils 38 a-, 38'a et la porte NON ET ("NAND") 40, l'entrée et l'impulsion-mère résultant de l'apparition sur le fil 25 de la deuxiè-35 me impulsion de l'interrogation reconnue, peut continuer à progresser dans les étages d'aval du registre 45. Lorsque la sortie Q du premier étage d'aval de 45 passe de l'état "l" à l'état "0", ce nouvel état, par le fil 30 et l'entrée E30 , pénètre dans la boite de codage II (figure 3) et va remettre à "0" tous les étages du registre 6 (figure 3) à l'exclusion des deux premiers. 40 A l'impulsion suivante de l'horloge 46, la sortie Q du dernier étage d'aval 70 14007 2085411 . de 45 change d'état ("l" à "O"). Le nouvel état "O", via le fil 48, va faire basculer 49. Par le fil 48, le fil 31 et l'entrée E31, ce nouvel état "O" est amené à l'entrée P du deuxième étage du registre 6 (figure 3) qui est conditionné à "l". Enfin, toujours par le fil 48, la deuxième entrée de la porte "NI" 39 a 5 est marquée "O" j la porte s'ouvre et par le fil 32 a, les portes "ET"27 a (figure 3)# "Ni" 28 et les fils 29, les entrées P convenables sont marquées "O", conditionnant ainsi à "l" les étages correspondants du registre 6. On remarque que tous les conditionnements précédents sont dé courte durée, sensiblement égale au pas © de l'horloge 46. Q. 10 Lorsque la porte "Ni" 39a s'ouvre, une impulsion transmise par le fil 32'a vient remettre à "l" la sortie Q de la bascule 37 a. Par le fil 38 a et sa dérivation 38' a, cette .valeur "1" vient sur une des entrées de la porte NON ET (NAND) 40 qui se ferme j par le fil 41 et sa dérivation 4l', la valeur "0" vient à l'entrée C du premier étage d'aval du registre rapide 45 dont le fonctionnement 15 est de nouveau bloqué. La sortie Q de la bascule 49 étant passée à l'état "l" ainsi que les entrées C du diviseur synchrone 50, ce dernier est débloqué. De même par le fil 33 et l'entrée E33» l'entrée C du premier étage de 6 (figure l) est" marquée "l" ; ce premier étage est alors libéré. On constate qu'à ce moment, l'ensemble des chif-20 fres du nombre.binaire représentant la réponse codée, est inscrit sur les sorties Q du registre 6. A l'impulsion suivante de l'horloge 46, le premier étage de 50 change d'état (Q = "l") ; l'impulsion-mère est donc passée pendant le pas d'horloge primaire © du dernier étage d'aval de 45 au premier étage de 50. En fait, ceci n'est vrai cl 25 que si la somme, des temps de basculement t^ du dernier étage d'aval de 45, de basculement t'b de 49 et de maintien à "0", t , du diviseur synchrone 50, est infé- c rieure à ©a ; or, pratiquement t^ et t'b sont au maximum de l'ordre de 25 ns et t de l'ordre de 5 ns, ce qui autorise des valeurs de © aussi faibles que 60 ns. c a A chaque nouvelle impulsion de l'horloge 46, l'impulsion-mère progresse 30 dans 50 et lorsque la sortie Q de l'étage de rang p (sur la figure 4, p = 4) passe de "0" à "l", une impulsion transmise par le fil 35 et l'entrée E35, vient par les entrées H du registre 6 (figure 3) faire avancer d'un rang Vers la droite tous les chiffres inscrits dans 6. Après le temps de basculement du premier étage de 6, sa sortie Q passe à l'état "l" ; via le fil cette valeur "l" 35 s'inscrit sur la première entrée de la porte "El" 36 qui s'ouvre. Le front avant de la première impulsion F^ du train de réponse apparaît à la sortie de 36 après un léger retard correspondant au temps de propagation dans 36. La pendule du registre de codage de pas ©^ = 2r©a est synchrone de l'horloge primaire 46 -et donc de l'impulsion-mère- au pas © près.. 3» 40 les fronts avant des impulsions du train de réponse sortiront ensuite de 36 70 14007 2085411 18 au rythme 6^. Après un temps convenable suivant la formation de la dernière impulsion du train de réponse, temps déterminé par la bascule monostable 42 (figure 4), celle-ci change d'état ; par le fil 19', une impulsion vient faire basculer 49 ! toutes 5 les entrées C du diviseur 50 passent-à "o" et le fonctionnement de 50 est bloqué. Par le fil 19 et l'entrée EI9, le changement d'état de la sortie de 42 est transmise à l'entrée d'inscription e^ de 16 (figure 3) Qui bascule. Par le fil 19', le même changement d'état de la sortie de 42 est transmis à l'entrée d'effacement de la bascule 49 dont la sortie Q prend la valeur-"O". De ce fait, le diviseur 10 50 est bloqué ainsi que le premier étage du registre 6 (figure 3)• Les circuits de la boite I de la figure 3, V compris le registre 6, sont de nouveau prêts à remplir leur office de décodeur d'interrogations. Il est intéressant d'examiner le retard apporté par l'ensemble des circuits 43, 45, 50 de la figure 4 et des circuits 6 et 36 de la figure 3, ce retard étant 15 précisément le retard interne T.^ du transpondeur dans sa partie vidéo-fréquence, c'est-à-dire le temps qui sépare l'apparition du front avant de la première impulsion de la réponse à la sortie de 36 de l'arrivée du front avant de la deuxième impulsion de la paire d'interrogations à l'entrée 1 (figure 3). Avec les symboles déjà adoptés, on voit que ce retard est égal à : 20 1. = (k - 1 + p) 9 + t", + t"' + t + -x9 1 a b b p a t"k est le temps de basculement de 43 ; t"1 est le temps de basculement du premier étage de 6 ; t est le temps de propagation de la porte 36 ; x est un facteur aléatoire compris entre 0 et 1. 25 Le temps T', = k - (l + p) 9 est la partie "quantifiée" du retard interne T., J- a 1 Le temps : T", = t", + t"' + t + x9 est la partie "instable" du retard 1 b b p a . interne î^. Dans le cas d'emploi des circuits logiques dits "TTL" (logiques à transistors) les valeurs maximales des composants de T"^ sont les suivantes: t = t" = 15 ns " " " 30 p b t"' = 25 ns b Avec ©a = 80 ns, la valeur maximale de T"^ est égale à 135 ns (j- 1rj ns) En fait,11 s'agit là de valeurs extrêmes et l'instabilité dans la pratique, pour un équipement donné, sera sensiblement moindre pour les circuits digitaux ; 35 l'expérience montre que pour évaluer l'instabilité attachée à T"^, il convient d'affecter un coefficient de l'ordre de '0,2 aux temps de propagation maximaux t" , t"' et t . b' b p Dans ces conditions l'instabilité à long terme /\ atteint : 90 ns 39 (+ 45 ns). 70 14007 2085411 19 A titre de comparaison, cette instabilité est approximativement celle d'une seule bascule monostable utilisée comme circuit à retard dans un transpondeur classique- . Enfin, x étant une valeur aléatoire comprise entre O et 1, le "jitter" dû g 5 à la quantification est égal à _a, soit ici 40 ns. 2 Le retard quantifié = (k - 1 + p) Q& peut être réglé en jouant sur les valeurs de k et p. Il est difficile de réduire k à une valeur inférieure à quatre par exemple, car il est nécessaire que toutes les opérations successives de 10 décodage d'une part, d'inscription dans le registre 6 du code de réponse d'autre part, aient eu le temps de se produire entre l'apparition de la seconde impulsion de la paire d'interrogations à l'entrée e^ de la bascule 43 et le passage à l'état "l" de la bascule 49. Si l'on veut un retard faible, on prendra pour la connexion aux entrées 15 de pendule H du registre 6, la sortie Q du diviseur 50 qui commute la première de "O" à "l" (p = 1, par exemple). Si l'on veut un retard plus élevé, on prend la sortie Q qui commute la deuxième, la troisième et ainsi de suite jusqu'à la r. ème j dans ce dernier cas, le retard interne atteint une valeur : (k - 1 + r) © . ■"* a. Pour obtenir un retard encore plus grand, on prendra cette fois les sorties 20 Q du diviseur 50 ; la première commutant de "0" à "l" au temps r© après la â> sortie Q associée, donne un retard : (k - 1 + r) © et la g. ème, un retard : (k - 1 + r + p) O . a Il est possible d'accroître la valeur du retard interne de multiples du pas © = 2r© en introduisant un, deux, trois etc.. étages supplémentaires entre le O ci 25 premier et le deuxième étages du registre 6 ; les entrées C des étages ajoutés sont réunies à l'entrée C du premier étage, la disposition des circuits étant par ailleurs inchangée. D'une façon générale, en combinant les moyens qui viennent d'être cités, on peut obtenir, pour la partie "quantifiée" du retard interne, n'importe quelle 50 valeur multiple de © , à partir de la valeur nominale k© . a a Lorsque l'espacement entre les fronts avant des deux impulsions successives du train de réponse est un multiple entier de la largeur desdites impulsions, on peut diminuer l'instabilité du temps de retard interne en supprimant la porte 36 de la figure 1 et en prélevant directement les impulsions du train de réponse 35 à 1a- sortie Q du premier étage du registre 6. C'est ce qui se produit notamment dans le cas des répondeurs utilisés dans les systèmes ATC où, compte tenu des tolérances admises sur la largeur des impulsions (0,45 ±0,1 ^us), celle-ci peut être prise égale au tiers de l'espacement qui vaut 1,45 ± 0,1 jus. La figure 6, limitée aux seuls éléments utiles à la compréhension et repre-40 nant les symboles et la numérotation déjà employés dans les figures 3 et 4j- 70 14007 2085411 20 représente un dispositif conforme à l'invention dans lequel l'écartement des impulsions du train de réponse est le triple de leur largeur (respectivement 0,48 ^us et 1,45 yus. Le diviseur synchrone 50, très schématisé, divise ici par six la fréquence 5 de l'horloge primaire 46 ; le pas de la pendule de codage du registre 6 est donc : 6© . a Dans le registre 6, les étages, à partir du deuxième inclus, sont groupés par trois, l'entrée P du premier de chaque groupe étant seule reliée par un fil 29 à une porte "NI" 28 de la matrice de codage ; on constate donc que seul un 10 étage sur trois porte l'information de présence ou d'absence d'une impulsion dans le train de réponse. Comme on l'a décrit plus haut en s'aidant des figures 3 et 4, la transition de "0" à "l" de la sortie Q du compteur 50 vient, via le fil 35, faire avancer d'un rang vers la droite tous les états inscrits dans lo registre 6. Le front 15 avant de l'impulsion du train de réponse apparaît sur le fil 34. A la seconde impulsion de cadence 9 = 69 , tous les états progressent C Q. encore d'un rang vers la droite et la sortie Q du premier étage de 6 revient à l'état "0". La première impulsion est alors fermée et bien calibrée. Les impulsions suivantes apparaissent sur le fil 34 selon le même processus. 20 Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. 70:14007 2085411 21 ■ REVENDICATIONS 1°) .Transpondeur comprenant en cascade comme il est connu : - tin récepteur d'impulsions d'interrogation portées par un.signal à radiofré-quence qui donne à sa sortie des impulsions en vidéo fréquence:; 5 - un décodeur qui offre une première voie de pénétration aux impulsions en vidéo fréquence appliquées à son entrée et détecte celles qui correspondent à une paire d'impulsions espacées suivant un mode d'interrogation convenu et engendre alors un signal .caractéristique de reconnaissance d'une interrogation ; - un codeur de réponse constitué par : un mémoire de codage portant les digits 10 de la réponse codée associée à chacun des modes d'interrogation ; un organe de codage dans lequel sont transférés les digits de la réponse codée inscrite dans la mémoire, chaque fois qu'une impulsion de transfert propre à chaque mode d'interrogation convenu est appliquée convenablement à cette mémoire ; une pendule de codage de pas ©c mise en marche à partir d'une impulsion de déclenchement de 15 réponse et qui rythme la-création, à la sortie de l'organe de codage, des impulsions de réponse en vidéo fréquence j . - des moyens pour émettre sur me porteuse à radiofréquence les dites impulsions de réponse ; ledit transpondeur étant caractérisé en eè que î 20 - il inclut un dispositif auxiliaire à retard quantifié, dont le fonctionnement est rythmé par ■une horloge de pas 9& beaucoup plus faible que 9^, dont l'entrée est commune avec celle du décodeur et qui présente aux impulsions en vidéo fréquence une seconde voie de pénétration, la progression ultérieure dans cette seconde voie n'étant autorisée, grâce à une porte commandée par le signal de 25 reconnaissance d'une interrogation,que si l'impulsion qui/pénètre est la seconde de la paire d'interrogation ; - le retard quantifié du dispositif auxiliaire entre son entrée et sa sortie, où apparait l'impulsion de déclenchement de réponse,est un multiple de 9 ; â> - la pendule de codage est mise en marche en synchronisme avec l'apparition de 50 l'impulsion de déclenchement à la sortie du dispositif auxiliaire. 2°) Transpondeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire à retard comporte : - un registre à décalage dit "rapide" de k étages propre à faire avancer me impulsion-mère formée à son entrée à la cadence © , les k étages se décomposant a 55 en un groupe d'étages d'amont et un groupe d'étages d'aval ; - des premiers moyens, constitués par me première bascule bistable, pour appliquer avec m retard très faible à l'entrée du premier étage d'amont du registre rapide les impulsions en vidéo fréquence en vue de former me impulsion- mère de largeur au plus égale à 9 ; a 40 - des seconds moyens commandés par le signal de reconnaissance d'une interroga 70 14007 2085411 22 tion et agissant sur une entrée du premier étage d'aval du registre rapide pour autoriser la progression de l'impulsion-mère dans les étages d'aval, lorsque l'impulsion appliquée à l'entrée du premier étage d'amont est celle de référence d'une interrogation reconnue ; . - ■ ■ 5 - des troisièmes moyens pour prélever l'impulsion-mère lorsqu'elle apparait sur la sortie d'un des étages d'aval et.la transformer en l'impulsion de transfert appliquée à la mémoire de codage ; - des quatrièmes moyens commandés par l'apparition de l'impulsion-mère sur la sortie du dernier étage d'aval du registre rapide pour engendrer l'impulsion de 10 déclenchement de réponse au temps qui suit l'arrivée de l'impulsion de référence à l'entrée du premier étage d'amont du registre rapide et engendrer ensuite de façon synchrone les autres impulsions de la pendule de codage avec un pas ©c multiple de ©a- . . 3°) Transpondeur suivant la revendication 2, dont les seconds moyens du 15 dispositif auxiliaire à retard sont caractérisés en ce que : - ils comportent un ensemble de deuxièmés bascules bistables à raison d'une bascule par mode d'interrogation convenu ; - l'entrée d'inscription de chacune des deuxièmes bascules reçoit le signal caractéristique de reconnaissance du mode d.'interrogation correspondant ; 20 - les sorties desdites deuxièmes bascules sont réunies à travers une porte de réunion à l'entrée de mise à zéro du premier étage d'aval du registre rapide, l'apparition du niveau logique "l" sur cette entrée de mise à zéro autorisant la progression de l'impulsion-mère dans les étages d'aval dudit registre. 4°) Transpondeur suivant la revendication-3 dont les troisièmes moyens du 25 dispositif auxiliaire à retard sont caractérisés en ce que : - ils comportent 1'ensemble des deuxièmes bascules mises en oeuvre dans les seconds moyens et un ensemble de portes à coïncidence à raison d'une deuxième bascule associée à une porte à coïncidence par mode d'interrogation convenu ; - la sortie de chacune des deuxièmes bascules est connectée à l'une des deux 30 entrées de la porte à coïncidence assoeiée ; - les deuxièmes entrées de 1'ensemble des portes à coïncidence sont connectées à la sortie du dernier étage aval du registre rapide ; - le signal apparaissant à la sortie d'une des portes à coïncidence constitue l'impulsion de transfert du mode d'interrogation correspondant, et il est appli- 35 que grâce à une connexion directe à la mémoire de codage ; - la sortie de chaque porte à coïncidence est connectée à l'entrée d'effacement de la deuxième bascule associée* pour remettre à zéro la sortie de ladite bascule lorsque l'impulsion de transfert apparait. 5°) Transpondeur suivant la revendication 2, dont les quatrièmes moyens du 40 dispositif auxiliaire à retard sont caractérisés en ce que : 70 14007 23 2085411 - ils comportent d'une part, un diviseur synchrone à r étages comprenant chacun deux sorties complémentaires et dont les entrées d'horloge sont alimentées par l'horloge de pas 8 et, d'autre part, une troisième bascule bistable dont l'entrée d'inscription est connectée à la sortie du dernier étage d'aval du re- 5 gistre rapide et la sortie connectée à des entrées de mise à zéro du diviseur, le changement d'état de cette troisième bascule libérant le fonctionnement du diviseur par application du niveau logique "l", sur ces entrées de mise à zéro ; - le choix de celle des 2r sorties du diviseur où est prélevée l'impulsion de déclenchement de réponse détermine la valeur du retard T^ qui peut, 10 selon ce choix, prendre toutes les valeurs multiples de © depuis k© jusqu'à (2r + k) ©a î - le nombre r d'étages du diviseur détermine le pas ©q de la pendule de codage qui vaut 2r© ; a - la deuxième bascule est remise à zéro par un circuit à retard conventionnel 15 un certain temps après la fin de l'émission de la réponse codée pour bloquer le fonctionnement du diviseur. 6°) Transpondeur suivant les revendications 4 et 5 dans lequel le décodeur et l'organe de codage utilisent un même registre à décalage lent dont le fonctionnement est rythmé, tantôt par me pendule de décodage de pas 0^ , tantôt 20 par la pendule de codage de pas ©Q , caractérisé en ce que : - le nombre d'étages du registre lent utilisé pour le codage est égal au nombre maximal de digits de la réponse codée, plus un ; - la sortie du premier étage aval du registre rapide est connectée à des entrées de remise à "zéro" des étages du registre lent, à l'exclusion du premier étage ; 25 - les étages successifs du registre lent, à l'exclusion du premier, ont des entrées de remise à "un" connectées aux sorties successives de la mémoire de codage pour introduire simultanément, sous l'effet de l'impulsion de transfert, les digits de la réponse codée dans le registre lent ; - le premier étage du registre lent possède une entrée de maintien à zéro qui 50 est connectée à celles du diviseur synchrone de façon à libérer le fonctionnement en organe de codage du registre lent en même temps que celui du diviseur. 7°) Transpondeur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que : - le pas de la pendule de codage 0 = 2rô est égal à l'espacement entre deux O a impulsions de la réponse codée ; 55 - la sortie du premier étage du registre lent et l'une des sorties du diviseur synchrone sont connectées respectivement aux deux entrées d'un circuit à coïncidence à la sortie duquel apparaissent les impulsions de la réponse codée ; - la largeur de chaque impulsion a une valeur multiple de 0 comprise entre SL © et (2r - 1)9 déterminée par le choix de ladite sortie du diviseur synchrone, a a 70 14007 2085411 2k 8°) Transpondeur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que: - le pas de la pendule de codage ô = 2r© est égal à la largeur de chaque im- C & pulsion de la réponse codée ; - l'espacement entre deux impulsions est un multiple j de 8^ ; 5 - le nombre d'étages du registre lent utilisés pour le codage est égal à j fois le nombre maximal de digits de la réponse codée, plus un ; - ces étages à l'exclusion du premier, sont assemblés par groupes successifs de j, et seuls les étages de tête de chacun des groupes ont leurs entrées de remise à "un" connectées aux sorties successives de la mémoire de codage, les autres, étages 10 ayant leurs entrées de remise à "un" non utilisées. - les impulsions du train de réponse apparaissent à la sortie du premier étage du registre lent au rythme j©c.