Brevet FR2072107A1 — publié le 19710924

La présente invention concerne une technique de détection, d'erreurs pour transmission pré-codée à multi-niveaux. La vitesse maximum à laquelle des données digitales peuvent être transmises d'une manière intelligible par un canal passe-bande limité dépend des 5 effets de l'interférence inter-symbôle à l'intérieur du canal. Lorsque des signaux puisés représentant oes digits ou d'autres symboles sont transmis par le canal, chaque impulsion délivre certains composants de signaux répartis en temps, qui, à moins qu'ils -ne soient rendus inefficaces, peuvent interférer avec la transmission d'une ou plusieurs impulsions successives, si les im-10 pulsions sont espacées d'une valeur inférieure à une valeur critique. Une technique bien connue permettant la réduction de l'espacement de temps autorisé entre des signaux digitaux successifs est celle du "codage en niveau corrélatif" (également connue sousd'autres noms tels que "transmission en réponse partielle", ou "modulation digitale"], dans laquelle chaque 15 signal est combiné avec une fonction quelconque d'un signal transmis précédemment dans cette séquence. Ceci peut être réalisé, par exemple, par une opération de modulation dans laquelle chaque signal de digit dans la séquence transmise est ajoutée algébriquement à l'inverse retardée en temps d'un signal de digit transmis deux périodes d'impulsions plus tôt. En utilisant cette 20 méthode de codage et en tolérant une valeur commandée d'interférence, on peut obtenir une augmentation substantielle de la vitesse de transmission. Bien que le codage de niveau corrélatif augmente la vitesse de transmission il présente quelques inconvénients inhérents. Premièrement, il provoque une augmentation du nombre de niveaux de signaux qui passe de m niveaux à la 25 source à un nombre plus important de m niveaux à l'extrémité réceptrice du canal. Ainsi, le type de codage décrit ci-dessus provoque l'augmentation du nombre de niveaux de signaux possibles de m à 2m-1. Si, par exemple, la séquence originale ne comporte que deux niveaux de signaux, +1 et 0, l'opération de modulation peut alors produire des signaux à l'un des trois niveaux +1, 0 30 et -1 respectivement. D'une manière similaire, une séquence à trois niveaux originale peut comprendre jusqu'à 5 niveaux de signaux après codage. L'augmentation- tîu nombre de niveaux des signaux disponibles en raison du codage corrélatif n'est pas considérée comme un inconvénient sérieux comparé à l'avantage que représente vitesse de transmission numérique augmentée, cependant, 35 et cet aspect du codage de niveau corrélatif n'est indiqué ici qu'en raison de son influence importante sur la présente invention. Un deuxième inconvénient du codage de niveau corrélatif consiste dans le fait qu'il peut provoquer la propagation d'erreur de transmission. Ainsi, si un digit particulier est transmis incorrectement, cette erreur unique peut 40 être propagée comme une chained'erreurs dans la séquence décodée à l'extrémité BAD O^GINAJ. s 70 41277 2 2072107 réceptrice du système. Ceci, en lui-même, n'est pas considéré comme un problème sérieux, en raison du fait que la propagation des erreurs peut être éliminée par des"techniques de pré-codage connues. Cependant, le. pré-codage n'éliminera pas les erreurs de transmission non propagées particulières. De plus, l'uti-5 lisation de ces techniques de pré-codage a encouragé l'utilisation de méthodes de décodage qui ne présentent pas la possibilité de détecter des erreurs de transmission. Un objet de la présente invention est l'amélioration du fonctionnement des systèmes de codage de niveau corrélatif de façon que des erreurs de transmis-10 sion puissent être détectées d'une manière simple et rapide qui ne nécessite pas une modification importante de la conception du système classique. Pour atteindre cet objectif, l'invention utilise une propriété spéciale du procédé de codage de niveau corrélatif qui n'a pas été jusqu'à ce jour reconnus ou proposée dans ce but. Si toutes les séquences de m niveaux pos-15 sibles sont codées corrélativement en séquences, de.pi niveaux plus élevé, ce procédé n'épuisera pas le nombre total de séquences de niveaux qui pourraient être théoriquement formées, indépendamment du nombre de séquences de ff niveaux codées. D'une autre façon il y.aura toujours quelques séquences de m niveaux qui n'auront pas pu naître comme séquences à partir de m niveaux ■ * 4 •• ' " " ' 20 dans le schéma de codage particulier utilisé. Des séquences de M.niveaux dans cette catégorie particulière ne peuvent avoir leur origine que comme séquences à niveau plus grand que m. Donc, si une transmission reçue contient des séquences de M niveaux de.cette catégorie, l'une des deux choses suivantes est indiquée : soit la équence originale contenait des signaux non seulement 25 dans les m niveaux autorisés mais dans d'autres, soit il y avait une erreur quelconque dans la transmission qui la fait maintenant apparaître comme si la séquence originale comportait non seulement les m niveaux autorisés mais d'autres. Puisque le cas précédent ne peut pas.être régit dans un système donné quelconque à (exclusion d'un mauvais fonctionnement rare du codeur 30 lui-même), la dernière proposition peut alors être acceptée comme vraie. La méthode classique de décodage d'une séquence codée corrélativement ne permet pas de reconnaître et de tirer avantage de la propriété indiquée précédemment. La présente invention, d'autre part, utilise ce principe par une méthode de décodage progressif de la séquence, reçue. D'abord, elle dérive 35 ou construit la séquence d'entrée qui aurait été exigée d'une manière hypothétique pour générer la séquence qui fût réellement reçue, en supposant que le canal de transmission a été actionné correctement. Si cette séquence dérivée comporte plus que le nombre permis de niveaux de signaux d'entrée, ceci est alors une indication positive que le canal ne fonctionnait pas correctement 40 pendant la transmission de cette séquence, introduisant par là une erreur BAD ORIGINÂk 70 41277 3 2072107 dans le message. Bien que cette méthode ne peut pas détecter toutes les erreurs de transmission pouvant se produire, elle détecte toutes les erreurs pouvant être détectées par l'exploitation de la redondance inhérente des séquences de sortie de M niveaux. 5 Le dispositif nécessaire pour convertir la séquence reçue en une séquence précodée hypothétique et pour détecter le nombre de niveaux d'entrée,est d'une conception relativement simple et n'augmentera pas d'une manière substantielle le coût du système, en comparaison des bénéfices obtenus. Cette méthode de détection d'erreurs ne détermine pas réellement la position de l'erreur dans 10 la séquence ou ne la corrige pas lorsqu'elle est trouvée, mais il y a d'autres méthodes disponibles pour réaliser ceci, une fois que la présence d'une erreur a été détectée. Dans de nombreux cas, il est suffisant de savoir qu'une erreur existe quelque part dans la séquence de façon qu'une partie du message puisse être retransmise par exemple. 15 Ainsi, la présente invention utilise la redondance inhérente du procédé de codage de niveau corrélatif pour permettre la détection des erreurs de transmission suivant une manière nouvelle qui ne nécessite pas des modifications compliquées et onéreuses du système de base. L'amélioration principale consiste en l'utilisation d'une méthode de décodage à deux étaes dans laquelle la 20 logique de décodage du premier étage ne réduit pas le nombre de niveaux qui peut être occupé par le signal décodé. Des niveaux en supplément au nombre permis seront manifestés si la logique de décodage exige cela, et simplement par la détection de l'existence de ces niveaux superflus, le dispositif de décodage détectera ainsi la présence d'erreurs de transmission. Le décodage final du 25 signal reçu ne se produira pas tant que cette recherche d'erreur n'aura pas été effectué. La figure 1 est un schéma représentant un type classique de système de codage de niveau corrélatif. La figure 2 est un schéma représentant un système de codage de. niveau cfs 30 corrélatif amélioré qui incorpore le principe la présente invention. La figure 3 représente une modification du système amélioré représenté dans la figure 2. Les figures 4 et 5 représentent plus en détails la réalisation de certaines parties du système modifié représenté dans la figure 3. 35 Une réalisation préférée de la présente invention est représentée dans la figure 2 et une modification de ladite invention est représentée dans les figures 3-5. Avant de décrire ces réalisations en détails, l'attention est cependant attirée sur la figure 1, qui représente le type de système de codage de niveau corrélatif utilisé communément avant la présente invention. Une 40 comparaison des figures 2 et 1, en particulier, à l'extrémité réceptrice ou de 70 41277 4 2072107 décodage du système, montrera rapidement l'amélioration principale apportée par la présente invention. Pendant toute cette description, on se référera à diverses séquences de digits repérés ACD), par exemple, qui représente un polynôme de la forme 00 ~ ' 5 £ a^D1, où D est un opérateur de retardement. En d'autres termes, toute 1 =o séquence de digits donnés peut être considérée comme une série exponentielle 2 3 de la forme ACD) = a + a D + a D + a„D dans laquelle l'exposant O i «J de chaque terme exponentiel représente sa position de temps relative dans la séquence. Ceci sera expliqué plus en détails par la suite. D'une manière 10 similaire, on se référera également à une fonction de transfert G (D) caractérisant le schéma de codage de niveau corrélatif,.laquelle fonction peut - Ni etre exprimée comme un polynome de la forme y g. D , où N est Un nombre 2 fini. i=o Dans le type classique de système de codage de niveau corrélatif repré-15 senté dans la figure 1, une séquence d'entrées de m niveau ACD) est appliquée à un pré-codeur 10, qui la transformé en une séquence de m niveau différente BCD), le rapport entre ces deux séquences étant expliqué présentement. Le but du précodage, comme expliqué ci-dessus, est d'éviter la propagation d'une chaine d'erreurs à partir d'une erreur unique dans la transmission reçue, cette 20 phase de pré-codage étant nécessaire dans tout système de codage de niveau corrélatif. Un codeur corrélatif 12 transforme la séquence de m niveau BtD) en une séquence de niveau plus élevé CCD) en vue de sa transmission par le canal 14 à passe-bande limitée. Mathématiquement, comme on l'expliquera plus tard, le 25 codage de niveau corrélatif provoque l'application de la séquence de m niveaux B CD) dans le codeur 12 afin d'y être.multiplié par une fonction de transfert G(D), produisant ainsi une séquence résultante CCD) qui contient M niveaux'. - Après avoir été transmis par le canal 14, l'information numérique com-30 muniquée sort comme une séquence de M niveaux C'CD), qui peut ou peut ne pas être identique à la séquence transmise CCD), suivant que le canal 14 est ou n'est pas actionné correctement à tout moment pendant la transmission de la séquence. Avec l'information précodée, il est possible de décoder la séquence reçue C'CD) par un procédé très simple qui implique l'utilisation 35 d'un détecteur "M0D m" 16 qui tranforme la séquence de M niveaux C'CD) directement en une séquence de m niveaux A'CD), présumée identique à la séquence d'entrée originale ACD). Malheureusement, le système classique représenté dans la figure 1 ne détecte pas automatiquement toute différence entre la séquence de sortie A*(D) et la séquence d'entrée ACD) qui peut avoir été 70 41277 5 2072107 introduite par le bruit de canal pendant la transmission de la séquence. Un but de la présente invention est de fournir une indication automatique d'une telle erreur chaque fois qu'elle se produit. La présente invention n'exige pas nécessairement une modification quel-5 conque de l'extrémité de transmission du système pour atteindre l'objectif indiqué précédemment. Ainsi, comme représenté dans la figure-2, le précodeur 10,1e codeur corrélatif 12 et le canal 14 peuvent, si on le désire, être identiques aux éléments numérotés correspondants du système classique représenté dans la figure 1. A l'extrémité réceptrice du système, cependant, le 10 détecteur 16 est remplacé par un premier décodeur 16 et un deuxième décodeur 20 disposé en série. Le décodeur 18 est un filtre inverse qui transforme la séquence de M niveaux C*CD) en une séquence intermédiaire B'CD) qu'on présume identique à la séquence précodée de m niveaux BCD), mais qui, ne peut comprendre plus de m niveaux. Si la séquence intermédiaire B'CD) contient tout niveau 15 autre que les niveaux d'entrée permis, ce fait est détecté par un détecteur de niveau 22 qui délivre alors un signal d'erreur approprié. La séquence intermédiaire B'CD) est transformée par le décodeur 20 en une séquence de sortie A'CD) qui est considérée comme identique à la séquence d'entrée originale ACD) uniquement dans le cas ou aucun signal d'erreur n'a été délivré par 20 le détecteur de niveau 22. Le système pourrait être disposé de façon qu'un signale!'erreur annule le message reçu et demande une retransmission de ce message. En utilisant la notation décrite précédemment ici, on peut représenter chaque séquence de digit traitée par le système de la figure 1 ou de la figure 25 2 comme un polynôme en puissance de D, l'opérateur de retard. Par exemple, supposons que la séquence d'entrée ACD) est une séquence binaire Cc'est-à-dire une séquence- à deux niveaux) composée des digits 1100101 qui doivent être transmis dans l'ordre indiqué. Cette séquence peut être vue comme une série 2 3 4 exponentielle ou comme polynôme a^ + a^D + a^p + a^D + a^D + dans 30 laquelle les divers termes de puissance ont les coefficients suivants : a = 1 o 31 " 1 - a2 = 0 • a3 = ° 35 . - a4 = 1 • a5 = 0 a6 = 1 En éliminant les coefficients qui ont des valeurs nulles, la séquence ACD) 4 6 indiquée précédemment se réduit à : 1 + D + D +D, dans laquelle l'exposant 40 de chaque terme de puissance indique sa position en temps dans la séquence. 70 41277 6 2072107 Dans une -Forme bien connue du codage de niveau corrélatif qui est utilisé pour réduire l'interférence inter^symbôle dans des canaux d'un type utilisé 2 communément» la fonction de transfert G CD 3 est 1-D .Le précodeur-10 figure 1 ou figure 2, multiplie la séquence d'entrée A(D) par l'inverse de la fonction 5 de transfert, c'est-à-dire par 1/GCD), ce qui veut dire qu'il divise ACD) par GCD), et il.. exprime le résultat sous- la forme "MOD m", écartant t.out sauf le reste de niveau m de chaque coefficient dans la série résultante*. Ainsi, 4 6 par exemple, le résultat de la division de la séquence 1 + D + D.- + D par 2 2 3 4 5 6 1-D , exprimé comme un quotient vrai, serait 1 + D + D .+ D +2D + D +D 10 + ...... Cependant,, si m = 2, cette série de quotient lorsqu'exprimée sous 4 la forme "MOD m", manquera d'un terme D puisque le coefficient "2" se réduit ' à 0 dans la notation "MOD 2". Donc, dans ls cas où m = 2, une séquence d'entrée .ACD) = 1.100101 produit une séquence précodée BCD) = 1111011 à la sortie du précodeur 10. . 15 Lé fonctionnement du précodeur 10 pour une fonction de transfert supposée 2 G(D) = 1-D peut être exprimé d'une-manière équivalente par la relation suivante : bk = ak + bk-2' M0D m* où b, et a respectivement, sont les k-nième termes des séquences A(.D) et BCD), K K 20 figure 1 ou figure 2. En considérant maintenant le fonctionnement du codeur corrélatif 12, cette unité-multiplie la séquence précodée BCD); par la fonction de.transfert G CD) et exprime le résultat comme un produit vrai, en utilisant jusqu'à M niveaux 2 de valeur discrète dans ce but. Ainsi, si GCD) =■ IrD , comme supposé ci-dessus, 25 et BCD) = 1111D11, la séquence résultante CCD) à la sortie du .codeur 12 serait CCD) = 1100-1-01...., une séquence occupant les trois niveaux de valeurs 1, 0 et -1.-Donc une séquence de 2 niveaux.peut être transformée en une séquence de trois niveaux par.le codeur 12 suivant la composition particulière de la séquence de deux niveaux. • 30 Le fonctionnement du codeur 12 pour la fonction de transfert supposée 2 1-D peut être exprimée d'une manière équivalente par la relation ; c = b - b -, où c. et b. respectivement sont les k-nième termes K K K K terme des séquences CCD) et BCD). En général* une séquence ayant m niveaux peut être corrélativement codée 35 en une séqbence ayant un plus grand nombre de niveaux, M, ou un nombre de niveaux inférieur à M. Comme corollaire de ceci, il y a de nombreuses séquences de PI niveaux qui peuvent résulter du codage des séquences ayant plus de m niveaux. Pour cette description, on suppose que le codeur 12 fonctionne parfaite-40 ment à tout moment. Cependant, le canal 14 au travers duquel la séquence 70 41277 7 2072107 codée C(D) est transmise, est susceptible d'erreurs transitoires occasionnelles si bien que la séquence C'CD) reçue du canal 14 ne correspond pas nécessairement exactement à la séquence CCD) qui a été transmise par le canal. La présente invention est basée sur l'observation que, dans de nombreux 5 cas, la réceptiond'une transmission erronée est facilement détectable si l'on connaît le nombre de niveaux qui seraient nécessaires dans une séquence d'entrée hypothétique B'(D) pour produire si le canal était sans erreur la séquence de sortie codée corrélativement C*CD) qui est effectivement reçue du canal 14, Si un niveau quelconque dans B'{D) est eh dehors de la gamme 10 permise de m niveaux, ceci est une indication positive d'une erreur de transmission car aucune séquence d'entrée autorisée n'aurait contenu un tel niveau. Cependant, le simple détecteur "MOD m" 16 figure 1 qui est utilisé dans le système de codage de niveau corrélatif classique est réduit à une sortie de m niveaux, et même une séquence erronée CrCD) qui ne pourrait 15 logiquement pas avoir résulté du codage d'une séquence de m niveaux sera néanmoins décodée dans une séquence de sortie de m niveaux A'CB) par le procédé de détection "MOD m? La raison pour laquelle un détecteur "MOD m" est utilisé dans les systèmes classiques est que ce détecteur est extrêmement simple et effectue 20 une opération de décodage finale en une phase unique. C'est-à-dire qu'il inverse l'effet combiné des codeurs 10 et 12 en convertissant sinplement chaque digit dans la séquence C'CD) ayant une valeur en dehors de la gamme de m niveaux permise en son équivalent de m niveaux. Par exemple, lorsque m = 2, il est suffisant pour le détecteur MOD m 16 de convertir chaque valeur négative 25 dans la séquence à trois niveaux C'CD) en une valeur positive correspondante dans la séquence à deux niveaux A'CD). Ainsi, un détecteur MOD 2 convertira chaque -1 dans la séquence C'CD) en un +1 dans la séquence A'CD), tandis que des valeurs +1 et 0 dans la séquence C'CD) seront inchangées. Un système incorporant la présente invention, comme représenté dans la 30 figure 2, ne cherche pas à réaliser l'opération de décodage de la manière la plus simple comme le système classique de la figure 1 le fait. Il réalise plutôt sa fonction de décodage suivant une opération à deux phases qui inverse l'opération de codage à deux phases effectuée par le pré-codeur 10 et le codeur corrélatif 12. Ainsi, tandis que le codeur 12 multiplie effee-35 tivement la séquence intermédiaire pré-codée BCD) par la fonction de transfert GCD) afin de produire la séquence codée corrélativement CCD), le premier décodeur 18 divise la séquence reçue C'CD) par GCD) pour produire une séquence intermédiaire B'(D) qui est l'inverse exact de la séquence C'CD). Cette séquence reconstruite B'CD) doit être identique à la séquence précodée BCD), 40 si le canal de transmission 14 est exempt d'erreur. Parmi d'autres choses, 70 41277 2072107 ceci signifie que la séquence B'CD) ne doit pas occuper un niveau de valeur ou de tension quelconque en dehors de la gamme de m niveaux qui était disponible pour la séquence BCD). Si un composant de signal quelconque dans la séquence B'CD) ne doit pas s'étendre à un niveau en dehors de la gamme permise 5 de niveau*, ceci indique qu'une erreur a dû se produire pendant la transmission de la séquence CCD) par le canal 14 (si l'on fait la supposition logique que tous les éléments du système autre que le canal 14 fonctionnent parfaitement). Le fait que la séquence B'CD) a, en un point quelconque, débordé dans un niveau en dehors de la gamme de" m niveaux permise, est détectée par un détecteur 10 de niveau 22 qui comprend essentiellement deux portes à seuil, une pour chaque extrémité, de la gamme de tensions permises, assurant l'alimentation par des circuits OU vers une borne de sortie. La sortie du détecteur de niveau 22 est un signal d'erreur qui peut être utilisé soit pour indiquer qu'un message erroné est reçu, soit pour annuler le message reçu et demander une retransmis-15 sion dudit message. Vu que le premier décodeur 16, figure 2, inverse simplement l'opération de codage effectuée par le codeur corrélatif 12, un deuxième décodeur 20 est prévu pour l'inversion de l'opération de codage effectuée par le précodeur 10, produisant ainsi la séquence décodée .finale A'CD), qui est identique à la 20 séquence d'entrée originale ACD.) si aucune erreur ne s'est produite. Au cours de cette opération de décodage finale, si une séquence erronée B' CD) occupant un niveau autre que l'un des m niveaux désignés, doit passer, dans le. décodeur 20, elle sera néanmoins réduite à une séquence de sortie de m niveaux A'CD) ■ en raison du fait que le ..décodeur 20 effectue une conversion M0D m comme 25 partie de sa fonction de décodage. Pour cette raison, on peut souhaiter éviter à une telle séquence B'CD) de passer dans le décodeur 20. Une telle action peut être, réalisée par une modification évidente du système représenté dans la figur re 2 .modification qui nesera pas,représentée ipi. Bien -que la combinaison illustrée ne détecte pas chaque erreur de trans-30 mission possible, elle détectera toutes les erreurs qui peuvent être détectées en raison de la redondance inhérente du codage de niveau corrélatif. Cette disposition:prendra en compte un très large pourcentage d'erreurs provoquées par une transmission défectueuse. Un exemple de fonctionnement typique sera maintenant décrit pour GCD) = 2 35 1-D et une séquence d'entrées ACD) ayant trois niveaux Cc'est-à-dire m = 3). Ceci pourrait être une séquence d'entrée originale, ou pourrait être une séquence résultant d'une transformation de niveaux 2 à 3 préliminaire, effectuée par un moyen approprié Cnon représenté). Dans le tableau représenté ci-dessous, et intitulé tableau I, le symbole a^ représente le nième digit 40 de la séquence: d'entrée ACD), figure 2j bn représente le digit correspondant 70 41277 9 2072107 représente le digit corres- et Les symboles c b ' n n représentent des digits de séquences C'(D), B'(D) et A'(D) qui sont de la séquence intermédiaire précodée BCD) pondant de la séquence codée corrélativement C(D). a r formées aux étages successifs dans l'extrémité réceptrice du système représenté dans la figure 2. TABLEAU-I b = a + b ^ CMOD 3) n n n-2 C « b -b n n n-2 10 c ' n b 1 = c ' + b _' n n n-2 -10 11-1-1-10 -10 0 1 -1 0 1 -2 -1 2 2 0 -1 0.0 -2 -10 1-2-1 (-2) 2 0 -10 0-2 -110-1 -1 C-3) 1-3 0-3 0 -5 a '= b '-b 'CM0D 3) 1 n n n-2 -1 0 1 1 -1 (1) -1 0 -10 0 1 Dans le tableau ci-dessus, le digit entre parenthèses C-2) dans la rangée c ' est supposé résultant d'une erreur qui se produit pendant la transmission n 15 d'un digit c de valeur + 2. (On doit garder à l'esprit que le nombre permis n de niveaux d'entrée dans ce cas est 3, de façon que la séquence codée puisse occuper un nombre de niveaux différents pouvant atteindre 5). Lors du décodage par le premier décodeur, 18, figure 2, le digit transmis par erreur c^ =-2 est transformé en digit b * = - 3 entre crochets. Ce digit est rapidement n 20 détecté comme une valeur fausse car il n'occupe pas l'un des trois niveaux de valeur permis + 1,0 et - 1. Donc, lorsque le décodage est complet, cet élément de la séquence apparaîtra comme la valeur a^' = (+1), qui diffère de la valeur originale a = -1. n Dans l'exemple décrit ci-dessus représenté dans le tableau 1, l'erreur 25 se manifesta par l'apparition d'un niveau superflu dans la séquence de digits b simultanément avec l'apparition de l'erreur dans la séquence de digits n c '. Ceci n'est pas nécessairement vrai dans tous' les'cas. Le tableau 2 n ci-dessous représente une situation dans laquelle l'apparition du niveau superflu dans la séquence de digits bn'fcomme indiqué par la valeur entre 30 crochets -2) est retardée par rapport à l'apparition de l'erreur (1) dans la séquence de digits c^". Donc, on n'est pas toujours capable de noter l'erreur dans la séquence simplement en déterminant le moment où le nombre de niveaux intermédiaires devient excessif. Cependant, le signal d'erreur produit par le système marque le dernier point dans la séquence où l'erreur peut s'être 70 41277 2072107 produite. TABLEAU- II c " 1 -10 1 -2 -1 C1Î 2 0 -1 0 0 -2 - n . - . . ' ■b " = c " + b " i' -1 1 0 -1 -1 0 1 0 0 0 0 C-2J n n . n-2 - . . a " = b b " CM0D3)1 -10 1 1 -1 (1) -1 0 -1 0. 0 1 n n n-2 5 La figure 3 est une représentation générale d'uri système modifié dans lequel les fonctions du précodeur 10 et du codeur corrélatif 12, figure 2, sont combinées dans un réseau de codage unique 26. tandis que les fonctions du premier décodeur 16, du second décodeur 20 et du détecteur de niveau 22 sont combinées dans un réseau de décodage unique 28. Lés circuits internes 10 des unités 26 et 28 seront maintenant décrits. Dans, tout système de communication pratique de ce type, on reconnaîtra que, bien que des signaux numériques sont transmis par le canal 14, leurs niveaux respectifs peuvent dévier quelque peu des niveaux établis nominalement pour les diverses valeurs numériques. Afin de restaurer les tensions de signaux à leurs niveaux corrects, un 15 répartiteur de niveaux 30 de conception classique est interposé entre le canal 14 et le réseau de*décodage 28. L'unité 30 Consiste en un dispositif de déclenchement à seuil gradué de manière discrète qui fixe les limites de tension supérieures et inférieures pour chaque niveau de valeur. Tout signal échantillonné dont l'amplitude tombe entre les limites supérieure et inférieure 20 de tout niveau donné est reconnu comme appartenant à ce niveau. La figure 4 représente la manière suivant laquelle le réseau de codage 26, figure 3, peut être réalisé avec des éléments simples et bien connus tels que des additionneurs numériques, des multiplicateurs numériques et un registre à décalage. On suppose, comme cas général, que la fonction de transfert GCD) 25 utilisée dans le procédé de codage de niveau corrélatif est de la forme gQ + g^0 + g2D.g^DW, dans laquelle N est un nombre fini. Si l'on sait par avance, que gQ a toujours une valeur de 1 et que.quelques uns des autres coefficients à g^ sont toujours nuls, on peut alors éliminer certains des multiplicateurs représentés dans la figure 4. 30 Chaque digit successif de laséquénce de m niveaux d'entrée ACD) est appliqué comme une entrée à un additionneur -32, l'autre entrée à cet additionneur va être décrite. Chaque digit de sortie de l'additionneur 32 Cqui sera identique au digit'd'entrée ACD) pour au moins la première phase du procédé de précodage) est' appliqué par l'intermédiaire d'un détecteur 34 ClOD m, un 35 multiplicateur 36 MOD m qui a un facteur de multiplication égal à 1/g * exprimé sous la forme MOD m. La sortie du multiplicateur 36 est un digit de la séquence précodé'e BCD). À mesure que' chaque digit de la séquence'BCD) est produit, il est appliqué au premier étage d'un registre à écalage 36, ou ligne à retard à 70 41277 11 2072107 prises équivalente, et lorsque chaque digit BCD) successif est produit, le digit enregistré précédemment est décalé d'une position vers la gauche, comme on le voit sur la figure 4, jusqu'à ce qu'il quitte la N nième étage ou étage final de ce registre. Les digits dans les divers étapes du registre à décalage 5 38 sont multipliés respectivement par les multiplicateurs 40^, 40^ etc..., dont les facteurs de multiplication sont g^, g^ etc... Les sorties respectives de ces multiplicateurs sont appliquées en parallèle à un additionneur 42 dont la sortie est appliquée à un multiplicateur 44.Cdont le facteur de multiplication est -1) et également à un additionneur 46. La sortie du multiplicateur 44 est 10 appliquée comme la deuxième entrée à l'additionneur 32 indiqué ci-dessus, la première entrée à cet additionneur étant le digit courant de la séquence d'entrée ACD). Ainsi, chaque digit BCD) qui émerge du multiplicateur 36 peut déterminer partiellement la formation de digits N se succédant dans la séquence BCD), suivant les valeurs respectives des divers coefficients g. On peut 15 montrer mathématiquement que le procédé de soustraction progressif réalisé effectivement par l'application.de la sortie de l'additionneur 42 par le multiplicateur (-1) 44 à l'additionneur 32, en conjonction avec les opérations effectuées par le détecteur MOD m 34 et le multiplicateur 36, est équivalent à la division de la séquence ACD) par la fonction de transfert G(D) et à 20 l'expression du résultat sous la forme MQD m comme la séquence BtD). Chaque digit de la séquence précodée BCD) est maintenant appliqué comme une entrée à l'additionneur 46, l'autre entrée à cet additionneur étant le digit de sortie courant de l'additionneur 42. La sortie de l'additionneur 46 consiste en un digit de la séquence codée corrélativement CCD), quiest une 25 séquence de M niveaux, puisqu'il n'y a pas de conversion MOD m de cette sortie de l'additionneur. Le premier digit de la séquence CCD) sera identique au premier digit e la séquence BCD) et un nombre limité de digits successifs CCD) peut également être identique aux digits positionnés d'une manière correspondante de la séquence BCD), suivant les valeurs respectives des divers coeffi-30 cients g. Au delà de ce point, cependant, la valeur de chaque digit successif dans la séquence CCD) sera déterminée en partie par les valeurs des un à N digits précédents dans la séquence BtD), suivant la fonction de transfert utilisée. On peut montrer mathématiquement que le procédé d'addition progressif effectué par l'application de la sortie de l'additionneur 42 à 1'additionneur 35 46 est équivalent à la multiplication de la séquence précodée BCD) par la fonction de transfert GCD). □n peut d'autre part en déduire que le procédé d'addition progressif effectué par l'additionneur 46 inverse l'effet du procédé de soustraction progressif effectuée précéderrment par l'additionneur 32, ce qui entraine que 40 la séquence codée CCD), lorsque vue dans un format MOD m, sera identique à la 70- 41277 i? 2072107 séquence d'entrés ACD). Cependant» afin de limiter l'interférence inter-symfaôle à l'intérieur du canal 14 à.une valeur conrmandée, la séquence codée corrélativement C(Q) doit, pouvoir demeurer dans son format de M niveaux en passant dans le canal. 5 Les unités .34.-et 36 dans la figure 4 peuvent être remplacées si désiré par une unité de multiplication unique pouvant effectuer une détection MOD m. La figure 5 représente la réalisation du réseau de décodage 28 indiqué de manière globale sur la figure 3«Ce réseau de. décodage est similaire au réseau.de codage de la figure .4, excepté que la partie du réseau .28 qui 10 transforme, la séquence de M niveaux entrante C' CD). en une séquence intermédiaire B'CD) n'est pas réduite à une sortie^de m niveaux. En conséquence, la séquence B'CD) produite par cette partie du réseau de décodage peut occuper plus de m niveaux. S'il en est ainsi, ce fait est détecté par le détecteur de niveau 22, puis fournit alors un signal d'erreur. Le signaldî-erreur peut 15 être utilisé simplement pour donner une indication à l'utilisateur qu'un message contenante une erreur est reçu ou il peut amorcer une action corrective par laquelle le message-erroné est annulé, une retransmission du message étant automatiquement demandée. En se reportant maintenant aux détails du réseau de décodage 28, figure 5, 20 la séquence de M niveaux entrante C'.CD) reçue depuis, le canal de transmission est appliquée comme une entrée à l'additionneur 5D dont la sortie est appliquée par un multiplicateur 1/go"52". La sortie du multiplicateur constituant un digit de la séquence intermédiaire B'CD), est réinjectée au premier étage d'un registre à décalage de N étages 54 pour correspondre aux N valeurs 25 possibles des divers coefficients g de la fonction de transfert GCD) = g° + (SI g^D + ... g^DDans une réalisation particulière où l'on' sait que quelques uns parmi les coefficients g seront toujours nuls, certains étages du registre et leurs multiplicateurs de sortie associés 56 peuvent être éliminés. D'une manière similaire, si l'on sait que g^ aura toujours une valeur de 1, le 30 multiplicateur 52 peut être supprimé. Les sorties respectives des multiplicateurs g 56 àont appliquées à un additionneur 58 dont la sortie est appliquée par un multiplicateur -1 60 à l'additionneur d'entrée50. Ainsi, après qu'un certain nombre de digits de la séquence C'CD) ait passé dans l'additionneur 50 et dans le multiplicateur 52 pour former des digits de la séquence B* CD) 35 suivant les valeurs des divers coefficients g, chaque digit nouvellement produit de la séquence B'CD) peut affecter les valeurs de 1 à N digits successifs dans cette séquence par la boucle de contre-réaction décrite à l'instant. L'effet total de l'opération décrite.impliquant le procédé de soustrac-40 tion progressif effectué par le multiplicateur -1 60 et l'additionneur 50, est 70 41277 13 2072107 de diviser la séquence d'entrée C'CD) par la fonction de transfert GCD) et de produire ainsi une séquence B'CD) qui est l'inverse exact de la séquence C'CD). Une séquencB hypothétique identique à la séquence B'CD), si appliquée comme entrée au codeur corrélatif 12 à la place de la séquence précodée BtD), figures 5 2 et 4 produira la séquence C'CD) reçue réellement par le canal 14, s'il n'y a pas d'erreur. Cette séquence B'CD) ne doit occuper que m niveaux, comme le fait BCD). Si B'CD) s'étend au-delà de m niveaux et si toutes les parties du système autres que le canal 14 sont supposées exemptes d'erreurs, une erreur doit avoir été alors introduite dans le message pendant son passage 10 dans le canal, puisque la séquence de plus de m niveaux B'CD) ne peut pas être-identique à la séquence de m niveaux BCD). Dans ces conditions, le détecteur de niveau 22 produit un signal d'erreur. Si la séquence inversée B'CD) est une séquence de m niveaux Cou même si elle occupe plus de m niveaux, et s'il n'est pas prévu de la supprimer), elle 15 est appliquée comme une entrée à un additionneur 62, figure 5, l'autre entrée à laquelle est appliquée la sortie de l'additionneur 58. Le procédé d'addition progressive effectué par l'additionneur 62 ré-établit effectivement la séquence M niveaux C'CD) reçu du canal de transmission, et cette séquence est alors appliquée à un détecteur MOD m 64 qui la transforme en une séquence de sortie 20 de m niveaux A'CD). Si la transmission a été exempte d'erreur, la séquence de sortie A'(D) sera identiq'ue à la séquence d'entrée originale ACD) figure 2. Les unités 62 et 64 peuvent être combinées. En comparant le réseau de décodage représenté dans la figure 5 avec le simple détecteur MOD m 16 figure 1, utilisé pour le décodage dans le système 25 classique, on peut voir que le décodeur présent comprend plus d'éléments que le décodeur classique utilisé dans les systèmes de codage de niveau corrélatif. Cependant, il présente l'avantage de pouvoir détecter toutes les erreurs détectables qui se produisent pendant la transmission, ce que le système classique ne peut faire. De plus, la conception du circuit représenté dans 30 la figure 5 fait un usage efficace de certains éléments, tels que le registre de décalage 54, les multiplicateurs 56 et l'additionneur 58 qui assurent des fonctions doubles-dans les deux phases du procédé de décodage, permettant ainsi une économie considérable dans la fabrication du dispositif. Une observation similaire peut être faite en ce qui concerne les circuits de codage 35 représentés dans la figure 4, qui offrent une économie similaire qui ne peut être réalisée avec les codeurs classiques. Chaque fois qu'une expression, telle que "séquence de M niveaux" est utilisée ici, on doit comprendre qu'il s'agit d'une séquence qui peut occuper M niveaux. Cela ne signifie pas que n'importe quelle séquence donnée occupera 40 nécessairement tous ces M niveaux disponibles, mais simplement que la séquence 70 41277 14 2072107 fût produits par un procédé particulier, qui, si réalisé d'uns manière alé-toire pendant un temps indéfini, produira au moins quelques séquences qui occuperont le nombre de niveaux indiqué. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins, les caractéristiques essentielles de l'invention, appliquées à un mode de réalisation préférée de celle-ci il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour autant' sortir du cadre de ladite invention. 70 41277 15 2072107 REVENDICATIONS 1. Mode de transmission digital du type dans lequel le codage.d'une séquence de signaux à m niveaux est réalisé en précodant ladite première séquence en une seconde séquence à m niveaux, elle même transfprmée en une troisième séquence à M niveaux par codage corrélatif, ladite fréquence étant transmise, 5 caractérisé en ce que à réception pour permettre une détection d'erreur, on décompose l'opération de décodage normalement réalisable en une seule fois en une première et une seconde opérations, la première opération de décodage consistant à soumettre la séquence à M niveaux reçue à une opération qui réalise l'opération inverse de l'opération faisant passer côté émission de la 10 seconde séquence à la troisième et produit ainsi une séquence pouvant présenter ce dernier cas plus de m niveaux/étant nécessairement indicatif d'une différence entre la séquence reçue et la séquence émise, la seconde opération réalisant pratiquement l'opération inverse de celle faisant à l'émission passer de la première a la deuxième séquence, ce qui redonne en définitive une séquence identique 15 à la séquence d'origine s'il n'y a pas d'erreur de transmission. 2. Circuits permettant la mise en oeuvre du mode de transmission selon la revendication 1 dans le cas où la première séquence définie par un polynôme CO ^ I a.D (D opérateur de retard) est effectivement précodée en la divisant 1 = 0 1 N i 20 par la fonction de transfert G CD) de la forme £ g. , le quotient étant i =o réduit MOD m, où la seconde séquence BCD) ainsi obtenue est multipliée par GCD) pour donnée de la troisième séquence, caractérisés en ce que les circuits de réception comprennent un premier additionneur recevant sur une entrée la séquence reçue, sur l'autre la sortie multipliée par - 1 d'un troisième 25 additionneur, un registre à décalage ayant au moins autant de positions qu'il y a de termes dans GCD), un second additionneur, des éléments appliquant la sortie du premier additionneur multipliée par 1/go sur le second additionneur et sur le premier étage du registre et sur des détecteurs de niveaux détectant l'erreur, un troisième additionneur, des éléments appliquant les 30 éléments du registre multiplié par leurs coefficients respectifs comme entrées au troisième additionneur, des éléments appliquant la sortie du troisième additionneur comme seconde entrée du deuxième additionneur dont la sortie transformée MOD m redonne la séquence d'origine en absence d'erreur. 3. Circuits conformes à ceux de la revendication 2 caractérisés en ce que les 35 circuits d'émission sont rendus similaires à ceux de réception en les constituant par un premier additionneur qui reçoit d'une part la séquence 70 41277 16 2072107 d'origine dite aussi première séquence et d'autre part la sortie multipliée par - 1 d'un troisième additionneur, un registre à décalage ayant au moins autant de positions qu'il y a de données dans G(D), un second additionneur, des éléments appliquant la sortie du premier additionneur exprimé en forme MOD 5 m et multipliée par i/go MOD m comme entrée du premier étage du registre et comme entrée du deuxième additionneur recevant d'autre part la sortie du troisième additionneur et délivrant la séquence à transmettre dite troisième séquence, des éléments appliquant le contenu des étages du registre multiplié par le coefficient correspondant dans G(D) comme entrées sur le troisième 10 additionneur. ..