Brevet FR2133551A1 — publié le 19721201

Dans les systèmes de transmission à canaux multiples à fréquences porteuses sur câble, il est fréquemment nécessaire d'effectuer des corrections périodiques de l'égalisation, le système étant en service, pour compenser les distorsions d'amplitude 5 qui se produisent saisonnièrement sur la ligne, même si ces distorsions ont une faible importance. - On connaît, d'après la littérature, de nombreux types d'égaliseurs variables, par exemple les égaliseurs proposés par Bode (H.W. Bode, Variable Equalizers, ESÏJ 17, 2, avril 1938, 10 P 229), les égaliseurs cosinusoïdaux à écho (H. Gutsche, Einsatz von Echoentzerrern in der Tragerfrequenzlage von Breitband-Ubertragungsstrecken, Erequenz 14/1960, pp. 295-299), les égaliseurs constitués par plusieurs réseaux passifs adaptés entr§4ux en cascade (Oswald et Chalhoub, Equipements de transmission à 12,5 MHz -15 5, l'Egalisation, Câbles et Transmission n° 3, 1962), les égaliseurs en cloche (Endo, Aizawa et Kojima, Watanabe, A Method to Realize a Variable Equalizer, Electronics and Communications in Japan, vol. 52-A n° 4, 1969, p. 189), etc. Bien des systèmes connus ne se prêtent guère à l'utilisa-20 tion particulière ici considérée. En effet,, les égaliseurs du type 'Bode ne permettent pas en général d'obtenir un' grand nombre de réglages indépendants entre eux, à moins de recourir à des solutions compliquées et coûteuses, comprenant plusieurs réseaux dé-saccouplés les uns des autres, avec des frais notables en composants 25 et 1'introduction de fortes atténuations sur la voie de transmission. Les égaliseurs cosinusoïdaux à écho, qui se prêtent par contre à une réalisation avec de nombreux réglages indépendants, et qui permettent donc des réégalisations très précises, impliquent 30 des montages assez coûteux et, en outre, ne permettent pas d'effectuer la correction saisonnière alors que le système est en service, du fait qu'ils doivent normalement être positionnés en recourant à des mesures wobbulées, au cours desquelles il est nécessaire d'interrompre momentanément la transmission. 35 la solution consistant à commander automatiquement ces types d'égaliseurs, le système étant en service, au moyen de mesures effectuées sur un nombre très élevé de fréquences intersti 71 36463 2 2133551 tielles (la signification de ce terme sera spécifiée ci-après) en faisant appel à des groupes de traitement électronique de l'information, est à exclure pour l'application ici considérée, étant donné la grande complexité de réalisation et, en conséquence, le 5 prix élevé. L'invention ici décrite vise à résoudre le problème de la réégalisation des distorsions d'amplitude qui apparaissent sur la ligne, en faisant appel à des types de circuits particulièrement simples et économiques, capables de fournir néanmoins de larges 10 possibilités de correction, avec -une très faible part de bruit introduit. Le dispositif égaliseur variable selon l'invention est du type dans lequel l'opération d'égalisation est effectuée dans le terminal récepteur à l'aide de plusieurs fréquences de mesure, 15 par exemple interstitielles, envoyées sur la ligne par le terminal transmetteur. Il est caractérisé par la présence, en combinaison, des éléments suivants : a) n + 1 quadripôles Eq, ...,K montés en parallèle, Eq étant constitué par un réseau à transmittance constante sur toute 20 la bande transmise, et E^, Eg.^.E étant constitués par des réseaux sélectifs qui laissent passer chacun une ou plusieurs parties de la bande concernée par l'égalisation, centrées tout autour de chacune des fréquences particulières de mesure choisies pour réaliser l'égalisation; 25 b) un dispositif monté sur chacune des unités E^, .. E^, qui permet de régler de façon continue ou pas-à-pas les amplitudes des courants 1^, !£> ••• I à la sortie de ces unités (supposées alimentées en tension) et/ou d'en inverser la polarité ; c) une unité qui reçoit à l'entrée les signaux à soumettre 30 à une égalisation et qui alimente lesdits quadripôles Eq, E^ ... E , cette unité étant constituée par un quadripôle à impédance ,de sortie très basse par rapport aux impédances d'entrée de Eq,E^... K ; n d) xme unité à la sortie de»EQ, E^...En, à basse impédance 35 d'entrée, remplissant la fonction de "noeud" de sommation des courants provenant de Eq, E^ .E . n Ces caractéristiques de l'invention ressortiront plus 71 36463 3 2133551 nettement, ainsi que d'autres, de la description suivante donnée en référence aux dessins annexés qui illustrent, à titre d'exemple non limitatif, quelques formes de réalisation de l'invention. - La figure 1 représente le schéma de principe de l'inven- 5 tion. - Les figures 2a, 2b, 2ç, 2d donnent des exemples de réalisation d'une unité typique .. .K - La figure 3 représente un exemple de réalisation de l'unité Hj(CU). 10 Avant d'en venir à l'étude des circuits représentés sur les figures, il convient d'expliquer ici brièvement la signification du terme "fréquences interstitielles" et le mode par lequel ces fréquences sont généralement mises en application. Un procédé pour effectuer, dans un système de transmission à canaux multiples 15 à fréquences porteuses, des opérations de réglage et de contrôle alors que le système est en service, consiste à envoyer en ligne, depuis l'un des postes terminaux, des fréquences(appelées précisément "fréquences interstitielles") situées dans les bandes libres (on utilise en général les bandes libres constituées par les in-20 terstices existant entre un groupe et l'autre ou entre un supergroupe et l'autre) ; dans l'autre terminal de la ligne sont in-, troduits des instruments de mesure sélectifs dont les indications permettent à un opérateur de reconnaître les conditions de fonctionnement correct de la ligne. 25 On expliquera maintenant la signification des différents blocs de la figure 1 . Le bloc A^ est constitué par un quadripôle caractérisé par le fait qu'il a une impédance de sortie très basse, de façon à pouvoir alimenter en tension les blocs suivants £ Kq, et réaliser ainsi un dé^ca s souplement optimal entre 30 ces blocs. Son mode de réalisation peut être considéré comme connu. Le bloc Kq est constitué par un réseau à transmittance constante ■ avec la fréquence dans toute la bande. Les blocs ..K^ sont des réseaux sélectifs qui laissent passer une ou plusieurs parties de la bande concernée par l'égalisation, centrées autour des fré-35 quences particulières de mesure choisies en tant que fréquences à utiliser pour réaliser l'égalisation (ces fréquences peuvent être par exemple les fréquences interstitielles recommandées par le 71 36463 4 2133551 CCITT) ; un dispositif monté sur chacun des blocs permet de régler, de façon continue ou pas-à-pas, l'amplitude des courants de sottie 1^, et d'en inverser la polarité (on a ici désigné respectivement par 1^ , I2...In les ^courants ■ 5 de sortie de relatifs à une fréquence typique de la bande passante de chaque bloc). Le bloc Ag,caractérisé par une basse impédance, d'entrée, joue le rôle de noeud de sommation des courants provenant des blocs K~, K-...K . 0' t n _ ■ . 10 Le courant Iq à la sortiè de Kq est la composante principa le du signal (en se référant à une fréquence quelconque) à laquelle sont ajoutés vectoriellement les courants de correction 1^, I^.. I . Ces courants varient en fonction de la fréquence et dépendent des caractéristiques des réseaux utilisés dans les différents 15 blocs E] , K2...K , ainsi que de la position donnée au dispositif de réglage et d'inversion de polarité. Avec.un tel système, il est possible d'ajouter à Iq n vecteurs I.j .. . 1^ à phase- pré-établie (j^ ^ (ou(j> ^ + 180°)... C!j> n ou l| ^ + 180°) et à amplitude réglable à volonté, et de provoquer 20 au niveau des bandes transmises les variations de gain.ou d'atténuation requises pour la réégalisation. Une caractéristique du montage proposé consisté en ce que les réglages susceptibles d'être effectués sont désaccouplés . entre eux, en ce sens que les courants à la sortie de chacun des 25 blocs E| , K^...^ ont, pour chaque fréquence, des valeurs d'amplitude et de phase qui sont déterminées uniquement par les caractéristiques du bloc lui-même et qui ne dépendent pas des valeurs des courants ou des positions de réglage existantes dans les autres blocs: 30 C'est-à-dire que le système présente n degrés de liberté indépendants entre eux. Sur la figure 2a est reproduit le schéma de l'un des blocs K. (avec j = 1 , 2...n). 3 Le quadripôle H. (OJ ) contient un réseau sélèctif qui J 35 détermine la partie ou les parties de bande sur lesquelles intervient le correcteur K.. Le transformateur T et le commutateur Cmj sont les éléments au moyen desquels on réalise l'inversion COPYJ 71 36463 5 2133551 de- signe et le réglage du courant de sortie I... La résistance Ru transforme la tension en le courant de sortie 1^, proportionnel à celle-ci, une fois que la sortie est fermée sur la basse impédance d'entrée du bloc k^. ■ 5 Le réseau H. (CXJ) est caractérisé par le fait qu'il atté- nue fortement les signaux dans la partie de la bande transmise restante parirrapport aux parties de bande sur lesquelles agit le correcteur K., de manière à avoir, à la sortie, un courant relatif 3 , Ij qui, dans cette partie, a une valeur négligeable par rapport 10 à ÏQ. Si l'on choisit judicieusement (comme on le verra plus nettement ci-après) le réseau H ..(GO) et les résistances de fermeture R.| , - et évidemment R^ - on peut obtenir à la sortie de l'égaliseur des corrections de gain et d'atténuation, exprimées 15 en dB, pratiquement symétriques (dans l'exemple de la figure 2a, si pour une certaine fréquence et dans la position +1 donnée au commutateur Cmj la correction réalisable est de +0,3 dB, la correction réalisable dans la position -1 est de -0,3 dB). Avec le montage représenté, il est possible de faire 20 varier la valeur de 1^, d'inverser son signe ou de l'annuler, en agissant sur la position du commutateur Cmj. D'autres solutions possibles, proposées pour obtenir les mêmes fonctions, sont illustrées par les figures 2b,ç,d. La figure 2b illustre un montage dans lequel le réglage 25 de l'amplitude est obtenu en continu, par exemple au moyen d'un potentiomètre P, tandis que l'inversion de signe est effectuée par exemplè avec le commutateur Cmj. La figure 2ç illustre un montage dans lequel l'inversion est obtenue en utilisant un transformateur dont l'enroulement 30 secondaire présente une prise intermédiaire connectée à la masse, avec réglage pas-à-pas, au moyen du commutateur, du courant de sortie 1^. La figure 2d illustre line solution semblable à la précédente, mais avec réglage en continu du courant I., effectué par 3 35 exemple au moyen d'un potentiomètre P. La figure 3 reproduit le schéma d'un réseau Hj('Jj ) comprenant un nombre particulièrement réduit de composants et au COPY 71 36463 6 2133551 moyen duquel on peut réaliser des égaliseurs simples et économiques du type "en cloche". La résistance R sert au désaccouplement le dipôle Z.((JU ) est destiné à réaliser, avec l'inductance prinè cipale primaire du transformateur, un circuit anti-résonnant et, 5 dans la plupart des cas, il peut être constitué par un simple condensateur. Par le procédé suivant l'invention, on a réalisé avantageu sement des égaliseurs manuels pour la correction saisonnière de l'égalisation, convenant pour des systèmes multiplex pour câble 10 coaxial, avec des capacités pouvant atteindre 2700 canaux. Dans le cas général, l'égalisation pourra être obtenue ' par l'opérateur en effectuant des mesures sur les fréquences utilisées à cette fin, puis en positionnant les n commutateurs Cmj selon un procédé d'approximations successives. 15 Les exemples de réalisation des figures 2a et 2ç sont par ticulièrement indiqués dans les cas où l'opérateur veut se débarrasser du procédé de réglage par tentatives. En effet, une fois que les diviseurs constitués par les résistances R^ et R£ ont été dimensionnés de manière à produire, pour chaque pas de réglage, 20 des corrections constantes en gain ou en atténuation, il suffit de connaîtrei n erreurs d'égalisation relatives aux n fréquences interstitielles pour en déduire la position à donner aux commandes des commutateurs Cmj. En effet, 'dans les cas considérés, la correction introduite par l'égaliseur peut être exprimée pour chaque 25 fréquence et avec une approximation suffisante par l'équation *x = qxl* W1 + qX2 * W2 + *"• qxn * Wn où Ô~ indique la correction apportée à la fréquence xième des A 30 n fréquences interstitielles, qx^ indique la correction apportée par à la fréquence xième pour chaque pas du commutateur Cml respectif, indique le numéro des pas sur lequel est placée la manette du commutateur Cml par rapport à la position initiale, et ainsi de suite en ce qui concerne la signification de (lx2••• 35 qyri et Wg... W . Par conséquent, le numéro des pas peut être déterminé en tant que solution d'un système de n équations à n inconnues (solution à arrondir à des valeurs entières). 71 36463 7 2133551 La solution elle-même pourra être fournie par un ordinateur rud mentaire qui permettra à l'opérateur de déterminer systématique ment la position à donner aux manettes des Cmj en fonction des erreurs décelées. 71 ,36463 8 2133551 REVENDICATIONS 1.- Egaliseur variable pour systèmes'de transmission à / large bande sur câble, du type dans lequel l'opération d'égalisation est effectuée par utilisation de fréquences de mesure, par exemple de fréquences interstitielles, caractérisé par le fait 5 qu'il comprend en combinaison : a) n + 1 quadripôles Kq, ...K montés en parallèle, Kq étant constitué par un réseau à transmittance constante sur toute la bande transmise, et , K^.-.E^ étant constitués par des réseaux sélectifs qui laissent passer chacun une ou plusieurs parties de 10 la bande concernée par l'égalisation, centrées autour de chacune des fréquences particulières de mesure choisies pour réaliser l'égalisation; b) un dispositif monté sur chacune des unités E^ , E^...^, qui permet de régler de façon continue ou pas-à-pas les amplitudes 15 des courants 1^ , I^...^ à. la sortie de ces unités (supposées alimentées en tension) et/ou d'en inverser la polarité ; c) une unité A^ qui reçoit à l'entrée les signaux à soumettre à une égalisation et qui alimente lesdits quadripôles Kq, E^...E^, cette unité étant constituée par un quadripôle à impédance de 20 sortie très basse par rapport aux impédances d'entrée de K ; n ' d) et une unité à la sortie de Kq,K.j .. .K^, à basse impédance d'entrée, remplissant la fonction de noeud de sommation des courants provenant de Kq, .. .K^. 25 2.- Egaliseur variable pour systèmes de transmission à large bande sur câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les quadripôles , E^-.-EI^ comprennent un réseau (W ) qui détermine la forme de la correction et la partie ou les parties de la bande dans lesquelles le quadripôle individuel 30 doit agir, ce quadripôle étant suivi par un transformateur T et par un dispositif de réglage, en continu ou pas-à-pas, au moyen desquels le courant de sortie peut être réglé en amplitude, annulé ou peut subir une rotation de phase de 180° électriques. 3.- Egaliseur variable pour systèmes de transmission à. 35 large bande sur câble selon la revendication 2, caractérisé par 71 36463 9 2133551 le fait que le quadripôle H. ( GO ) comprend un réseau constitué 3 par une résistance de désaccouplement R suivie par un circuit anti-résonnant, constitué par l'ensemble d'un dipôle Z. ( CU ) et 3 par l'inductance principale primaire du transformateur T.