Brevet FR2130649A1 — publié le 19721103

L'invention concerne un dispositif permettant la transmission d'impulsions d'information et comportant un émetteur ainsi qu'un récepteur, cet émetteur comportant un générateur d'impulsions d'horloge en vue de faire coïncider les instants d'apparition des im— 5 pulsions d'information avec une série d'impulsions d'horloge équidistan— tes engendrées par ce générateur, un générateur d'ondes porteuses ainsi qu'un modulateur raccordé à ce générateur et devant faire en sorte que les impulsions d'information modulent, par saut de phase, un signal d'onde porteuse engendré par le générateur d'ondes porteuses, ledit ré— 10 cepteur comportant un régénérateur d'ondes porteuses ainsi qu'un démodulateur raccordé à ce régénérateur et devant démoduler en sjrnchronisme le signal d'onde porteuse à l'aide d'un signal d'onde porteuse régénéré par le régénérateur, et un régénérateur à'irnpalsions d'horloge, raccordé au démodulateur et appelé à engendrer des impulsions d'horloge aux in— 15 stants où l'amplitude du signal démodulé est égal à zéro. Les dispositifs de ce genre sont utilisés pour-la transmission de communications. Dans ce genre de dispositifs, une impulsion est caractérisée par une phase déterminée du signal d'onde porteuse. C'est 20 pourquoi il importe que du côté du récepteur, l'on connaisse de manière univoque la phase du signal d'onde porteuse. On connaît des dispositifs dans lesquels le signal d'onde porteuse- régénéré à plusieurs positions de phase possible, réparties uniformément sur 360°. Voir à ce sujet par exemple, entre autres, le livre "Data Transmission'1, des auteurs W.R. 25 Bennet et J.R. Davey. Il est connu d'émettre, simultanément avec le signal à transmettre, une onde pilote additionnelle à l'aide de laquelle il est possible de déterminer dans le récepteur de manière univoque la phase du signal d'.onde porteuse. Cette onde pilote nécessite 30 toutefois une largeur de bande additionnelle, tfindis que lors de l'emploi d'uijèanal d'onde pilote situé en dehors de la bande de transmission, la phase de l'onde pilote doit être égalisée séparément. Il est connu également d'utiliser une modulation changeuse d'état pour obtenir une valeur zéro du signal d'onde porteuse . 35 modulé, chaque fois qu'une impulsion se produit dans le signal d'information à transmettre.A partir de ces instants de passage par la valeur zéro, on détermine de manière univoque dans le récepteur la phase du signal d'onde porteuse. Cette modulation changeuse d'état a l'inconvénient de doubler les distorsions de signal qui se produisent dans la "léOPT 72 10354 2 2130649 ▼oie de transmission» Le "but de l'invention est de définir dans un dispositif du genre mentionné dans le préambule, de manière simple et univoque, la phase du signal d'onde porteuse régénéré, tout en utilisant de 5 manière optimale la bande disponible pour la transmission du signal d'information. Le dispositif conforme à l'invention est remarquable en ce que dans l'émetteur, le générateur d'impulsions d'horloge est raccordé au générateur d'ondes porteuses en vue d'établir une relation 10 de phase déterminée entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse, alors que le récepteur comporte un comparateur de phase dont une entrée est raccordée au régénérateur d'onde porteuse et dont une autre entrée est raccordée au régénérateur d'impulsions d'horloge, ledit régénérateur d'onde porteuse étant muni d'une entrée de réglage de phase qui 15 est connectée à la sortie du comparateur de phase pour modifier la phase du signal d'onde porteuse régénéré de telle manière que la relation de phase des signaux fournis aux entrées du comparateur de phase corresponde à la relation de phase déterminée existant entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse dans l'émetteur. 20 A remarquer ici que l'on connaît un dispositif dans l'émetteur duquel un signal d'onde porteuse est synchronisé avec -une série d'impulsions d'horloge équidistantes. Toutefois dans ce dispositif, avant la transmission d'une série d'impulsions d'information, on transmet un signal d'onde porteuse non modulé, alors qu'un régénéra-25 teur d'onde porteuse appartenant au récepteur, fonctionne en synchronisme de phase avec ce signal d'onde porteuse. La description suivante, en regard du àessin annexé, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. 30 La fig. t représente une partie d'un dispositif conforme à l'invention, destiné à la transmission d'impulsions d'infor— * mation. La fig. 2 montre un détail de la partie de dispositif représentée sur la fig. 1. 35 La. fig. 3 montre, en guise d'explication, l'allure de quelques signaux pouvant se produire dans le dispositif se rapportant aux figures 1 et 2. Sur la fig. 1, le dispositif de transmission d'impulsions d'information comporte un émetteur qui est formé par les 72 10354 3 2130649 constituants 1 à 6 et qui appartient à un poste d'émission, ainsi qu'un récepteur qui est formé par les constituants 8 à 18 et qui appartient à un poste de réception. L'émetteur comporte une borne d'entrée 1 qui reçoit 5 les impulsions d'information qui doivent être transmises et qui proviennent par exemple d'un téléscripteur. L'allure de ces impulsions est illustée par la fig. 3a qui montre les éléments actifs (M) et les éléments inactifs (S) de ces impulsions. Dans cet exemple, la vitesse de transmission des impulsions d'information est égale à 2000 Bauds. Les impulsions d'informa-10 tion fournies à la borne d'entrée 1 parviennent à une entrée d'un circuit de synchronisation 2 dont une autre entrée reçoit une série d'impulsions d'horloge équidistantes provenant d'un générateur 3» L'allure de ces impulsions d'horloge est illustrée par la fig. 3b. Le circuit de synchronisation 2 fait en sorte que les instants d'apparition des impulsions d'in— 15 formation coïncident avec ceux des impulsions d'horloge (voir la fig.3c), alors que. la présence ou l'absence d'une impulsion d'information à un instant déterminé de l'apparition d'une impulsion d'horloge est fonction d'une communication à transmettre par les impulsions d'information. L'émetteur est muni d'un générateur d'ondes porteuses 4 auquel est raccordé un modu-20 lateur 5» Dans cet exemple, l'allure du signal d'onde p»rteuse engendré par le générateur 4 est rectangulaire, mais l'invention n'est pas limitée à cette allure. Dans le modulateur 5j le signal d'information synchronisé module, par saut de phase, ce signal d'onde porteuse, le nopbre de positions déphasé différentes du signal d'onde porteuse correspondant au nombre de 25 différents groupes de code susceptible de se produire dans le signal d'information. Lorsqu'il s'agit de signaux d'information à code binaire, ce N / \ nombre de groupes de code est égal à 2 (N=»1, 2, ...). Dans cet exemple de réalisation, on a choisi un signal d'information pour lequel N » 1 . Le fait que ce signal d'information module, par saut de phase, le signal 30 d'onde porteuse rectangulaire, signifie que par exemple une impulsion d'information inverse la phase du signal d'onde porteuse et que dans le cas où une impulsion d'information fait défaut, ce signal garde sa phase originale. Ce signal d'onde porteuse modulé par saut de 35 phase est fourni à un filtre 6 devant limiter la largeur de bande du signal, alors qu'a l'aide de moyens non représentés, le signal traité est transmis au récepteur où on récupère le signal. Par suite de bruit ou d'instabilités de courte durée, des décalages des instants d'apparition des périodes du signal 72 10354 4 2130649 d'onde porteuse modulé se produisent dan g Ta-yrat» >fe transmission de ce signal » Afin que ce signal puisse être démodulé en synchronisme, le récepteur comporte un régénérateur d'ondes porteuses 8 auquel est raccordé un démodulantes 13» Ce régénérateur 8 comporte un redresseur à deui alternances 9 5 (redressement total), un filtre 10, un générateur d'impulsions 11, ainsi qu'un diviseur par deui 12. Le signal modulé par saut de phase est redressé par le redresseur 9» et on obtient ainsi un signal comportant une composante ayant une fréquence qui est égale au double de celle du signal rectangulaire. Le filtre 10, accordé au double de la fréquence de répétition du 10 signal rectangulaire, laisse passer cette composante de signal qui ensuite est fournie au générateur d'impulsions 11. Ce dernier fournit chaque fois une impulsion à l'instant auquel l'amplitude du signal fourni à l'entrée prend la valeur zéro avant de commencer une lancée positive. Ces impulsions sont fournies à l'élément bistable 12, qui est utilisé comme diviseur par 15 deui et dont l'état change chaque fois sous l'effet des impulsions précitées. La sortie de ce diviseur par deux fournit le signal d'onde porteuse rectangulaire régénéré qui ensuite est fourni au démodulateur 13» Une autre entrée de ce démodulateur 13 reçoit le signal d'onde porteuse modulé par saut de phase, et ce signal est démodulé 20 à l'aide du signal d'onde porteuse rectangulaire régénéré. Le signal démodulé peut être prélevé à la sortie 14 pour le traitement ultérieur de l'information. Le récepteur comporte un régénérateur d'impulsions d'horloge 15» raccordé au démodulateur 13 et appelé à déduire des impulsions d'horlo-ge aux instants auxquels l'amplitude du signal démodulé est égale à zéro. 25 Comme expliqué ci-dessus, le signal d'onde porteuse rectangulaire régénéré est obtenu par division à partir d'un signal dont la fréquence de répétition est égale au double de la fréquence du signal d'onde porteuse. Par suite de cette division, le signal d'onde por— 30 teuse rectangulaire régénéré est déphasé de 0° ou de 180° par rapport au signal d'onde porteuse modulé rectangulaire. Ceci à l'inconvénient qu'après la démodulation, on obtient le signal d'information ou le signal d'information inverse. Conformément à l'invention et comme le montre la 35 fig. 1, pour supprimer les deux positions de phase possibles du signal d'onde porteuse régénéré, le générateur d'impulsions d'horloge 3 équipant l'émetteur est raccordé au générateur d'ondes porteuses 4 en vue d'établir une relation de phase déterminée entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse. A cet effet, le récepteur comporte un comparateur de phase 72 103-54 5 2130649 16 dont une entrée est raocordée au régénérateiuj&'bndes porteuses 8 et dont une autre entrée est raccordée au régénérateur d'impulsions d'horloge 15» Par ailleurs, le régénérateur 8 est muni d'une entrée de réglage de phase 18 qui est raooordée à la sortie du comparateur de phase 16 pour modifier 5 la phase du signal d'onde porteuse régénéré d'une manière telle que la relation de phase des signaux fournis aux entrées du comparateur de phase corresponde à la relation de phase déterminée qui existe entre les impul*» sions d'horloge et le signal d'onde porteuse dans l'émetteur. Le générateur d'ondes porteuses 4 gui âans l'émet-10 teur est raccordé au générateur d'impulsions d'horloge 3 engendre, sous la commande des impulsions d'horloge, un signal d'onde porteuse rectangulaire dont la fréquence est égale à la fréquence de répétition des impulsions d'horloge ou à un multiple entier A* cette fréquence. En ce qui concerne le dispositif représenté sur la fig* 1, pour simplifier les choses, 15 la fréquence du signal d'onde porteuse a été choisie égale à la fréquence de répétition des impulsions d'horloge. La relation de phase entre ce signal d'onde porteuse - représenté sur la fig. 3d - et les impulsions d'horloge est choisie telle que les flancs avant des signaux rectangulaires du signal d'onde porteuse coïncident avec les instants d'apparition des 20 impulsions d'horloge. On a établi ainsi une relation de phase plus invariable entre ce signal d'onde porteuse (fig. 3d) et les impulsions d'horloge (fig. 3b). Comme expliqué ci—dessus, les impulsions. d'information synchronisées modulent, par seut de phase, ce signal d'onde porteuse, et le signal d'onde porteuse modulé ainsi obtenue(fig. 3e) est transmis au récepteur 25 par l'intermédiaire du filtre 6, alors que dans le récepteur, ledit signal est fourni au régénérateur d'ondes porteuses 8 ainsi qu'au démodulateur 13» Le signal d'onde porteuse régénéré par lé régénérateur 8 a deux positions de phase possibles, dont la première est donnée par le signal illustré par la fig. 3f et dont la deuxième est donnée par le signal illustré par la 30 fig. 3g. Le signal d'information dans le démodulateur 13 qui est récupéré à l'aide du signal d'onde porteuse régénéré représenté sur la fig. 3f est illustré par la fig. 3h, alors que le signal d'information qui est récupéré à l'aide du signal d'onde porteuse régénéré représenté sur la fig. 3g est illustré pc.r la fig. 3k» 35 Les amplitudes zéro de ces signaux dont l'un est l'inverse de l'autre se produisent aux m^ies instants. Ceux-ci coïncident avec les instants d'apparition des impulsions d'horloge, cor.xie c'était le cas dans l'émetteur. Ces instants correspondant à l'amplitude zéro et pouvant ître décalés l'un par rapport à l'autre sous l'effet de bruit et 72 10354 6 2130649 d'instabilités de courte durée permettent donc de déduire un signajfo'horloge à phase exaote. A cet effet, le régénérateur d'impulsions d'horloge 15 est raccordé à la sortie du démodulateur 13. Sur la fig. 3» ce ré-5 générateur 15 a été représenté séparément. Ce régénérateur 15 comporte un générateur 20 qui engendre une série d'impulsions ayant par exemple une fréquenoe de répétition de 50 kHz. Par l'intermédiaire d'un circuit d'addition et de soustraction 21 et d'un diviseur 22 qui divise ladite série par exemple par 10 vingt-cinq, le générateur 20 est raccordé à une entrée d'un discriminateur de phases 23 dont une autre entrée est raccordée à la borne d'entrée 14 à travers un filtre passe-bas 24 et un détecteur de valeur zéro 25. Par la vitesse de transmission des impulsions d'information qui, à titre d'exempl^ avait été choisie égale à 2000 Bauds, le signal fourni à la borne d'entré* 15 14 e* représenté sur la fig. 3h ou 3k, acquiert, par seconde, au maximum 2000 fois l'amplitude zéro. La fréquence de coupure du filtre passe—bas est d'environ 1,5 kHz. A partir du signal de sortie du filtre passe-bas t le détecteur 25 déduit un signal de synchronisation d'impulsions d'horle— ge dont l'allure est illustrée par la fig. 3m. A l'instant d'apparition 20 du signal de synchronisation (c'est-à-dire à un instant auquel l'amplitude est égale à zéro), le discriminateur de phase 23 contrSle si le sigaal d'horloge fourni par le diviseur 22 est positif ou négatif. Bans le cas où le signal d'horloge est positif, un signal de correction est fourni au circuit d'addition et de soustraction 25 21 par l'intermédiaire d'un conducteur 27. En réponse à ce signal de correction, le circuit 21 supprime ensuite une impulsion du signal à fréquence 50 kHz. Bans le cas où le signal d'horloge est négatif, un signal de correction est fourni audit circuit 21 par l'intermédiaire d'un conducteur 26, et en réponse à ce signal, le circuit 21 ajoute ensuite une impulsion 30 au signal à fréquence 20 kHz» Be ce fait, l'instant d'apparition du flanc avant du signal d'horloge fourni par le diviseur est réglé à l'instant moyen auquel apparaissent les signaux de synchronisation. Be cette façon, on obtient un signal d'horloge à phase exacte, qui est représenté sur la fig» 35 3n et qui suit la moyenne du décalage des amplitudes zéro des signaux représentés sur les figures 3h et 3k, de sorte que dans la voie de transmission, le bruit et les instabilités de courte durée qui se produisent sont compensés. Ce signal d'horloge est disponible à la sortie 17 du régénérateur d'impulsions d'horloge 15« 72 10354 7 2130649 Etant donné qu'il existe dans l'émetteur une relation de phase invariable entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse, il est possible de déterminer d'une manière univoque la phase du signal d'onde porteuse régénéré à l'aide du signal d'horloge 5 régénéré à phase exacte. A cet effet, le signal d'horloge à phase exacte, provenant de la sortie 17, est fourni à une entrée du comparateur de phase lâicnt une autre entrée reçoit le signal d'onde porteuse régénéré (représenté sur la fig. 3f ou 3g), fourni par le régénérateur 8. Lorsque les signaux (voir les figures 3g et 3n) 10 fournis au comparateur de phase 16 sont en phase, il n'y a pas de signal de sortie. Si les signaux (représentés sur les figures 3f et 3n) fournis au comparateur de phase 16 sont en opposition de phase, une impulsion est disponible à la sortie du comparateur. Celle-ci est raccordée à l'entrée de réglage de phase 18 du régénérateur d'onde porteuse 8. Cette en-15 trée 18 est formée par l'entrée d'un élément bistable constituant le diviseur par deux 12. Sous l'effet de l'impulsion fournie par le comparateur de phase 16, l'état dans lequel se trouve le diviseur par deux 12 est changé, de sorte que le signal de sortie fourni par le régénérateur 8 et dont l'allure est illustrée par la fig. 3f» devient un signal dont 20 l'allure est illustrée par la fig. 3g. Sur la fig. 3k» on montre l'ai» lure des impulsions d'information qui à l'aide de cette onde porteuse régénérée sont formées dans le démodulateur 13. Ces impulsions d'information sont identiques aux impulsions d'information originales qui avaient été synchronisées dans l'émetteur et dont l'allure est illustrée 25 par la fig. 3c. 72-10354 8 2130649 REVENDICATION : Dispositif permettant la transmission d'impul-sioifs d'information et comportant un émetteur ainsi qu'un récepteur, cet émetteur comportant un générateur d'impulsions d'horloge en vue de faire 5 coïncider les instants d'apparition des impulsions d'information avec une série d'impulsions d'horloge équidistantes engendrées pair ce générateur, un générateur d'ondes porteuses ainsi qu'un modulateur raccordé à ce générateur et devant faire en sorte que les impulsions d'information modulent par saut de masse, un signal d'onde porteuse engendré par le 10 générateur d'ondes porteuses, ledit récepteur comportant un régénérateur d'ondes porteuses ainsi qu'un démodulateur raccordé à ce régénérateur et devant démoduler en synchronisme le signal d'onde porteuse à l'aide d'un signal d'onde porteuse régénéré par le régénérateur et un régénérateur d'impulsions d'horloge, raccordé au démodulateur et appelé à en— 15 gendrer des impulsions d'horloge aux instants où l'amplitude du signal démodulé est égale à zéro, caractérisé en ce que dans l'émetteur, le générateur d'impulsions d'horloge est raccordé au générateur d'ondes porteuses en vue d'établir une relation de phase déterminée entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse, alors que le récep— 20 teur comporte un comparateur de phase dont une entrée est raccordée au régénérateur d'onde porteuse et dont une autre entrée est raccordée au régénérateur d'impulsions d'horloge, ledit régénérateur d'onde porteuse étant muni d'une entrée de réglage de phase qui est connectée à la sortie dm comparateur de phase pour modifier la phase du signal d'onde porteuse 25 régénéré de telle manière que la relation de phase des signaux fournis aux entrées du comparateur de phase corresponde à la relation de phase déterminée existant entre les impulsions d'horloge et le signal d'onde porteuse dans l'émetteur.