Brevet FR2219581A1 — publié le 19740920

La présente invention a pour objet un appareil de mesure automatique de niveau sur des lignes appartenant à des liaisons multiplexe à grand nombre de voies. De nombreux appareils connus effectuent le relevé des courbes de niveau, ctest-à-dire d'amplitude, des signaux émis sur une ligne téléphonique en fonction de leur fréquence, en différents points de cette ligne téléphonique. L'un des objectifs de telles mesures est de pouvoir maintenir 1'amplitude des signaux constante en diffé- rents points de la ligne pour chacune des fréquences émises, à l'aide d'égaliseurs bien connus dans la technique, sits aux poins de mesure. De tels appareils sont aussi utilisés pour les travaux d'égalisation de lignes avant la mise en service de cel--s-ci et pour les mesures de tous quadripôles qu'ils soient actifs ou passifs. De tels systèmes d'appareils comportent en général n émetteur qui envoie un signal d'une certaine fréquence à une extre--:;t' de la ligne et un récepteur, branché en un point quelconque de la ligne, qui mesure 1'amplitude du signal reçu en ce point. En dehors des appareils purement manuels, qui demandent beaucoup de temps et dtinterventions, les appareils automatiques les plus courants utilisent le procédé dit de "wobulation". L'émetteur a une fréquence de balayage qui varie en fonction du temps suivant une loi déterminée. Le récepteur non sélectif commande la déviation verticale d'un oscilloscope dont le circuit de balayage horizontal est synchronisé par la commande de balayage de fréquence de l'émetteur. Le circuit de déviation verticale recueille la tension du signal de réception.De telles combinaisons d'appareils présentent l'inconvénient de ne pas pouvoir être utilisées sur des lignes sur lesquelles des signaux pilotes (signaux correspondant aux fréquences pilotes nécessaires à la régulation et à la sur veXTance lance permanente de la ligne) sont transmis ni sur des lignes exploitées qui comportent, outre les signaux pilotes, les signaux de voies de transmission. En effet, en cas d'exploitation, le niveau de réception est perturbé par la détection permanente des signaux pilotes ou des signaux des voies de transmission.Si l'appareil récepteur était sélectif et muni d'un système d'accord automatique sur 1 fréquence du signal reçu par l'emploi d'un discriminateu; même s la ligne n'est pas exploitée, alors le récepteur resterait accroché sur la fréquence d'un signal pilote émis en permanence. Dans l'appareil selon l'invention, les fréquences émises pour le relevé des courbes de niveau peuvent etre des fréquences interstitielles c'est-à-dire différentes des fréquences pilotes et comprises entre les fréquences des voies de transmission de façon à pouvoir effectuer des mesures sur des lignes en exploitation, et le récepteur est un récepteur très sélectif à bande de fréquence très étroite synchronisé en permanence sur l'émetteur. Dans ce but, le récepteur branché en un point quelconque de la ligne se cale automatiquement sur chacune des fréquences émises par l'émetteur de façon à & re continuellement accordé sur les différentes fréquences du programme de travail. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés, dans lesquels - la Fig. 1 représente un schéma d'une combinaison d'appareils selon l'invention permettant de relever des courbes de niveau sur une ligne - la Fig. 2 représente un appareil selon l'invention pouvant fonctionner en émetteur ou en récepteur. Sur la Fig. 1, des appareils Pe1, Pr1, Pr2, Pur32 Pe2 selon l'invention, tous identiques, sont branchés en différents points de la ligne L1 L1. L'appareil Pe1 est par exemple branché à une extrémité de la ligne, l'appareil Pe2 à l'autre extrémité de la ligne, les appareils Pr1, Pr2, Pr3 en des points déterminés de la ligne. Chacun de ces appareils peut fonctionner en émetteur ou en récepteur grace à une commande manuelle à la disposition de l'opérateur. Dans l'exemple choisi, l'appareil Pe1 fonctionne en émetteur sur la ligne L1 dont le sens de transmission est de Pe1 pers Pe2 et les appareils Pr1, Pr , Pr3, Pe2 en récepteurs.Mais il est bien évident que dans le cas de mesures sur la ligne L'1 qui représente l'autre sens de transmission (de Pe2 vers Pe1) de la liaison, l'appareil Pe2 fonctionne alors en émetteur et les appareils Pr3, Pr2, Pr1 et Pe1 en récepteurs , les appareils Pr1, Pr2 et Pr3 étant alors branchés sur la ligne L'1. Les appareils fonctionnant en récepteurs sont accordés en permanence sur les fréquences d'émission à l'aide de dispositifs de synchronisation sur lesdites fréquences. Ce sont les appareils récepteurs qui effectuent les relevés des courbes niveau-fréquence. Il peut cependant arriver qu'un appareil récepteur tel que Pr1 soit amené à fonctionner en émetteur, si un filtrage coupant partiellement ou en totalité les fréquences émises intervient sur la ligne en essai ; il faut @@@@ @@@@@@@ @es fréquences sur la ligne. La Fig. 2 représente l'appareil émetteur-récepteur selon l'invention. Cet appareil comporte un générateur de signaux constitué par un émetteur h et un synthétiseur B. L'émetteur A est un émetteur interférentiel à niveau étalonné et dont la fréquence variable de composition de la fréquence de mesure est fournie par le synthétiseur Be La fréquence variable engendrée par le synthétiseur B est commandée par un programme numérique dont le déroulement dans le temps est prédéterminé.Si f est la fréquence délivrée à un instant donné par le synthétiseur B, la fréquence A est égale à f-f', f' étant la fréquence de l'oscillat@ @ local de l'émetteur A, et correspond à la fréquence du signal @@ @@@@@ envoyé en ligne.Cet appareil comporte en outre us récepteur sélectif C à changement de fréquence connecté à l'ém@@@@@ le premier circuit changeur de fréquence utilise comme porteuse le signal émis par le synthétiseur B, en sorte fréquence du signal émis en ligne sur la borne 20 est égale à la fréquence d'accord du récepteur C > Appareil C fonctionnant en récepteur est relié à la ligne en mesure par la @@@@@ 35. Ledit appareil est sans aucune autre liaison avec l'appareil émetteur que la ligne ou canal ;-e transmission étudié et cette liaison est unilatérale dans le sens émetteur-récepteur. L'appareil de mesure selon l'invention comprend enfin un bloc de programmation F et des montages annexes groupés dans un bloc de commande D Ce bloc de commande D comprend un circuit diviseur de fréquence ou horloge de synchronisation E, deux commutateurs H et N, un dispositif ou bloc de programmation F, des portes logiques référencées G, I, M et K, et des circuits intégrateurs L et R. Le synthétiseur B est piloté par un oscillateur à quartz à grande stabilité délivrant au circuit diviseur E, par la connexion 1, un signal de base de temps qui engendre des impulsions rézurrentes dont la fréquence est un sous-multiple de celle de l'oscillateur et qui sont utilisées pour assurer au déroulement des programmes de fréquence une vitesse constante et calibrée. Le fonctionnement de l'appareil de la Fig. 2 en émetteur va maintenant entre décrit. Le commutateur H est placé sur sa borne 5 et le commutateur N sur sa borne 32. La porte G est alors débloquée du fait que la borne 5 est reliée à une tension continue de polarité convenable. Les impulsions de l'horloge E sont donc transmises a-- dispositif de programmation F par la connexion 2, la porte G et la connexion 3. Le bloc F engendre sur ses six sorties 21 à 26 des nombres décimaux en code décimal-binaire > un chiffre décimal à 4 chiffres binaires étant transmis sur chaque sortie, ces chiffres décimaux commandant les décades du synthétiseur.A chaque impulsion de commande d'avance d'un pas en provenance de horloge E, le bloc F transmet aux décades du synthétiseur, par les connexions 61 à 66 qui le relient à chacune d'elles, une combinaison décimale déterminée qui est transformée dans le synthétiseur B en un signal dont la fréquence est égale à ce nombre décimal. Un tel synthétiseur est un circuit bien connu dans la technique. Le programme de fréquence du dispositif F peut etre constitué par des fréquences discrètes prédéterminées correspondant à des fréquences interstitielles, ce qui permet d'effectuer des mesures sans interromprè l'exploitation, ou bien par des fréquences régulièrement espacées, par pas correspondant à ceux des décades du synthétiseur, dont les limites sont choisies par l'opérateur. Les constantes de temps des différents circuit logiques mis en oeuvre sont très courtes vis-à-vis du temps séparant chaque impulsion d'rloge. Les signaux de fréquences successives émis par le synthétiseur sont transmises à l'émetteur A qui les utilise pour envoyer en ligne sir la borne 20, les fréquences de mesure. L'horloge E dispose d'une commande "Départ , d'une commande jarret" et d'une commande "vitesse" qui permet de faire varier la vitesse de déroulement du programme par modification du taux de la division de fréquence de l'oscillateur à quartz du synthétiseur. Le dispositif F dispose d'une commande RZ de remise à zéro qui provoque le retour du début du programme. A la fin de chaque cycle de déroulement de programme, le bloc de programmation F adresse une impulsion d'arrêt au diviseur E par la connexion 7 puis, après un temps t1 il transmet une impulsion de départ au diviseur E par la connexion 8, la porte I et la connexion 9. Le commutateur H, dans la position correspondant au mode de fonctionnement émission relie le fil 4 au fil 5 qui délit km potentiel permettant le déblocage de la porte I. Le temps t1 est prévu pour effectuer des opérations de réétalonnage automatique.L'impulsion de départ, adressée au diviseur E par la connexion 9, reproduite à chaque début de cycle, déclenche inédiatement l'impulsion d'avance sur la première fréquence du programme envoyée par la connexion 2, le commutateur N, la porte G et la connexion 3, au bloc de programmation F, Un bloc de circuits combinateurs J à diodes, monté sur les quatre connexions de commande de chacune des décades du synthétiseur, permet d'effectuer le choix des fréquences dont il y a lieu d'inhiber l'émission. Il s'agit des fréquences du programme correspondant à des signaux pilotes émis en permanence sur la ligne, car ces signaux perturberaient les mesures.Le signal d'inhibition est adressé à l'émetteur A par l'intermédiaire de la porte "ET" K et de la connexion 10, Le fonctionnement de l'appareil de la Fig. 2 en récepteur va maintenant être décrit. Les différents appareils en mode réception branchés xur la ligne sont synchronisés sur l'appareil émetteur place de la ligne en mesure. En particulier, toutes les horlogss E sort synchronisées selon le principe décrit ci-après, Le prog---me de fréquence est obligatoirement le même pour l'appareil pla. a l'origine d'une ligne en mesure et fonctionnant en mode cmi3sion et pour les appareils branchés sur cette ligne ou à son extrémité et fonctionnant en mode réception. En mode réception, le commutateur H est placé sur sa borne 30, et le commutateur N sur sa borne 32. Le circuit de détection du récepteur C provoque l'envoi par la connexion 13, le commutateur H et la connexion 4, d'une impulsion sur la porte G durant le temps de présence du signal détecté. Des dispositions sont prises pour ne transmettre cette impulsion qu'après un temps au moins égal à la constante de temps du circuit de détection, temps qui est fonction de la sélectivité et du temps nécessaire à l t analyse du niveau détecté.La porte G est débloquée et transmet l'impulsion d t avance au bloc de programmation F par la connexion 3,dès qu'elle a reçu le front initial de l'impulsion provenant du circuit de détection du récepteur C par la connexion 4 et l'impulsion prove nant du diviseur par la connexion 2,et le commutateur N, quel que soit l'ordre d'apparition de ces deux impulsions, Le front final de l'impulsion engendrée par le circuit de détection est sans effet. Cette disposition permet de franchir les pas du programme correspondant à des fréquences pilotes ou interstitielles émises en permanence sur la ligne. Le contrôle et le rattrapage du synchronisme s.' effectue au début du déroulement de chaque cycle de programme. Lorsque la mesure correspondant à la dernière fréquence du programme est terminée, l'impulsion adressée par la connexion 3 au bloc de programmation F provoque l'envoi par le bloc de programmation sur la connexion 7 d'une impulsion d'arrêt vers le diviseur E. Après un temps fixe, t2, inférieur au temps t1, le bloc de programmation F passe sur le premier pas du programme et provoque une impulsion sur la connexion 8 vers la porte I. Cette porte est ainsi préparée à transmettre une impulsion de départ sur la conne xion 9 vers le diviseur E, dès que le circuit de détection du récepteur C transmet, par la connexion 13, le commutateur H et la connexion 4, le front initial de l'impulsion de détection du niveau de la première fréquence du programme, émise à l'origine de la ligne par l'appareil émetteur. Ensuite, le déroulement du programme suit le principe exposé plus haut. Une tension continue proportionnelle au niveau détecté par le récepteur est disponible en YN. , Pour chaque signal, cette tension est maintenue jusqu'à l'apparition de la nouvelle tension se rapportant au niveau du signal de la fréquence suivante. La tension continue apparaissant en N commande le déplacement du stylet d'un enregistreur sur son axe vertical. Par ailleurs, les impulsions d'avance produites par le diviseur E et adressées au bloc de programmation sont envoyées par la connexion il à un intégrateur L qui délivre une tension continue variable linéairement en fonction du rang de l'impulsion et, par suite, en fonction de la fréquence émise en ligne. Cette tension commande le déplacement du stylet de l'enregistreur branché en x selon son axe horizontal. A la fin de chaque cycle de déroulement de programme, le bloc de programmation F adresse à I'jntégrateur L par la connexion 12 une commande de décharge du condensateur du circuit d'intégration, pour retour à zéro de ltenregistreur. Ainsi donc, dans l'exemple choisi, la courbe niveau-fréquence ou niveau-temps, ce qui revient au meme s'il y a une correspondance biunivoque entre le temps et la fréquence, est fournie par un enregistreur à stylet à coordonnées rectangulaires, mais il est clair que d'autres types d'enregistreurs pourraient entre utilisés. Le présent procédé d'asservissement et de contrôle de synchronisme, grâce à une légère modification, permet de mesurer la distorsion de temps de propagation. La commande d'avance adressée au bloc de programmation F de l'appareil asservi par la connexion 3 n'est plus conditionnée par l'impulsion periodique provenant de la connexio @ du diviseur E, qui doit être @@pprimée par basculement du commutateur N sur sa-connexion 31, mais se produit dès la disparition du signal détecté par le récepteur C, c'est-à-dire sur le front final de l'impulsion d'identification de signal détecté transmise par la connexion-13, le commutateur H, la connexion 4, la porte G et la connexion 3.Après l'opération de synchronisme effectuée sur la première fréquence du programme reçue, selon le processus défini plus haut, le principe consiste à mesu- rer les temps séparant le front arrière de l'impulsion d'@@@@@@@@@@ cation du signal détecté apparaissant sur la connexio front avant de l'impulsion fournie par le diviseur t: a-4 r & %S sant sur la connexion 2. La variation de l'écart @@@@@ @@@@ mesurés au cours d'un cycle de déroulement de progD ie courbe de la distorsion de temps de propagation. La porte M délivre un créneau dont la longueur temps séparant le front arrière de l'impulsion @@@@@@@@ @@@ @-:- - - signal détecté envoyé par le récepteur C par la ooiu - commutateur H et la connexion 4 de ltimpulsion périodique produit par le diviseur E et acheminée par la connexion 2, le commutate N et la connexion 14. Un traitement approprié, par le circuit R, par exemple une intégration du signal impulsionnel délivré par la porte M et cc La précision de cette mesure est fonction de la stabilité de la base de temps. L'action de la commande de remise à zéro RZ, du bloc de programmation F, provoque l'envoi vers le diviseur E, par la connexion 7, d'une commande d'arrêt et l'envoi vers l'intégrateur L, pat la connexion 12, d'une commande de décharge du condensateur du circuit d'intégration de cet intégrateur. Si le déroulement du programme de l'appareil en mode de fonctionnement de récepteur asservi est interrompu en cours de cycle, le procédé mis en oeuvre permet le raccrochage du déroulement du programme au cycle suivant, lorsque la fréquence, sur laquelle l'arrêt s'est produit, est de nouveau émise en ligne par l'appareil émetteur placé à l'origine de la ligne. La commande d'arrêt de déroulement de programme d'un appareil asservi ne doit pas se faire par action sur le bouton "arrêt" du diviseur E, car le rythme adressé au dispositif de programmation doit être conservé, mais par interruption de la connexion 13. Cette propriété permet à tous les appareils asservis sur une ligne de s'accrocher automatiquement sur le déroulement du programme de appareil après au moins un cycle, quelle que soit la fréquence sur laquelle les dispositifs dé programmation des divers appareils étaient en attente. R 3 V 3 N D I C A T I O N S I - Procédé de mesure du niveau, en fonction de la fréquence, sur une ligne téléphonique à grand nombre de voies comportant un certain nombre d'appareils émetteurs-récepteurs identiques branchés en divers points de ladite ligne, dont l'un au moins fonctionne en émetteur et dont les autres fonctionnent en récepteurs, caractérisé en ce que l'appareil fonctionnant en émetteur émet une sérine de signaux de fréquences différentes des fréquences pilotes et des fréquences des voies de transmission, suivant un programme commandé par une base de temps, et en ce que les apparus fonctionnant en récepteurs sont sélectifs, synchronises sur le zone programme de fréquences que 1'appareil fonctionnant en ::r--etteur et engendrent localement les mimes fréquences que l'appareil fonctionnant en émetteur et suivant le meme programme dans Lffit d'effectuer le changement de fréquence et l'accord de lez fonction réception, ce procédé permettant d'effectuer les mesures de niveau pendant l'exploitation de ladite ligne et sans perturbation. 2 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur interférentiel à niveau constant connecté à la ligne sur laquelle des mesures sont effectuées, un générateur-synthétiseur connecté audit émetteur engendrant des signaux de fréquences variables commandées par un dispositif numérique de programmation, et un récepteur sélectif dont le premier changement de fréquence utilise comme fréquence porteuse les signaux fournis par le générateur-synthétiseur, la fréquence du signal émis en ligne par l'émetteur étant égale à la fréquence d'accord du récepteur. 3 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur-synthétiseur est piloté par un oscillateur à quartz qui commande un circuit d'horloge engendrant des impulsions récurrentes qui commandent à leur tour le déroulement dans le temps du programme de fréquences fourni par le dispositif de programmation. 4 - Appareil selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de programmation émet des signaux binaires en code décimal-binaire sur plusieurs lignes de sortie correspondant aux décades du synthétiseur. 5 - Appareil selon les revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un enregistreur à coordonnées rectangulaires niveau-fréquence dont le déplacement horizontal est fourni par un circuit intégrateur connecté audit circuit d'horloge et dont le déplacement vertical est commandé par le signal de sortie dudit récepteur. 6 - Appareil selon les revendications 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'asservissement dudit appareil fonctionnant en récepteur à l'appareil fonctionnant en émetteur, est obtenu en envoyant le signal détecté par le récepteur à l'entrée d'une porte ET dont l'autre entrée reçoit les signaux d'horloge et dont la sortie est connectée au dispositif de programmation. 7 - Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le dispositif de programmation et l'émetteur un bloc de circuits combinateurs à diodes, monté sur les connexions de commande des décades du synthétiseur, connecté à une porte ET dont la sortie est reliée audit émetteur et qui bloque la transmission des fréquences du programme correspondant aux signaux de fréquences pilotes émis en permanence sur la ligne. 8 - Procédé de mesure de la distorsion du temps de propagation sur une ligne mettant en oeuvre l'appareil de la revendication 2, caractérisé en ce que l'on mesure l'intervalle de temps séparant le front arrière de l'impulsion provenant du signal détecté par le récepteur de l'impulsion provenant de l'horloge. 9 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé de la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend un circuit logique délivrant une impulsion dont la durée est égale audit intervalle de temps et qui est connecté à un circuit intégrateur engendrant une tension proportionnelle à la distorsion du temps de propagation de la ligne étudiée.