Brevet FR2207388A1 — publié le 19740614

La présente invention concerne un procédé pour mesurer l'écart de fréquence d'un émetteur par rapport à la fréquence d'émissionqui lui est allouée et un dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé. On connaît de nombreux procédés et de nombreux dispositifs permettant de mesurer une fréquence. En principe, ils sont fondés sur une comparaison de la fréquence à mesurer avec une fréquence connue. Dans le cas le plus simple, on se sert pour cela d'un intervalle de temps dérivé de la fréquence connue et l'on compte le nombre de périodes de la fréquence à mesurer au cours dudit intervalle de temps. Une telle méthode est, par exemple décrite dans la demande de brevet allemand publiée sous le n" 1 801 405. Il est également possible d'employer le procédé inverse, suivant lequel la fréquence inconnue détermine l'intervalle de temps pendant lequel 1 on compte le nombre de périodes de la fréquence connue. Un tel procédé estlpar exemple, décrit dans la demande de brevet allemand publiée sous le n" 2 038 033. Ces deux procédés équivalents seront désignés ci-après sous le terme de "procédés de comptage des périodes"; tous deux exigent de disposer d'une fréquence auxiliaire stabilisée. La présente invention a pour but un procédé de comptage de périodes selon lequel on peut déterminer l'écart de la fréquence d'un émetteur par rapport à la fréquence qui lui a été attribuée, ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre économique dudit procédé. Afin de permettre des communications radiophoniques avec aussi peu d'interférences que possible, les fréquences des stations radiophoniques aussi bien publiques, militaires que commerciales, doivent être vérifiées à intervalles réguliers. Dans ce cas, il ne faut pas seulement mesurer une seule fréquence particulière mais de nombreuses fréquences en un bref espace de temps. Une difficulté supplémentaire réside dans le fait que de nombreuses stations de radio fonctionnent en modulation de fréquence et cela seulement pendant certains intervalles de temps, si bien qu'on ne dispose que d'un petit intervalle de temps pour mesurer chaque fréquence particulière. Un objet de la présente invention est un procédé pour mesurer la déviation de la fréquence réelle d'émission d'un émetteur par rapport à la fréquence d'émission allouée à celui-ci, caractérisé en ce qutil consiste à engendrer un signal de réception à une fréquence linéairement reliée à ladite fréquence réelle d'émission, à intégrer la fréquence dudit signal de réception pendant un intervalle de temps donné et à élaborer la différence algébrique entre le nombre représentatif de la fréquence dudit signal de réception ainsi intégrée et un nombre de référence correspondant à la fréquence d'émission allouée. Un autre objet de la présente invention est un dispositif pour mesurer la déviation de la fréquence réelle d'émission d'un émetteur par rapport à la fréquence d'émission allouée à celui-ci, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur recevant sur son entrée de comptage des impulsions à une fréquence intermédiaire et preréglé à un nombre fixé d'avance avant le début de la mesure, ledit compteur procédant à un comptage dégressif à partir dudit nombre et, - dans le cas où il atteint:le zéro, - comptant alors de manière progressive. D'autres avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés concernant une forme particulière de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif dans lesquels: La fig. 1 représente un schéma d'un circuit présentant des caractéristiques de la présente invention. La fig. 2 est un schéma du circuit permettant de vérifier les fréquences des émetteurs fonctionnant suivant le système F6. La fig. 3 est un schéma du circuit mettant en oeuvre une autre caractéristique de l'invention. Dans le circuit de la fig. 1, le signal à la fréquence d'émission f qui s doit être mesurée et qui peut, par exemple, provenir d'une antenne, est d'abord envoyé à un mélangeur 1 recevant un signal à une fréquence f produit par un o oscillateur non représenté sur la fig. 1. Le mélangeur 1 fournit un signal à une fréquence intermédiaire f qui, dans la version proposée, a une valeur de z 10,7 MHz. La fréquence f provient d'une fréquence stabilisée par quartz et o elle est naturellement choisie de manière que la fréquence f ne pourra se z produire que si f a exactement la valeur attribuée. Les écarts dus à un s réglage imparfait de l'émetteur ou dus à une modulation de fréquence apparaissent donc comme des déviations correspondantes de la fréquence intermé diaire f .Pour- cette raison, le filtre passe-bande 2 doit avoir une bande z passante telle que tous ces écarts puissent passer. Le signal à la fréquence intermédiaire f ne peut évidemment apparaetre z que soit lorsque l'émetteur fonctionne, soit lorsqu'on reçoit un signal à la fréquence f . Une mesure ne peut être utile que dans ce cas; dans tous les s autres cas on ne traiterait qu'un niveau sonore. Pour cette raison, il est utile de prévoir un circuit de seuil 3 qui n'excite le circuit de mesure que dans le cas d'un niveau du signal à la fréquence f ayant dépassé le seuil z d'amplitude qui, au besoin, peut être réglable. Un circuit ET 4 permet le passage du signal que lorsqu'existe un signal de sortie du circuit de seuil 3. Le véritable élément de mesure est constitué par le compteur 5. Dans la version décrite à titre d'exemple, il s'agit dtun compteur-décompteur qui, avant le commencement de l'opération de mesure, est réglé par l'intermédiaire d'une entrée préréglée N sur la valeur numérique nominale de la fréquence f z soit, dans l'exemple donné 10 700 000. Au moyen du sélecteur 6 on définit l'intervalle de temps de mesure. On connait bienoet l'on n'a pas besoin d'expliquer en détail l'obtention. à partir de la fréquence auxiliaire f N stabilisée par quartz, des unités de temps qui varient, selon les cas partiçuliers, de 0,1 seconde jusqu'à 10 secondes. Pour obtenir la fréquence fin on peut avoir recours, par exemple, à un verrouillage de phase entre les fréquences f et o Le front avant de l'impulsion de préréglage de temps ouvre la porte 7 qui reçoit également le signal à la fréquence f . On peut supposer que l'intervalle z de mesure est d'une seconde et que f = 10,692 MHz.Le résultat du comptage z après ladite seconde de l'intervalle de temps de mesure sera alors de 10 700 000- 10 692 000 = 8 000, correspondant à la valeur numérique de l'é- cart de fréquence de f étant donné que la fréquence f est supposée être s o constante. Le flanc arrière de l'impulsion de l'intervalle de temps commande le transfert du contenu du compteur 5 dans un registre 9 comportant un nombre de chiffres correspondant à l'écart de fréquence maximum. En même temps, le contenu du compteur 5 apparaîtra dans le circuit d'affichage 11. Des décalages de virgule, en correspondance avec l'intervalle de mesure choisi, sont prévus au compteur 5 et au registre 9. Ainsi, dans le cas d'un intervalle de mesure de 0,1 seconde, la virgule doit être décalée d'un chiffre vers la droite et, inversement, dans le cas d'un intervalle de mesure de 10 secondes, la virgule devra être décalée d'un chiffre vers la gauche. On connaît bien ces circuits de décalage de virgule et ils n'ont donc pas besoin d'être décrits en détail. Par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique 10, la valeur enregistrée dans le registre 9 peut finalement commander un indicateur et/ou un système d'imprimante. Si la fréquence f dépasse 10,7 MHz, le compteur 5 est vide avant que z l'intervalle de mesure soit terminé. Au moment du compte "zéro", un signal apparaît à la sortie du circuit détecteur 8 et ce signal commute le compteur 5 de manière à le faire passer de l'opération de comptage dégressif en comptage progressif. Ainsi, pendant ia période de temps restante de l'intervalle de mesure, le compteur compte à la fréquence f . On comprendra que le comptage z final indiquera numériquement l'écart de fréquence. En outre, l'impulsion du circuit-détecteur 8 commute le signe "moins" du circuit d'affichage en un signe "plu4'. La remise à zéro du compteur 5 et celle du registre -9 se font de manière classique et il ne semble pas nécessaire d'expliquer en détail ce circuit. Pour mesurer l'excursion en fréquence, le signal à la fréquence f est z appliqué de manière classique à un redresseur de crête 14 par l'intermédiaire d'un amplificateur-limiteur 12 et d'un démodulataur de fréquence 13. A la sortie du redresseur de crête 14 apparaît un signal analogique correspondant à l'excursion en fréquence. Un convertisseur analogique-numérique 15 convertit le signal en un nombre qui est envoyé à un circuit de mémorisation 16. En même temps, le nombre est appliqué à une entrée d'un circuit comparateur 17 dont l'autre entrée reçoit le contenu du circuit de mémorisation. L'enregistrement dans le circuit mémoire 16 est commandé par le signal de sortie du circuit du comparateur 17 de manière à enregistrer le nombre fourni par le convertisseur 15 lorsqu'il est supérieur au nombre en mémoire.De cette façon, la valeur mémorisée à la fin d'une période de mesure sera proportionnelle à l'excursion maximum pendant ladite période et cette valeur est affichée au moyen d'un circuit d'affichage 19. Comme pour la mesure de lécart de fréquence, la valeur mémorisée peut être appliquée à un indicateur et/ou une imprimante par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique.Si on le désire, le redresseur-crête 14 peut être connrmté-sur un signal respectivement positif ou négatif, lesdits signaux pouvant être traités consécutivement ou en parallèle. I1 doit être bien entendu que les sélecteurs 6 et 18 peuvent être combinés et que l'on peut même rendre la mesure de l'excursion de fré quence dépendante du niveau du signalà la fréquence f ou f , comme l'indique s z dans le schéma la connexion allant du circuit de seuil 3 au sélecteur 18. La fig. 2 représente un circuit permettant de vérifier la fréquence d'un émetteur fonctionnant dans ce que l'on appelle le mode F6. Une certaine bande de fréquence est attribuée à émetteur et, dans la bande attribuée, l'émetteur transmet sur quatre fréquences discontinues qui doivent être maintenues avec une précision de quelques cycles par seconde. On utilise ce genre d'émétteurs pour les communications par télex. Dans ce circuit de la fig. 2, les éléments identiques à ceux de la fig.l ont la même référence. Ainsi, on retrouve le mélangeur 1 recevant le signal à la fréquence d'émission f qui doit être vérifiée et le signal à la s fréquence f fourni par un synthétiseur de fréquences 32 utilisé comme oscil o lateur. Le filtre 2 est construit de telle manière que les signaux ayant une fréquence située dans la bande passante ne sont pas atténués. Le conducteur de sortie de l'amplificateur-limiteur 12 est connecté àsune entrée d'un circuit ET 7 à trois entrées. Le signal binaire provenant de la sortie d'un premier comparateur 40 est appliqué à une autre entrée du circuit ET 7 tandis que la troisième entrée reçoit le signal du sélecteur 6.Un tel comparateur 40 compare le signal analogique correspondant à la fréquence provenant d'un discriminateur de fréquence 30 à deux valeurs de seuil fournies par une source de tension de référence 42. Le comparateur doit fournir un signal binaire de commande du circuit ET 7 quand les fréquences distinctes décelées par le discriminateur 30 se trouvent dans les limites définies par le seuil supérieur et par le seuil inférieur de la source de tensions 42. Comme l'indique la fig. 2, à chaque fréquence discontinue d'émission est associé son propre comparateur référencé 70, 80 ou 90 avec une source séparée de tensions référencées 72, 82 ou 92 respectivement. Des circuits, non représentés sur la fig. 2, identiques aux circuits 36, 6, 7, 5, 9, fl et 44 sont aussi prévus pour chaque fréquence discontinue.Le circuit horloge 34 est commun et peut être verrouillé en phase avec l'oscillateur 32. La sortie binaire du comparateur 40 est aussi connectée à l'entrée d'un circuit ET 36 dont l'autre entrée est connectée à la sortie du circuit horloge 34. La sortie du circuit ET 36 est connectée à l'entrée du sélecteur 6. Le circuit de commande 44 permet le préréglage du compteur 5 et du sélecteur 6, le sélecteur 6, comme le compteur 5, étant préréglés sur une valeur numérique prédéterminée constituant l'origine supérieure du comptage dégressif. Quand le compteur du sélecteur 6 atteint zéro, l'impulsion qui apparaît à sa sortie est appliquée au circuit de commande 46. Ce n'est que lorsque le circuit de commande 46 a reçu ladite impulsion des quatre sélecteurs qu'unie impulsion est appliquée au circuit de commande 44 ainsi qutau registre 9. En conséquence, avec un seul et même réglage de l'oscillateur 32, on peut déterminer l'écart par rapport à la fréquence f des quatre fréquences discon s tinues attribuées à l'émetteur. Les explications qui précèdent permettent de comprendre facilement comment fonctionne ledit circuit. I1 convient d'ajouter cependant que le sélecteur 6 envoie une impulsion de déclenchement au circuit ET 7 uniquement pendant le temps que le comparateur 40 fournit un signal binaire d'excitation. En conséquence, le compteur 5 reçoit des impulsions provenant de la sortie de l'ampli- ficateur-limiteur 12 pendant l'intervalle de temps durant lequel la fréquence discontinue se trouve dans les valeurs limites fournies par la source de tensions 42. I1 en est de même pour les trois autres circuits analogues non représentés sur la fig. 2.De cette manière, on peut vérifier l'émetteur fonctionnant en mode F6 pour les quatre fréquences discontinues. I1 en est naturellement de même pour ce que l'on appelle le fonctionnement en Fl où l'émetteur n'a que deux fréquences discontinues. La fig. 3 représente une modification du montage des fig. 1 et 2. Le signal à la fréquence f ,présent à l'entrée du mélangeur.l,est mélangé avec le signal à la fréquence f fourni par l'oscillateur 32 et envoyé ensuite au fil o tre 2. Le circuit comporte une certaine constante de temps mais ni la consante de temps du filtre 2 ni celle de l'oscillateur 32 ne prévaudront. Etant donné que lroscillateur 32 doit être commuté par étapes, une mesure correcte ne sera rendue possible que dans le cas de son excitation après un certain retard. C'est pour cette raison que lTon a disposé un circuit de commande 50 pour commuter par étapes ltoscillateur 32. Les commandes de commutation se suivent avec des espacements correspondant, par exemple, à l'intervalle de temps de mesure d'une seconde. Le filtre 2 précède les circuits que lton a expliqués par référence aux fig. 1 et 2 et qui ont été, pour simplifier, combinés dans la fig. 3 sous la référence 60. Le circuit référencé 60 peut naturellement être également un circuit de mesure de l'amplitude du signal de l'émetteur ou ne fournir seulement qu'une indication marche-arrêt en ce qui concerne ltexis- tence d'une transmission. Partant du circuit de commande 50, un conducteur est connecté au circuit 60 de manière à transmettre un signal d'excitation retardé par rapport à la commande de commutation.Ce signal est aussi transmis à l'oscillateur 32 avec un retard qui peut être, par exemple, de 0,9 seconde. Ce n'est qu'après la fin de ce retard que la mesure commencera. Le signal d'excitation a une durée telle qu'il se termine au plus tard avec le signal de commande suivant vers l'oscillateur 32, si bien qutil y a, par exemple, une durée de 0,1 seconde. A son tour, le circuit 60 peut cependant mémoriser la valeur mesurée pendant l'intervalle de temps de mesure qui a été raccourci à 0,1 seconde, et ledit temps de mémorisation peut être, par exemple, d'une seconde, la mémoire 62 servant à cela. Dans cette mémorisation, donc, le signal de mesure correct est disponible indépendamment de la discontinuité et pendant le même temps tel qu'il est défini par l'intervalle de temps entre deux commandes de commutation vers l'oscillateur 32. I1 est clair qu'un intervalle de temps de mesure de 10 % de l'intervalle de temps entre deux commandes de commutation n'est en aucun cas obligatoire. On devra cependant tendre à réduire le temps de mesure au minimum. Etant donné que l'on peut s'attendre à un affaiblissement du phénomène transitoire après un temps correspondant à environ cinq fois la plus grande constante de temps et étant donné généralement que, pour la mesure elle-même, on n'aura besoin que d'une fraction de l'intervalle cité en dernier, la valeur de 10 % est assez réaliste. Naturellement, cela dépendra également de la précision exigée pour la mesure afin d'effectuer le comptage à rebours jusqu'8 100 c/s, 10 c/s ou même 1 c/s; et, en conséquence, l'intervalle de temps de mesure devra être choisi à 0,01, 0,1 ou même 1 seconde. REVENDICATIONS.- 1. Procédé pour mesurer la déviation de la fréquence réelle d'émission d'un émetteur par rapport à la fréquence émission allouée à celui-ci, caractérisé en ce qu'il consiste à engendrer un signal de réception à une fréquence linéai- rement reliée à ladite fréquence réelle d'émission,à intégrer la fréquence du dit signal de réception pendant un intervalle de temps donné et à élaborer la différence algébrique entre le nombre représentatif de la fréquence dudit si gnal de réception ainsi intégrée et un nombre de référence correspondant à la fréquence d'émission allouée. 2. Procédé selon la revendication 1 pour mesurer séquentiellement les dévia- tions respectives d'une pluralité de fréquences d'émission réelles par rapport à une pluralité de fréquences d'émission allouées, caractérisé en ce qu'il consiste à commuter séquentiellement la fréquence locale d'un récepteur super hétérodyne en fonction des fréquences allouées respectives de manière à obte nir des fréquences intermédiaires comprises dans une bande de fréquences déter minées, à intégrer ladite fréquence intermédiaire pendant un intervalle de temps déterminé, à élaborer les différences algébriques respectives entre les nombres représentatifs desdites fréquences intermédiaires intégrées et des nombres de référence séquentiellement sélectionnés correspondant respectivement auxdites fréquences d'émission allouées et à enregistrer lesdites différences respectives obtenues au cours de la séquence de mesure en les affectant d'un code d'identification. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à inté grer chacune desdites fréquences intermédiaires pendant les durées d'émission effectives de chacune desdites fréquences d'émission réelles correspondantes, à totaliser lesdites durées d'émission et à interrompre ladite intégration lors que le total des durées d'émission égale la durée de l'intervalle de temps fiez 4.Procédé selon la revendication 3 pour mesurer les fréquences dénission réelles d'un groupe de fréquences engendré par un émetteur fonctionnant en me dulation de fréquence codée, caractérisé en ce qu'il consiste à démoduler la fréquence intermédiaire obtenue, à comparer- l'amplitude instantanée du signal démodulé à des seuils haut et bas séquentiellement fixés en même temps que le nombre représentatif de la fréquence d'émission affectée à la plage d'amplitude de modulation définie par lesdits seuils, à élaborer la différence algébrique entre le nombre obtenu par I'intégration de la fréquence du signal de réception lorsque celui-ci correspond à ladite plage d'amplitude de modulation et à éla borer et à enregistrer avec un code d'identification convenable les différences algébriques entre lesdits nombres. 5. Un dispositif pour mesurer la déviation de la fréquence réelle d'émission d'un émetteur pa rapport à la fréquence d'émission allouée à celui-ci selon le procédé de la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteur recevant sur son entrée de comptage des impulsions à une fréquence intermédiaire et préréglé à un nombre fixé d'avance avant le début de la mesure, ledit compteur procédant à un comptage dégressif à partir dudit nombre et, - dans le cas où il atteint le zéro, - comptant alors de manière progressive. 6. Un dispositif selon la revendication 5, caractérisé par l'affichage d'un signe de comptage commandé par le signal de passage à zéro du compteur. 7. Un dispositif selon la revendication 5 pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé par un circuit ET recevant les impulsions de comptage et dont l'ouverture est commandée par le niveau de la fréquence d'émission. 8. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 5, 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'un circuit d'affichage analogique est relié à la sortie du compteur par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique. 9. Un dispositif pour mesurer la déviation de la fréquence réelle d'émission d'un émetteur à modulation de fréquence, par rapport à la fréquence d'émission allouée à celui-ci, selon le procédé de la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un convertisseur analogique-numérique est alimenté par le signal à la fréquence intermédiaire après démodulation de celui-ci, la sortie dudit convertisseur étant connectée à un circuit mémoire pour enregistrer l'excursion maximum de fréquence pendant un intervalle de temps que l'on peut choisir. 10. Un dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de comparaison pour comparer le contenu du circuit mémoire avec la sortie dudit convertisseur, ledit circuit de comparaison ne fournissant un signal d'enregistrement du circuit mémoire que pour des valeurs numériques supérieures à celles contenues dans le circuit mémoire. 11. Un dispositif pour mesurer la déviation des fréquences réelles d'émission d'un émetteur fonctionnant en modulation de fréquences codées par rapport aux fréquences d'émission allouées à celui-ci selon la revendication 4, caractéri sé par le fait qu'il comporte un ou plusieurs circuits ET commandés par l'apparition d'un ou de plusieurs sauts de fréquences fixés d'avance ds manière à additionner les fractions de temps dudit intervalle de temps fixé d'avance. 12. Un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que la fréquence d'oscillation varie par étages, et qutun circuit de commande sert à retarder la mesure d'un temps ou moins égal à la constante de temps du dispositif.