Brevet FR2280266A1 — publié le 19760220

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de mesure du taux d'erreur de transmissions numériques par lignes de transmission en vue de la détermination du facteur de qualité de la transmission, et d'autre part de mesure de l'information transmise pendant le fonctionnement, sans pour autant que l'on connaisse le train de signaux numériquesporteurs d'informations et le système de codage. Au cours des dernières années, on a fait des progrès considérables en ce qui concerne les paramètres des informations transmises par les lignes de télécommunication. On a assisté à un grand développement de la transmission des informations sous forme de trains d'impulsions numériques, en particulier pour les transmissions à système multicanal de signaux sonores et télégraphiques par satellites, pour la transmission de signaux de télévision, pour les télémesures, etc. Les trains d'impulsions numériques sont formés de deux façons différentes connues en soi. Selon un premier procédé connu, l'infornfion qui se présente sous forme analogique est codée, par exemple par modulation delta, ou par modulation par impulsions codées (PCM). Selon l'autreprocédé, les informations, ou données apparaissent directement dans les dispositifs calculateurs sous une autre forme.Ainsi, chaque groupe de bits de chaque train de signaux numériquespeut correspondre à la valeur numérique d'une certaine tension analogique ou à un ordre de programme, et ce, toujours en fonction du caractère de l!information. On peut réaliser de deux façons connues la transmission par des lignes de télécommunication des trains d'impulsionsnumériques créés de cette façon, c'est-à-dire soit directement soit par modulation de la phase ou de la fréquence d'un signal sinusoïdal entretenu. Au signal utile s'ajoutent, dans les dispositifs de transmission, et pendant la transmission, des bruits qui peuvent apporter des distorsions à la forme de l'onde Afin d'éliminer ces apparitions de bruits, on régénère dans le récepteur les signaux numériquesfournis par l'émetteur, car comme expliqué ci-dessus, les trains de signaux du récepteur comportent une grande quantité de bruits, et sont distordus par rapport aux signaux originaux.Afin d'effectuer cette régénération, on fabrique dans un premier temps un train d'impulsions d'horloge dont la fréquence correspond, entre des bornes de tolérance prédéterminées à la fréquence de répétition des signaux de l'émetteur, les fronts ou transitions d'împub sions de ce train (par exemple les fronts montants) étant couplés au train de signaux de sortie du récepteur de façon à ap parattre simultanément avec le point temporel médian de chaque bit, que l'on appellera instant de décision. A chacun de ces instants, un circuit régénérateur examine le train de signaux de sortie du récepteur. Le résultat de cet examen se traduit, sur une sortie logique par un "O" ou un "1". Ce résultat permet de déterminer si le signal est inférieur ou supérieur à un seuil prédéterminé.Dans le cas idéal où il n'y aurait pas de bruit, les trains de signaux de sortie du régénérateur seraient décalés d'une valeur constante par rapport aux signaux de ltémetteur, les deux trains de signaux étant mutuellement symétriques. Dans le cas où l'information transmise est affectée de bruits, on a à l'instant de décision la somme algébrique des bruits et la valeur instantanée du train de signaux sans bruit à la sortie du récepteur, et lorsque le bruit appa ravît avec un signe opposé et que son amplitude dépasse celle des trains de signaux sans bruit, le régénérateur établit une fausse valeur logique, d'où production d'erreur. Les erreurs de bits apparaissent, après la formation des informations analogiques, en forme de bruits, et dans le cas d'informations sous forme de données, en tant que fausse combinaison de code. Les procédés de détection d'erreurs ou procédés de correction d'erreur connus en soi offrent la possibilité de reconnattre et de corriger les erreurs sur les bits en fonction de l'efficacité du procédé employé. A ce sujet, on exige que le système de transmission puisse produire une information qui, en fonction du traitement de l'information, puisse caractériser de façon correspondante la qualité de l'in formationnurne'riqie transmise, c'est-à-dire le facteur de qualité de la transmission.On peut mentionner comme exemple une liaison par radio-relais dans laquelle les trains de signaux nu mériques reÇus sont éliminés automatiquement par le dispositif traitant l'information, dans le cas où l'amplitude de l'erreur dépasse un seuil prédéterminé. La présente invention a pour objet un procédé facile à mettre en oeuvre et un dispositif de mesure du taux d'erreur des bits sur des lignes de transmission de télécommunication pour lesquels il n'y ait pas besoin de con natte le contenu des informations des trains de signaux nu- mériques, ni le système de codage, ni même de les connattre partiellement, la solution du problème étant facilement adaptable aux paramètres de 3a ligne de transmission, et pour lesquels on puisse atteindre la vitesse maximale sans perte d'informations et que ce système puisse permettre, outre la mesure de la qualité, la transmission des sign-aux numériquessur la ligne de télécommunication.La présente invention permet de déterminer le taux d'erreur, également pendant le fonctionnement, la mesure se faisant en continu pendant la transmission, sans interruption de cette dernière, tout en éliminant les inconvénients et difficultés entratnés par les solutions connues. Selon la présente invention, on réalise l'objet précité en procédant, avant la régénération des trains de signaux m-gue8 à une analyse des bruits gracie à des impulsions d'horloge synchrones, et l'on compare le résultat de cette analyse à une valeur nominale prédéterminée. La mise en oeuvre du procédé de l'invention se fait de la façon suivante : à partir des trains de signaux numériques fournis par l'émetteur, on forme de façon connue en soi, le train d'impulsions de phase correcte. Comme déjà mentionné ci-dessus, on engendre des transitions ou échelons (par exemple à front montant) à l'instant de décision. Dans la zone de cet instant de décision, on choisit un intervalle de temps t At (pouvant par exemple être une portion de 10% de la durée d'un bit). Ensuite, on recherche si pendant cet intervalle de temps de a At les signaux numériques formés par le récepteur présentent au moins une transition ou échelon. Dans le cas des anaux télégraphiques non affectés de bruits et meme encore s'ils présentent une distorsion acceptable, il n'apparat aucune transition pendant cet intervalle de temps. On dit que du point de vue de la distorsion télégraphique les canaux sont de qualité admissible si la durée de la distor- sion instantanée est inférieure à la moitié de la durée At d'un bit. S'il apparaît une transition, celle-ci est provoquée par un bruit présent dans le canal, et le nombre de transitions est toujours proportionnel au nombre d'erreurs de bits. On peut déterminer le facteur de proportionnalité soit par mesure, soit par comptage, et l'on obtient une valeur de qualité correspondante. Le facteur de proportionnalité est bien caractéristique des propriétés statistiques de la ligne de transmission. On peut déterminer le nombre d'erreurs de bits par comptage des transitions apparaissant de façon inadmissible. Lorsque ce dernier comptage a lieu pendant un temps prédéterminé, on peut déterminer le taux d'erreur pendant le laps de temps prédéterminé. On peut ensuite juger si le taux d'erreur ainsi déterminé, est inférieur ou supérieur à la valeur admissible. Dans certains cas, on doit différencier entre eux plusieurs domaines de taux d'erreurs, ce qui est également possible selon la présente invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif mais illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est le bloc-diagramme d'un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention , et la figure 2 est un diagrammé des signaux caractéristiques en divers points du schéma de la figure 1. Le train de signauxnusérqRes 15 reçu par le récepteur, train de signaux que l'on voit sur la figure 2, est envoyé à l'entrée 1 du circuit 2 de synchronisation de bits, et il apparat à la sortie 3 du circuit 2 un train de signaux d'horloge. Le train de signaux d'horloge est envoyé à l'entrée 4 du circuit 5 de détermination de temps, dont le rôle est, d'une part, de déterminer à partir des impulsions de synchronisation, en fonction des transitions (par exemple des fronts montants), un intervalle + Q t, et d'autre part de produire un train d'impulsions de porte correspondant apparaissant à la sortie 6. En outre, le train de signaux nulericlues est envoyé à l'entrée 7 du détecteur de bruit 8. Le détecteur de bruit 8 fait apparattre à sa sortie 10 une impulsion chaque fois que le train de signaux numériques présente une transition dans l'intervalle de temps prédéterminé par le circuit 5. Cette série d'impulsions à fréquence de répétition irrégulière, ainsi que les impulsions d'horloge, parviennent aux entrées 11 et 13 respectivement de l'analyseur d'erreur 12 déterminant, à l'aide des impulsions d'horloge un ou plusieurs intervalles de temps. Pendant ces intervalles de temps, l'analyseur compte les impulsions incidentes. I1 est à noter que le résultat du comptage ou le nombre déterminé correspond au taux d'erreur de bits. Lranalyseur d'erreur 12 a en outre les rtles suivants : il détermine si le taux d'erreur à la fin des divers intervalles de temps est inférieur ou supérieur aux niveaux prédéterminés ; le résultat de cette détermination est mis en mémoire jusqu'à la fin de l'intervalle de temps suivant ; si le taux d'erreur, avant la fin de l'intervalle de temps suivant atteignait la valeur admissible prédéterminée, le comptage recommencerait. La valeur logique des signaux à la sortie 14 de l'analyseur d'erreur 12 permet de voir si le taux d'erreur de bits est inférieur ou supérieur à la valeur prédéterminée. Les signaux de sortie de l'analyseur 12 péuvent déclencher un ou plusieurs des dispositifs suivants dispositif d'alarme, dispositif fournissant un signal commandant le basculement sur un récepteur de rechange : on peut déclencher un circuit inverseur, dont le r81e est d'inverser le train de signaux régénéré envoyé au dispositif de traitement d'information (par exemple système multiplex PCM) ou à une machine à calculer, qui donne dans ce cas un train de signaux qui sont caractéristiques de cet état et active un circuit commutant les retransmetteurs en stations terminales. Les signaux de sortie de l'analyseur 12 peuvent avoir une forme à hystérésis, ce qui fait que lesdits processus en fonction du temps peuvent s'écarter des processus nécessaires pour le déclenchement, ou que ces processus peuvent autre menés avec un taux d'erreur s'écartant du taux d'erreur susmentionné. Les courbes de la figure 2 correspondent aux signaux remplissant les fonctions ci-dessus. Le signal 15 est un train de signaux fourni par le récepteur et arrivant sur les entrées 1 et 9. A l'aida de ce signal 15, on établit le train d'impulsions d'horloge 16 à l'aide du circuit 2 de synchronisation de bits. Les impulsions de porte 17 sont fournies par le circuit 5 de détermination de temps en fonction temporelle du train 16 de signaux d'horloge. A la sortie 10 du détecteur de bruit 8, apparaissent les impulsions 18 à fréquence de répétition irrégulière. Ces dernières sont exploitées par l'analyseur d'erreur 12, et à sa ou ses sorties 14, apparat le signal de sortie 19. Le changement de l'état logique des signaux à la sortie 14 peut également dépendre du résultat du comptage de positions d'erreurs irrégulièrea et/ou d'instants irréguliers. En fonction du résultat du comptage-on crée une combinaison de codes présentant l'un parmi plus de deux états possibles. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure antinue ou intermittente, pendant le fonctionnement, du taux d'erreur de bits de transmissionsn zqnques par des lignes de télécommunication en vue de déterminer leur facteur de qualité de transmission, caractérisé par le fait que le train de signaux nu mériques fourni par le récepteur produit, de façon connue en soi, une série d'impulsions d'horloge de phase correcte, impulsions d'horloge à l'aide desquelles on choisit, dans la zone de l'instant de décision, un intervalle de temps de 2 bt, At représentant par exemple 10 % de la durée du bit, par le fait que l'on compte ensuite durant les intervalles de'temps prédéterminés les transitions survenant dans les trains de signauxnumeriquoe, et qu'après la fin de cet intervalle de temps, on recommence le comptage, et par le fait qu'à la fin de cet intervalle de temps on produit un état logique en fonction du résultat du comptage. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le comptage est recommencé aussi souvent que le taux d'erreur atteint un seuil prédéterminé. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le changement dudit état logique dépend du résultat du comptage de positions d'erreurs irrégulières et/ou d'instants irréguliers. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'en fonction du résultat du comptageJon crée une combinaison de cooes- présentant l'un parmi plus de deux états possibles. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que les signaux fournis par le récepteur sont envoyés à l'entrée du circuit de synchronisation de bits et à l'entrée d'un détecteur de bruit, par le fait que la sortie du circuit de synchronisation des bits sur laquelle apparaissent les trains d'impulsions de synchronisation ou impulsions d'horloge est reliée d'une part à l'entrée d'un circuit de détermination de temps et à une entrée d'un analyseur d'erreurs, la sortie du circuit de détermination de temps sur lequel apparaissent les impulsions de porte étant reliée à l'autre entrée du détecteur de bruit, la sortie dudit détecteur de bruit, sur laquelle apparaissent les trains d'impulsions à fréquence de répétition irrégulière, étant reliée à l'autre entrée de l'analyseur d'erreur, à la sortie duquel apparant un signal correspondant à un état logique. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que les signaux de sortie de l'analyseur d'erreur représentent l'un des deux états logiques possibles. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé par le fait que la sortie de l'analyseur d'erreur est reliée à un dispositif d'alarme. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé par le fait que le signal de sortie ou que l'un des signaux de sortie est envoyé à un circuit de commutation d'un récepteur de réserve. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé par le fait que le signal de sortie est envoyé à l'entrée d'un circuit inverseur inversant le train de signaux régénéré d'un dispositif de traitement de l'information. 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé par le fait que le signal de sortie ou que l'un des signaux de sortie est envoyé à un circuit de commutation commutant le retransmetteur en tant que poste final.