Brevet FR2266989A1 — publié le 19751031

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de surveillance des récepteurs de systèmes radiorelais, surtout de récepteurs du type digital, afin de déterminer automatiquemen+" si, du point de vue de la réception, il se produit un défaut dans le récepteur. De cette façon, on peut détecter également à distance les pannes. La présente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé. Grâce à l'utilisation de plus en plus répandue des crcuits intégrés à semi-conducteurs, et en particulier du fait de leur fiabilité, on a de plus en plus souvent la possibilité de faire fonctionner les installations de radiorelais sans les surveiller sur place. Dans les installations non surveillées, on doit pouvoir détecter une éventuelle panne ou erreur depuis des stations eloignées. Pour cette raison, les liaisons à radiorelais non surveillées sont toueurs pour mes d'un système local de télémesure.Ces systèmes de surveillance locaux ou de télésllr- -seillanwe sont prévus pour la transmission dtun nombre prédéler miré d'informations, et peuvent fournir des informations au su jet du fonctionnement des diverses unités fonctionnelles de toute l'installation. Lorsque l'on utilise de tels systèmes de surveillance, il est absolument fondamental de pouvoir surveiller le récepteur. On détermine de façon relativement simple si les signaux d'entrée apparaissent cu non, comme on l'expliquera ci-dessous. Par contre, pour déterminer si la panne de réception provint de l'une des causes suivantes est déjà plus complexe. Les causes possibles sont : (a) Le récepteur ne fonctionne pas à casse d'une panne. (b) L'émetteur de la station homologue est en panne. (c) Le niveau du signal reçu a baissé à cause de phé- nomènes de propagation temporaires, et le récepteur ne reçoit donc que des signaux trop faibles. Les systèmes de surveillance avantageux sont, comme on le sain, ceux permettant de reconnaitre les cas (a), (b) et (c) du coté du récepteur. Dans le cas (a), il faut en particulier que la panne puisse être éliminée par le personnel de service envoyé sur place. Dans les cas (b) et (c), le fonctionnement de l'installation est correct, et la liaison peut autre rétablie de façon correcte soit après reparation de la station homologue, soit après rétablis sement des conditions de propagàtion normales. On connaît déjà un procédé selon lequel on peut résou dre les cas (a), (b) et (c) ci-dessus. Ce procédé est basé sur le fait que les installations permettant d'établir la liaison comportent des unités de réserve, c'est-à-dire que chaque uni té de réserve est disposée dans une station terminale et dans une station de répétition. Lorsque l'une des unités tombe en pan ne, l'unité de réserve est commutée automatiquement ou par télé commande.On a ainsi en particulier la possibilité de faire fonc tionner simultanément le récepteur de fonctionnement normal et celui de réserve, ce qui permet de déterminer la présence ou l'absence du signal de réception en même temps sur les deux ré, récepteurs. S'il n'y a pas de réception uniquement sur le récep teur de fonctionnement normal, on se trouve dans le cas (a) évo qué ci-dessus. Si aucun des deux récepteurs ne reçoit de signaux de réception, il est fort probable que l'on soit dans l'un des cas (b) ou (ce). Il est à noter que dans la cas des dispositifs connus sous le nom de"dispositifs à haute fiabilité", la ptsha- bilite, d1une panne simultanée des deux récepteurs est !extrêmement faible. Cependant, ce procédé connu ne peut être utilisé pour les systèmes fonctionnant sans dispositifs de réserve ou canaux de réserve. L'inconvénient commun aux systèmes sans réserve de fonctionnement réside dans le fait que l'on ne peut distinguer des cas (a), (b) et (c). Par conséquent, le personnel d'entrée tien ne peut obtenir aucune information permettant de détecter et; d'éliminer la panne (réparation du récepteur d'une station, ou bien de l'émettrn de la station homologue).Etant donné que les stations réémettrics se trouvent souvent dans des endroits difficilement accessibles (par exemple sur des sommets de montagnes s il faut augmenter considérablement la sécurité de la ransmission dans de nombreux cas à cause du temps nécessaire à la réparation des pannes. Le procédé conforme à la présente invention a pour objet 11 élimination des problèmes ci-dessus exposés et sert à la surveillance de récepteurs ne devant pas comporter de réserves de fonctionnement "chaudess" Ces systèmes englobent les système-s re comportant aucune réserve de fonctionnement, le système com portant des canaux de réserve "froids" ou "chauds" ou le système comportant une réserve "chaud", mais qui n1 est pas pret à la réception en fonctionnement "froids" ou en fonctionnement de réserve. Dans le cas dtune panne de réception, on peut, grâce au procédé selon la présente invention, déterminer si le récepteur ne fonctionne pas, ou s'il ne reçoit à son entrée pratiquement aucun signal incident. Ltinvention sera mieux comprise à 11 aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est le bloc diagramme; d'un récepteur connu en soi et dtun circuit régénérateur lui faisant suite ; la f2 g. 2 est le bloc diagramme de l'émetteur selon la présente invention ;; la fig. 3 est le bloc diagramme du circuit d'exploitation conforme à la présente invention la fig. 4 est le bloc diagramme du générateur d'impul- sions d'horloge conforme à la présente invention et donnant le signal d'erreur ou de panne s la fig. 5 est une variante, conforme à la présente invention, du bloc diagramme de la fig. 2. Le signal d'entrée 1 d'un récepteur est envoyé à ltentrée d'un étage mélangeur 2 mélangeant le signal incident au signal d'un oscillateur local 3, ce qui donne, après changement de fréquence, le signal 13 à fréquence intermédiairs Le signal 13 est envoyé à un amplificateur 4 de fréquence intermédiaire qui est suivi d'un limiteur 5, d'un démodulatelar 6, d'un amplificateur passe-bas 7, à l'entrée duquel apparaissent les signaux binaires affectés de bruits et distordu. La sortie 12 de l'amplificateur 7 est reliée à un circuit 8 de détermination et aun générateur Il d' impulsions d' horloge Le génerateur 1l dllualons d'horloge produit des impulsions d'horloge à phase fixe dont la fréquence est égale à celle des signaux reçus. Le circuit de détermination 8 détermine si la valeur instantanée du signal reçu a la valeur logique O ou 1, et après régénération Rans un circuit régénérateur 9, il ap parut à la sorti 10 du récepteur un train de signaux à phase et amplitude correspondantes. Selon une variante du procédé conforme à la présente invention on considère le générateur d'impulsions d'horloge. Si l'on ne reçoit aucun signal, on a à l'entrée soit du bruit soit un niveau constant. Dès que l'on remarque que les impulsions d'horloge sont affectées de bruits, ou que la sortie d'un amplificateur passe-bas apparat un niveau constant, on met en fonctionnement un générateur produisant un signal se trouvant dans la bande de fréquence du récepteur, et qui est modulé angulairement à l'aide d'un signal rectangulaire0 Le signal modulant est égal à la moitié de la valeur du signal de référence : ce signal est envoyé à lettrée du récepteur ou à une entrée auxiliaire couplée de façon liche au récepteur.On relie à la sortie du récepteur un amplificateur accordé amplifiant le signal rectangulaire ci-dessus mentionné. Si l'on obtient à la sortie de cet amplificateur un signal correspondant, le récepteur sera considéré sans défaut par le circuit de détermination, et sera considéré défectueux Si l'on n'obtient aucun signal. Â la fin du laps de temps nécessaire aw fonctionnement du circuit de mesure, le générateur est mis hors circuit et le récepteur sans défaut est à nouveau prêt à recevoir ledit laps de tempo et de l'ordre de grandeur de quelques centaines de millesecondes:: Selon une variante du procédé de l'invention, le signal examiné, au lieu dêtre envoyé à entrée du récepteur, est envoyé à l'entrée de l'amplificateur à fréquence intermédiaire (dans ce cas, le générateur produit des signaux à fréquence intermédiaire), et il est possible d'obtenir d'une autre façon des informations sur le fonctionnement du récepteur en vérifiant si le fonctionnement de l'oscillateur local et de l'étage mélangeur est correct. il est par exemple possible d'examiner facilement le courant redressé de la diode mélangeuse.Dans ce cas, il possible, après avoir déterminé s'il se présente à la sortie du récepteur un bruit ou un niveau constant, de prendre les-mesures suivantes s on peut rechercher s1il existe un courant dans l'étage mélangeur. S'il n'y a aucun courant, on peut en conclure que le récepteur h'est pas apte à fonctionner. Si le courant est présent, on enclenche le générateur, et on regarde si le signal qui apparait est un signal rectangulaire. Si le signal rectangulaire apparat, le récepteur peut être considéré en ordre de marchez et dans le cas contraire le ré récepteur est hors service.Ensuite, on débranche le générateur de signaux rectangulaires, et il reste débranché jusquà la prochaine disparition du signal de réception. Si l'amplification de l'amplificateur à fréquence intermédiaire est régulée, on peut examiner, au lieu du signal d'impul sion d'horloge le signal de régulation, mais cette façon de procéder présente des inconvénients, car dans ce cas on ne peut détecter un fonctionnement irrégulier du modulateur. Lorsque le système de modulation du récepteur est réalisé de telle façon que les propriétés spectrales du signal apparaissant à la sortie,( le rapport signal utile/bruit dépendant du rapport signal/bruit), on peut, en cas d'absence de réception, obtenir des informations par l'examen spectral du signal de sortie du récepteur. Les figures 2 et 3 représentent une variante de réalisation du dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Le fonctionnement de cette variante est le suivant Le circuit commutateur 15 temporisé commute la mise en marche de I'émetteur, L'émetteur comporte l'oscillateur 17, le générateur de signaux rectangulaires 16 et le modulateur 18. Le dispositif automatique de surveillance ou de contrôle 14 met en ou hors fonctionnement le circuit commutateur 15. La mise en fonctionnement du circuit 15 a lieu lorsqu'il se présente à son entrée le signal 20 du générateur 29 d'impulsions d'horloge, et après l'écoulement d'un certain laps de temps, le circuit 15 est mis hors fonctionnement comme établi ci-dessus à propos du dispositif automatique de centrale 14. Une fois la mise hors fonctionnement produite, cet état se maintient.Le signal modulé se présentant sur la sortie 19 du modrlateur 18 parvient à l'entrée 1 du récepteur ou à une entrée auxiliaire couplée de façon lâche au récepteur. La sortie 12 de l'amplificateur passe-bas 7 est commutée à l'entrée du circuit 8 de détermination et du générateur Il d'impulsions horloge. Dans le récepteur, le filtre passebande 22 dont l'entrée est référencée 21, sélectionne dans le signal modulé une fréquence harmonique, par exemple de la fréquence harmonique fondamentale, qui est convertie par le redresseur 23. Le courant continu correspondant pilote le circuit 24 de pondération, ce circuit 24 pouvant par exemple comporter un comparateur et une mémoire. Sur la sortie 25 du circuit 24 apparat une information sur l'état de fonctionnement du Récepteur. La fig. 5 représente les parties du générateur 29 d'impulsions d'horloge qui sont essentielles du point de vue de l'invention. Le signal de sortie du discriminateur 30 synchronise, au moyen d'un filtre 32, le générateur synchrone 31 sur le signal d'entrée. À la sortie du filtre 32 relié à un circuit à seuil 33 apparais un signal de niveau correspondant lorsque se présente à la sortie 12 de l'amplificateur passe-bas 7 un niveau constant signal/bruit. Le dispositif automatique 14 de contrôle est actionné par le circuit à seuil 33 qui actionne en outre la porte 34 pendant tout le temps que ltoscillateur 17 et/ou le générateur de signaux rectangulaires 16 sont bloqués. Selon une variante de réalisation, le signal 20 appliqué à ltentrée du dispositif automatique 14 de contrôle,peut déterminer, au lieu de l'absence de la fréquence d'horloge, par exemple ltabsence du signal de régulation du récepteur, ou, dans le cas de 17utilisation d'un dispositif radiorelais, l'absence du signal de pilotage. Selon une autre variante de réalisation, on relie un filtre semblable au filtre 32 à la sortie 12 de l'amplificateur passe-bas 7 dont la sortie est commutée sur l'amplificateur à seuil. Dans ce cas, on choisit on choisit la caractéristique du filtre 32 de façon qu1à sa sortie apparaisse un signal correspondant, lorsqu'à la sortie 12 ntapparatt que du bruit. Selon une autre variante relative aux récepteurs digitaux le circuit à seuil est relié à un compteur comptant les anomalies par rapport aux apparitions régulières à la sortie du récepteur ou à un quelconque étage avant la sortie. On parle d'ap paritionsFégulières par exemple lorsque l'on obtient sur un p81e du récepteur des impulsions alternativement positives et négatives. Chaque anomalie par rapport à cette régularité signifie que l'on a un signal erroné. La fig.5 représente le bloc diagramme d'une variante possible d'un mode de réalisation conforme à l'invention. Le fonctionnement de ce circuit est semblable à celui du circuit représenté sur la fig. 2. I1 est à noter que le dispositif automatique de surveillance 14 comporte un circuit ET dont l'une des entrées est reliée à la sortie du générateur d'impulsion d'horloge 29 et dont 11 autre entrée est reliée à la sortie du deuxième circuit de pondération 27. Les différences de fonctionnement sont les suivantes : l'oscillateur 17 produit une fréquence se trouvant en dehors de la gamme de fréquences de 11 émetteur mais dans la gamme des fréquences intermédiaires. lia sortie 19 est reliée au pôle sur lequel arrivait le signal 13. Le circuit automatique de contrdle détermine lorsqutapparatt le signal 20, l'état d'un deuxième circuit de pondération 27 qui est régulé par le signal 26. Lorsque le deuxieme circuit de pondération 27 a déterminé que l'étage mélangeur du récepteur ne fonctionne pas, le circuit de pondération 28 est basculé sur un état caractéristique du signal erroné, et par suite, le circuit commutateur 15 ne peut pas basculer sur la position de fonctionnement.Lorsque le signal 26 confirme que l'é- tage mélangeur est en fonctionnement, le fonctionnement se déroule de la même façon qu'expliqué ci-dessus à propos du dispositif de la fig. 2. Le signal 26 peut caractériser par exemple la présence ou l'absence du courant de l'étage mélangeur, la puissance de sortie de l'étage mélangeur, ou l'absence d'oscillations locales, etc. Pour autant que cela soit nécessaire, le dispositif selon la fig.5 peut encore être modifié. Le circuit 28 de pondération comporte deux sorties. Dans le cas d'une erreur, on peut signaler séparément si lton a examiné en tant que signal erroné le signal du dispositif de sur veillance 21 ou le signal 26. Selon une autre variante du circuit des fig. 2, 3 ou 4, on garde lto cillateur 17 et le modulateur 18. Les signaux rectangulaires sont envoyés directement à une entrée 1 ou 15 du récepteur. Grave à un choix approprié de la fréquence du générateur 16 de signaux rectangulaires, ainsi qurà un choix approprié de son temps de descente, on peut obtenir que les filtres du récepteur choisissent dans la tension rectangulaire la composante se trouvant dans la gamme de fréquences correspondante. Selon une variante du procédé de la présente invention pour la surveillance de récepteurs recevant des signaux binaires l'on détermine l'absence du signal reçu grâce à des variations statistiqudeparamètres d'un générateur d'impulsions dthorloge, par exemple grâce à une analyse spectrale. Selon une autre variante, on détermine l'absence du signal du récepteur grâce à une analyse du spectre du signal apparaissant à la sortie du récepteur, ou grâce à l'analyse de la régularité statistique dans le temps des signaux reçus. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procède, de surveillance automatique des récepteurs de systèmes à radiorelais ne comportant pas d'éléments de réserve de fonctionnement "chauds", en particulier pour la transmission de signaux digitaux, caractérisé par le fait que dans le cas de l'absence d'un signal de sortie du récepteur on envoie automatiquement un signal modulé par un signal rectangulaire à lten- trée du récepteur ou à une autre entrée de celui-ci qui lui serait couplée de façon låche, la fréquence porteuse dudit signal modulé se trouvant dans la gamme de réception du récepteur, par le fait que lton détermine ensuite, de préférence automatiquement, si le signal modulé apparait ou non à la sortie du récepteur, le récepteur étant considéré comme fonctionnant si les signaux rectangl- laires apparaissent, et hors service si les signaux n'apparaissent pas, et par le fait que l'on déconnecte le signal de contre à la fin d'un laps de temps suffisant pour procéder au contrôle. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que lton envoie un signal de contrôle se trouvant dans la gamme des fréquences intermédiaires du récepteur à l'entrée de l'amplificateur à fréquence intermédiaire ou à une autre entrée couplée de façon liche audit amplificateur à fréquence intermédiaire, et que l'on contrôle le fonctionnement sûr de étage mélangeur selon d'autres critères, par exemple grtoe au courant de la diode mélangeuse ou au signal de l'oscillateur local. 3. Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 ou 2 pour la surveillance de récepteurs recevant des signaux binaires caractérisé par le fait que l'on détermine l'absence du signal reçu grâce à des variations statistiques de paramètres d2un générateur d'impulsions d'horloge, par exemple grâce à une analyse spectrale. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on détermine l'absence du signal du récepteur grave à une analyse du spectre du signal apparaissant à la sortie du récepteur. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on détermine l'absence du signal du récepteur en analysant la régularité statistique dans. le temps des signaux reçus. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 3-5 caractérisé par le fait que la sortie de lloscillateur de ltémetteur (17) est reliée à une entrée du modulateur (18), autre entrée dudit modulateur étant reliée à la sortie d'un générateur de signaux rectangulaires (16), par le fait que la sortie du modulateur est reliée à l'entrée (1) du récepteur à contrôler ou à surveiller, l'entrée du générateur de signaux rectangulaires (18) et l'entrée de la commande de ltoscillateur (17) étant reliées à la sortie d'un circuit commutateur (15) temporisé ; par le fait que la sortie dudit circuit commutateur est reliée à 11 entrée d'un dispositif automatique de surveillance ou de controle(14) dont la sortie est reliée a îten trée d'un générateur d'impulsions d'horloge (29) 2 et par le fait que 11 entrée d'une unité de pondération se compcsant du circuit série formé par un filtre de bande (22), d'un redresseur (23) et d'un circuit de pondération (24), 11 entrée (21) de ladite unité de pondération étant reliée à la sortie(l9) du récepteur à con trôler, et la sortie (25) du circuit de pondération (g ) formant la sortie d'information elle-même. 7. Dispositif selon la revendication 6 pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la fréquence de 1'oscillateur (17) se trouve dans la gamme des fréquences intermédiaires du récepteur à contrôler ; par le fait que la sortie du modulateur (18) est reliée à l'entrée (13) de l'amplificateur à fréquence intermédiaire, et que le dispositif automatique de surveillance (14) comporte une autre sortie qui est elle-même reliée à une entrée d'un deuxième circuit de pondération (27) dont l'autre entrée reçoit le signal de sortie redressé de l'oscillateur local (3), et par le fait que le dispositif automatique de surveillance (14) comporte un circuit ET dont l'une des entrées est reliée à la sortie du générateur d'impulsions d'horloge (29) et dont l'autre entrée est re- liée à la sortie du deuxième circuit de pondération (27). 8. Circuit selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait que le générateur d'impulsions a'horloge (29) synchronisable est relié aux sorties d'un filtre électrique (32) et d'un discriminateur(30), ledit discriminateur (30) comportant une deuxième entrée qui est reliée par un circuit à seuil (33) à la sortie du récepteur à contrôler ; par le fait que l'on relie à l'entrée du filtre (32) la sortie du discriminateur (30) et que le filtre (32) est relié à 12 entrée du circuit à seuil (33) et par le fait que le circuit à seuil (33) est relié à l'entrée du dispositif automatique de contre ou surveillance (14) qui est lui-même relié d'une part à ltoscillateur (17) et/ou au générateur (16) de signaux rectangulaires, et d'autre part à une porte (34), 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 8, caractérisé par le fait que le générateur (16) de signaux rectangulaires est relié directement à 11 entrée (13) de 11 amplificateur à fréquence intermédiaire (4). 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 8, caractérisé par le fait que le générateur (16) de signaux rectangulaires est relié directement à l'entrée (1) du récepteur.