Brevet FR2251136A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un dispositif permettant d'éliminer les parasites en haute fréquence dans les systèmes émetteurs-récepteurs. I1 arrive souvent que plusieurs systèmes émetteursrécepteurs soient physiquement séparés par des distances relativement faibles, de sorte que le récepteur de l'un quelconque des systèmes émetteurs-récepteurs peut etre exposé à recevoir un signal de sortie en provenance de l'émetteur de n'importe quel autre système émetteur-récepteur, la réception d'un tel signal pouvant être indésirable puisqu'elle peut l'submerger" tout signal désiré devant être reçu par le système émetteurrécepteur mentionné en premier lieu. Ce problème d'interférence se pose dans de nombreuses applications telles que les liaisons en hyperfréquence qui ne sont pas séparées par des distances appréciables. Un cas particulier d'interférence est celui qui se produit lorsque des avions volent en formation-serrée, et dans lequel l'émission de l'un quelconque d'entre eux est reçue par n'importe quel autre. De plus, l'émetteur d'un avion donné peut interférer avec les autres équipements portés par cet avion. Les interférences de ce type sont habituellement éliminées en prévoyant entre les antennes de grandes distances physiques. Gependant, dans de nombreux cas, cette séparation physique s'avère difficilement praticable, sinon impossible, comme c 'est le cas particulier dans les applications citées ci-dessus. Un autre procédé a donc eté essayé pour éliminer ce type d'interférence, procédé requerrant une commutation émission -réception et présentant lui aussi, de nombreux inconvénients. En conséquence, un but de l'invention est de prévoir un dispositif permettant d'éliminer les interférences en haute fréquence dans-un canal commun, provoquées par des émetteurs dont les caractéristiques de modulation sont prédéterminées. Un autre but de l'invention est de prévoir un appareil permettant d'effectuer une émission et une réception simultanées lorsque l'isolation de l'antenne entre récepteur et émetteur est plus faible que la différence entre la puissance du signal désiré reçu et la puissance du signal de sortie de l'émetteur. Un autre but de l'invention est d'assurer une élimination des interférences haute fréquence qui permette une récep tion continue de signaux désirés, tout en émettant des informations numériques sur la même fréquence. En bref, dans l'émetteur, une onde porteuse continue et stable, d'une frequence connue, est modulée en deux phases par un code contenant n'importe quelle information devant être transmise de manière à éliminer la porteuse du signal émit Be récepteur dans lequel on se propose d'éliminer tout & nter- férence, a un signal d'entrée qui comprend à la fois un signal désiré et le signal parasite, modulé en deux phases avec le mene code, avec un retard égal à l'intervalle de temps entre le modulateur deux phases de l'émetteur et un premier modulateur deux phases du récepteur. Dans le présent mémoire, on entend par modulation en deux phases une modulation qui alterne entre deux phases prédéterminées en accord avec une certaine fonction de modulation, les deux phases prédéterminées étant par exemple, dans le cas présent, 0 et 1800, de même, on entend par modulateur deux phases, un modulateur permettant d'effectuer'une telle modulation. De cette manière, le signal parasite est comprimé ou mis en corrélation pour produire un signal équivalent au signal original engendré par l'émetteur interférant, avant qu'il ait été modulé en deux phases dans l'émetteur. Au même moment, le modulateur deux phases du récepteur module le signal désiré pour étendre son spectre de fréquences. Les deux signaux sont ensuite appliqués à un filtre à élimination de bande accordé sur la porteuse du signal parasite éliminant ainsi ce signal parasite sans réduire pour autant l'énergie du signal désiré. Ce signal désiré dont le spectre de fréquence a été étendu, est comprimé à sa forme originale à l'entrée du récepteur par un second modulateur deux phases pour produire le signal désiré. Cette seconde modulation en deux phases dans le récepteur utilise le même'code de modulation que celui des autres opérations de modulation antérieures et après un retard égal à l'intervalle de temps mis par le signal pour aller du. modulateur deux phases de l'émetteur au second modulateur deux phases du récepteur. Les buts et caractéristiques de l'invention ci-dessusmentionnés deviendront plus apparents à la lecture de la description détaillez qui suit et qui fait référence aux dessins ci-anexés des lesquels La figure I est un schéma synoptique du dispositif destiné à éliminer les interférences. La figure 2 est un graphique du spectre dlun signal modulé en deux phases. La figure 3 est un schéma synoptique d'un générateur d'une séquence de signaux pseudo-parasites. La figure 4 est un schéma synoptique du modulateur deux phases de la figure 1. La figure 1 montre une réalisation préférée de l'invention dans laquelle on désire éliminer un signal parasite 11 provenant de l'antenne 1C d'un énetteur et transmis à l'antienne 12 d'un récepteur, de manière que le récepteur puisse convenablement discerner un signal désiré 22 également reçu par 1' antenne 12. Le système émetteur-récepteur peut faire partie d' une liaison en hyperfréquence installée sur une tour, dans un avion volant en formation serrée, dans des systèmes de connuni- cation ou de radar aussi bien que dans n'importe quel autre système électronique exigeant l'utilisation d'émetteurs et de récepteurs. Les mêmes techniques s'eppliquent à tous les cas. Dans la présente invention, l'émetteur comprend une source stable d'onde continue ou entretenue 14, qui produit une porteuse à la fréquence f . Ce signal est appliqué à un modulateur deux-phases 16 en conformité avec un format de modulation provenant d'un générateur 18 de séquence de signaux pseudo-parasites (PN) qui engendre un code de registre de décalage de longueur maximale. Ce type de générateur de séquence est un composant conventionnel usuellement appelé générateur de séquence à registre à décalage. En modulant le signal de fréquence f0 avec le signal de sortie du générateur de. séquence de signaux pseudo-parasites, on obtiens un spectre dans lequel le signal porteur f0 est supprimé. Un spectre typique ainsi obtenu est montré sur la figure 2, dans laquelle on voit que la porteuse est supprimée. Le spectre du signal transmis a une enveloppe répondant à la formule sin x avec un écartement zéro à zéro correspondant à une avec période de 2 bits. La période de bit est la période d'horloge dans le générateur de code pseudo-parasite (PN). La densité de la ligne spectrale est établie par la longueur de la séquence PN. Bien que par souci de simplification de la mise en oeu vre de l'invention, un générateur de séquence PN ait été utilisé et suggéré, n'importe quelle sorte de fore d'onde qui est équilibrée et qu a un te nul de porteuse après modulation peut convenir pour cette application. Dans les télécommunications ou autres systèmes où des informations doivent être transmises, le code doit convenir une telle information. Le signal ainsi transmis par l'antenne 10 est reçu comme signal parasite par l'antenne réceptrice 42 en meme temps que le signal désiré 22. Les deux signaux, à savoir le signal parasite transais par l'antenne 10 et le signal désiré 22 reçus par l'antenne 12, sont appliqués à un second modulateur deuxphases 24 qui reçoit aussi un signal d'entrée provenant du générateur de séquence de signaux pseudo-parasites (PN) 18, par l'intermédiaire d'un élément à retard 26. Cet élément à retard 26 introduit un retard équivalent au temps mis par le signal parasite 11 pour aller du modulateur deux-phases 16 de l'émet- teur au mode auteur deux-phases 24 du récepteur. Le modulateur deux-phases 24 prélève donc la modulation imposée par le modulateur deux-phases 16 pour restaurer ainsi le signal parasite darus son format original, comme onde porteuse à la fréquence centrale f0 assignée de l'émetteur et, en même tenus, il module le signal 22. Le signal de fréquence f0 est filtré par un filtre à élimination de bande 28 accordé sur fo. 'ta largeur du filtre 28 est choisie pour être inférieure à la longueur de 2 codes pour éviter de réduire l'énergie du signal désiré. Le signal désiré 22 qui a été modulé est appliqué à un troisième modulateur deux-phases 30 qui enlève la modulation imposée par le modulateur 24. Le modulateur 30 reçoit également un signal d'entrée provenant du générateur de pseudc-parasites 18 par l'intermédiaire d'un élément à retard 32 produisant un retard égal au temps mis par le signal pour aller du modulateur d'émetteur 16 au second modulateur 30 du récepteur. Tous les composants individuels du système de la figure 1 sont bien connus des hommes de l'art et, individuellement ils ne font donc pas partie de l'invention proprement dite. Un exemple de générateur de pseudo-parasites 18 est montré sur la figure 3. Ce générateur utilise une séquence de codes ayant une longueur de 31 bits. il coGprerld un registre à décalage à cinq étages 34 dont les troisième et cinquième etages sont couplés-à un sommateur modulo 2 ou demi-additionneur 36.Lorsque les étages 3 et 5 ont des contenus qui coïncident, la sortie du demi-additionneur est un "un1, et lorsqu'ils ne coïncident pas, la sortie est un "zéro". Toutes les sorties du registre à décalage sont connectées à un détecteur d'état interdit 38 qui fournit un signal logique de sortie "zéro" sur la ligne 4G lorsque toutes ses entrées reçoivent un signal logique "un" et qui fournit un signal logique "un" dans toutes les autres conditions. La sortie de la ligne 40 est couplée à une porte ET 42 ainsi que la sortie du demi-additionneur 36. Bes impulsions d'horloge sont appliquées au registre à décalage par la ligne 44.La sortie du registre à décalage peut être prise à n importe quel étage du registre, et dans le présent exemple, elle est nontrée comme étant prise au premier étage par la ligne 46. Dans le cas où le système est utilisé pour transmettre une information, la sortie sur la ligne 46, plutôt que d'être appliquée directement au modulateur deux-phases 16, est délai vrée à un autre sommateur modulo 2 ou demi-additionneur 48 en même temps que l'information qui doit être transmise et qui est appliquée par la ligne 50. L'information appliquée par la ligne 50 est appliquée à un taux de 1/31 du code d'horloge. Le signal de sortie du demi-additionneur 48 est ensuite acheminé pa fl a ligne 52 au modulateur deux-phases 16 de la figure 1. Les modulateurs deux-phases 16, 24 et 30 sont des composants également bien connus des hommes de l'art et un modulateur deux-phases typique 4 comportant un amplificateur tampon 54 est montré sur la figure 4.Le code plus n'importe quelle information est appliqué à l'amplificateur 54 par la ligne 56, c'est-à-dire que la ligne de sortie 46 du registre à décalage ou la ligne 52 de sortie du demi-additionneur 48 est, suivant le cas, connectée à l'amplificateur 54. L'amplificateur tampon 54 a un signal d'entrée dont la tension varie entre 0 et 5 volts et un signal de sortie qui varie de-0 à 0,5 volts. Ce signal de sortie de l'amplificateur 54 est appliqué à un mélangeur équilibré haute fréquence 58 qui reçoit comme second signal d'entrée le signal de sortie de l'oscillateur haute fréquence 14(fig.1). Le signal de sortie du mélangeur équilibré haute fréquence est prélevé sur la ligne 60.Dans le présent exemple ce mélangeur se présente sous la forme d'un modulateur en anneau et dans la mise en pratique de la présente invention, la Demanderesse a utilisé un Aertech EX4000* Bien que dans la réalis & tion illustrée sur la figure 1 l'émetteur et le récepteur soient physiquement reliés ensemble la technique selon l'invention s'applique également aux réalisations où ces deux organes ne sont-pas connectés de cette manière. Dans ce cas, la ligne reliant le générateur de signaux'pseudo- parasites 18 à ltélément à retard 32 est supprimée et le récepteur séparé comporte son propre générateur de signaux pseudo-parasites (y compris une horloge séparée). Lorsque le délai introduit par l'élément à retard 26 n est pas connu, il n'est pas nécessaire de prévoir cet élément puisque, en synchronisant le générateur de pseudo-parasites et l'horloge du récepteur avec le générateur de pseudo-parasites et l'horloge de l'émetteur, le retard est compensé. Le procédé de synchronisation est, évidemment, bien connu des hommes de l'art. Par exemple, le code du récepteur et 1'horloge produisant le code des pseudo-parasites peuvent être décalés en phase pour mettre en corrélation le signal parasite avec le code de modulation du récepteur. Le processus est équivalent à celui concernant l'acquisition de portée dans un radar codé en phase.Une façon d'accomplir cela consiste à décaler cycliquement le code du récepteur pendant que ie signal de l'onde porteuse est con trôlé dans le récepteur. A la mise en corrélation, ce signal, dans le filtre, est le plus fort. D'autres signaux provenant, par exemple, d'avions évoluant dans la même formation peuvent également être mis en corrélation et enlevés du récepteur par re-itération du même équipement que celui décrit ci-dessus. Le second code du récepteur doit être synchronisé avec le code du signal extérieur devant être éliminé. Si la fréquence de la porteuse de chaque émetteur est pré-attribuée, le second filtre peut être préréglé et le code déphasé pour obtenir la mise en corrélation. Tous les composants décrits ou mentionnés ci-dessus 1' ont été seulement à titre d'exemple et il est évident que d'autres modulateurs deux-phases, d'autres générateurs de codes, etc peuvent être aussi bien utilisés. Ainsi, ii est bien entendu que les réalisations décrites dans ce mémoire doivent être considé- rées comne ayant seulement un caractère illustratif mais non linitatif et que de nombreuses modifications et variations peuvent. leur être apportées par les hommes de l'art sans s'écarter pour ( cela de l'esprit et du donaine d'application de l'invention tels qu'ils sont définis par les revendications ci-annexées. - - NDIChTIt -. - 1 - Dispositif pour l'élimination des signaux parasites dans un récepteur, signaux provenant d'un émetteur coopérant ayant un moyen pour engendrer un signal porteur, caractérisé en ce qu'il comprend un premier dispositif faisant partie de ltéletteur pour moduler, en deux phases le signal porteur de l'émetteur avec un signal de modulation et pour produire une forme d'onde équilibrée avec suppression du signal porteur., un second dispositif pour moduler les signaux entrants dans le récepteur avec ledit signal dinodulation de manière que le signal parasite provenant de l'émetteur soit comprit dans le spectre, alors que n'importe que signal désiré est modulé, un dispositif pour éliminer par filtrage le signal parasite comprimé, et un troisième dispositif prévu dans le récepteur pour modulerledit signal désiré modulé restant avec ledit signal dé modulation de manière à comprimer ledit signal désiré et a le ramener à sa forme d'origine dans lequelle il est reçu. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal de modulation est un code pseudcparasite. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal de modulation est un code de registre de décalage de longueur maximale. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal de modulation est également modulé en accord avec l'information devant être transmise. 5 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit signal de modulation appliqué audit second dispositif de modulation est retardé d'un intervalle de temps équivalent au temps mis par le signal parasite pour aller du premier dispositif de modulation au second dispositif de modulation. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit signal de modulation appliqué audit troisième dispositif de modulation est retardé d'un intervalle de temps équivalent au temps mis par le signal parasite pour aller du premier dispositif de modulation au troisième dispositif de modulation. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif pour filtrer est un-filtre à élimi nation de balade accordé sur le signal porteur de l'émetteur. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal de modulation dans le récepteur est convenablement synchronie avec ledit sinal de modulation dans l'émetteur pour permettre la compression optimale desdits signaux modulés.