Brevet FR2274172A1 — publié le 19760102

La présente invention concerne un générateur de N salves de signaux sinusoldaux de fréquences différentes comportant entre autres un montage synthétiseur de fréquences programmable, un circuit intégrateur et un circuit convertisseur triangle-sinus. L'invention a trait plus particulièrement, mais non exclusivement, aux dispositifs delivrant des signaux d'appel sélectif ou de numéros d'identification pour les équipements de radiocommunication destinés à mettre en relation un véhicule automobile avec le réseau téléphonique public. Dans de tels équipements, la connexion automatique du poste mobile émetteur-récepteur s'effectue par l'intermédiaire d'un poste fixe (ou local) émetteur-récepteur à plusieurs voies couvrant une zone géographique déterminée. La station locale et les stations mobiles utilisant un même groupe de voies de transmission à l'intérieur de la zone précitée constituent un réseau élémentaire dans lequel l'acheminement des signaux d'identification et d'affectation de voie de transmission sont assurés par une voie dite "sémaphore" tandis que les conversations sont acheminées par plusieurs voies, en général huit, dites "de trafic. Le début de la procédure de mise en liaison avec le réseau téléphonique s'effectue par l'échange de signaux dits d'appel sélectif ou d'identification selon qu'ils sont émis depuis le poste fixe ou depuis le poste mobile, Jesdits signaux étant identiques et composés parfois de quatre chiffres, et le plus souvent de cinq. En conformité avec les normes édictées par le Comité Consulta tif International des Radiocommunications (C.C.I.R.) et adoptées par l'administration française des Postes et Télécommunications, chaque chiffre est caractérisé par l'émission pendant une durée de cent millisecondes d'une salve de signaux sinusoldaux s'étendant de 1 124 Hz pour le~chiffre "1" à 1 981 Hz pour le chiffre "O", une onzième fréquence à 2 110 Hz indiquant la répétition d'un chiffre. Trois autres fréquences respectivement de 2 247, 2 393 et 2 548 Hz sont affectées à des ordres de télécommande. Afin d'assurer de bonnes conditions d'exploitation du réseau élémentaire, les caractéristiques des signaux précités sont l'objet de prescriptions très serrees: La précision de fréquence doit être de + 0,5% La distorsion harmonique totale doit être inferieure à 5% La durée de chaque salve, mesurée entre les points à 50% de l'amplitude maximale doit être de 100 millisecondes + 10% . L'intervalle de temps entre deux salves consécutives mesure entre les points à 50% d'amplitude maximale doit être infé rieur à 5 ms. Les temps d'établissement et d'extinction de chaque salve mesurés entre les points à 10% et 90% de l'amplitude maximale doivent être inférieurs à 2,5 ms. Certaines de ces prescriptions sont tres difficiles,voire impossibles à respecter en utilisant des générateurs classiques à réseaux LC ou RC en raison de la précision et de la stabilité exigées des fréquences à t0, tl, t2.. tn ces temps étant respectivement les origines des salves de fréquence fg, flss f2. f n commutées séquentiellement suivant un programme déterminé. La plupart de ces difficultés sont résolues en utilisant des tensions en créneaux comme signaux pilotes; issus de la division programmée de la fréquence d'une horloge à quartz, ces signaux ne subissent que des traitements digitaux et présentent ainsi toutes garanties quant à la précision de la fréquence pendant la durée de la salve; en outre, la programmation par circuits logiques de la division de fréquence du signal d'horloge assure, au temps de transit près, la précision de la durée d'espacement des salves. I1 subsiste néanmoins une difficulté liée à la transformation des signaux rectangulaires en signaux sinusoidaux: en effet une première étape de cette transformation consiste à convertir les signaux rectangulaires en signaux triangulaires au moyen d'un circuit intégrateur. Dans ces conditions, en raison de la réponse à l'échelon unité d'un signal rectangulaire d'origine zéro et de valeur moyenne + 1/2, le circuit intégrateur délivre au début de chaque salve un signal triangulaire affecté d'une composante parasite de courant continu décroissant exponnentiellement et dont l'amplitude est suffisante pour que les caractéristiques du signal s'écartent des normes imposées. En outre, l'amplitude des signaux triangulaires résultant de l'intégration des signaux rectangulaires étant inversement proportionnelle à la fréquence de récurrence de ces derniers, il importe de compenser ces différences de niveaux afin que les différentes salves soient d'amplitudes égales. La demande publiée de brevet allemand (OFFENLEGUNGSSCHRIFT) nO 2 023 402 déposée le 13 Mai 1970 et intitulée "Dispositif pour transformer un signal continu en signal alternatif", décrit un générateur fournissant quatre salves successives et contiguës de signaux triangulaires de fréquences différentes et d'amplitudes constantes résultant du traitement de signaux rectangulaires dont l'amplitude varie en fonction de la fréquence. La variation d'amplitude est obtenue par commutation de trois sources de tensions symétriques dont les valeurs sont additionnées algébriquement à l'entrée du circuit intégrateur selon la fréquence désirée, les transitions s'effectuant au début de chaque salve sur une durée d'un quart de période afin de ne pas introduire de composante continue. Un tel dispositif nécessite un système de commutation relativement complexe ainsi que la mise en oeuvre de plusieurs sources de tensions stabilisées. En outre, tel qu'il est décrit, il ne se prète pas à l'obtention d'une solution de continuité entre les différentes salves, ce qui n'est pas imposé par les normes, mais peut présenter néanmoins un certain nombre d'avantages techniques pour l'exploitation du réseau. Un des buts de la présente invention est de réaliser un générateur de structure relativement simple fournissant des salves de signaux non contiguës d'amplitude constante. Selon l'invention, le générateur de N salves de signaux sinusoidaux de fréquences différentes comportant entre autres un montage synthétiseur de fréquences programmable, un circuit intégrateur et un circuit convertisseur triangle-sinus, est notamment remarquable en ce que la connexion de sortie du montage synthétiseur de fréquences est connectée a l'entrée d'une bascule bistable munie d'une entrée de remise à "1", la sortie de ladite bascule étant reliée à l'entrée d'un circuit de calage symétrique auquel sont raccordées deux sources de tension à courant continu montées en série dont la connexion commune est reliée à l'entrée commune du circuit intégrateur, la sortie dudit circuit de calage étant par ailleurs réunie à l'entrée active du circuit intégrateur dont les deux entrées sont shuntées par un interrupteur électronique muni d'une entrée de commande, et en ce qu'un atténuateur programmable muni de N entrées de commande d'amplitude est disposé entre la sortie du circuit intégrateur et le circuit convertisseur triangle-sinus. De préférence, les N entrées de commande d'amplitude de l'at ténuateur programmable sont reliées à une unité d'accès commune au montage synthétiseur de fréquences munie d'une borne d'entrée de déclenchement, l'entrée de remise à 1 de la bascule bistable et l'entrée de commande de l'interrupteur électronique étant par ailleurs connectées à une unité de synchronisation reliée à ladite unite d'accès Les signaux en créneaux issus de la bascule sont calés symé triquement en tension, ce qui permet d'obtenir après intégration des salves de signaux de tension moyenne rigoureusement nulle, mais d'amplitudes inégales; ces différences de niveaux sont alors compensées au moyen de l'atténuateur programmable disposé entre le circuit intégrateur et le circuit convertisseur triangle-sinus. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente le schéma synoptique du générateur de salves selon l'invention, agencé pour engendrer des salves de cinq fréquences. Les figures 2a à 2f représentent des oscillogrammes de signaux en différents points du schéma de la figure 1, limités à deux fréquences différentes d'une salve de cinq. Sur la figure 1, une borne 1 de déclenchement du générateur est raccordée à l'entrée d'une unité d'accès 2 dont cinq sorties sont réunies à une unité de programmation 3 d'un montage synthétiseur de fréquences 4. La sortie de l'unité de programmation 3 est connectée à l'une des deux entrées d'une unité d'asservissement 5 dont une sortie est couplée à l'entrée de commande d'une horloge à quartz 6, la sortie de cette dernière étant raccordée à l'unité de programmation 3; l'autre sortie de l'unité d'asservissement 5 est reliée à l'entrée d'un conditionneur cyclique 7 dont la sortie est réunie à l'entrée d'une bascule bistable -8, la sortie de cette dernière étant par ailleurs raccordée à l'entrée d'un circuit 9 de calage symétrique auquel sont connectées les bornes extrêmes et les bornes communes de deux sources de tension à courant continu 10 et 11 montées en série. La sortie du circuit 9 de calage symétrique est reliée à une entrée d'un interrupteur électronique 12 disposé entre les bornes d'entrée d'un circuit intégrateur 13, la sortie de ce dernier étant raccordée à l'entrée active d'un atténuateur programmable 14 possédant par ailleurs cinq entrées de réglage d'atténuation reliées à l'unité d'accès 2. La sortie de l'atténuateur programmable 14 est reliée à entrée d'un circuit convertisseur triangle-sinus 15 dont la sortie est constituée par la borne 16 de prélèvement des salves de signaux sinusoidaux. Une unité de synchronisation 17 dont l'entrée est raccordée à l'unité d'accès 2, possède cinq sorties reliées respectivement à l'unité d'asservissement 5, à une entrée de remise à zéro du conditionneur cyclique 7, à une entrée de remise à "l" de la bascule bistable 8 et à une entrée de commande de l'interrupteur électronique 12. Le générateur de salves de signaux selon l'invention fonctionne de la façon suivante: le synthétiseur de fréquences 4, bien connu en soi, fournit cinq fréquences dont l'ordre est programmé au moyen de l'unité 3 commandée par un signal de déclenchement (fig. 2a) appliqué à la borne d'entrée 1 de l'unité d'accès 2. Au temps t'to-3" (fig. 2a) les circuits du synthétiseur de fréquences 4 sont passifs, le conditionneur cyclique -3 est à l'état "O", la bascule bistable 8 est à l'état 1 et l'interrupteur électronique 12 court-circuite l'entrée du circuit intégrateur 13; ces états préalables sont obtenus à partir de l'unité de synchronisation 17 commandée à partir de l'unité d'accès 2. Au temps t'tO+e", la borne de commande 1 est portée à un niveau "l" (fig. 2a), déclenchant ainsi le synthétiseur 4 qui fournit en sortie du conditionneur cyclique 3 un signal en créneaux symétriques (fig. 2b) dont la fréquence de récurrence est double de celle du signal sinusoidal désiré: la bascule bistable 8, préalablement calée à l'état "l", ne change d'état que sur les flancs descendants du signal 2b, ce qui fournit un deuxième signal rectangulaire (fig. 2c) de fréquence de récurrence moitié de celle du précédent.Après passage dans le circuit de calage 9, on obtient un signal (fig. 2d) dont l'impulsion initiale est un créneau de durée égale à la moitié de celle des créneaux suivants, et de valeur moyenne rigoureusement nulle, les valeurs de crête positives et négatives + VC et -VC étant celles des tensions égales déli vrées par les sources 10 et 11. Le signal de la figure 2d est appliqué au circuit intégrateur 13 dont l'entrée a été préalablement décourtcircuitée au temps "t0+O1, par l'ouverture de l'interrupteur électronique 12; en sortie du circuit intégrateur, on obtient alors le signal triangulaire de la figure 2e dont la valeur moyenne est également nulle. Au temps "tl-0" (fig. 2a) marquant la fin de la durée de la première fréquence de la salve, l'ensemble du générateur revient dans l'état où il se trouvait au temps "t0+O", puis au temps "t2+e", la deuxième fréquence de la salve est émise jusqu'au temps t3, et ainsi de suite jusqu'à ce que les cinq fréquences programmées aient été émises. La salve de signaux triangulaires issue du circuit intégrateur 13 est appliquée à l'atténuateur programmable 14 commandé par l'unité d'accès 2; on peut voir en effet sur la figure 2e que l'amplitude du signal émis entre les temps t0 et tl est plus faible que celle du signal émis entre les temps t2 et t3, en raison de la fréquence plus basse de ce dernier. Le rôle de l'atténuateur programmable 14 est de compenser ces différences d'amplitudes de façon à obtenir à la sortie du convertisseur triangle-sinus 15 une salve de signaux sinusoidaux d'amplitude constante (fig. 2f). - REVENDICATIONS 1.- Générateur de N salves de signaux sinusoidaux de fréquences différentes comportant entre autres un montage synthétiseur de fréquences programmable, un circuit intégrateur et un circuit convertisseur triangle-sinus, caractérisé en ce que la connexion de sortie du montage synthétiseur de fréquences est connectée à l'entrée d'une bascule bistable munie d'une entrée de remise à "1", la sortie de ladite bascule étant reliée à l'entrée d'un circuit de calage symétrique auquel sont raccordées deux sources de tensions à courant continu montées en série dont la connexion commune est reliée à l'entrée commune du circuit intégrateur, la sortie dudit circuit de calage étant par ailleurs réunie à l'entrée active du circuit intégrateur dont les deux entrées sont shuntées par un interrupteur électronique muni d'une entrée de commande, et en ce que un atténuateur programmable muni de N entrées de commande d'amplitudes est disposé entre la sortie du circuit intégrateur et le circuit convertisseur triangle-sinus. 2.- Générateur de N salves de signaux selon la revendication l, caractérisé en ce que les N entrées de commande d'amplitudes de l'atténuateur programmable sont reliées à une unité d'accès commune au montage synthétiseur de fréquences et munie d'une borne d'entrée de déclenchement. 3.- Générateur de N salves de signaux selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'entrée de remise à "l" de la bascule bistable et l'entrée de commande de l'interrupteur électronique sont connectées à une unité de synchronisation reliée à l'unité d'accès.