Brevet FR2285762A1 — publié le 19760416

L'invention concerne des systèmes de transmission d'informations utilisant une modulation par déplacement de fréquence. Elle concerne en particulier les systèmes destines à la transmission d'informations codées sous forme numérique pour lesquelles chaque bit reste dans ltétat où il se trouve pendant toute la durée de l'intervalle du bit. Cette modulation, appelée "non-retour à zéro" (ERZ), se caractérise par la disparition de la transition entre un bit et le suivant tiand ceux-ci sont identiques. Dans ltorgane émetteur, la distribution dans le temps des bits successifs représentant les informations à transmettre est effectuée à partir d'impulsions de synchronisation délivrées par une horloge. Dans l'orne récepteur, pour effectuer une démodulation efficace, il faut que le démodulateur soit synchronisé avec le modulateur de l'émetteur, de façon à savoir quand le signal représentant un symbole ou bit cesse et quand le suivant commence. On appellera "transitionz cet instant. Le récepteur doit donc comporter un dispositif capable de détecter les transitions du signal numérique paur reproduire les impulsions de synchronisation de l'émetteur. Il es connu, afin d'obtenir l'information correspondant à la qynchronisation, dtutiliser un canai de transmission séparé destiné spécialement à cet effet. Il en résulte une augmentation de la bande passante globale du système de transmission. fl est encore connu de restituer la synchronisation requise à partir du signal de réception lui-mme, en repérant les transitions entre les symboles successifs. Mais dans la modulation du type NRZ, seules les transitions entre deux bits successifs portant des infor matiodifférentes sont détectables. Les autres transitions ne sont pas détectées et disparaissent. Les impulsions de synchronisation produites sont alors en nombre deux fois inférieur, en moyenne, à celles due la synchronisation du modulateur. Ts synchrOnisation complète est restituée au moyen de syncbronisateurs dits à maxmam de vraisen- blance.Cependant, les performances obtenues avec de tels dispositifs ne sont pas optimales. La présente invention ne présente pas ces inconvénients. Euivat une caractéristique de l'invention, le système de transmission comporte à l'émission des moyens de modulation par inversion de la phase du signal à émettre, en synchronisme avec les transitions du signal numérique à transmettre, et à la réception, des moyens de démodulation sensibles aux sauts de phase pour restituer le signal de synchronisation correspondant aux transitions. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description qui suit, illustrée par les figures qui représentent - la figure t, un schéma synoptique de ltémetteur - la figure 2, un schéma synoptique du récepteur et - la figure 3, un diagramme explicatif représentant les signaux relevés en divers points des circuits. Soit une transmission d'un signal numérique à réaliser par système opérant avec une modulation par déplacement de fréquence binuire. Il peut assagir, par exemple, d'un signal représentant une mesure, un ordre, ou une conversation, signal qui a préalablement été codé sous forme numérique. B'il existe plusieurs destinataires possable, avant la transmission du signal même, le système transmet un 8ign21 d'adresse, ou-préambule. Le récepteur qui reconnaît l'adresse doit ensuite étre capable de recevoir le signal transmis. le préambule est une suite de bits ayant la valeur "1 n ou "O" suivant qu'ils sont émis avec la fréquence fi ou la fréquence f0. Le signal A de la figure 3 montre une portion de ce préambule. La cadence de production de ces bits est déterminée par une horloge qui délivre des impulsions de synchronisation utilisées par les circuits de codage analogique-numérique et de modulation. Chaque bit garde la même valeur pendant toute la durée séparant deux impulsions de synchronisation. Si deux bits de valeur différente se succèdent, il y a une transition facilement détectable à la réception, à la sortie du démodulateur. Par contre cette transition n'est plus détectable si deux bits successifs ont la même valeur. Le signal B de la figure 3 montre les impulsions produites à partir des transitions détectées. Certaines d'entre elles manquent.Le signal de synchronisation qui en résulte ne peut pas Btre utilisé par les circuits de décodage pour restituer un signal fidèle au signal transmis, Pour détecter toutes les transitions du signal numérique, sans altérer 1 'information contenue dans le préambule et sans élargir la bande passante le système suivant l'invention se présente de la façon suivante : Pigure 1 : on suppose que le signal à transmettre se présente sous forme binaire à une borne d'entrée 1. Ce signal est appliqué à un modulateur 2, fonctionnant en relation avec une horloge 3 pour délivrer des signaux modulés par déplacement de fréquence.Avant d'entre appliqués à l'émetteur 4, ces signaux sont modulés par inversion de phase dans un modulateur de phase 5 à partir du signal délivré par l'horloge 3. Il s'agit d'une tension continue dont la valeur absolue est constante mais qui change de signe en synchronisme avec chaque transition de bit. Le adulateur de phase, du type modulateur en anneau par exemple, change la phase de 180 à chaque inversion de signe du signal d'horloge représenté sur la figure 3C. -Iie8 signaux de sortie de l'émetteur sont émis par une antenne 6 vers le récepteur. Pigure 2 : seuls les circuits nécessaires pour délivrer les impulsions de synchronisation ont été représentés. Le récepteur comporte une antenne 7 et des étages de réception 8 délivrant un signal en moyenne fréquence. Ces étages sont suivis d'un amplificateur limiteur 9 puis dtun démodulateur 10. Celui-ci est composé de deux filtres I et 12, centrés l'un sur une fréquence Fo et l'autre sur une fréquence PI, suivis chacun d'un détecteur (T3 et 14). Les sorties des détecteurs sont connectées aux entrées d'un comparateur d'amplitude 15 qui délivre les signaux démodulés. Ces signaux sont appliqués ensuite à un cirrrit de redressement double alternance 16, puis à un comparateur à seuil 17 recevant une tension de référence à une borne 18 et enfin à une bascule monostable 19 dont la sortie 20 délivre des impulsions de synchronisation calibrées en amplitude et durée. Les signaux de sortie du démodulateur 10 sont encore utilisés pour restituer le signal numérique transmis. Les moyens mis en oeuvre pour obtenir le signal final ne faisant pas l'objet de l'invention ne sont pas représentés. Le fonctionnement du système sera mieux compris en examint la figure 3. Le figure 3A représente le signal binaire appliqué à l'émetteur. La meme figure représente le signal de sortie de l'émetteur de fréquences fo et fi ou encore le signal de réception en moyenne fréquence de fréquences Fo et Fl,fréquences qui correspondent à fo et fl après changement de fréquence dans les étages s de réception 8. S'il s'agit d'un signal de fréquence Fo, un signal apparat à la sortie du filtre 11. S'il s'agit d'un signal de fréquence F1, un signal apparat à la sortie du filtre 12. Les filtres 11 et 12 sont, par exemple, des circuits bouchons à bande étroite. Chaque fois qu'il existe une transition de la fréquence Fo à la fréquence Fl ou vice versa, le signal de sortie du démodulateur 10 change de signe progressivement comme le montre la figure 3D. Si deux bits de mame fréquence Po ou Fl se succèdent, le signal de sortie du démodulateur ne chante pas de signe.Cependant, la transition qui n'apparaît plus si l'on -ne considère que la fréquence, est rétablie grtce à la discontinuité de phase. En effet, à chaque discontinuité de phase entre deux bits successifs de même valeur, le signal de sortie d'un filtre s 'annule, comme s'il existait une discontinuité de fréquence, puis croit à nouveau jusqu'à la fin du bit. Le signal de sortie du démodulateur, comme le montre la figure 3D,-comporte aussi des crevasses à chaque discontinuité de phase, quand la fréquence ne change pas. Après redressement double alternance ce signal devient celui de la figure SE. I1 est comparé à un seuil représenté en trait pointillé. Chaque fois que le signal redressé est inférieur au seuil le comparateur 17 délivre une impulsion. La durée de cette impulsion est égale au temps pendant lequel le signal redressé est inférieur au seuil(fig.32) Comme toutes les impulsions produites ne sont pas de même durée, le mono stable 19 a pour but de délivrer à partir de colles-ci des impulsions calibrées (fig. 3G) qui sont utilisées par un dispositif particulier reconstituant les impulsions de synchronisation de bit à la réception. La synchronisation obtenue est en léger retard par rapport aux instants d'arrivée des bits. il en est tenu compte dans des circuits appropriés qui sont utilisés à la sortie du système suivant l'invention. Ces circuits ne faisant pas l'objet de l'invention n'ont pas été représentés. 'invention s'applique aux télécommunications. REVENDIOÂTIONS 1. Système de transmission d'informations comportant des moyens de codage des informations en signaux numériques, des moyens de modulation par déplacement de fréquence d'une onde porteuse par lesdits signaux numériques, des moyens d'émission des signaux modulés, des moyens de réception et de démodulation des signaux transmis et des moyens de synchronisation des moyens de modulation et de démodulation, caractérisS en ce que lesdits moyens de synchronisation comportent des moyens de modulation de phase disposés entre les moyens de modulation de fréquence et les moyens d'émission, pour opérer une inversion de phase à chaque transition entre deux bits successifs des signaux nundriques et, après les moyens de réception, des moyens de démodulation sensibles aux sauts de phase pour restituer un signal de syndhro- nisation correspondant aux transitions. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de démodulation sensibles aux sauts de phase comportent un démodulateur de fréquence constitué par au moins deux filtres dont les entrées sont connectées en parallèle et dont les sorties sont connectées à un comparateur, à travers des détecteurs respectifs, un dispositif de redressement double alternance couplé à la sortie du comparateur et suivi d'un détecteur de seuil et d'une bascule monostable délivrant le signal de synchronisation. 3. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de modulation par inversion de phase comportent un modulateur en anneau recevant un signal de modulation rectangulaire.