Brevet FR2293107A1 — publié le 19760625

La présente invention a trait à un générateur d'échos modulés en fréquence et soumis à l'effet Doppler. Un tel générateur peut être avantageusesent utilisé pour tester les systèmes SONAR ayant des traitements cohérent où les informations reçues sont comparées avec des copies du signal parfaitement définies stockées en mémoire. Les signaux produits par le générateur de l'invention sont comparés avec les copies stockées. Le générateur d'échos modulés en fréquence soumis à l'effet Doppler selon l'invention est caractérisé en ce qu'il cohorte - un oscillateur numérique pilote par un quartz de fréquence FH et recevant un signal dépendant de la vitesse radiale d'une cible, ledit oscillateur fournissant une fréquence Fo (1+8), - un diviseur disposé à la sortie de l'oscillateur numérique et alimentant un compteur d'adresse, - une premier mémoire numérique progranwPble dans laquelle est programmée une premiere composante basse fréquence, - une seconde mémoire numérique programmable dans laquelle est programeee une seconde composante basse fréquence en quadrature avec ladite première composante, - un premier convertisseur numérique analogique disposé à la sortie de la premiere mémoire numérique, - un second convertisseur numérique analogique disposé à la sortie de la seconde mémoire numérique, - et un premier filtre passe-bas connecté à la sortie du premier convertisseur, - un second filtre passe-bas connecté la sortie du second convertisseur, - un troisieme filtre passe-bas disposé a une sortie de l'oscillateur numérique, - un dephaseur de 2 relié la sortie dudit troisieme filtre passe-bas , 2 - un premier multiplicateur dont une entrée est reliée à la sortie du premier filtre passe-bas et dont l'autre entrée est reliée à la sortie du troisième filtre passe-bas, - un second multiplicateur dont une entrée est reliée à la sortie du second filtre passe-bas, et dont l'autre entrée est reliée à la sortie du déphaseur de #/2, - un additionneur algébrique faisant la somme des signaux issus des deux multiplicateurs. La description qui va suivre fera mieux comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvte dans laquelle la figure I représente le générateur d'échos modulés en fréquence selon l'invention, La figure 2 représente un graphique des différents signaux avant et après application de l'effet Doppler, la figure 3 représente un oscillateur numérique d'un type connu utilisé dans le générateur d'échos selon l'invention. Le générateur tel que décrit a la figure I comporte un oscillateur numérique alimenté par un quartz fournissant une fréquence FH, en l'absence de FR correction, cet oscillateur fournit un signal de fréquence Fo = N M étant un coefficient supérieur a 1. Lorsque cet oscillateur reçoit un signal de correction de la forme 1- 6 avec a = 2P c > P étant la vitesse radiale de la cible et c la vitesse de propagation du son dans le milieu liquide, si bien que la fréquence fournie par l'oscillateur est de la forme FH F'o - s Fo (I+. Une sortie de l'oscillateur numérique 1 est reliée l'entrée du diviseur 2 divisant par K (K coefficient entier supérieur à 1). Le générateur comporte également une première mémoire numérique program- mable 3 et une seconde mémoire 13. On a programmé dans la mémoire 3 une composante basse fréquence de la forme sin 2 T ft, echantillonnée a la fréquence Fe sous multiple de Fo, et dans la mémoire 13 une composante basse fréquence de la forme cos 2s ftt échantillonnée a la fréquence Fe sous multiple de Fo. La lecture de ces deux mémoires 3 et 13 est commandée par un compteur 19 F'o piloté a la fréquence K par la sortie du diviseur 2. Les sorties de la mémoire 3 sont reliées à un décodeur numérique analogique 4 suivi d'un filtre passe-bas- 5 restituant sous forme analogique le signal issu de la mémoire. Les sorties de la mémoire 13 sont reliées à un décodeur numérique analogique 14 suivi d un filtre passe-bas 15 restituant sous forme analogique le signal cos Zo ft. Les fréquences de coupure des filtres 5 et 15 sont choisies supérieures à la fréquence f maxlmale. Une autre sortie de l'oscillateur numérique I est reliée à un filtre passebas 20 dont la fréquence de coupure est égale à Fo+B, la sortie de ce filtre passe-bas est reliée a un déphaseur de 2 21. (B étant la largeur de bande du signal Fo). Un multiplicateur 6 comporte une première entrée reliée à la sortie du filtre passe-bas 5 et une seconde entrée reliée à la sortie du filtre passe bas 20. Un multiplicateur 16 comporte une première entrée reliée la sortie du filtre passe-bas 15 et une seconde entrée reliée à la sortie du déphaseur 21. Un additionneur algébrique 22 a ses deux entrées reliées aux sorties des multiplicateurs 6 et 16, et fournit un signal somme S. Fo Lorsque les deux mémoires 3 et 13 sont lues à la fréquence Fe = elles fournissent les signaux sin 21rft et cos 2 Tft, mais lorsque ces mémoires F'o sont lues a la fréquence F'e = K soit Fe (1+#) les signaux obtenus a la sortie des filtres relies aux mémoires sont de la forme sin 2 ##t et cos 2## t avec + = f (1 + d). Il s'ensuit également que la durée totale de la lecture de ces composantes basse fréquence est divisée par 1+ (fréquence et durée). Les signaux basse fréquence sont donc corrigés en Doppler. Pour éviter les erreurs dues aux régimes transitoires des filtres passe-bas 5 et 15, il est avantageux de commencer la lecture des composantes basse-fréquence avec une légère avance. Le signal obtenu à la sortie du filtre passe-bas 20 relié à la sortie de l'oscillateur numérique 1 est de la forme sin 2sF'ot avec F'o = Fo (1+#) et celui obtenu a la sortie du déphaseur est de la forme cos 2TF'ot. Le multiplicateur 6 fournit le signal sin 2sF'ot sin 2##t et le multiplicateur 16 fournit le signal cos 2#F'ot cos 2TOt. Le signal S fourni par l'additionneur algébrique est de la forme cos 2iF'ot cos 2##t -sin 2 XF'ot sin 2X+t soit cos 2X(F'o + +) t avec F'o = Fo (1 +) et += f (1 +). Si bien que le signal S est de la forme cos 2T F't avec F' = (Fo+f) (1+#). La fréquence f peut varier avec le temps selon une loi quelconque mais qui est definie une fois l'enregistrement de cos 2Tft et de sin 2Tft dans les mémoires programmables. Le signal représentant 1-d est appliqué sur l'oscillateur numérique par l'intermédiaire d'un commutateur 30 permettant de mettre hors circuit le signal s. Ainsi lorsque le signal s est hors circuit on obtient a la sortie du dispositif le signal à la fréquence cos 2T (Fo+f) t non soumis à l'effet Doppler et qui peut servir de signal d'émission. Les lois de variations des fréquences des divers signaux sont représentées à la figure 2. Sur cette figure la courbe "f" représente un ensemble de variations de la fréquence f en fonction du temps. La courbe # représente cette méme frequence f soumise à l'effet Doppler. La courbe ZFZ représente la fréquence F en fonction du temps et la courbe F' représente la fréquence F soumise a l'effet Doppler. Un exemple d'oscillateur numérique est représente à la figure 3 et comporte un compteur 50 recevant sur son entrée une suite d'impulsions a la fréquence FH et dont les sorties parallèles sont reliées aux entrées d'un comparateur 51. Ce comparateur compare le contenu du compteur 50 avec le contenu d'un registre 52. Le contenu du registre 52 est M et le contenu du registre peut être modifie par une entrée qui reçoit (1-6) chaque fois que le contenu du registre 52 est égal au contenu du compteur 50, le comparateur 51 fournit une impulsion et remet le compteur 50 a zëro. Bien que le générateur d'échos modulés en fréquence et soumis à l'effet Doppler qui vient d'être décrit paraisse le plus avantageux pour la mise en oeuvre de l'invention, on comprendra que diverses modifications puissent lui être apportees sans sortir du cadre de l'invention certains de ces éléments pouvant être remplaces par d'autres éléments susceptibles d'y assurer la même fonction technique ou une fonction technique equivalente. REVENDICATION Générateur d'échos modulées en fréquence et soumis à l'effet Doppler, caractérisé en ce qu'il comporte - un oscillateur numérique (1) piloté par un quartz de fréquence F11 et recevant un signal (1-6) dépendant de la vitesse d'une cible, ledit oscillateur (1) fournissant une fréquence Fo (1+6), - un diviseur (2) disposé une première sortie de l'oscillateur numérique (f) et alimentant un compteur d'adresse (19), - une premier mémoire numérique programneble (3) dans laquelle est programmez une première composante basse fréquence, - une seconde mémoire numérique programmable (13) dans laquelle est programmée une seconde composante basse fréquence en quadrature avec ladite premiere composante, - un premier convertisseur numérique analogique (4) disposé à la sortie de la premier memoire numérique (3), - un second convertisseur analogique (14) disposé a la sortie de la seconde mémoire numérique (14) , - et un presier filtre passe-bas (5) connecté à la sortie du premier convertisseur (4), - un second filtre-bas (15) connecté a la sortie du second convertisseur (14), - un troisième filtre passe-bas (20) dispose une seconde sortie de l'oscille teur numérique (1), - un déphaseur de 2 (21) relie à la sortie dudit troisième filtre passe-bas (20), - un premier multiplicateur (6) dont une entrée est reliée à la sortie du premier filtre passe-bas (5) et dont l'autre entrée est reliée à la sortie du troi siège filtre passe-bas (20), - un second multiplicateur (16) dont une entrée est reliée à la sortie du second filtre passe-bas (15) et dont l'autre entrée est reliée a la sortie du déphaseur de T (21), - un additionneur algébrique (22) faisant une solrare algébrique des signaux issus des deux multiplicateurs (6, 16).