Brevet FR2353995A1 — publié le 19771230

La présente invention a pour objet un discriminateur de p fréquences discrètes, p égal ou supérieur à 2, utilisant un ou plusieurs filtres accordés. Elle a également pour objet les appareils utilisant un discriminateur suivant l'invention. Les discriminateurs de fréquences à réponse logique utilisent p éléments accordés respectivement sur les p fréquences à distinguer; ces éléments qui sont généralement de simples circuits accordés, mais qui peuvent également être des filtres à bande étroite, sont respectivement suivis de détecteurs; un dispositif de comparaison des amplitudes des signaux de sortie des détecteurs fournit des signaux logiques qui peuvent ensuite être combinés d'une manière ou d'une autre pour I'indication de la fréquence d'entrée du discriminateur. La présente invention permet d'obtenir une excellente sensibilité tout.en évitant toute détection et comparaison d'amplitude. Suivant l'invention un discriminateur de p, p supérieur ou égal à 2,fréquences discrêtes F , F1 F F utilisant un ou o p-1 plusieurs filtres accordés, est caractérisé en ce qu'il comporte p-1 basculeurs de type D, chacun de ces basculeurs comportant une entre de signal et une entrée d'horloge, les deux dites entrées de chaque basculeur recevant le signal d'entrée du discriminateur, l'une par l'intermédiaire d'un circuit de m-.se en forme transformant le signal d'entrée du discriminateur en un signal rectangulaire, et l'autre par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande et d'un circuit de mise en forme transformant le signal de sortie du filtre en un signal rectangulaire, les p-l filtres respectivement couplés aux p-1 basculeurs étant respectivement accordés sur les fréquences f1, f2 t, la fréquence fi (i = 1, 2 ...p-l) étant comprise entre Fil et Fi. Ltinvention sera mieux comprise et ques apparaitront à l'aide de la description ci-après et des dessins sty rapportant sur lesquels - la figure 1 est le schéma d'un discriminateur de deux fréquences suivant l'invention - la figure 2 illustre en détail le filtre de la figure 1; - la figure 3 est le schéma d'un discriminateur de huit fréquences suivant l'invention - la figure 4 illustre une variante du schéma de la figure 3. Sur la figure 1, on a représenté un discriminateur de fréquences adapté à la discrimination entre deux fréquences F et F. F- L'entrée E du discriminateur alimente, si nécessaire par l'intermédiaire d'un adaptateur-d'impédance non représenté, une première voie constituée par un comparateur I dont l'entrée "-" est reliée à la masse; ce comparateur 1 transforme son signal d'entrée, supposé débarrassé de toute composante continue, en un signal rectangulaire de même période, la valeur 1 du signal rectangulaire correspondant aux alternances positives de son signal sinusoldal d'entrée et sa valeur 0 aux alternances négatives. La seconde voie comporte un filtre 2 accordé sur la fréquence suivi d'un comparateur 3 identique au comparateur 1. Le filtre est dans cet exemple un filtre du second ordre, c'est-à-dire dont la caractéristique chute de 12 dB par octave environ de part et d'autre de la fréquence d'accord. il peut par exemple (figure 2) être constitué par un circuit accordé série L-C comportant une inductance 51 et un condensateur 52, connecté à une résistance 53 en dérivation, la borne commune à cette résistance et au circuit série constituant la sortie du filtre reliée à l'entrée "+" du comparateur 3, et son autre borne étant à la masse comme l'entrée "-" du comparateur. En -régime établi, le signal de sortie d'un tel filtre accordé sur une fréquence f présente par rapport à son signal d'entrée un écart de phase qui, mesuré modulo 3600 entre -1800 ou + 180 est un retard de phase ou une avance de phase suivant que la fréquence du signal est supérieure ou inférieure à f, cet écart de phase restant d'ailleurs dans les deux cas inférieur en valeur absolue à 900 pour un filtre du second ordre. La sortie du comparateur t est reliée à l'entrée d'horloge d'un basculeur 4, de type D, l'entrée de signal du basculeur étant reliée à la sortie du comparateur 3, l'entrée d'horloge du basculeur répondant aux fronts montants (phase O) de son signal d'entrée. Dàs lors, en régime établi, au bout de quelques cycles tout au plus, le basculeur présentera constamment l'étant 1 ou l'état O suivant que la fréquence d'entrée du discriminateur est égale à r ou à F'. Ce résultat est inversé si on permute les connexions des sorties des deux-voies avec les deux entrées du basculeur. La sortie du basculeur sera, en fonction de l'utilisation, le plus souvent reliée à un circuit d'échantillonnage. On a représenté sur la figure 1 un tel circuit 6 dont l'entrée de commande reçoit des impulsions d'échantillonnage I sur une entrée repérée par le même symbole. Le discriminateur de la figure 1 peut être utilisé en particulier pour distinguer les périodes de ligne alternativement affectées à la transmission de deux signaux de chrominance dans le système de télévision en couleur SECAM. On sait que dans ce système on transmet pendant chaque période de suppression ligne, peu après l'impulsion de synchronisation ligne, des oscillations à la fréquence de repos utilisée pour la transmission du signal de chrominance pendant la durée active de ligne suivante, cette fréquence différant pour les deux chrominances et étant de 4,250 MHz pour la chrominance bleue et de 4,40625 MHz pour la chrominance rouge.Pour certains appareils de studio, tels que des générateurs de synchro nisation, il est inutile de démoduler la sous-porteuse d'un signal de télévision d'entrée et par conséquent d'utiliser des démodulateurs de fréquence, mais il est par contre nécessaire de distin guer les périodes de transmission des chrominances bleue et rougeS ce qui est possible au moyen des trains d'oscillationssusmentionnées. Dans ce cas, il est naturellement nécessaire d'échantillonner le signal de sortie du basculeur 4 pendant la période de transmission des trains d'oscillations. Les impulsions d'échantillonnage pourront être par exemple constituées par les fronts arrosez convenablement retardés, des impulsions de synchronisation ligne. Le discriminateur de la figure 1 est également utilisahie à la réception d'une émission binaire par déplacement de fréquence. Les impulsions d'échantillonnage seront alors des impulsions fournies par le dispositif de synchronisation du récepteur, de préférence des impulsions coincidant avec les milieux de chs- que train d'oscillations représentatif d'un chiffre binaire. La figure 3 est le schéma d'un discriminateur de p=8 ErE- quences discrètes, F à F7, ces fréquences croissant dans l'uS o inverse des indices des symboles les désignant. Un tel discrirncum teur est par exemple utilisable dans un récepteur d'une émission à 8 fréquences. L'entrée E du discriminateur alimente en parallèle p-i .= circuits 11 à 17 ne différant de celui qui est alimenté par ltEn - trée E de la figure 1 que par le fréquence d'accord de leur filtre et par le fait qu'-ils ne comportent pas de circuit d'échan- tillonnage à la sortie de leur basculeur. Les filtres des circuits il à 17 sont respectivement accordés sur sept fréquences f à f la fréquence f.(i=1, 2. étant égale à Lorsqu'un signal d'entrée est appliqué en parallèle aux sept circuits, les basculeurs de sortie de ces circuits fournissent en régime établi sept signaux binaires; les fréquences F à F7 o sont ainsi caractérisées par huit mots différents de sept signaux binaires, la fréquence F. (j = 0, 1 ... 7) étant représentée en 3 partant du signal de sortie du circuit 11 par j signaux I suivis de 7-j signaux 0. Les sorties des sept circuits sont respectivement reliées aux entrées d'un circuit logique 10 donnant sous une forme plus pratique la fréquence de sortie.Ce circuit logique peut être comme on l'a supposé sur la figure 3 un transcodeur fournissant un nombre de trois signaux binaires égal à ltindice du symbole représentant la fréquence d'entrée du discriminateur, qui ntest autre que le nombre de signaux 1 dans le mot binaire de sept chiffres correspondant. Il suffit d'utiliser trois circuits d'échantillonnage 21, 22 et 23, respectivement reliés aux sorties du circuit 10. Le circuit 10 peut également entre, comme représenté figure 4, un décodeur à 8 sorties correspondant aux 8 fréquences et dont une seule, celle-qui correspond à la fréquence d'entrée du discriminatueur, fournit un signal donné. Le décodeur joue alors simultanément le role d'un circuit d'échantillonnage, son entrée de commande I, commandant le décodage des signaux appliqués sur ses p-1 entrées de signal, recevant les impulsions d'échantillonnage. Pour simplifier l'exposé et la figure 3, on a supposé que chacun des circuits 11 à 17 comportait outre la seconde voie, avec filtre, une première voie sans filtre. Il vs de soi que a première voie pourra être commune aux sept circuits, et commander en parallèle le basculeur de chacun d'eux. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés. En particulier, l'ordre du filtre ou des filtres à utiliser dépend de l'écart entre les deux fréquences limites F et F' les plus voisines pour lesquelles le basculeur associé à un filtre doit donner deux réponses différentes et du temps de réponse du dispositif par rapport à la période minimale du signal d'entrée. Une surtension de 30 du circuit accordé série du filtre de la figure 2 provoque un déphasage de + 45% pour un écart de la fréquence d'entrée d'environ 1,596 par rapport à la fréquence d'accord. Dans l'application aux trains d'oscillations du système SECAM, il a été possible d'observer une sensibilité de l'ordre du kHz. D'une manière générale pour p > 2 le nombre de sorties du transcodeur de lafigure 4 sera le plus faible nombre q tel que 2q soit au moins égal à p. Bien que cet accord soit optimal il n'est pas indispensable que la fréquence d'accord f d'un filtre soit égale à F et F' étant les deux fréquences les plus voisines pour lesquelles le basculeur doit donner des réponses différentes, mais f doit naturellement dtre comprise entre F et F'. REVENDICATIONS 1. Discriminateur de p , p supérieur ou égal à 2 fréquences discrètes Fg , F1 ... F 1 utilisant un ou plusieurs filtres accordés, caractérisé en ce qu'il comporte p-1 basculeurs de type D, chacun de ces basculeurs comportant une entrée de signal et une entrée dthorlsoge, les deux dites entrées de chaque basculeur recevant le signal d'entrée du discriminateur, l'une par l'intermédiaire d'un circuit de mise en forme transformant le signal d'entrée du discriminateur en un signal rectangulaire, et l'autre par l'intermédiaire d'un filtre passebande et dtun circuit de mise an forme transformant le signal de sortie du filtre en un signal rectangulaire, les p-1 filtres respectivement couplés aux p-l basculeurs étant respectivement accordés sur les fréquences f1 , f, fp 1 s la fréquence fi (i = 1 > 2 ... p-I) étant comprise entre Fi 1 et Fi 2. Discriminateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 3. Discriminateur suivant l'une des revendications 1 ou 2, avec p = 2 , caractérisé en ce que le basculeur unique est suivi d'un circuit d'échantillonnage de son signal de sortie. 4. Discriminateur suivant l'une des revendications 1. ou 2, .avec p supérieur à 2, caractérisé en ce que les sorties des p-I basculeurs sont reliées aux entrées d'un circuit logique. 5. Discriminateur avec p supérieur à 2 suivant la revendication 4 , caractérisé en ce que ledit circuit logique est un circuit décodeur à p sorties alimentant une seule de ces sorties en fonction des signaux présents sur sas entrées lors d'une impulsion reçue sur son entrée de commande. 6. Discriminateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit logique est un transcodeur à q sorties, 29 , respectivesent suivies de q circuits d'échantillonnage. 7. Appareil de studio pour le système SECAM caractérisé en ce qu1il comporte un discriminateur suivant la- revendication 3. 8. Récepteur d'un système à émission utilisant p fréquences discrètes, caractérisé en ce qu'il comporte un discriminateur suivant l'une des revendications 1 à 6.