Brevet FR2365241A1 — publié le 19780414

La présente invention se ra?porte un procédé et un dispositif de démodulation de phase, pouvant s'appliquer notamment aux radars. Le procedé classique de démodulation de phase consiste a multiplier le signal modulé par un signal sinusoldal de référence a la fréquence de porteuse, puis a filtrer le signal résultant au moyen d'un filtre passe-bas. Toutefois, ce filtre n1 est jamais parfait et ntélimine pas totalement les fréquences indésirables, ce qui se traduit par une déformation du signal d'information de phase. Cette imperfection du filtre passe-bas se fait particulierement sentir lorsque le spectre en fréquence du signal modulé s'étend Jusqu a la fréquence zéro. L'objet de la présente invention est un dispositif numérique de démodulation de phase, simple réaliser, évitant 11inconvénient mentionné ci-dessus. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de démodulation de phase consiste a multiplier le signal modulé par un peigne -d'échantillon- nage alterné ayant pour expression ou: est la fonction de Dirac ; est la fréquence de porteuse. D'autres caractéristiques et avantages de la presente invention apparaîtront au cours de la description suivante, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif classique de démodulation de phase ; - les figures 2.a à 2.f représentent les spectres an fréquence des signaux relatifs au dispositif de la figure 1 - la figure 3 représente le dispositif de démodulation de phase selon 11 invention ; las figures 4.a à 4.c raprêsontent les spectres en fréquence des signaux relatifs au dispositif de la figure 3 ; - la figure 5 représente une variante du dispositif de démodulation de phase selon l'invention. ta figure J représente un dispositif classique de démodulation de phase. Il comporte un multiplieur analogique 1 recevant dtlme part le signal modulé en phase, que l'on appellera et), et d'autre part un signal sinuso;dal de référence r(t) a la fréquence de porteuse. Le signal modulé eCt) peut s lêcrire sous la forme suivante où: A(t) représente l'amplitude du signal de porteuse fp représente la fréquence de la porteuse +(t) représente le signal d'information de phase. Le signal de référence r(t) peut s'écrire sous la forme suivante Le multiplieur J délivre un signal m(t) ayant pour expression Un filtre pas#se-bas 2, placé en sortie du multiplieur 1 de façon à éliminer la partie haute fréquence du signal m(t), délivre un signal fit) représentant l'information de phase sous la forme suivante 1 f(t) =-2A(t) cos #(t). Afin d'obtenir un résultat numérique, le signal f(t) est multiplie, au moyen d'un échantillonneur-codeur 3, par un peigne d'échantillonnage h(t) à la fréquence 2fp s'exprimant sous la forme suivante où: est la fonction de Dirac. L'échantillonneur-codeur 3 fournit un signal de sortie s(t) représentant le signal d'information de phase à l'aide d'une suite d'échantillons codés délivrés à la fréquence 2fp. La fréquence d'échantillonnage est choisie égale au double de la fréquence de porteuse de façon à obtenir le signal de sortie sCt) sans distorsion, quelle que soit la largeur du spectre en fréquence du signal modulé e(t). tes spectres en fréquence des signaux e(t), r(t), m(t), f(t), h(t), et s(t) sont respectivement représentés aux figures 2.a à 2.f. Le spectre du signal modulé e(t), représenté à la figure 2.a, comporte deux bandes centrées sur les fréquences fp et - fp , et pouvant s'étendre jusqu'à la fréquence zéro. Le spectre du signal m(t) issu du multiplieur J > représenté à la figure 2.c, comporte trois bandes centrées sur les fréquences 2fp, O et - 2fp. Ces trois bandes seront contiguës dans le cas où les bandes du signal modulé e(t) s'étendent Jusqu'à la fréquence zéro.Le spectre du signal filtré f(t), représenté à la figure 2.d, comporte une seule bande centrée sur la fréquence zéro, les deux bandes latérales du spectre du signal (t) étant théoriquement éliminées. riais en réalité, lorsque les trois bandes du spectre du signal mct) se tournent, le spectre du signal filtré f(t) comporte une partie des bandes latérales du spectre du signal mut), car le filtre passebas 2 n'est jamais parfait. Il en résulte une distorsion du signal f(t) et donc du signal de sortie sot), dont le spectre est représenté à la figure 2.f. La figure 3 représente le dispositif de démodulation de phase selon l'invention, permettant d'éliminer les distorsions mentionnées ci-dessus. Il comporte un échantillonneur-codeur 4 effectuant la multiplication du signal modulé e(t) par le peigne d'échantillonnage h(t) de fréquence 2fp. L'échantionneur-codeur 4 délivre vers un multiplexeur 5 d'une part les codes directs et d'autre part les codes inversés obtenus par l'intermédiaire d'un inverseur de signe 6. Le multiplexeur 5, commandé par des impulsions g(t) de fréquence fp, délivre le signal numérique dtinformntion de phase s(t). Ce procédé de démodulation de phase, n'employant pas de filtre passe-bas > revient à fournir le signal d'information par échantillonnage alterné à la fréquence 2fp du signal modulé e(t), ce qui peut s' écrire sous la forme On appellera p(t) le peigne d'échantillonnage alterné Les figures 4.a à 4.c représentent respectivement les spectres en fréquence des signaux e(t), ptt) et s(t).Le spectre du peigne d'échantillonnage alterné p(t) représenté à la figure 4.b est composé d'une infinité de raies d'égale amplitude et de fréquences (2k + 1) fp, où k est un nombre entier relatif. les fréquentes des raies seront donc fp, - fp, 3fp, -etc.... Le spectre du signal d'information de phase s(t), représenté à la figure 4.c, est obtenu par superposition des spectres des figures 4.a et 4.b. Il est composé d'une infinité de bandes centrées sur les fréquences 0, 2fp, - 2fp, 4fp, - 4fp, etc.... Il est identique au spectre représenté à la figure 2.f et correspond donc bien au spectre du signal d'information de phase. Le dispositif numérique de démodulation de phase de la figure 3 peut être simplifié dans le cas où la largeur du spectre du signal modulé e(t) est faible par rapport à la valeur de la fréquence de porteuse fp. Ce dispositif simplifié est représenté à la figure 5. Il comporte uniquement un échantillonneur-codeur 7 qui effectue la multiplication du signal modulé e(t) par un peigne d'échantillonnage kCt) à la fréquence 2fS s'exprimant sous la forme suivante où 2f5 est un sous#miltiple de la-fréquence de porteuse fp et a une valeur au moins égale a la largeur du spectre du signal modulé e(t). Bien que la présente invention ait été décrite a l'aide d'exemples de circuits, il est clair qu'elle n'est pas limitée auxdits exemples, et qu'elle est susceptible de modifications sans toutefois sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de démodulation de phase d'un signal est), caractérisé en ce qu'il consiste a multiplier ledit signal modulé ett) par un peigne d'échantillonnage. 2. Procédé de démodulation de phase selon la revendication J, caractérisé en ce que le peigne d'echantillonnage a pour expression où est la fonction de Dirac fp est la fréquence de porteuse. 3. Procédé de démodulation de phase# selon la revendication J, utilisé lorsque la largeur du spectre en fréquence du signal modulé e(t) est faible par rapport à la fréquence porteuse, caractérise en ce que le peigne d'echantillonnage a pour expression où 2fS est un sousmultiple de la fréquence porteuse fp et a une valeur au moins égale à-la largeur du spectre du signal modulé eCt). 4. Dispositif mettant en oeuvre le procédé de démodulation de phase selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un échantillonneurcodeur délivrant des échantillons codés du signal modulé eCt) à la fréquence 2fp, et un multiplexeur recevant d'une part lesdits échantillons codés et d'autre part les échantillons codés inversés par l'intermédiaire d'un inverseur de signe, ledit multiplexeur étant commandé par des impulsions de fréquence fp. 5. Dispositif mettant en oeuvre le procédé de démodulation de phase selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend seulement un échantillonneur-codeur délivrant des échantillons codés du signal modu#lé e(t) à la fréquence 2fus.