Brevet FR2385283A1 — publié le 19781020

L'invention concerne un récepteur de signaux, sélectif du point de vue de la fréquence et protégé contre un déclenchement accidentel par modulation par la voix, pour des installations de télécommunications et notamment des installa- tions de téléphonie, dans lequel les signaux devant être reçus comportent plusieurs fréquences individuelles apparaissant simultanément. Dans des buts de sélection de signalisation dans la technique téléphonique, on utilise des signaux de code à fréquences multiples, chaque signal comportant une combinaison de deux fréquences.- Conformément au code utilisé, des récepteurs connus jusqu'alors fonctionnent avec des dispositifs de filtrage permettant de séparer les deux composantes de fréquences, qui subissent ensuite un traitement ultérieur. Par suite des exigences élevées en ce qui concerne I'affaiblissement réciproque de blocage par exemple par suite de dispositions nécessaires pour la protection contre un déclenchement accidentel par modulation par la voit, il est nécessaire d'utiliser des filtres possédant une pente relativement élevée et qui sont d'une fabrication très onéreuse et nécessitent un encombrement important du point de vue de la place. L'objet de la présente invention est de créer un récepteur de signaux sélectif du point de vue de la fréquence et protégé contre un déclenchement accidentel par la voix et qui ne nécessite l'utilisation d'aucun dispositif de filtrage onéreux. Ce problème est résolu conformément à l'invention pour un récepteur de signaux du type indiqué plus haut grâce au fait que le signal somme analogique constitué par la réunion des fréquences individuelles est converti en un signal numérique constitué par des impulsions positives et des impulsions négatives de même amplitude, dont la durée est égale à -l'intervalle de temps entre deux annulations successives du signal somme analogique, et que le signal numérique ainsi obtenu est comparé à des modèles de suites d'impulsions normalisés pour les différents signaux utiles. Un signal de code à fréquences multiples est constitué par l'addition linéaire de deux ou plusieurs oscillations sinusoidales ayant des fréquences différentes, sous la forme d'un battement. Des études effectuées avec le coeoeursd1ordinateurs ou de calculateurs ont montré que chaque battement possède deux caractéristiques propres qui sont déterminées principalement par leurs oscillations individuelles. La position de phase de départ crée uniquement un décalage dans le temps de l'image du battement. Dans le cas de différences d'amplitude des oscillations individuelles allant jusqu'à environ 6dB, l'image du battement varie, alors que la période du battement ne varie que très faiblement.Par conséquent la durée de la période est une caractéristique pour un battement constitué par la réunion d'oscillations individuelles déterminées et peut être utilisée pour l'évaluation des fréquences des oscillations s'y trouvant contenues. En outre l'intervalle de temps "entre deux annulations du signal numérique est proportionnel à l'amplitude du-signal analogique, apparaissant dans cet intervalle de temps. L'intervalle de temps maximum entre deux annulations successives est une autre caractéristique dtun battement donné. La succession dans le temps des annulations décrit par conséquent la variation principale dans le temps d'un battement. La solution de principe repose sur lå comparaison du signal numérique préparé,à s mo Une variante du récepteur de signaux conforme à l'invention est caractérisée par le fait que pour la comparaison du signal numérique au modèle de suites d'impulsions normalisé on n1 utilise que les impulsions dont la longueur dépasse une durée minimale prédéterminée tm. Les longueurs de ces impulsions sont approximativement identiques dans des plages temporelles déterminées et se répètent à des intervalles de temps d'une durée d'une demi-période. Par conséquent on n'utilise que ces plages temporelles pour l'éva- luation, alors qu'on laisse de côté les plages temporelles intercalaires, comme n'ayant pas d'importance lors de l'évaluation. De ce fait la dépense nécessaire du point de vue des circuits est réduite. Une forme de réalisation donnée à titre d'exemple du récepteur de signaux conforme à l'invention est caractérisée par le fait que le signal numérique-est inscrit dans une première mémoire pendant un intervalle de temps prédéterminé,et qu'on forme des intervalles de temps d'une grandeur identique, qu'à chaque intervalle de temps est associée une case déterminée de la mémoire, que la valeur des différentes cases de mémoire est comparée aux valeurs des cases de mémoire d'une autre mémoire, dans laquelle le modèle de suites d'impulsions normalisé est mémorisé, de telle manière que le nombre maximal de coincidences entre les valeurs de cases de mémoire correspondantes est déterminé et qu'après chaque opération de comparaison un décalage d'adresse d'un intervalle de temps est réalisé dans la première mémoire.De cette fa çon la durée de la période peut être déterminée d'une façon simple. Comme mémoires on peut utiliser par exemple des mémoires intégrées à semiconducteurs, en sorte que l'on obtient globalement un encombrement spacial réduit pour le récepteur de signaux, et ce pour une fiabilité élevée. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 illustre les caractéristiques d'un signal à deux fréquences. La figure 2 représente le principe de la subdivision du signal numérique en impulsions positives et négatives. La figure 3 montre un exemple de réalisation pour ltobtention des impulsions positives. La figure 4 montre le principe d'évaluation pour la détermination de la durée de la période. La figure 5 représente le schéma de principe d'un exemple de réalisation du récepteur de signaux conforme à l'invention. La partie la de la figure i montre un signal à fréquences multiples sous sa forme analogique. On peut voir que l'allure du battement se repète au bout de la durée T de la période. La partie lb de la figure 1 montre la variation du signal numérique obtenu à partir du signal somme analogique, par exemple au moyen d'une limitation sévère. il s'avère que l'intervalle de temps entre deux annulations du signal numérique est proportionnel à l'amplitude, apparaissant dans cet intervalle de temps, du signal somme analogique, en sorte que la succession dans le temps des annulations décrit l'allure essentielle dans le temps du battement. Sur la partie lc de la figure 1 on a hacliuré les zones dans lesquelles la longueur des différentes impulsions dépassent une durée minimale prédéterminée tm.A l'intérieur de ces zones hachurées qui se répètent à des intervalles égaux à la durée d'une demi-période, les longueurs des différentes impulsions sont approximativement égales. Par conséquent pour ltévaluation on n'utilise que les zones hachurées et on abandonne les zones intercalaires possédant une amplitude relativement faible comme étant non importantes pour l'évaluation. Le but de la préparation des signaux dans le- récepteur de signaux est par conséquent de fournir, avec un signe correct au circuit d'évaluation, uniquement les parties du battement qui contiennent-les informations essentielles, c'est-à-dire les zones hachurées sur la partie Ic de la figure 1. A cet effet on subdivise, dans le cas de l'exemple de réalisation ici décrit, le signal numérique tel que celui représenté sur la partie lb de la figure 1, en deux signaux numériques qui sont dénommés ci-après impulsions P (impulsions positives) et impulsions M (impulsions moins).Ces impulsions correspondent aux alternances positives et aux alternances négatives du signal somme analogique.Comme représenté sur la figure 2, seules sont converties en impulsions P-et en impulsions M les impulsions positives et négatives du signal numérique, dont la longueur dépasse une durée minimale prédéterminée tm. Dans le cas de l'exemple représenté sur la figure 2, par conséquent la seconde impulsion positive du signal numérique BA n'est pas convertie en une impulsion P. Sur la figure 3 on areprésenté un exemple de réalisation permettant d'obtenir les impulsions P. La partie gauche du circuit, qui est constituée par la ligne à retard MFt et par la bascule bistable FF1, retarde du tèmps tm les passages de O à L du signal d'entrée numérique BA. De ce fait les états L sont réduits de la durée tm. Si un état L du signal d'entrée BA est inférieur à tm (impulsions sans importance),rien n'est délivré à la sortie A de la porte.La partie droite du circuit représenté sur la figure 3 retarde de la durée tm les passages de l'état L à l'é- tat 0 des signaux raccourcis, en sorte que sont délivrées à la sortie B des impulsions P qui possèdent les memes longueurs que les impulsions délivrées par le limiteur, dans le cas où leur longueur est supérieure à la durée prédéterminée tm. La cadence T est nécessaire lorsque les-deux organes ou lignes à retard MFI et MF2 sont réalisés sous la forme de compteurs et que la durée tm est fournie par le comptage d'un nombre déterminé d'impulsions de cadence. Les impulsions M peuvent être produites avec un dispositif possédant une constitution identique lorsque l'on applique å lten- trée le signal de limiteur négative ou inversé BA.Aussi bien les impulsions P que les impulsions M sont retardées du temps tm par rapport au sienal numérique représenté sur la partie lb de la figure 1, ce qui est cependant sans importance pour l'évaluation ultérieure. Le principe de l'evaluation repose sur la comparaison du signal numérique, préparé avec des impulsions P et des impulsions M, du signal somme analogique reçu à des modèles de suites d'impulsions mémorises de façon fixe. Pour chacune des combinaisons de fréquences devant être évaluées, un modèle de suites d'impulsions normalisé est prédéterminé respectivement pour une période du battement.Ces modèles de suites d'impulsions normalisés sont obtenus à partir de la combinaison respective de fréquences awc}acondition que les deux oscillations individuelles possèdent une même amplitude.Etant donné que dans le cas de exemple de réalisation décrit, un. modèle de suites d'impulsions normalisé est constitué par des suites d'impulsions P et d'impulsions M, il est nécessaire d'avoir pour leur mémorisation une mémoire pour les impulsions P et une mémoire pour les impulsions M, c'est-à-dire un couple de mémoires. Le récepteur de signaux nécessite par conséquent n couples de mémoires programmées de façon fixe et un couple de mémoires pour le signal d'entrée devant être évalué.Comme mémoires programmées de façon fixe on peut utiliser des mémoires dites mémoires ROM (mémoires mortes, de l'anglais Read Only Memory), tandis que comme couples de mémoires pour le signal d'entrée devant être évalué on peut utiliser les mémoires dénommées mémoires RAM (mémoires à accès direct, de l'anglais Random Access Memory). Etant donné que tout d'abord il ntexiste aucune relation temporelle entre les impulsions P et M introduites dans la mémoire RAM et le modèle de suites d'impulsions normalisé mémorisé dans les mémoires ROM, il est nécessaire d'avoir pour une évaluation conformément à l'invention plusieurs cycles pendant lesquels le contenu de la mémoire RAM doit être décalé dans le temps. Le déroulement dans le temps d'un tel processus d'évaluation est illustré sur la figure 4. Pour simplifier on n'a représenté qu'un type d'impulsions.Les impulsions arrivantes (impulsions P ou impulsions M) sont inscrites pendant une durée déterminée Tm dans la mémoire RAM. La durée Tm est quantifiée en des intervalles de temps de mêe grandeur et à chaque intervalle de temps est associée, par adresse (voir partie 4a de la figure 4), une case de mémoire dans la mémoire RAM et dans les mémoires ROM. L'évaluation des impulsions inscrites dans la mémoire RAM (représentées à la partie 4c de la figure 4) s'effectue par comparaison avec les contenus des mémoires ROM. Un tel contenu de mémoire est représenté à titre d'exemple sur la figure 4.Lors de la comparaison de ce modèle de suites d'impulsions avec le modèle de suites d'impulsions nouvellement mémorisé , on obtient deux coïncidences pour le premier cycle, comme cela peut être tiré de la partie 2c de la figure 2, étant donné qu'encore aucune liaison temporelle n'existe tout d'abord entre les deux modèles de suites d'impulsions. Les deux coïncidences existantes sont indiquées avec des hachures. Par décalage du contenu de la mémoire RAM entre les comparaisons successives que l'on ne peut pas exécuter en temps réel, mais à une cadence nettement plus rapide , on détermine pour un décalage déterminé un nombre maximum de coïncidences avec l'un des modèles d'impulsions prédéterminés de façon fixe (pour la partie 4f de la figure 4).Ceci est le cas lorsque le modèle de suites d'impulsions introduit dans la mémoire RAM est en coïncidence dans le temps avec le modèle de suites d'impulsions normalisé caractéristique d'une combinaison de fréquences, dans l'une des mémoires ROM. Alors le problème de l'identification des signaux est résolu du point de vue du principe. Par prédétermination du nombre de coïncidences on peut tenir compte de perturbations et de tolérances du point de vue des fréquences en sorte que l'on peut obtenir une évaluation sur les signaux utiles ou caractères car cette disposition permet de bloquer l'évaluation desdits signaux utiles, lorsque parviennent à 1rentrée duZrécepteur des signaux qui sont provoqués par la parole et par des bruits et qui comportent par conséquent des composantes de fréquences supplémentaires. Sur la figure 5 on a représenté le schéma-bloc d'un exemple de realisation d'un récepteur de signaux, dans lequel le principe d'évaluation décrit est utilisé. On n'a représenté sur ce schdma-bloc que les circuits partiels nécessaires pour la compréhension de l'invention. Un circuit limiteur B convertit les signaux d'entrée, c'est-à-dire les signaux somme analogiques, en signaux numériques. Ces derniers sont alors convertis en impulsions P et en impulsions M dans le circuit SA de préparation des signaux, comme cela a été décrit plus haut. Un générateur de cadence TG délivre des impulsions de cadence nécessitées par le récepteur de signaux, et il est prévu dans les différents modules du récepteur de signaux, des convertisseurs de cadence qui adaptent la cadence de base fournie par le générateur de cadence-TG aux vitesses de travail respectivement nécessaires. Si un signal d'entrée est déterminé dans le circuit SA de préparation de signaux, ce dernier délivre un signal au circuit de comptage ZS, qui de ce fait est mis en marche. A partir d'un état déterminé de comptage du compteur, qui garantit un temps déterminé d'avance, grâce auquel on peut tenir compte des phénomènes transitoires possibles dans la ligne de transmission, le circuit de comptage ZS délivre à sa sortie 1, pendant un intervalle de temps déterminéJun signal qui ouvre les circuits de porte1 et T2 en sorte que les impulsions P et les impulsions M peuvent être inscrites respectivement par l'intermédiaire du circuit de porte T1 et du circuit de porte T2, dans la mémoire RAM. -Cette mémoire RAM dispose de deux fois n cases de mémoire pour les impulsions P et les impulsions M.Pendant une impulsion un L logique est inscrit dans les différentes cases de mémoire tandis que pendant une pause entre impulsions, un O logique est inscrit dans ces cases de mémoire . La quantification dans le temps et par conséquent également simultanément l'adressage des cases de mémoire sont réalisées par un circuit de commande Stl qui est constitué essentiellement par un registre à décalage, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté. Ce circuit de commande Sti est libéré par le circuit de comptage, en même temps que 1-es deux circuits de porte Ti et T2.Le nombre de cases de mémoire de la mémoire RAM est égal au nombre des étages des registres décalage du circuit de commande Stl. Le signal présent à la sortie 1 du circuit de comptage ZS est présent tant que, conformément à une durée prédéterminée Tm (voir figure 4), toutes les cases de mémoire de la mémoire RAM sont occupées.Après écoulement du temps Tm , les circuits de porte T1 et T2 sont également à nouveau bloqués. Dans les mémoires ROM 1 à ROM i sont situés les modèles de suites d'impulsions normalisés associés aux différents signaux utiles apparaissants. Ces mémoires disposent, tout comme la mémoire RAM, de deux fois n cases de mémoire pour les impulsions P et pour les impulsions M. L'adressage pendant le processus proprement dit de comparaison est effectué par le circuit de commande St2 qui est constitué essentiellement par un registre à décalage. Le circuit de commande St2 est mis en marche par l'intermédiaire d'un signal qui est présent à la sortie 2 du circuit de comptage ZS pendant le temps proprement dit d'évaluation. Pour la comparaison des modèles d'impulsions mémorisés, le contenu de chaque case de mémoire de la mémoire RAM est comparé au contenu des cases de mémoire correspondantes des mémoires ROM 1 à ROM i, au moyen des circuits de comparaison V1 à Vn. Après chaque cycle , le-contenu de la mémoire RAM est décalé d'une case de mémoire. De ce fait il est possible que les deux fois n cases de mémoire soient constituées sous la forme d'un registre à décalage. L'impulsion de décalage pour ce décalage est dérivée, après chaque cycle, par le circuit de conmande St2. Une autre possibilité consisterait à modifier de façon correspondante, après chaque cycle, l'adressage de la mémoire RAM. Les circuits de comparaison V1 à Vi comparent le contenu des cases de mémoire de la mémoire RAM au contenu des cases de mémoire des mémoires ROM 1 à ROM i. Alors un circuit quelconque de comparaison V pour chaque intervalle de temps fournit une impulsion lorsque les contenus des cases de mémoire-com- parées coïncident . A chaque cycle, chaque comparateur fournit un nombre différent dtimpulsions a sa sortie. Ces impulsions sont décomptées par i compteurs, à savoir Z1 à Zi,dans le circuit dlé- valuation A Lors du dépassement d'un état de comptage prédéterminé des compteurs, qui tient compte du rapport signal/bruit et de la tolérance sur les fréquences du signal d'entrée, les sortles du circuit d'évaluation A, associées à la mémoire ROM correspondante, sont libérées. De ce fait l'évaluation est terminée et par l'intermédiaire du dispositif à portes G, le circuit de comptage ZS est ramendé à zéro, en sorte qu'un nouveau processus d'évaluation peut commencer. RE5ENDICATIONS 1. Récepteur de signaux sélectif du point de vue de la fréquence et protégé contre un déclenchement accidentel par modulation par la voix, pour des installations de téléconnunica- tions et notamment des installations de téléphonie, dans lequel les signaux devant être reçus comportent plusieurs fréquences individuelles apparaissant simultanément, caractérisé par le fait que le signal somme analogique constitué par la réunion des fréquences individuelles est converti en un signal numérique constitué par des impulsions positives et des impulsions négatives de même amplitude, dont la durée est égale à l'intervalle de temps entre deux annulations successives du signal somme analogique, et qùe le signal numérique ainsi obtenu est comparé à des modèles de suites d'impulsions normalisés pour les différents signaux utiles. 2. Récepteur de signaux suivant la revendication 1, caractérise par le fait que pour la comparaison du signal numérique au modèle de suites d'impulsions normalisé on n'utilise que les impulsions dont la longueur dépasse une durée minimale prédéterminée tm. 3.Récepteur de signaux suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le signal numérique est inscrit dans une première mémoire pendant un intervalle de temps prédéterminé, et qu'on forme des intervalles de temps d'une grandeur identique, qu'à chaque intervalle de temps est associée une case déterminée de la mémoire, que la valeur des différentes cases de mémoire est comparée aux valeurs des cases de mémoire d'une autre mémoire, dans laquelle le modèle de suites d'impulsions normalisé est mémorisé, de telle manière que le nombre maximal de coïncidences entre les valeurs d cases de mémoire correspondantes est déterminé et qu'après chaque opération de comparaison un décalage d'adresse d'un intervalle de temps est réalisé dans la première mémoire.