Brevet FR2406909A1 — publié le 19790518

La présente invention concerne les modulateurs de phase d'un signal porteur par des signaux numériques et en particulier les modulateurs de phase à, au moins, deux états de phase utilisés dans les systèmes de transmission numérique. On rappelle qu'un signal modulé en phase par des signaux numéri-ques est constitué d'une suite de trains d'onde porteuse présentant chacun un décalage de phase choisi parmi n possibles, n étant au moins égal à 2, par rapport au train qui le précède, s'il s'agit de modulation dite differentielle, et par rapport à une phase de référence s'il s'agit de modulation dite cohérente. I1 est connu de réaliser un modulateur à nombre pair, m , d'états de phase, alimenté par un signal porteur P , par sommation de deux composantes en quadrature de ce signal P , modulées chacune en amplitude à m niveaux par le signal à transmettre. 2 En particulier, un modulateur quadriphase classique comporte deux modulateurs en anneau alimenté en signal porteur par deux composantes en quadrature et recevant chacun un signal de modulation binaire distinct formé respectivement à partir des éléments binaires pairs et impairs d'un train représentatif du signal à transmettre, l'onde modulée étant obtenue par sommation des signaux de sortie de chacun des modulateurs. De tels modulateurs comportent des réseaux déphaseurs dont les caractéristiques sont fonction de la valeur de la fréquence porteuse, ce qui exige un réglage en cas de modification de cette dernière ; de plus leur linéarité est imparfaite, en particulier celle des modulateurs en anneau, d'où résulte une modulation d'amplitude parasite. L'objet de la présente invention est de pallier ces inconvénients tout en permettant une réalisation technologiqueient simple, d'encombrement réduit et de faible cotit. Selon l'invention, un modulateur de phase à n états de phase (n étant un entier au moins égal à 2), correspondant respectivement à n mots logiques distincts, ce modulateur recevant une fréquence porteuse F , est caractérisé en ce qu'il comporte un générateur logique de n signaux de même fréquence F, ayant pour phases respectives no.2#, ou no prend les n valeurs n distinctes : 1 , 2 ... n ; et un multiplexeur logique comportant n entrées de signal auxquels sont respectivement appliqués lesdits n signaux, une entrée d'adresse à laquelle sont appliqués lesdits n mots logiques distincts, et une sortie formant la sortie du modulateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins s'y rapportant sur lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'un modulateur de phase selon l'invention - la figure 2 est une variante d'un élément de la figure 1; - la figure 3 représente des diagrammes explicatifs de la figure 2. Sur la figure 1, un dispositif générateur G délivre sur ses quatre sorties 2 à 5, des signaux représentatifs respectivement de quatre états de phase d'une fréquence porteuse F. Ces signaux sont respectivement appliqués aux quatre entrées d'un multiplexeur logique M auquel sont appliqués sur les entrées de signal 6 et 7 les éléments binaires P et Q d'un mot logique constituant une adresse pour le multiplexeur. La sortie du multiplexeur 8 est également celle du modulateur, elle fournit un signal porteur F ayant une phase caractéristique de la valeur de PQ. Le dispositif G comprend un générateur 9 dont la sortie alimente en parallèle un diviseur de fréquence par 4, 10 , et l'entrée de commande tl d'un registre 12 à quatre étages dont des signaux représentatifs de leur état sont appliqués respectivement aux sorties 2 à 5 du dispositif G. La sortie du diviseur 10 alinente l'entre de signal 13.du registre 12. Le générateur 9 délivre un signal carré de fréquence 4F dont l'apparition de chaque front de montée décale les états des étages du registre 12. Il en résulte que si le signal F fourni sur la sortie 2 est considéré comme phase de référence, les signaux délivrés sur les sorties 3 , 4 et 5 auront respectivement un retard de phase de 2 s x et 2 par rapport à ce signal de référence. Le multiplexeur M a pour but de choisir celui des signaux à transmettre sur sa sortie 3 en fonction de la valeur des doublets appliqués successivement sur les bornes 6 et 7 à partir de deux trains binaires, constitués respectivement, comme dans le cas des modulateurs de phase classiques, à partir des éléments binaires pairs et impairs du train numérique à transmettre, dont ils ont été extraits après avoir traversés, ou pas, un transcodeur différentiel, selon qu'une modulation à saut de phase, cu cohérente, est désirée. Les quatre valeurs possibles du doublet appliqué aux bornes 6 et 7 constituent autant d'adresses, correspondant respectivement aux quatre signaux délivrés par les bornes 2 à 5. il s'agit donc d'une utilisation classique du multiplexeur M. Le modulateur de phase selon l'invention vient d'tre décrit pour réaliser un modulateur à quatre états de phase, mais ce nombre n'est nullement limitatif. Il est clair que le dispositif générateur G peut titre réalisé pour un nombre n entier quelconque d'états h la seule condition de prévoir n étages au registre 12 et d'affecter la fréquence nF au générateur 9 ainsi qu'un coefficient 1/n au diviseur 10, le multiplexeur M pouvant être aisément prévu avec le nombre d'accès nécessaires correspondant. Un nombre impair d'états de phase, qui entraine une complication importante des modulateurs classiques, peut entre ainsi aisément obtenu avec ce même montage, et en particulier la modulation à trois états de phase par un signal ternaire. Lorsque la fréquence porteuse F est élevée, la réalisation d'un générateur de fréquence nF peut devenir délicate. Dans le cas particulier de n = 4 , il est possible de réaliser une variante du dispositif G qui sera décrite ci-après. Elle ntexige que 2F comme fréquence du générateur de base. Sur la figure 2, un oscillateur 20 fournit deux signaux en opposition de phase sur ses sorties correspondantes 21 et 22 , respectivement connectées aux entrées de commande de chacune des bascules de type D, 23 et 24. La bascule 23 comporte également une sortie de signal directe, 2 , une sortie de signal inversé 4 connectée à une entrée de signal 27, et une entrée de commande de remise à zéro 28. La bascule 24 comporte aussi une sortie de signal directe 3 et une sortie de signal inversée 5 connectée à une entrée de signal 30. Cette variante du dispositif G comporte enfin une troisième bascule de type D , 31 , dont l'entrée dthorloge 32 est connectée à la sortie 21 de l'oscillateur 20. Cette bascule 31 comporte également une entrée de signal 33 connectée à la sortie 3 de la bascule 23, une sortie de signal inversée 34 connectée aux entrées de commande de remise à zéro 36, de cette même bascule, et 28, de la bascule 23. Le fonctionnement du dispositif G sera expliqué à l'aide de la figure 3 sur laquelle les courbes de variations d'amplitude en fonction du temps t : S21 S S22 , 52 3 34 et 534 représen- tent respectivement les signaux recueillis sur les sorties 21 22 , 2 , 3 et 34. S21 et 522 sont les deux signaux en opposition de phase fournis par l'oscillateur 20, ce sont des signaux carrés de fréquence 2F , F étant la fréquence porteuse des signaux de sortie du dispositif G. A l'instant du démarrage t , les bascules 23 et 24 o ont été supposées toutes deux basses, c'est-à-dire fournissant sur leurs sorties directes 2 et 3 des signaux respectifs S2 et S3 à l'état "O" , d'où un même état du signal présent à l'entrée 33 de la bascule 31. A l'instant t1 ' 522 marque un front de montée qui fait "monter" la bascule 24, puisqu'elle présente l'état "t" à son entrée d'où le passage au niveau "1" du signal 53. A ce même instant t1 , la bascule 31 reçoit donc un niveau 1 à l'entrée et, au prochain front de montée du signal S21 (instant t2) , elle basculera pour revenir immédiatement à son état précédent, puisque le passage à l'état "O" de sa sortie 34 entraine sa remise à zéro. La bascule 23 a reçu le meme ordre de basculement, mais également le même ordre bref de remise à zéro de sorte qu'à cet instant t2 , le signal 52 présente une brève impulsion, mais se maintient ensuite au niveau "O". Cette brève impulsion concrétise la mise en synchronisme de la bascule 23 par rapport à la bascule 24 qui n'était pas dans les conditions initiales voulues pour permettre l'avance de phase 2 que doit présenter, dans les conditions du montage décrit, le signal direct 52 fourni par la bascule 23 par rapport au signal direct 53 fourni par la bascule 24, de manière que l'échelonnement des phases des quatre signaux délivrés respectivement sur les bornes de sortie 2 à 5 soit identique å celui des signaux délivrés par les bornes de même repère de la figure 1. Une fois ce synchronisme opéré à l'aide dè la bascule 31, on constate immédiatement sur la figure 3 que les impulsions de remise à zéro S34 , émises lors de chacun des fronts de montée sur deux, du signal 521 coincidant avec un état 1 du signal 53 , n'ont plus aucune influence sur la fonction de diviseur par deux imposée aux bascules 23 et 24 par le montage adopté pour chacune d'elles et bien connu en soi d'ailleurs. Mais à la moindre perturbation du fonctionnement, brève coupure de courant par exemple, une perte de synchronisme éventuelle est ainsi immédiatement corrigée. REVENDICATIONS 1. Modulateur de phase à n états de phase (n étant un entier plus grand que 1), correspondant respectivement à n mots logiques distincts, ce modulateur recevant une fréquence porteuse F , caractérisé en ce qu'il comporte un générateur logique de n signaux de meme fréquence F , ayant pour phases respectives no. 2# , où no prend les n valeurs distinctes : 1 , n 2 ... n ; et un multiplexeur logique comportant n entrées de signal auxquels sont respectivement appliqués lesdits n signaux, une entrée d'adresse à laquelle sont appliqués lesdits n mots logiques distincts, et une sortie formant la sortie du modulateur. 2. Modulateur de phase selon la revendication 1 , caractérisé nn ce que ledit générateur logique comporte un générateur délivrant un signal de fréquence nF appliqué en parallèle à l'entrée d'horloge d'un registre à décalage à n étages et à entrée d'un diviseur de fréquence par n, la sortie de ce diviseur étant reliée à l'entrée de signal dudit registre et les n signaux de sortie dudit générateur logique étant respectivement constitués par les signaux de sorties desdits n étages. 3. Modulateur de phase selon la revendication 1 caractérisé en ce que, n étant égal à 4, le générateur comprend : un oscillateur ayant une première et une deuxième sortie pour délivrer respectivement un signal de fréquence 2F et un signal de même fréquence mais en opposition de phase par rapport au précédent ; une première et une deuxième bascules bistables ayant chacune une entrée de commande respectivement connectée à ces premières et deuxièmes sorties, une sortie inversée connectée à leur entrée de signal correspondante, et une sortie directe en opposition de phase avec cette sortie inversée ; et une troisième bascule bistable ayant une entrée de commande connectée à cette première sortie, une entrée de signal connectée à la sortie directe de la deuxième bascule, une sortie inversée et une entrée de remise à zéro connectées ensemble et à l'entrée de remise à zéro de la première bascule ; lesdites sorties directes et inversées constituant les quatre sorties du générateur. 4. Système de transmission de signaux numériques, caractérisé en ce qu'il comporte un modulateur de phase selon l'une des revendications 1 à 3.