Brevet FR2472878A1 — publié le 19810703

a prFsente invention se rppor.te à un circuit pour la drmnrulation d:u. sna modulé provenant de la modulatiron en fr6quence d'une porteuse par une informa- tien numémrique et présertant Une raie à la fréquence porteuse. De tel.s circuits sont connus qui comportent une boucle à asservissement de phase qui fournit linforma- tion modulante (phase lock loop dans la littérature an- glo-saxonnrie). Ces boucles sont constituées d'un compara- teur de phase qui reçoit l'information à démoduler sur l'une de ses entrées et dont la sortie est reliése, à travers un filtre passe-bas et un amplificateur, à lten- trée de commande d'un circuit oscillateur variable; la sortie de l'oscillateur est reliée à l'autre entrée du comparateur de phase et le signal démodulé est recueil- li. la sortie de l'amplificateur. De telles boucles doivent %tre a large bande étant donné qu'elles doivent permettre de passer toute la bande de fréquences de l'information modulante; ces boucles sont donc diffi- ciles à réaliser et, de ce fait, chères. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients. Ceci est obtenu ern transformant le signal à dé-- moduler de manière à pouvoir réaliser la démodulation au moyen d'un démodulateur classique à discriminateur; - ainsi le circuit selon l'invention permet l'utilisa- tion d'un matériel classique de faisceaux hertziens analogiques pour retransmettre temporairement des in- formations numériques. Selon l'invention un circuit du type indiqué au début de ce texte est caractérise an ce qu'il com- porte un circuit additionneur recevant sur une première entrée le signal modulé, et des moyens de récupération de porteuse, recevant le signal modulé, dont la sortie est couplée à une seconde entrée du circuit additionneur et en ce que la sortie du circuit additionneur est cou- plée à l'entrée d'un circuit de démodulation à discri- minateur. La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des revendications s'y rappor- tant qui représentent: la figure 1 un circuit selon l'invention - les figures 2 à 6 des graphiques relatifs à des signaux du circuit selon la figure 1. La figure 1 représente un circuit d'entrée, 1, qui reçoit des signaux à haute fréquence,porteursd'in- formation. Ce circuit d'entrée qui comporte un disposi- tif de transposition de fréquence, délivre des signaux à fréquence intermédiaire'. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1 les signaux reçus proviennent de la modulation de fré- quence d'une porteuse à la fréquence F par des signaux binaires représentant l'information à transmettre. Com- me le montre la figure 2 ces signaux binaires sont des signaux rectangulaires de durée T = -; la valeur "1" f logique est représentée par un signal d'amplitude V + v pendant les premier et dernier quarts de sa durée, et d'amplitude V - v pendant les deuxième et troisième quarts de sa durée; la valeur "!0"I logique est repré- sentée par un signal d'amplitude V - v pendant les pre- *mier et dernier quarts de sa durée et d'amplitude V + v pendant les deuxième et troisième quarts de sa durée. Par modulation de fréquence ces signaux d'ampli- tude V + v et V - v sont transformés respectivement en signaux à la fréquence F + dF et F - dF. La valeur dF est choisie égale à f de telle sorte que, pendant les T temps dT = T o les éléments binaires "1" et "0" de la figure 2 présentent une amplitude constante, la varia- tion de phase,à laquelle est équivalent le saut de fré- quence correspondant,entraîne un écart de phase de 2 par rapport au signal non modulé c'est-à-dire à la por- teuse à la fréquence F. La figure 3 est une représentation trigonométri- que de la variation de la phase q de la porteuse mo- dulée représentée par un vecteur OM dont l'extrémité M parcourt, à une vitesse constante, de - 2 + un cercle trigonométrique d'axes OX et OY. La figure 4, qui se déduit facilement de la fi- gure 3, est une représentation de la variation de l'abs- cisse OX et de l'ordonnée OY du point M représentatif de la phase du signal modulé. Que l'élément binaire mo- dulant soit un "1" ou un "0" la variation des abscisses est la m me alors que la variation des ordonnées est différente: courbe repérée "1" relative à l'élément binaire "1" et courbe repérée "0" relative à l'élément binaire "0". La figure 5 représente le spectre du signal mo- dulé. Ce spectre est composé des raies relatives à la composante OX, situées aux fréquences F + nf (avec n = O, 2, 4...) et des raies relatives à la composante OY dont l'enveloppe a été repérée sur la figure 4 par la lettre Y. L'amplitude de cette enveloppe s'annule pour F + nf c'est-à-dire pour les raies relatives à la composante OX. Il est donc possible de récupérer la raie RF à la fréquence F. Le signal ainsi obtenu, peut, après amplification, tre additionné au signal reçu, en pha- se avec la porteuse de ce signal reçu; la figure 6 montre cette addition dans une représentation trigono- métrique. Sur la figure 6 a été également représenté le vecteur bruit représentatif du bruit qui accompagne le signal reçu. La raie RF amplifiée (vecteur 0'O, figure 6) ad- ditionnée au signal à fréquence intermédiaire (vecteur OM, figure 6), c'est-à-dire à la porteuse modulée reçue, donne un nouveau signal (vecteur O'M, figure 6) o la modulation de phase '-l se trouve comprimée par rapport à celle, q, de la porteuse modulée reçue. Sur la figure 6 le bruit accompagnant le signal utile (vecteur-OM) a été représenté par un vecteur Mb; ce vecteur d'amplitude et de direction aléatoires rend assez bien compte de la réalité physique du bruit. Il est à remarquer que la probabilité que le vecteur bruit, au cours du temps, ait sont extrémité b qui entoure l'origine 01 du nouveau signal, est beaucoup moins gran- de que la probabilité qu'elle entoure l'origine O de la porteuse modulée reçue. Il est ainsi possible d'amélio- rer le seuil d'un discriminateur en lui fournissant non pas directement la porteuse modulée reçue mais ce signal après réinjection d'un signal à la fréquence porteuse. Cette façon de procéder est mise en pratique dans le circuit selon la figure 1 ou la porteuse modulée reçue est, comme il a été vu plus avant, fournie par le cir- cuit d'entrée 1. Ce signal est appliqué d'une part sur la première entrée d'un-additionneur 2 et d'autre part à un circuit de récupération de porteuse composé des éléments ci-après: - un comparateur de phase qui reçoit sur sa pre- mière entrée la porteuse modulée fournie par le circuit d'entrée 1, - - un filtre passe-bas, 4, branché à la sortie du comparateur de phase 3 pour débarrasser de sa composante alternative le signal de sortie du comparateur, - un amplificateur continu, 5, à gain réglable pour amplifier le signal de sortie du filtre 4, - et un oscillateur variable 6 dont l'entrée de commande reçoit le signal de sortie de l'am- plificateur 5 et dont la sortie est connectée à la seconde entrée du comparateur de phase 3 et à la seconde entrée de l'additionneur 2. Le signal de sortie de l'additionneur correspond au signal avec porteuse réinjectée dont il a été ques- tion à l'occasion de la description de la figure 6. Ce signal est appliqué à un circuit de démodulation, du type à discriminateur, 7, dont le seuil de discrimina- tion se trouve ainsi artificiellement amélioré pour le signal modulé fourni par le circuit d'entrée 1. Il est à noter que cette façon d'améliorer le seuil de discrimination n'est valable que pour une transmission numérique car la compression de phase ain- si effectuée ne modifie pas la phase de manière linéai- re; le calcul montre et l'expérience confirme qu'il est néanmoins possible de se contenter, derrière le circuit de discrimination 7, des circuits de filtrage qui au- raient été utilisés sans le dispositif de réinjection de porteuse. L'invention n'est pas limitée au cas de ltexem- ple décrit, c'est ainsi que le circuit de récupération de porteuse de la figure 1 (éléments 3 à 6) peut être remplacé par un filtre passe-bande centré sur la fré- quence porteuse du signal modulé reçu. D'une façon très générale le circuit selon ltin- vention peut etre utilisé pour la démodulation de tout signal modulé par une information numérique et dont le spectre présente une raie à la fréquence porteuse. Le circuit selon l'invention est plus spéciale- ment destiné à équiper un récepteur radioélectrique d'une liaison par faisceaux hertziens analogiques lors de l'utilisation de cette liaison pour la transmission tem- poraire d'informations numériques; un simple dispositif de commutation permet alors de. relier la sortie du cir- cuit d'entrée 1 de la figure 1 à l'entr6e du discrimina- teur 7 soit comme indiqué sur la figure 1 soit par une simple connexion. REVENDICATIONS 1. Circuit pour la démodulation d'un signal mo- dulé provenant de la modulation en fréquence d'une por- teuse par une information numérique et présentant une raie à la fréquence porteuse, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit additionneur recevant sur une pre- mière entrée le signal modulé, et des moyens de récupé- ration de porteuse, recevant le signal modulé, dont la sortie est couplée à une seconde entrée du circuit addi- tionneur et en ce que la sortie du circuit additionneur est couplée à l'entrée d'un circuit de démodulation à discriminateur. 2. Circuit pour la démodulation d'un signal se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de récupération de porteuse comportent, en série, un circuit de comparaison de phase ayant une première en- trée recevant le signal modulé, un filtre passe-bas, un amplificateur, un oscillateur variable commandé par l'amplificateur et dont la sortie est couplée à la se- conde entrée du circuit de comparaison de phase et à la sortie de récupération de porteuse. 3. Circuit pour la démodulation d'un signal, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de récupération de porteuse comportent un fil- tre passe-bande dont la bande passante est centrée sur la fréquence porteuse et en ce que ce filtre reçoit le signal modulé et a sa sortie couplée à la sortie des moyens de récupération de porteuse. 4. Récepteur radioélectrique caractérisé en ce qu'il comporte un circuit pour la démodulation d'un signal selon l'une quelconque des revendications précé- dentes.