Brevet FR2472316A1 — publié le 19810626

"Transmission de données" La présente invention concerne des systèmes de transmission de données dans lesquels des éléments de don- nées binaires sont transmis par glissement (ou variation) de fréquence à l'aide de deux fréquences de tonalité fO et fl correspondant, respectivement à la transmission d'éléments de données "0" et "1". L'invention se rapporte, en particu- lier, à un montage de circuit à utiliser dans de tels sys- tèmes de transmission de données pour produire deux fréquen- ces de tonalité fO et fl de ce genre en réaction à un signal de données constitué des éléments de données binaires. Suivant l'invention, un tel montage de circuit comprend un dispositif modulateur zéagissant au signal de don- nées pour produire un signal numérique présentant une con- figuration prédéterminée de valeurs binaires "1" et "0", la configuration se présentant à un premier débit binaire pen- dant la durée de chaque élément de données "0" dans le signal de données appliqué et à un second débit binaire pendant la durée de chaque élément de données "1", le premier et le se- cond débit binaire convenant pour produire les fréquences de tonalité fO et fl correspondantes; un dispositif inté- grateur réagissant au signal numérique pour produire, par le décodage à modulation delta du signal numérique, un signal de sortie conforme à la fréquence de tonalité fo lorsque le signal numérique présente la configuration prédéterminée au premier débit binaire et à la fréquence de tonalité lorsque le signal numérique présente la configuration prédéterminée au second débit binaire; un dispositif de réglage réagissant au signal de données pour effectuer un réglage adaptatif de l'amplitude du signal de sortie, de telle sorte que cette amplitude tende à revenir vers le même niveau pour chacune des deux fréquences de tonalité fO et fl. Dans un montage de circuit conforme à l'invention, la présence du dispositif de réglage pour effectuer un ré- glage adaptatif de l'amplitude du signal de sortie offre l'avantage de compenser la tendance de ce signal de sortie à se trouver à des niveaux d'amplitude différents pour les deux fréquences de tonalité fO et fl, en raison de l'effet de filtre passe-bas du dispositif intégrateur qui exerce une moindre atténuation sur la plus basse des deux fréquences de tonalité. Dans une première forme d'exécution du montage de circuit conforme à l'invention, le dispositif de réglage est agencé de manière à modifier la valeur d'un signal d'en- trée résistif dans le dispositifeintégrateur, orsque l'élé- ment de données subsistant du signal de données appartient à la plus basse des deux fréquences de tonalité, pour que la pente de modulation delta du dispositif intégrateur diminue d'une manière telle que lorsque le décodage à modulation del- ta du signal numérique se produit, le signal de sortie ré- sultant ait une amplitude inférieure à celle qui sinon serait la sienne, ce niveau d'amplitude moins élevé tendant à se rapprocher de celui que l'on obtient lorsque l'élément de données subsistant du signal de données appartient à la plus haute des deux fréquences de tonalité. Dans une deuxième forme d'exécution d'un montage de circuit conforme à l'invention, le dispositif de réglage est conçu de manière à modifier le niveau d'amplitude moyen du signal numérique, lorsque l'élément de données subsistant- du signal de données appartient à la plus basse des deux fré- quences de tonalité, pour que, lorsqu'un déoedage à modula- tion delta du signal numérique se produit, le signal de sor- tie résultant ait un niveau d'amplitude tendant à se rappro- cher de celui obtenu lorsque l'élément de données subsistant du signal de données appartient à la plus haute des deux fréquences de tonalité. Chacune de ces formes d'exécution offre l'avanta- ge de fournir un niveau d'amplitude constant du signal descr- tiedu dispositifintégrateur pour les deux fréquences detonalité. Dans chacune de ces première et deuxième formes d'exécution, le dispositif de réglage peutcompreixeun circuit- porte OU exclusif à une première entreé duquel est connecté le signal numérique et dont une dmxdme entre est amacrtdée par le signal e données, de telle srte que la oommarx3e exercée par le signal dcl Éb es ne pemretau sigt numéaru qe n pa ser ss contri8Je au dispositif intégrateurqoe Irs.p'un élément de dbiées amar- tenant à la fréquence de tonalité plus élevée se présente dans le signal de données, le circuit-porte OU exclusif étant actionné sélectivement par la combinaison des niveaux logi- ques du signal de données et du signal numérique lorsqu'un élément de données appartenant à la fréquence de tonalité inférieure se présente pour fournir un signal de sortie qui assure le réglage visant à réduire le niveau d'ampli- tude du signal de sortie du dispositif intégrateur. Pour mieux faire comprendre l'invention, on la décrira ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la fig. 1 illustre une première forme d'exé- cution d'un montage de circuit servant à produire des to- nalités conformément à l'invention, - la fig. 2 illustre une deuxième forme d'exé- cution d'un montage de circuit servant à produire des signaux de tonalité conformément à l'invention; - les fig. 3a et 3b illustrent des variantes du montage de circuit de la fig. 2, et - les fig. 4a à f illustrent des diagrammes de formes d'ondes explicatifs. Comme le montrent les dessins, le montage de circuit représenté sur la fig. 1 est alimenté, à une borne d'entrée 1, par un signal de données DS provenant d'une source de données 2. Ce signal de données DS est formé d'éléments de données binaires "0" et "1", comme illustré dans le diagramme de forme d'onde de la fig. 4a. En réac- tion à ce signal de données DS, le montage de circuit peut intervenir pour produire, à une borne de sortie 3, un si- gnal de tonalité TS formé de deux-fréquences de tonalité fO et fl qui correspondent, respectivement, aux éléments de données "0" et "1" présents dans le signal de données DS. Dans cette forme d'exécution, la fréquence de tona- lité fO est supposée être la plus haute des deux fréquen- ces, mais ceci ne constitue qu'une option. Des valeurs de fréquences types sont pour fO, 2.600 Hz et pour fl 1.300 Hz. Ce signal de tonalité TS est illustré dans le diagramme de forme d'onde de la fig. 4b. La transforma- tion du signal de données DS en signal de tonalité TS de- 247231 6 vient nécessaire dans certaine application, par exemple lorsque l'information portée par le signal de données DS doit être enregistrée sur une bande de cassette audio stan- dard. Les caractéristiques d'une telle bande de cassette ne permettraient pas d'y enregistrer l'information si le signal de données DS était appliqué directement à un enre- gistreur sur bande audio. Cette application du montage de circuit est illustrée, à titre d'exemple, sur la fig. 1, par la connexion de la borne de sortie 3, par l'intermé- diaire d'une liaison 4, à un enregistreur magnétique au- dio 5. Pour effectuer la transformation du signal de données DS en signal de tonalité TS, le montage de circuit de la fig. 1 comprend un modulateur 6, un circuit-porte OU exclusif 7 et un intégrateur 8. Le modulateur 6 reçoit le signal de données DS et y réagit pour produire un signal numérique DSS présentant une configuration prédéterminée de valeurs binaires "0" et "1". Cette configuration pré- déterminée se répète pendant la durée de chaque élément de données "0" dans le signal de données DS appliqué, à un premier débit binaire, et pendant la durée de chaque élément de données, "1", à un deuxième débit binaire. Le diagramme de forme d'onde de la fig. 4d illustre une configuration binaire prédéterminée pour le signal numé- rique DSS, cette configuration étant répétée à un premier débit binaire pour former le signal numérique DSS (fO) en rapport avec l'élément de données "0" et étant répé- tée à un deuxième débit binaire pour former le signal nu- mérique DSS (fl) en rapport avec l'élément de données'"'l". Le signal numérique DSS est appliqué directe- ment à une première entrée résistive r de l'intégrateur 8 par l'intermédiaire d'une borne de sortie A.- Une deuxiè- me borne de sortie B est connecée à une deuxième entrée résistive R de l'intégrateur 8, cette deuxième borne de sortie B étant alimentée par la sortie du circuit-porte OU exclusif 7. Une première entrée Y du circuitporte 7 reçoit le signal numérique DSS et une deuxième entrée X 247231 6 du circuit-porte 7 reçoit le signal de données DS. Une table de vérité 9 donne les opérations logiques pour le montage de circuit et permet de voir que les deux bornes de sortie A et B ont le même niveau logique lorsqu'un élé- ment de données "O" est présent dans le signal de données DS, tandis que les bornes de sortie A et B ont des niveaux logiques opposés lorsqu'un élément de données "1" est pré- sent dans le signal de données DS. Cela étant, la valeur résistive d'entrée effective Reff. dans l'intégrateur 8 est de r.R/R + r lorsque l'élément de données restant est un "O" et de r.R/R - r lorsque l'élément de données restant est un "1". L'entrée résistive que l'on obtient habituel- lement se combine avec un condensateur (C) dans l'intégra- teur 8 pour exécuter une opération de décodage à modula- - tion delta sur le signal numérique DSS tel qu'il y est ainsi sélectivement appliqué. En raison des valeurs dif- férentes de l'entrée résistive pour les deux débits binaires du signal numérique DSS, des pentes de modulation delta différentes sont utilisées pour l'opération de décodage. Ceci est illustré dans le diagramme de forme d'onde de la fig. 4c qui illustre une onde sinusoïdale pure SW(fO) pour la fréquence f(O) et une onde sinusoïdale pure SW(fl) pour la fréquence fl. Des ondes sinusoïdales d'approxima- tion correspondantes ASW(fO) et ASW(fl), qui sont produites en tant que tension de sortie de l'intégrateur 8 et forment donc le signal de tonalité TS, sont superposées à ces deux ondes sinusoïdales. On comprendra que l'une ou l'autre seulement de ces deux ondes sinusoïdales d'approximation doive être produites à un moment donné en fonction du con- tenu en élément de données du signal de données DS. L'ins- pection des diagrammes de formes d'ondes des fig. 4c et d ensemble montre qu'une succession de valeurs binaires "1" dans les signaux numériques DSS(fO) et DSS(fl) produise la pente montante de l'onde sinusoïdale d'approximation correspondante, et qu'une succession de valeurs binaires "O" produise la pente descendante. Les pics sont approchés par des valeurs binaires "1" et "O" qui alternent. 2472316. Le montage de circuit représenté sur la fig. 2 est, sous de nombreux rapports, semblable à celui représenté sur la fig. 1 et des éléments correspondants de ces deux figures ont reçu les mêmes lettres ou chiffres de référence. De plus, le montage de circuit représenté sur la fig. 2 comprend un circuit-porte ET 10 et un générateur de formes d'ondes d'impulsions 11, tandis que son intégrateur 8 ne comporte qu'une seule entrée résistive R. Le générateur de formes d'ondes d'impulsions 11 peut intervenir pour produire une forme d'onde d'impulsions PW ayant une relation d'impulsions qui est différente de l'unité, cette forme d'onde d'impulsions étant appliquée à une première entrée du circuit-porte ET 10. Le signal de données DS est appli- qué à une deuxième entrée du circuit-porte ET 10, de sorte que la forme d'onde d'impulsions PW est produite à la sortie du circuit-porte ET 10 lorsqu'un élément de données "1" se présente dans le signal de données DS. L'aiguillage de la forme d'onde d'impulsions PW (au lieu du signal de données DS) avec le signal numé- rique DSS dans le circuit-porte 7 a pour effet de réduire l'amplitude moyenne effective du signal numérique DSS ap- pliqué à l'intégrateur 8. Cependant, comme la forme d'on- de d'impulsions ainsi aiguillée dépend de la présence d'un élément de données "1" dans le signal de données DS, cette réduction d'amplitude moyenne ne se produit que pour la fréquence de tonalité inférieure fl parmi les deux fréquen- ces de tonalité possibles à produire. Le signal de sortie du circuit-porte 7 est donc soit un signal numérique inter- rompu IDSS destiné à produire la fréquence de tonalité fl, soit un signal numérique ininterrompu destiné à pro- duire la fréquence de tonalité fO. Cela étant, la ten- sion de sortie à la borne de sortie 3 de l'intégrateur 8 tend à avoir le même niveau pour chacune de ces deux fré- quences. Sans cette correction d'amplitude, le niveau de tension de sortie pour la fréquence inférieure fl ten- drait à être supérieur à celui prévu pour la fréquence supérieure fO en raison de l'effet de filtre passe-bas de l'intégrateur 8. La conformation de la forme d'onde d'impulsions PW est illustrée dans le diagramme de forme d'onde de-la fig. 4e-et le signal numérique "interrompu" résultant IDSS à la sortie du circuit-porte OU exclusif 7 est illustré dans la forme d'onde de la fig. 4f. Un montage avantageux servant à produire la forme d'onde d'impulsions PW est représenté sur la fig. 3a. Ce montage comprend une source d'impulsions d'horloge 13 et un diviseur de fréquence 14. En supposant que le divi- seur de fréquence 14 soit un diviseur par quatre, comme indiqué au dessin, la relation d'impulsions de la forme d'onde d'impulsions PW est de 1:4. L'amplitude moyenne du signal numérique interrompu IDSS à la borne de sortie A est alors conforme à la table de vérité 15. En d'autres termes, comme le montre le diagramme de forme d'onde de la fig. 4f, le signal numérique interrompu IDSS équivaut au signal d'amplitude moyenne M/IDSS. Le modulateur 6, dans chacun des montages de circuits des fig. 1 et 2, peut être une mémoire morte dans laquelle la configuration binaire prédéterminée pour former le signal numérique DSS est stockée, une telle mémoire morte réagissant au signal de données DS et aux impulsions d'horloge (non représentées) pour produire la conformation binaire prédéterminée, au débit binaire approprié parmi les deux débits binaires, selon l'élément de données res- tant dans le signal de données DS. En variante, le modu- lateur 6 peut être constitué, comme le montre la fig. 3b, d'une source d'impulsions d'horloge 16, d'un diviseur de fréquence par deux 17 et d'un commutateur 18. La source d'impulsions d'horloge 16 produit un train d'impulsions de fréquence dfO et le diviseur de fréquence 17 produit un train d'impulsions de fréquence dfl. Le commutateur 18, qui est représenté comme étant un commutateur mécani- que, mais qui, en pratique, est réalisé par des moyens électroniques, est commuté par le signal de données DS pour produire le signal numérique DSS présentant la fréquen- ce de bits fo lorsqu'un élément de données "0" se présente et la fréquence de bits fl, lorsqu'un élément.de données "1" se présente. Dans le cas général, le diviseur de fré- quence 17 peut être un diviseur par + n. Dans la réalisation d'un montage de circuit conforme à l'invention, le dispositif intégrateur peut être approché par un filtre passe-bas tel qu'il en a été question dans la constructionRC de l'intégrateur 8 sur les fig. 1 et 2. L'intervention du filtre passe-bas pro- duit un signal de tonalité analogique en réaction au signal numérique approprié. 247231 6 REVENDICATIONS 1. Montage de circuit à utiliser dans un systè- me de transmission de données dans lequel des éléments de données binaires sont transmis par glissement de fréquen- ce à l'aide de deux fréquences de tonalité fO et fl corres- pondant, respectivement, à la transmission d'éléments de données "O" et "1", ce montage de circuit pouvant être mis en oeuvre pour produire deux fréquences de tonalité fO et fl en réaction à un signal de données constitué des éléments de données binaires, caractérisé en ce que le montage de circuit comprend un dispositif modulateur réagis- sant au signal de données pour produire un signal numérique présentant une configuration prédéterminée de valeurs bi- naires "1" et "O", cette configuration se présentant à un premier débit binaire pendant la durée de chaque élément de données "O" dans le signal de données appliqué et à un second débit binaire, pendant la durée de chaque élément de données "1", le premier et le second débit binaire con- venant pour produire les fréquences de tonalité fO et fl correspondantes, un dispositif intégrateur réagissant au signal numérique pour produire, par le décodage à modula- tion delta du signal numérique, un signal de sortie confor- me à la fréquence de tonalité fO, lorsque le signal numéri- que présente la configuration prédéterminée au premier débit binaire, et à la fréquence de tonalité fl, lorsque le signal numérique présente la configuration prédétermi- née au second débit binaire, et un dispositif de réglage réagissant au signal de données pour effectuer un réglage adaptatif de l'amplitude du signal de sortie de telle sorte que cette amplitude tende à revenir vers le-même niveau pour chacune des deux fréquences de tonalité fO et fl. 2. Montage de circuit suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage est agencé de manière à modifier la valeur d'-une entrée résistive dans le dispositif intégrateur d'une manière telle que lorsque l'élément de données restant du signal de données appartient à la plus basse des deux fréquences de tonalité, la pente de modulation delta du dispositif intégrateur est diminuée, de telle sorte que lorsque le décodage à modulation delta du signal numérique se produit, le signal de sortie résultant ait une amplitude inférieure à celle qui sinon serait la sienne, le niveau d'amplitude plus faible tendant à se rapprocher de celui obtenu lors- que l'élément de données restant du signal de données ap- partient à la plus haute des deux fréquences de tonalité. 3. Montage de circuit suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage modifie le niveau d'amplitude moyen du signal numérique, lorsque l'élément de données restant du signal de données appartient à la plus basse des deux fréquences de tonalité, d'une manière telle que lorsqu'un décodage à modulation delta du signal numérique se produit, le signal de sortie résul- tant ait un niveau d'amplitude tendant à se rapprocher de celui qui est obtenu lorsque l'élément de données res- tant du signal de données appartient à la plus haute des deux fréquences de tonalité. 4. Montage de circuit suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend un circuit-porte OU exclusif à une première entrée duquel est connecté le signal numérique et dont une deuxiè- me entrée est commandée par le signal de données, de telle sorte que la commande exercée par le signal de données ne permet au signal numérique de passer sans contrôle au dispositif intégrateur que lorsqu'un élément de données appartenant à la fréquence de tonalité la plus élevée se présente dans le signal de données, le circuit-porte OU exclusif étant actionné sélectivement par la combinaison des niveaux logiques du signal de données et du signal numérique, lorsqu'un élément de données appartenant à la fréquence de tonalité inférieure se présente, pour fournir un signal de-sortie qui assure le réglage visant à-réduire le niveau d'amplitude du signal de sortie du dispositif intégrateur. 5. Montage de circuit suivant la revendication 4 découlant de la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend, en outre, un circuit- porte ET à une première entrée duquel est appliqué le signal de données et à une deuxième entrée duquel est appliquée une forme d'onde d'impulsions présentant un rapport d'im- pulsions différent de l'unité, les niveaux logiques de la forme d'onde d'impulsions et du signal de données étant tels que le signal de sortie provenant du circuit-porte ET comprenne la forme d'onde d'impulsions lorsque l'élé- ment de données restant du signal de données appartient à la plus basse des deux fréquences de tonalité, le signal de sortie du circuit-porte ET étant appliqué à la deuxième entrée du circuit-porte OU exclusif et les niveaux logi- ques de ce signal de sortie et du signal numérique qui est appliqué à la première entrée du circuit-porte OU ex- clusif étant tels que le signal de sortie de ce dernier circuit-porte OU forme le signal numérique avec l'ampli- tude moyenne modifiée par le fait que chaque niveau logique présente des interruptions à la fréquence de la forme d'on- de d'impulsions, les interruptions dans un niveau logique diminuant l'amplitude moyenne de ce niveau et les inter- ruptions de l'autre niveau logique augmentant l'amplitude moyenne de ce niveau. 6. Montage de circuit suivant la revendica- tion 5, caractérisé en ce que la forme d'onde d'impulsions est produite par la combinaison d'une source d'impulsions d'horloge et d'un diviseur de fréquence par n qui réagit aux impulsions d'horloge de fréquence fe pour produire une forme d'onde d'impulsions de fréquence fc/n ayant une relation d'impulsions de 1: (n-1). 7. Montage de circuit suivant la revendication 4 découlant de la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de réglage comporte une première entrée résis- tive r dans le dispositif intégrateur à laquelle le signal numérique est appliqué directement et une deuxième entrée résistive R dans le dispositif intégrateur à laquelle le signal de sortie du circuit-porte OU exclusif est appli- qué, le signal de données étant connecté directement à la deuxième entrée du circuit-porte OU exclusif et les niveaux logiques de ce signal de données et du signal nu- mérique qui est appliqué à la première entrée du circuit- porte OU exclusif étant tels que l'entrée résistive effec- tive Reff dans le dispositif intégrateur est de r.R/R + r lorsque l'élément de données restant du signal de données appartient à la plus haute des deux fréquences de tonali- té et de r.R/R - r lorsque l'élément de données restant du signal de données appartient à la plus basse des deux fréquences de tonalité, le signal numérique appliqué au dispositif intégrateur par l'intermédiaire de la première et de la deuxième entrée résistive étant décodé à l'aide de pentes de modulation delta différentes pour ces deux débits binaires.