Brevet FR2478408A1 — publié le 19810918

24784È8 i La présente invention a pour objet un transfor- mateur de Hadamard utilisant des dispositifs à transfert de charges. Elle trouve une application notamment dans la transmission, l'enregistrement et la reproduction d'images de type télévision. La transformation de Hadamard (également connue sous le nom de transformation de Walsh) est une transforma- tion linéaire définie par une matrice carrée dont les coef- De façon plus précise, la transformation de Hadamard permet de passer d'une suite d'échantillons notés x... Xi.*N à une suite d'échantillons transformés, notés Y...Y..Y, par la relation linéaire suivante - X ye o o E est une matrice de Hadamard de dimension N. Par- exemple, la transformation opérant sur des suites-de-quatre-échantillons s'écrit: Y2' y1 '+1 +l +1 +1 X1' = +1 -1+1 -+ -2- y2 = +l +}l +1 -1. X3 (2) Y3 +41 -1 -1 + X4 ce qui équivaut aux quatre relations sui vantes: Y1 =X1 + X2 + X3 + X4 Y2 X1 - X2 + X3 - X4 y + 1X -X (3) 3 1 + X2 - 3 4 Y4 X1 - X2 - X3 + X4' La transformation de Hadamard présente un grand intérêt pour le traitement des images de télévision, car elle permet d'effectuer une compression des informations à transmettre. A propos de cette application, on pourra consulter l'article de J. PONCIN, intitulé "Utilisation de la transformation de Hadamard pour le codage et la compres- sion de signaux d'images publié dans NAnnales des Télécom- munications", tome 26, NO 7-8, Juillet-Août 1971, pages 235 à 252. Des solutions ont déjà été proposées pour la réalisation de dispositifs aptes à effectuer une telle transformation. Il s'agit notamment de dispositifs analogi- ques à ondes élastiques de surface. On pourra se reporter à ce sujet à la demande de brevet français n0 77.32539 dépo- sée le 24 octobre 1977 et intitulée "Transformateurs de Hadamard à-ondes élastiques de surface". L'inconvénient de ces dispositifs est qu'ils obligent à travailler sur un signal porteur modulé par le signal dtimage et-qu'ils ne permettent donc pas de traiter directement le signal à transformer. Il en résulte une assez grande complexité et des problèmes de dérive en fré- quence avec- la température. La présente invention a justement pour objet un transformateur-de -Hadamard qui- ne présente pas cet inconvé- nient-car-il traite directement le signal à transformer. -A-cette fin., l'invention propose d'utiliser com- me-dispositif-analogique servant de support à la transfor- - mation, un-dispositif--à- transfert de charges, dont le prin- cipe -est en- soi connu, mais- dont l'invention propose une application nouvelle, ainsi d'ailleurs que des modes de réalisation originaux. La-demande de brevet français n0 79.12747 dépo- sée le- 18-mai 1979 décrit -déjà un transformateur de Hadamard utilisant des dispositifs à transfert de charges, mais sous une forme différente de celles qui vont être dé- crites- On rappelle qu'un dispositif à transfert de charges (en terminologie anglo-saxonne Charge-Transfer- Device") est un circuit à semiconducteur dans lequel un - paquet de charges électriques est introduit à une extrémi- té, puis déplacé par le jeu de tensions de commande jusqu'à une autre extrémité o il est enfin recueillio Un tel dis- positif est souvent utilisé come ligne à retard ou cozae filtre. Un des dispositifs a transfert de charges le plus connu est le dispositif à couplage de charge (en ter- minologie aingo-saxonne Cha -Coup!eDveic&% ou en abrégé.C.DO)O Un tel dispositif comprend un substrat se- miconductéur dop4 ({ ou ni recouvert d'une touche Einc.;- isolante cd 'éaisseur de l' ordre d éiO l, el! e- recou. i0 verte par des electrodes conductrices disposées réguliàre ment De tels systèMems efrpartiennent donc à la f lte des circuits nliSn (Métal=Isolant-Semiconductr} Les charges stockes et déplacées sont constituées par des porteurs mi noritaires retenus dans des puits de potentiel créés sous certaines des électrodes qui sont, à cette fin, portées à des--poètentiels conveables Pour transférer ces charges d'une. e!etrcd& a la suivante, on déplace le puits de potentiel correspondant en modifiant les tensions appli- qumes sur les électeodeso Le sens du déplacement peut être fix. par-tout moyen approprié électrode supplmentaire, zoQnes-dopees dans la substrat, charges fi:[es, épaisseurs d'oxyde-différentes, etc...- de telle sorte que les puits de potentiel2s p'reseatent une allure dissymétrique et que le transfert s'effectue de mairi e unidirectionnelle A ce substrat semaiconducteur est associé en amont par rapport au sens découlsment des charges, un cir- cuit d'entrée apte à crées les paquets de charges et a les injecter -dans le substrat, a, e aval, un circuit de détec- tion desdites charges. Pour plus de détails sur ces dispositifs connus, on- pourra se reporter à l-article de W.S. BOYLE et G.E. SmITHE intitulé OCharge Coupled Semiconductor Devices", publis dans la revue nThe Bell System Technical Journal", avjril 1970 pages 587 à 593, ainsi qu'à l'ouvrage de Carlo!. S EQUIN et Michaeil F TOMPSEà2 intitulé u Charz ge Transfer Devices" publié en 1975 par "Academic Press, Inca. n. L'invention propose d'utiliser ce genre de dis- positifs de la manière suivante. Un circuit d'entrée reçoit. le signal X qu'il s'agit de traiter, le transforme en échantillons périodiques X1, Xi,..., XN (si le signal d'en- trée n'est pas déjà échantillonné), puis convertit la va- leur de chaque échantillon en un paquet de charges électri- ques proportionnel. Les N paquets de charges représentant les N échantillons X1,..., Xi.., XN sont ensuite placés sous N électrodes de repos Ri,. Chaque électrode de repos Ri est associée à une électrode de lecture L+ reliée à l'entrée positive d'un lecteur de charges différentiel et à une électrode de lec- ture Lt reliée à l'entrée négative de ce lecteur. Chaque échantillon transformé s'obtient en transférant (au moyen d'électrodas de--transfert) les paquets de charges vers les électrodes de lecture de signes appropriés. Par exemple, pour une transformation de rang 4, telle que définie par les relations (3), la première lecture consiste à transfé- rer tous les paquets de charges-vers les électrodes de lec- ture--Li reliées à l'entrée positive du lecteur; on obtient z alors à lasortie-de ce lecteur, l'échantillon Y1 donné par la première des-relations (3). Les charges lues sont ensui- -te ramenées-_-sous les électrodes de repos Ri. La seconde lecture consiste à transférer à nouveau les paquets de charges sous les électrodes de lecture respectivement posi- tive, négative, positive et négative et l'on obtient en sortie du lecteur l'échantillon-Y2 donné par la seconde des relations, (3), puis les charges sont ramenées sous les électrodes de repos, et ainsi de suite. D'une façon générale, pour obtenir un échantil- lon transformé de rang j dans une transformation de dimen- sion N, les charges représentant les échantillons X1,.., X,..., XN sont transférées sous les électrodes de lecture Li ou L. telles que la suite des N signes de ces lectrodes corresponde la suite des N signes de la jième électrodes corresponde à la suite des N signes de la j ligne de la matrice de Hadamard; on obtient alors, en sor- tie du lecteur un signal égal à: Yi =. aijXi o les aij sont les N coefficients de la jième ligne de la matrice de Hadamard de rang N. Les N paquets de charges sont-ensuite ramenés sous les électrodes de repos. Maturel- lement, le dernier échantillon transformé ayant été obtenu, les charges sont dissipées par des moyens appropriés et un nouveau groupe de N échantillons d'entrée peut &tre traité. De façon plus précise, l'invention a pour objet un transformateur de Hadamard faisant correspondre a un groupe de N échantillons donnés Xl,.... Xii.o.., XN, un groupe de N -chantillons transformés- Y1,...F YjC..., YN' chaque échantillon transformé étant défini par une somme pondérée des N échantillons donnés, les coefficients de pondération étant égaux à +1 et à -1, caractérisé en ce qu'il comprend: A) - Un dispositif à transfert de charges comprenant: a) N électrodes de repos, Rr,...,Ri,...IRN, précédées -de N électrodes de transfert Ri Ri b) 2N--électrodes de lecture, chaque électrode de repos R. -étant disposée entre une première électrode de 3. + lecture Li et une-seconde électrode de lecture Li., c) 2N électrodes de transfert, GT et GTi, disposées entre chaque -électrode de repos Ri et les électro- -des de lecture associées L et Li B) --Un circuit d'entrée apte à convertir les échantillons X-,.,Xi...,JXN en paquets de charges proportion- nels, C) - Un moyen pour injecter ces paquets de charges sous les électrodes de repos, de telle manière que les charges correspondantes aux échantillons Xl,...,Xi,... XN soient situées respectivement sous les électrodes R1,... Ri,...,RN, D) - Un lecteur différentiel de charges à deux entrées, l'une positive, l'autre négative, les électrodes de E) lecture Li étant reliées a l'entrée positive, et les électrodes de lecture Li à l'entrée négative et à une sortie délivrant les échantillons transformés Y.' '.'Yj ' ' YN' Un circuit de commande possédant une première con- nexion de sortie reliée aux électrodes de repos Ri et véhiculant un signal 1, et une seconde connexion de sortie reliée aux électrodes de transfert Ri et véhi- culant un signal 2 en opposition de phase avec dû, un premier groupe de N connexions de sortie reliées aux N électrodes de transfert GTW et véhiculant des signaux OGTi et un second groupe de N connexions de sortie reliées aux N électrodes de transfert GTI et véhi- culant des signaux 6GTi, ces signaux O1r 6,'GT et GTi étant aptes à commander d'abord le transfert des char- ges situées sous chaque électrode de repos vers l'une des deux électrodes de lecture associées, puis le re- tour de ces charges vers ladite électrode de repos et cela N fois pour obtenir les N échantillons transfor- més. De toute façon, les caractéristiques et avanta- ges de r'invention apparaîtront mieux après la description qui suit, d'exemples-de réalisation donnés à titre explica- tif -et=nullement- limitatif. Cette description se réfère à des-dessins-annexés sur lesquels: - la figure 1 représente le schéma synoptique du dispositif de -l'invention, - la figure 2 représente un premier mode de réa- lisation d'un- transformateur à 4 points à électrodes de repos en ligne, la figure 3 est un chronogramme illustrant le principe de fonctionnement du transformateur précédent, - la figure 4 représente une variante de ce pre- mier mode de réalisation, - la figure 5 est un chronogramme illustrant le principe de fonctionnement de cette variante, - la figure 6 represente un mode de reéalisaton d un transformateur ci 4 points dans lequel deux transfor mateurs sont disposeés en arallèle avec un Meme circuit d'entrée, - la figure 7 représente un autre mode de réali- sation utilisant dauz trarsforvateurs en parllèle Aevcv un rangée d'électrodes de repos en communD - la figure 8 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure prn-an - la figure 9 représente encore une autre va- riante à deur transformateurs en parallèle, - la figure 10 est un chronograure illustrant le fonctioinrement du dispositif de la figure précédentep - la figure 1l représente un mode de réalisation d'un transformateur à &iectrodes alignées, - la figure 12 est un chronograrûme illustrant le fonctionnement du transformateur de la figur- précédente, --la figure 13 représente un autre mode de réa- lisation-d'un transformateur à électrodes alignéese - la figure 14 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du dispositif de la figure précédentes, - la figure 15 représente un circuit 'permettant de passer d'un transformateur à M points à un transforma- teur à---MxN points, - la figure 16 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du dispositif précédent, - la figure 17 represente un autre mode de réa- lisation d'ur circuit permettant de passer d'un transfeora- teur à M points à un transformateur à NxN points, la figure 18 est un chronogramme illustrant le fonctionnement du dispositif précédent, - la figure 19 représente encore un autre meode de réalisation d'un transformateur M-ïN points, proches du precédent, - la figure 20 enfin, représente schématiquement un convertisseur d'images utilisant des dispositifs à transfert de charges. Le dispositif représenté schématiquement sur la figure 1 comprend: - un dispositif à transfert de charges 100, pourvu d'un circuit de sortie 103, - un circuit d'entrée 102 a une entrée E qui reçoit le signal X et à une sortie qui délivre les échantillons Xlt..--.Xi,*-,XN, - un lecteur différentiel à échantillonnage 104 à une en- trée positive 105+ et une entrée négative 105 et à une sortie S, - un circuit 108 de commande-du circuit d'entrée 102, du dispositif--à transfert de charges 100 et du lecteur dif- férentiel 104. Le dispositif à transfert de charges 100 com- prend une pluralité d'unités de traitement Ui (i allant de 1 àN) comprenant chacune une-électrode de repos Ri précé- dée--d'une---électrode de transfert Ri, deux électrodes de + 1t lecture Li et-Li respectivement reliées aux entrées positi- ves-105+ et négative 105 --du lecteur 104, et deux électro- des de transfert GT et-GGTi disposées entre l'électrode de I + repos Ri et-les-électrodes de-lecture Li et Li Le--circuit de sortie- 103 peut être constitué par une diode polarisée associée à une grille de commande. Le lecteur différentiel 104 comprend deux cir- cuits de mesure de charges 121 et 123 et un amplificateur différentiel 125 à deux entrées, l'une inverseuse, l'autre non. Les-circuits de mesure 121 et 123 travaillent en cou- rant ou en tension. Le circuit de commande 108 possède un certain nombre de connexions de sortie: - une connexion 110 véhiculant un signal 0E de commande de l'échantillonnage du signal d'entrée dans le circuit 102, - une connexion 112 véhiculant un signal OS de commande de l'échantillonnage du signal de sortie dans le lec- teur 104, - une connexion 114 reliée à- toutes les électrodes de repos Ri et véhiculant un signal 01' - une connexion 115 reliée à toutes les électrodes de transfert R! et véhiculant un signal 022 en opposition de i phase avec 51' - un premier groupe 116 de N connexions reliées aux N élec- trodes de transfert GTt, - un second groupe 118 de N connexions reliées aux N élec- trodes de transfert GTi. Par ailleurs, le dispositif à transfert de char- ges 100 possède deux connexions de sortie, l'une 120 réu- nissant toutes les électrodes de lecture L+ à l'entrée po- sitive 105+ du lecteur 104, cette connexion véhiculant un signal S+, l'autre 122 réunissant toutes les électrodes de lecture Li à l'entrée négative 105 de ce même lecteur, cette connexion véhiculant un signal gr. La structure-des circuits 102, 103, 104, 108 est connue-et décrite notamment dans l'ouvrage cité plus haut. Elle ne sera donc pas détaillée dans ce qui suite Le--fonctionnement du dispositif représenté sur la figure- 1 est, dans ses grandes lignes, le suivant. Les échantillons Xl,...,Xi,...,XN sont tout d'abord placés sous N les électrodes de repos Rl,..,Ri,...,RN par les moyens ap- propriés dont -on décrira plus loin certains modes de réali- sation. Chaque échantillon Xi est ensuite transféré soit vers l'électrodeL, soit vers l'électrode Lq selon que le coefficient -pondérateur de Xi dans l'expression de l'échan- tillon -transformé à calculer est égal à +1 ou à -1. Ces transferts sont autorisés par les électrodes GTt et GTi. La connexion 120 permet de lire tous les paquets de charges transférés sous les électrodes L+ et la connexion 122 tous i les paquets de charges transférés sous les électrodes Li. Le lecteur différentiel délivre alors sur sa sortie l'échantillon transformé Yj. Les charges sont ensuite re- transférées sous les électrodes de repos Ri via les élec- trodes de transfert GTi. Les doubles flèches 107-109 sché- matisent le double transfert des charges au cours d'une lecture. 247 8'40 8 On comprendra que la figure 1 n'est qu'un schéma générique qui illustre l'organisation générale du transfor- mateur de l'invention. Les différentes variantes qui vont être décrites en liaison avec les figures suivantes présen- tent toutes cette organisation. Elles diffèrent les unes des autres par la manière de réaliser les unités de traite- ment Ui et d'assembler les différentes unités les unes par rapport aux autres. Dans la description qui suite on supposera que les dispositifs à transfert de charges sont du type CCD à deux niveaux d'électrodes. Les électrodes de deuxième ni- veau sont représentées hachurées sur les dessins annexés; ces électrodes sont parfois reliées aux électrodes du pre- mier nive-au; -dans ce cas, on obtient un transfert unidi- rectionnel. Pour décrire le fonctionnement des différents dispositifs, on supposera en outre que les dispositifs à transfert de- charges sont -du type CCD à canal N. Les ten- sions--de commande sont alors positives. Les dispositifs à canal-P s'en déduisent-immédiatement, les tensions de com- mande ayant-alors la polarité-inverse. Dans le cas des CCD à canal N- pour qu'une électrode-soit active (ou passante)' il. faut -lui appliquer une--tension positive et pour qu'elle soit bloquée, il suffit que sa tension de commande soit nulle. Enfin, et pour simplifier la description, on se limitera au-cas des transformateurs fonctionnant sur des groupes de quatre échantillons, autrement dit aux matrices de Hadamard de dimension 4. Mais l'extension à des trans- formateurs plus complexes est immédiate. On sait en effet que si H est une matrice de Hadamard de dimension N, la matrice: G= f(H E) G= w _ est encore une matrice de , mais de dimension 2N. Ainsi, partir de la matrice de dimen sion 4 donnée par la relation (2), il est possible de construire successivement des matrices de dimension 8, 16..2n et Dar là m5me de trouver les transformateurs correspondant s. Plus génral!ement il est possTible de construire partir d'uine matrice de Eadamard de dimension 2 une ME tri-e de Hadaim -F + -.+ 0 + O 0 +__ = + _-0 0+ 1 4" + 0 -0 - 0+ + _ 2.o+ 0, AI = LE x Le] La riatrice C est formée de deux sous-matrices de dimen- sion 2. -On peut regrouper di:2remment les lignes de a matrice B et considérer une matrice Be [+0 +0] Si l'on effectue le produit des matrices 3' et C, on- btient une matrice Al o AI + Cette matrice A' est une matrice orthogonale et est aussi une matrice de eaalmard. L'avantage de la matrice B' par rapport à la matrice B est que l'on peut facilement la concrétiser par un circuit qui permet de réaliser la transformation linéai- re qu'elle représente comme on le verra à la fin de la description. La matrice C correspond, elle, à un transfor- mateur de Hadamard de dimension 2K. Le dispositif corres- pondant à la matrice B' permettra donc de passer d'une transformation 2 points à une transformation 2K+L. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, les quatre électrodes de repos R ER2,O R3 et R4 sont disposées en ligne et précédées par quatre électrodes de transfert RI RI, RI et RI. Les premières sont commandées par le signal 01 véhiculé par la connexion 114 et les se- condes par un signal 2 véhiculé par une connexion 115 re- liée au circuit de commande 108. Les électrodes de lecture (L+l L2, L3,L4) et (Ll, L, L3, L.) sont réparties de part et-d'autre des électrodes de repos et séparées de celles-ci par des grilles, de transfert respectivement (GT1, GT, GT3, GT.) et (GT1, GT2,, GT3, Gt-4). Les électrodes -de lecture positives sont bordées par une-grille-de sortie GS+ associée à une diode de sortie DS+ et les--électrodes négatives par une grille de sortie GS- associée- à une diode-de sortie DS- . Les grilles GS+ et GS-- -sont--commandées par des signaux GS+ et 6GS- délivrés par le circuit 108. Les-diodes DS et DS sont commandées par des signaux DS+ -et e DS-. Le chronogramme de la figure 3 représente l'évo- lution des différents signaux de commande utilisés et il- lustre le fonctionnement du dispositif de la figure 2. Le signal à traiter est appliqué au circuit d'entrée 102 qui le transforme en paquets de charges, suc- cessivement X1, X2, X3,t X4 etc... Les électrodes de trans- fert GT sont toutes portées au potentiel de la masse par les tensions toutes nulles. Quatre impulsions en opposition de phase s1 et 2 sont appliquées aux électrodes R1 à R4 de la rangée centrale. Sous leur action, les échantillons pro- gressent dans cette rangée et après quatre périodes d'hor- loge l'échantillon X1 se trouve sous R1, X2 sous R2, X3 sous R3 et X4 sous R4. Le calcul de la transformée peut alors commencer. Pendant toute la durée du calcul, les électrodes reliées à 52 restent bloquées, les électrodes GTt GT+, GT+ et GT4 sont d'abord débloquées, c'est-à-dire portées à une tension positive; les signaux 9+ et d- sont eux aussi por- tés à une valeur positive. Les charges sont toutes transfé rées sous les électrodes de lecture L et, en sortie du circuit de lecture, on obtient la première composante de la transformée. L'instant après, les tensions 5+ et gr sont ramenées à une valeur nulle tandis que les électrodes R1 a R4 deviennent positives. Les charges X1 a X4 retournent respectivement sous les électrodes R1 à R4. Les tensions de commande des électrodes R1 et R4 ainsi que 9+ et -- sont ensuite inversées tandis que les * électrodes -de commande GTl, GT2, GT3, GT4 sont rendues pas- santes par application de tensions positives et les Elec- trodes GT1,iGT2, GT3 et -"4 sont rendues bloquées par ap- plication-de-tensions nulles. Les charges passent donc sous les.-électrodes -de lecture L, Lq, L3, L4, et la deuxième composante-de- la transformée est obtenue en sortie du cir- cuit-de lecture. Les électrodes de transfert gardant leurs tensions de commande, les électrodes R1 à R4 redeviennent positives tandis que Les électrodes de lecture deviennent négatives-: les-charges regagnent les électrodes R1 à R4. Puis ce sont les électrodes de transfert GT1, GT2, GT3, GT4 qui deviennent passantes tandis que les autres-sont-bloquées. Les charges quittent alors des élec- trodes R1 à R4 pour passer sous les électrodes de lecture Li, L2, L3 et L4 et l'on obtient la troisième composante de la transformée. A l'instant suivant, une inversion de pola- rité des électrodes de lecture et des électrodes de repos ramène les charges sous ces dernières. Enfin, les électrodes GT, GT, e G T3 etde- viennent positives et l'on obtient la quatrième et dernière composante de la transformée. A l'instant d'après toutes les électrodes de transfert sont bloquées et les électrodes GS+ et GS sont rendues passantes: toutes les charges sont dissipées dans les diodes de sortie DS et DS. Le circuit est alors prêt à prendre en compte le groupe suivant de quatre échantillons et à calculer de la même façon les quatre échantillons transformés correspon- dants. La description qui vient d'être faite est vala- ble dans le cas o le signal d'entrée a toujours la même polarité, par exemple est toujours positif. Si ce n'est pas le cas, on se--heurte à une difficulté du fait que le dispo- sitif ne peut fonctionner qu'avec des charges ayant une polarité déterminée. Soit C le nombre de charges maximum (qui dépend des dimensions et de la technologie de réalisa- tion du dispositif) qui peuvent être traitées par un DTC donné. Si, avec un tel DTC, on veut transmettre des signaux -ou échantillons aussi bien positifs que négatifs, il faut convenir qu'un nombre de charges voisin de C/2 correspond à un -signal-nul, lequel peut être augmenté ou diminué d'un no6mbre- de-charges-proportionnel à la valeur instantanée du signal On peut aussi superposer au signal des charges de polarisation, -polarisation correspondant au nombre C/2 de charges transmises. Dans les transformateurs proposés, il faudra--alors qu'à chaque instant o un signal de sortie est délivré, le nombre d'électrodes polarisées reliées à l'en- trée positive-du dispositif de lecture soit égal au nombre d'.électrodes polarisées- reliées à lentrée négative afin que les contributions des charges de polarisation s'équili- brent. Si ce n'est pas le cas des électrodes auxiliaires d'équilibrage-doivent être prévues. On observera que le circuit de lecture équilibre les charges-de polarisation pour toutes les composantes de la transformée de Hadamard (qui présentent autant de coef- ficients +1 que de coefficients -1) sauf pour la première o tous les coefficients sont égaux à +1. Pour qu'il y ait 24784e8 équilibrage également pour cette composante, il faut pré- voir un circuit particulier. Une solution consiste à utili- ser la diode DS- et l'électrode GS pour introduire sous les électrodes de lecture négatives les charges nécessaires a l'équilibrage au modnt du calcul de la premire coampe sante, puis les chasser aussi-t apres vers la diode Do Unre zure soution consiste à remplacer, pporr effectuer lielqibrage; la diode de sortie DS par. uv ligne à retard d-ulibrage LReq et la grille GS par des 0 lectrodes Gl 2 G3 G La.igne à retard est coan.e par des signaux fil, et 02 et les électrodes 23 par un signal e coandant é'quilibrage. Ls circuit d en trée de la ligne à retard d'équilibrage pourra alors ëtre plus élaboré et donc plus linéaire. La structure correspon- dant;: est représente sur la f igure 4 et le diagramme des temps correspondant sur la-.figure 5. Des charges d'équil brage sont introduit es pa le circit d'ent re dans la 1= grne à -retard d equili.brage LRe enI synchronisme avec l'in- troduction du signal dlans- la rangée centrale (Rie R%}. Au moment cdu calcul de Y1 les- électrodes G1i G2, G31 G4 sont rendues passantes tandis que 1g2 est bloqué. Les charges d&équilibrage se dirigent done vers les éeectrodes de lec- ture négatives, d'o l'équilibrage recherche. A l'instant suivant, éta ramenée à la aasse -et de, devenant rposit'f les charges déqu.ilibrage revienunent dans la ligne infé_ rieure et le transfert dans cette ligne continue pendant le calcule en- direction ae la diode de sortie DS. A la fin du calcul de la transformée, les charges correspondant auu échantillons sont dissipées dans DS+ et DS -par le débloca- ge de OGS et ÂGS-- et le cycle décrit recommence. Dans cer dispositif, en rais;oz de la présence de LReq, DS et GS sont disposées lateralement par rapport auz électrodes L La description qui prcèAde montre que le dispo- sitif ne peut calculer la transformée d'un groupe deéchan- tillons que lorsque tous ces échantillons ont été tcransfé- rés sous les électrodes de repos Ri et quDil ne peut rece- voir de nouveaux échantillons pendant les opérations de calcul correspondant à ce groupe,. Pour qu'un nouveau groupe puisse 9tre pris en compte, il faut attendre l'achèvement du calcul. Le dispositif ne peut donc traiter qu'un groupe d'échantillons sur deux. Pour pouvoir travailler en conti- nu, il est nécessaire d'utiliser deux dispositifs identi- ques travaillant en alternance. Deux variantes de disposi- tifs doubles sont représentées sur les figures 6 et 7. Celui de la figure 6, tout d'abord, comprend deux transformateurs identiques Td et Tg ayant en commun leur circuit d'entrée 102 et leur lecteur différentiel 104. Chacun des transformateurs est identique à celui de la fi- gure 2, leurs éléments portant les mêmes références affec- tées des indices d et g (pour droite et gauche). Les deux chronogrammes illustrant le fonction- nement de ce-dispositif seraient identiques à celui de la figure 3, l'un des deux étant simplement décalé de quatre impulsions, de telle sorte que les groupes de 4 échantil- lons soient alternativement dirigés vers Td et vers Tg. Le signal - peut être commun aux deux transformateurs et les signaux 2d et 2g décalés. Un second mode de -réalisation de dispositif dou- ble est repr-ésenté sur la figure 7. I1 comprend deux trans- formateurs identiques Th etTb de même structure que celle du transformateur de la figure 2, leurs éléments portant les mêmes références que sur la figure 2 mais affectées d'un indice h ou b (pour haut et bas). Ces deux transfor- mateurs ont en commun leurs circuits d'entrée 102 etde sortie 104 et ils encadrent une ligne à retard centrale constituée par une rangée d'électrodes de repos R1, R2, R3 et R4 commandées par le signal 01 et séparées par des élec- trodes de transfert R', R et RI commandées par un signal 2' Cette rangée centrale est attaquée par le circuit d'en- trée 102. Ce dispositif comprend encore deux électrodes de transfert respectivement GTh et GTb qui relient les trans- formateurs Th et Tb à la ligne à retard centrale. Ces élec- trodes sont commandées par des signaux 6GTh et 1GTb. Le fonctionnement de ce dispositif est illustré par le chronogramme de la figure 8 (décomposée en 8A et 8B). La ligne à retard centrale est tout d'abord chargée par quatre échantillons d'entrée. Puis elle est déchargée vers le transformateur Th à travers l'électrode GTh portée à cet effet à une tension positive. Puis le transformateur Th-calcule les quatre premières composantes de la transfor- mée. Pendant ce calcul, la ligne centrale est rechargée par les quatre échantillons suivants. Elle est ensuite déchar- gée vers le transformateur Tb qui calcule alors les quatre nouveaux échantillons et ainsi de suite. A la fin du calcul de chaque groupe de quatre échantillons, les charges sont dirigées à- travers des grilles respectivement GSh et GSh vers des diodes DSh et DSb o elles sont dissipées, ce qui rend les transformateurs Tb et Th disponibles pour un ilou- veau -traitement. Les moyens d'équilibrage de ce dispositif se dé- duisent encore des solutions proposées sur les figures 2 et 4. On remarquera à ce sujet que les lignes d'électrodes de lecture pourraient être interverties (électrodes positi- ves le long de la rangée centrale au lieu d'être à la péri- phérie), la disposition illustrée n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple. Les-deux variantes qui viennent d'être décrites font appel à deux transformateurs et à une ligne à retard. La variante -qui va maintenant être décrite fait appel à un seul transformateur mais à deux lignes à retard. La struc- ture correspondante est représentée sur la figure 9. Deux lignes à retard LRh et LRb à 7 électrodes sont alimentées par des circuits d'entrée 102h et 102b et sont reliées à un transformateur de Hadamard par deux lignes d'électrodes de transfert respectivement GTh+ et GTb commandées par des signaux MGTh et 9GTb-. La ligne à retard LRh comprend des électrodes à deux niveaux Rh1 à Rh4 commandées par un si- gnal 5h et des électrodes intercalaires Rh1 à Rh comman- dées par un signal Oh' en opposition avec O1h. De même, la ligne à retard LRb comprend des électrodes à deux niveaux Rb1 à Rb4 commandées par un signal 6b et des électrodes intercalaires Rbî à Rbà commandées par un signal 6b' en opposition avec Ob. Les électrodes de repos R1 à R4 du transformateur proprement dit sont commandées par le signal i1 et sont munies de grilles de transfert GTS1 à GTS4, lesquelles donnent accès à deux diodes de sortie DS2_1 et DS3_4. Par ailleurs, les circuits d'entrée 102h et 102b sont commandés par un signal Ma. Enfin, la ligne à retard LRb est associée à une diode de sortie DSb. Le fonctionnement de ce dispositif est illustré par le cironogramme de la figure 10. La ligne à retard du haut (LRh) sert à introduire les échantillons d'entrée; celle du bas (LRb) sert uniquement à compenser la polarisa- tion du dispositif ou encore à faire qu'à un signal d'en- trée nul corresponde-un signal de sortie nul. Les échantillons X1 à X4 du signal d'entrée sont introduits dans la ligne à retard LRh et apres quatre im- pulsions--de-:h et 9h', X1 se trouve sous Rh1, X2 sous Rh2, X3 -sous Rh3 et X4 sous-Rh4. Le-signal Oh' est alors maintenu bloqué ainsi que la; OGTh est rendu polarisé. En raison de l'unidirectionnalité-de la ligne à retard (électrodes à deux niveaux) les charges ne peuvent que se rendre sous les électrodes --de lecture positive L+ commandées par f. A l'instant t1, on obtient sur la sortie S un signal propor- tionnel à X1 ±X2 + X3 + X4 soit la première composante Y de la transformée. Les grilles GTi sont ensuite rendues 1 + passantes et les électrodes de transfert GTh+ bloquées, alors que + est ramené à la masse et 01 polarisé. Les charges se dirigent donc vers les électrodes de repos R1 à R4. En t2, 01 est ramené à la masse alors que les électrodes GT+, GT2, GT+, GT4 sont rendues passantes, les autres grilles GTi étant bloquées. Les paquets de charges sont alors respectivement transférés sous les electrodes + + r L1, tage L2, Lé,4,t 4 étant polarisés, eo obtient sur -la sortie S un signal Y2 X + X 43 -1 soit le de...e sorxe S n SsFaS2 1 2 3 - échantillon. Puis I deveiet postifi alors que!es électro- - des de lecture scnt de nouveau bloquées et les charzges suon% ramenées sous les électrodes de la rangée centrale aL A F - 4 les électrodes ptPe= En t3, ce sont Gn3.T 2T et Gc qui sont 0 rtendues passantes. Les charges me dirigent donc vers les electrodes L LZ2Z L3 et L4 et l'on obtient l roisieF composante 3 = XL + X 2 - 3 -, Les charges revicnne ensuîite sous les électrodes R a R4 quand cellesci sont e nouveau polarisées positivement et quand les électroces cde leuture sont ramenées à l!a masse. sn t, les électrodes GT GT1 GT 3, T4 G sont rendues pazsstea- et les autres GT bloquées. Alors qLe + et-î deviennent positifs et-que i est ramîené à!a mtsse, on obtien t 3 + loi t1C ia qua riGE7me copo sante. Puis, les charges sont ramenées sous Rt à a A il instant t5, les grilles GTS1 à GTS4 qui, jusqu'alors -étaient bloquées, sont rendues passantes par le signal OGTS -alors oue!es GTt et les GT1 sont bloquées. Les i i charges sont dirigées vers lez diodes de sortie S et sore D3_4 e DS_12 o elles se dissipent Au mfme instant, la grille GTh+, qui était restée bioquée depuis la fin de t& est rendue passante et le groupe suivant de quatre échantillons d'entrée est admis sous les électrodes de lecture LD L2 L3 et L4. Le calcul des quatre nouvelles composantes peut alors s:effecuer commie precédemment. On a supposés danis ces dispositifs, ce tes ëlectrodes du haut étaient rel!ees Zi la m&tee entrée du lecteur diféerentiel 104 et celle du bas à l'autre entree. Cela n'est pas du tout nécessaire. On pourrait ainsi, dans le dispositif qui vient d'être décrit, relier les électrodes du haut NI 1 et 3 à l'entrée positive et les électrodes 2 et 4 à l'entrée négative. La premiere composante obtenue serait alors +X1, -X2, +X3a X4, à con- dition bien sûr que les grilles de transfert GTi soient commandées, afin d'obtenir dans l'ordre souhaité, les com- posantes recherchées. Dans tous les cas, les électrodes ayant le même indice sont respectivement reliées aux en- trées de signe opposé du lecteur différentiel. Un tel dispositif travaille de manière perma- nente puisque, tant que le calcul s'effectue pour un groupe de quatre échantillons X à X4, GTh+ est bloqué et la ligne à retard supérieure LP^^ peut recevoir quatre échantillons suivants X5à X8, lesquels serviront au cycle de calcul de la transformée suivante. Comme indiqué plus haut, la ligne à retard infé- rieure LPb sert-à équilibrer les charges de polarisation. A l'instant t1 du calcul du premier coefficient, quand GTh+ est débloquée, il en est de même, pour GTb. Les charges de la ligne correspondante sont donc introduites sous les électrodes de lecture négatives al à L- et l'équilibre est rétabli pour -le calcul du premier coefficient. Après l'instant t1, les grilles GTb restent passantes alors--que les GTi sont bloquées. Les charges re- viennent donc dans la ligne à retard LRb. Ensuite, ces charges sontdéplacées vers la diode de sortie DSb o elles se dissipent. A chaque calcul d'une première composante Y1, ce processus-de compensation se-renouvelle. Les variantes qui viennent d'être décrites pré- sentent l'inconvénient de nécessiter des transferts de charges dans deux directions orthogonales. Elles conduisent donc à des dispositifs dans lesquels les électrodes sont à peu près carrées, ce qui conduit à un médiocre compromis entre la vitesse de calcul de la transformée et le rapport signal sur bruit. Un meilleur compromis peut être obtenu si le transfert est unidirectionnel car le transformateur peut alors comprendre des électrodes rectangulaires présentant une dimension faible dans le sens de la propagation une vitesse de travail élevée) et une dimension plus impor- tante dans le sens orthogonal (d'o un meilleur rapport signal sur bruit). % Un tel dispositif est représenté sur la figure il et le diagramme des temps correspondant est tracé sur la figure 12. Le dispositif représenté comprend encore quatre électrodes de repos R1 à R4, chacune étant associée à une électrode de lecture positive L- a L4 disposée en aval et à une électrode de lecture négative L1 à L4 disposée en amont, par rapport au sens d'écoulement des charges. Les élec-trodes de repos sont s'parées de leurs électrodes de lecture respectives par des grilles de transfert GT a GTà et GT1 à GT4. Le dispositif comprend encore des électrodes intercalaires R,, RI et RI disposées entre les électrodes de lecture positive et négative et séparées de celles-ci par des grilles de transfert amont GT' et aval GT". Le circuit d'entrée 102 est disposé à l'extrémité amont du dispositif et il comprend une diode d'entrée DE, une pre- mière électrode 130 (à deux niveaux) commandée par un si- gnal T, une seconde électrode I32 (également à deux ni- veaux) -commandée par un signal P, et enfin une électrode 134 commandée par un signal U. A l'extrémité aval le cir- cuit de sortie 103 comprend une grille de sortie GS, com- mandée par un signal ZGS, et une diode de sortie DS dispo- sées à l'extrémité aval. Les électrodes de repos R1 à R4 sont commandées par le signal 61 et les électrodes intercalaires RI à Ri par le signal P. Les électrodes de transfert GT' situées en amont des électrodes intercalaires sont commandées par le- dit signal P alors que les électrodes de transfert GTi, situées en aval, sont commandées par un signal U. Sur le chronogramme de la figure 12, le signal H est un signal d'horloge qui a une fréquence double de la fréquence d'échantillonnage. Le fonctionnement de ce dispositif est le sui- vant. L'entrée des échantillons est commandée par l'élec- trode 130 et le signal T. Le dispositif travaille en deux temps: tout d'abord les échantillons Xl, X2, X3 et X4 sont 24 78 408 introduits sous ces électrodes R1, R2, R3, R4 et le dispo- sitif se comporte comme une simple ligne à retard. Pour cela, les signaux OS, U, GTW ont la même phase, laquelle est opposée à celle des signaux 16, P, GTa. Juste avant l'instant d'obtention de l'échantillon Y1 (dernière ligne Y du chronogramme) les échantillons sont en place sous les électrodes Ri. Les signaux T, P et U sont alors maintenus à la masse, ce qui empêchent le décalage des échantillons dans la ligne pendant toute la durée du calcul des composantes Y1 a Y4' A partir de cet instant, le rythme de travail du dispositif devient deux fois plus lent et correspond à une fréquence d'!échantillonnage moitié de la fréquence d'horlo- ge: c'est le deuxième temps du cycle de fonctionnement. Les grilles GT, GT+, GT+, GT4 sont d'abord ren- dues passantes. les grilles GTi, GT2, GT3, GT4 sont blo- quées et les électrodes Ri sont ramenées à la masse. Les charges-migrentdonc toutes sous les électrodes de lecture positives.. MOS est rendu positif et l'on obtient la pre- -i' mière-composante Y1 -de la-transformée. Les tensions 61 et -S sont ensuite inversées-et les charges reviennent sous les électrodes de repos Ri.- A-la période suivante, les électrodes GTt, GT2, GT3, GT- sont rendues passantes, les autres grilles de transfert étant bloquées-, 1 et -OS s'inversent à nouveau et les chargessecirigent vers les électrodes de lecture cor- respondantes-aux grilles passantes: on obtient la deuxième composante Y2 de la transformée. Puis 1 est polarisé et ES ramené à la masse et les charges reviennent sous les élec- trodes de repos Ri. A la période suivante, ce sont les électrodes de transfert GT, G, GT GT GT4 qui sont rendues passantes alors que les autres électrodes de transfert sont bloquées. Quand 01 et OS changent de polarité, on obtient en sortie du circuit de lecture la troisième composante Y3 de la transformée. Puis les charges sont ramenées sous les élec- 2 478408 trodes de repos qui deviennent positives alors que eS est ramené à la masse. Enfin et de la meme manière, les electrodes de transfert GT, Gq2 GT3 et GT, sont rendues passantes tan- dis que çS devrent positif et p1 retombe a zéro et ilon obtient la quatrome coY4sante Y de la transforméeo Puis les signaux 1 et bS sont inversés et les charges sont ramenées sous les électrodes de repos- A partir de cet instant, le dispositif recmo mence a travailler en ligne à retard et quatLc nouveau@ échantillons sont pris en. compte tandis que les palquets de charges qui viennent d'être 'traites sont éjectés vers la diode de dissipation DS à travers la grille de sorte CS qui devient passante grâce l GS qui est rendu positif. -Dans le cas o le signal -lentrée est nolarisé pour les raisons exposes plus haut, la compensation des charges de polarisation peut être.obtenue si, en plus des échantillons qui sont introduits sous les électrodes I 2 R4, -des charges correspondant à la polarisatio sont intro- duites par -les électrodes intercalaires RY sous les élec- trodes de lecture negatives0 Ceci est possible en aDppli- quant au circuit d'entréeb pendant les instants ccrrespon= dant aux pointillés de la figure 10 (commande T) le signal de polarisation. Le dispositif décrit est composé d'environ [(2 x 4--x-N)] - 2 électrodes, N étant le nombre d'échan- tillons traités. Si l'on compte toutes les électrodes du dispositif, actives ou non, de premier ou de deuxiàme ni- veau, dans le cas d'un dispositif aà deux phases et à deux niveaux d'électrodes. Ce nombre d'électrodes est de 30 dans le cas d'un transformateur à quatre points, c'est-à-dre travaillant sur des groupes quatre échantillons. On voit que le dispositif décrit est encore de ceux qui traitent un groupe de N échantillons sur deux. Deux dispositifs identiques travaillant en alternance doi- vent donc être employés pour un travail en continu. La variante qui vient d'être décrite est inté- ressante, mais elle présente un inconvénient qui est de nécessiter une fréquence de l'horloge deux fois plus élevée que la fréquence d'échantillonnage. Un dispositif ne pré- sentant pas cet inconvénient, parce que travaillant à la fréquence d'échantillonnage, est représenté sur la figure 13, le diagramme des temps correspondant étant tracé sur la figure 14. La partie du dispositif servant à effectuer la transformation de Hadamard est identique à celle de la fi- gure 11, mais elle est précédée d'une ligne à retard d'en- trée IwRE. Cette ligne comprend sept électrodes à deux ni- veaux, référencées 141 à 147, les électrodes 141, 143, 145 et 147 ézantcommandées par un signal W1 et les électrodes 142., 144, 146 par un signal W2. Une électrode 150, comman- dée par un-signal B, précède l'ensemble. Elle est elle-même précédée d'une diode d'entrée DE. Le fonctionnement de ce dispositif est le sui- vant. Les échantillons sont introduits et déplacés à la fréquence d'échantillonnage. -La fréquence d'horloge qui rythme la ligne à retard reste égale à cette fréquence d'échantillonnage. Après quatre impulsions d'horloge, le signal B-commandant l'électrode d'entrée 150 passe à zéro, ce qui ferme--l'accès aux échantillons suivants. Les paquets de charges-introduits dans la ligne à retard LRE sont en- suite dirigés-vers le dispositif de traitement à la fr4- quence moitié.-La fréquence de commande de la ligne à re- tard (signaux W-1 et W2) tombe à la moitié de la fréquence d'échantillonnage pendant que la ligne est déchargée vers le dispositif de traitement. Ensuite, le calcul de la transformée s'effectue comme dans le dispositif précédent. Pendant ce calcul, on peut recharger la ligne à retard avec un nouveau groupe d'échantillons en portant 4 fois le si- gnal B à une valeur positive. Cette variante permet de traiter un groupe d'échantillons sur trois. Elle nécessite donc trois dispo- sitifs identiques travaillant en alternance pour un traiter ment en continu. Chaque dispositif possède un nombre d'électrodes égal au précédent, soit 7(2 x 4 x N)] - 2 au- quel s'ajoute le nombre d'électrodes correspondant à la li- gne à retard d'entrée, soit 4 x N, soit au total (3 x 4 x N)] - 2. Pour 4 échantillons, ce nombre est égal à 46, pour 8 à 94 et pour 16 à 190. L'équilibrage de ce dispositif est identique r celui qui a été décrit à propos de la figure 11. Comme indiqué plus haut, il est possible, a par- tir d'un transformateur fonctionnant avec N échantillons, de construire un transformateur fonctionnant avec 2N échan- tillons. On indique maintenant comment on peut passer plus généralement d'une transformation d'ordre M à une transfor- mation d'ordre MxN. Un transformateur à M points délivre des suites de- M échantillons. Un dispositif doit être congu pour ef- fectuer sur N échantillons de même rang (compris entre 1 et M) un calcul équivalent à celui qui serait fait par un transformateur N points sur ces--échantillons. Le transfor- mateur en- question est représenté -sur la figure 15. Il est constitué de N cellules de traitement identiques Ui, i de 1 à N, de-même structure que celle du transformateur de la figure-4. Les échantillons de rangs différents sont stockés dans- des cellules Mi de 2M-3 électrodes et les échantillons d'équilibrage dans des cellules Ei de 2MÈ-2 électrodes. Chaque cellule Ui est suivie d'une électrode de blocage Bi à l'exception de la premiere Ut qui n'en a pas besoin, étant située en fin de rangée. Les cellules Mi, Ui et Bi. forment une ligne à retard supérieure commandée par des signaux 1, 3 4 oU sont stockés les MxN échan- tillons à traiter. L'entrée de cette ligne est commandée par une électrode A commandée par un signal 6A et précédée du circuit d'entrée 102. Les cellules Ei et Ui formernt une ligne à retard d'équilibrage LReq alimentée par un circuit d'entrée 102' et terminée par une diode de dissipation DSE. * Le diagramme des temps illustrant le fonctionne- ment de ce dispositif est donné sur la figure 16 est pair). Le fonctionnement se décompose en deux parties. Dans une première partie, par action inverse de 01 2 d'une part et de 953U 04 d'autre part, les MxN échan- tillons à traiter sont introduits dans la ligne supérieure par MxN périodes d'horloge et par action inverse de 06lt #13 d'une part et 612 d'autre part, les échantillons d'équilibrage sont introduits dans la ligne inférieure. A la fin de cette période de chargement, les échantillons de rang 1 2M+l,..., 2NxM+l. Le calcul à effectuer sur ces échantil- lons est le même- que celui décrit à propos du transforma- ième teur de la figure 4. Toutefois, à l'instant du N cal- cul, 02 est rendu positif et 53 négatif. Les échantillons -de rang supérieur progressent à l'instant d'après (par in- version des commandes) -sous les électrodes reliées à 1 Les échantillons de 2ème rang se retrouvent sous les élec- trodes 1, 2M+1, etc... et le même calcul peut être répété sur ces nouveaux--échantillons. -Les mêmes opérations sont refaites pour les échantillons--de- -rang suivant 3, 4...M. Après le dernier- calcul, la grille A peut être à nouveau débloquée et-l'on peut- -introduire les NxM échantillons sui- vants pour obtenir une nouvelle transformée et ainsi de suite. Les opérations de chargement et de calcul ne pouvant, avec cette solution, s'effectuer simultanément dans un seul dispositif, il faudra donc utiliser deux dis- positifs -travaillant en alternance pour former un transfor- mateur capable de travailler en continu. Ces deux transfor- mateurs pourront, de la même façon que décrit sur la figure 6, être disposés de part et d'autre des mêmes circuits d'entrée ou d'équilibrage. Une autre solution pour passer d'une transformée à M points à une transformée à MxN points est représentée 24784'08 sur la figure 17. Le dispositif représenté est constitué de M cellules de traitement identiques Ui (i de 1 à N) analoà gues à celles de la figure 9o Ces cellules sont précedées dans leur partie inférieure par des cellules V composées de M-i paires d electrod=es servant à acheminer les échantillno-as d'équilibrage fourx2ns $ ar un circuit d'entrée 102 c la ligne se terminant par un circuit de sortie comurenan une grille GSb et une dioide DSLbo L'ensemble des celluIes Vo forme une liUne à ret-ard LP commandée par des s.gnau. :s0 Ob et--Oc h h Les echantillons correspondant aux co.osantes données -par un transformzateur M1 points précedent sont in- trolduits à!'a-ide des deux lignes à retard supérieures LAR1 et LA.2 foUmds de cellules Wi (i de 1 a N) qui comporte.nt i deux rngées Ler sees de M paires d'électrodes. La ligne LAR1 est zomaadée par des signaux ch et,ch2 et la ligne LAR2 rnar des signaux p, et i4o Les deux lignes A1 Iet et R2 -sont sparées par une grille GTLAR conmandée par un signal GTLA.. La dernière ëiectEr de le a rangée inf rieure de la cellule Wi représentée en uointill peut être supprimée saufl dans la cellule WN. A cet endroit, le canal du CCD peut être interrompu. La ligne LAR -est précédée d'un circuit d'entrée 102 et se termine par une diode de dissipation DSo Chaque cellule Ui est composée d'une électrode centrale Ri oomuandée par';!3l suivie d' une grille de sortie GTSi comandée par CTMS et ccowanrdant l'accès d'une diode DSi cDmmandêe par DS Ctte griile est entourée par deux grilles de transfert GT: e-t qui commandent l'acces aux électrodes de lecture L et io Les charges à traiter sont introd!iate, :-pr!' interméiaire tne grille supérieure rTh et les hanti!Cas d équilibrage provenant des électrodes i 1ie:Lere' ont acces aux grilles 3 par des grilles GTb. Le fonctionnement de ce dispositif est illustré sur l.e c-ronogramme de la figure 18. Une première phase de ' chargeent s'opere dans les lignes LAR1 et LAR2 Dans un premier temps= les MxN échantillons à traiter sont intr-o duits dans LAR1 par l'intermédiaire des commandes Kch1 et Och2 qui travaillent en opposition. Après MxN impulsions de Och2, Éch1 reste bloqué et ech2 se bloque également. Au même instant GTLAR devient positif, ce qui transfère tous les échantillons dans la ligne LAR2 (instant T11). jch et 4 sont alors positifs. La ligne LAR1 peut ensuite commen- cer à se charger par les MxN échantillons suivants. lchi recommence à être polarisé en opposition avec 6ch-. Pendant ce même temps, la ligne à retard infé- rieure LAR3 reçoit les échantillons d'équilibrage par l'ac- tion combinée de 9b' 6b' et 6ch'. A l'instant Tl1, on trou- ve des échantillons d'équilibrage sous chacune dez électro- des commandées par b' A l'instant qui suit Tll, le traitement propre- ment dit commence par l'introduction des N composantes de rang 1 (dans la première transformée) sous les électrodes EL+. En rendant positifs OGTh et t de façon symétri- que, 0 et GTb devenant.positives, les charges d'équili- brage pénètrent sous L.. Au-meme moment, eGTS devient posi- tif, ce qui chasse les charges des électrodes reliées à 1 vers les diodes DS. On-obtient --donc la première composante Yll de la-transformée totale à-MxN points. Le traitement se poursuit-de---façon identique à celui décrit figure 10 (cas o N serait égal à 4-; si N est supérieur à 4 il suffit de commander les électrodes GTI conformément aux signes des coefficients-de la matrice de Hadamard correspondante et les GTî en- opposition de phase). Sur la figure 18, on a considéré le cas o N est un multiple entier de 4. Toutefois, au moment o l'on ob- tient la composante YN1, on doit faire avancer les compo- santes de rang suivant dans la ligne LAR2 en rendant 4 bloqué qui était resté positif de Y1 à YN1. Le signal $3 change symétriquement d'état. A l'instant suivant YN1, l 3 et 4 changent d'état tandis que Lch devient positif. Les échantillons de rang 2 se trouvent alors prêts à être 2478 43O8 transférés dans les cellules U i et peuvent subir le même traitement. Puis c'est au tour des composantes suivantes jusqu'à celle de rang M. Les NxM nouvelles composantes qui, pendant tout ce traitement, ont rempli la ligne LARV, peu- vent alors être prises en compte et ainsi de suite. La figure 19 représente une solution légèrement différente, mais un peu plus compacte dans laquelle la li- gne LAR2 est superposée aux électrodes L+ de lecture. Dans 2 +i ces conditions, Lech et À sont confondus et eGTh est bien sûr supprimé. Le fonctionnement se déduit directement du précédent. De la même façon, on peut déduire des disposi- tifs des figures 11 et 13, solutions oui le transfert des charges est unidirectionnel deux directions orthogonales) des transformateurs utili- sant la même cellule de calcul et permettant de passer d'une transformée de dimension N à une transformée de di- mension Nxlk Quelle que soit la variante retenue, les trans- formateurs de Hadamard de l'invention offrent un avantage considérable dont ne bénéficient pas les autres transforma- teurs analogiques. C'est celui de leur compatibilité avec les analyseurs d'image à DTC. Ce point va maintenant etre précisé. On sait que les analyseurs d'images à DTC con- sistent en une matrice de cellules photosensibles organisée comme les dispositifs à transfert de charges avec, en sor- tie, un registre à décalage et un circuit détecteur de charges. La figure 20 rappelle schématiquement la struc- ture d'un tel dispositif dans un mode de réalisation qui utilise une première zone formée de colonnes 150 formant une zone photosensible et une seconde zone formée de colon- nes 152 disposées dans le prolongement des premières, mais qui ne sont pas photosensibles; un registre à décalage 154 est disposé à la partie inférieure des colonnes 152. Ces trois ensembles 150, 152 et 154 sont constitués par des DTC. Le dispositif se complète par un circuit de détection de charges 156 qui délivre une tension électrique propor- tionnelle aux charges reçues. Un tel dispositif fonctionne de la manière sui- vante: l'image à convertir est projetée sur la zone formée par les colonnes 150; des porteurs minoritaires se forment sous l'effet de cette excitation photonique et s'accumulent sous chacune des électrodes, à proportion de l'intensité lumineuse reçue. Cette "image électronique" est ensuite transférée rapidement dans la zone tampon formée par les colonnes 152 et la première zone retrouve sa fonction de photodétection. Les charges stockées dans la zone tampon sont ensuitee- transférées vers le bas, ligne par ligne, dans le registre 154. Celui-ci est ensuite vidé de gauche à droite vers le dispositif de sortie 156 qui délivre des -échantillons--représentant chacun un point de l'image analy- sée. Lorsque-toute une trame de l'image a été ainsi expul- sée de la zone-tampon, une nouvelle trame y est inscrite et le processus recommence. On trouvera une description plus détaillée de ces dispositifs et d'autres variantes de réalisation dans l'ouvrage cité plus haut, pages 142 à 200. --Les transformateurs de Hadamard conformes à l'invention-et= notamment ceux des figures 7 et 9 qui ont une seule entréez et peuvent travailler sur une suite conti- nue-d'échantillons, se combinent de façon particulièrement aisée avec--de tels analyseurs d'image. Il suffit en effet que la ligne--de sortie d'un tel analyseur soit suivie du transformateur de l'invention, le circuit d'entrée de celui-ci étant naturellement supprimé puisque le signal à traiter est donné directement par l'analyseur d'image sous forme de paquets de charges. L'intégration d'un transformateur de Hadamard selon l'invention à un dispositif analyseur d'image est ai- sée du point de vue technologique puisqu'il s'agit, dans les deux cas, de dispositifs à transfert de charges qui requièrent les maes éléments et les mêmes m 'atériaux L'en- semble constitue alors un dispositif monolthique qui four- nit directaerit la transformée de Hadamxard des images u sous-Lmages analysées, ces dernièes pouvant% être des por- tkans d'une Meiae ligne ou des sous-images rtaing.la res selon l'ordre dans lequal les points de limage sont trans- frés vers le registre de sort-i Ce l'anallseur. xi va de soi que ilnvsention ne se l!mite pas l'utilisation ds udizpooîtis: couplag e d chCarge eCD) 0 mais sétend au c.olntraire à toute la classe des dispositifs a transfert de chargesgy compris au, dispoeitfs dits Bucket-Brigade Devioes", ou, en abrégée B tBD o tute oette vari-te:-de dispositifs à transfert de charge!s etant décrite dans lwouvrage cité plus haut. 247840-8 REVENDICATIONS 1. Transformateur de Eadamard faisant corres- pondre à un groupe de N échantillons donnés Xl,...,Xi,..,XN un groupe de N échantillons transformés Y1,...,YJ',.Y,YN, chaque échantillon transformé étant dé- fini par une somme pondérée des N échantillons donnés, les coefficients de pondération étant égaux à +1 et à -1, ca- ractérisé en ce qu'il comprend: A) - un dispositif à transfert de charges 1.00) compre- nant: a) N électrodes de repos, Rl,...Ri... RN précédées de N électrodes de transfert R,...,RI,.*..,, b) 2N électrodes de lecture, chaque électrode de repos Ri étant disposée entre une première électrode de + lecture Li et une seconde électrode de lecture Li, c) 2N électrodes de transfert, GT+ et GT?, disposées entre-chaque électrode de repos Ri et les électro- des-de lecture associées Lt et Li, B) - un circuit d'entrée (102) apte à convertir les échan- tillons Xi,...,Xi,..., en paquets de charges propor- tionnels, C) - un moyen pour injecter ces paquets de charges sous les électrodes de repos, de telle manière que les charges correspondant aux échantillons Xl,...,Xi,..., XN soient -situées respectivement sous les 'électrodes R1,....Ri,... RN, D) - un lecteur différentiel de charges (104) à deux en- trées, l'une positive (105+), l'autre négative (105-), les électrodes de lecture L+ étant reliées à l'entrée positive, et les électrodes de lecture Lq à l'entrée négative et à une sortie délivrant les échantillons transformés Y1,*' Yj.''YN' E) - un circuit de commande (108) possédant une première connexion de sortie (114) reliée aux électrodes de 33- repos Ri et véhiculant un signal S1L et une seconde connexion de sortie de phase avec 01, un premier groupe nexions de sortie reliées aux électrodes de transfert GTt et véhiculant des signaux eGTt et un second groupe i 2. (118) de N connexions de sortie reliées aux électrodes de- transfert GT. et véhiculant des signaux BâTit ces signaux ç6j, 0 GTi et 5GTi étant aptes à commander i0 d'abord le transfert des charges situées sous chaque électrode de repos vers l'une des deux électrodes de lecture associées, puis le retour de ces charges vers ladite électrode de repos et cela N fois pour obtenir les N échantillons transformés. 2. Transformateur de Hadamard selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les électrodes de repos (Ri) sont disposées en ligne et sont précédées par des électrodes de transfert (R!) 3. Transformateur de Hadamard selon la reven- dication 2, caractérisé en- ce que le dispositif à transfert de chargescomprend en -outre, associées à 1'ensemble des électrodes de lecture Lt et Lie deux grilles de transfert respectivement GS+ et GS et deux diodes de sortie respec- tivement DS et IDS pour l'évacuation des charges après obtention des N échantillons transformés. 4. Transformateur de Hadamard, caractérisé en ce qu'il comprend deux transformateurs identiques Tg et Td conformes à la revendication 3, ces transformateurs ayant en commun leur circuit d'entrée, lequel reçoit la suite ininterrompue des échantillons d'entrée et dirige des grou-s pes de N échantillons d'entrée alternativement vers l'un ou l'autre des deux transformateurs, et ayant en commun leur circuit de sortie, lequel délivre la suite ininterrompue des échantillons transformés. 5. Transformateur de Hadamard, caractérisé en ce qu'il comprend deux transformateurs Tb et Th identiques conformes à la revendication 1, ayant en commun leur cir- cuit d'entrée et leur circuit de sortie, ces transforma- teurs étant situés de part et d'autre d'une rangée centrale de 2N-1 électrodes formant ligne à retard, le circuit d'en- trée étant disposé à l'entrée de cette ligne à retard, et en ce qu'il comprend deux électrodes de transfert, respec- tivement GTh et GTb, reliant les deux transformateurs aux électrodes de la rangée centrale, et étant commandées par des signaux respectivement 0GTh et 6GTb aptes à transférer globalement les N paquets de charges remplissant la rangée centrale alternativement vers l'un ou l'autre des transfor- mateurs. 6. Transformateur de Hadamard selon la reven- dication 5, caractérisé -en ce que chaque dispositif à transfert de charges comprend, le long de la rangée d'élec- trodes de lecture disposée à l'opposé de la ligne à retard, une grille de transfert, respectivement GSh et GSb, et une diode-de sortie, respectivement DSh et DSb, pour l'évacua- tion des charges après lecture des N échantillons transfor- més. 7.Transformateur de Hadamard selon la revendi- cation 1, 'caractérisé en ce que l'une des rangées d'élec- trodes-de lecture est bordée par une rangée de 2N-1 élec- trodes-formant registre-à décalage, ce registre étant asso- cié-à un circuit d'entrée des échantillons et étant séparé de ladite rangée d'électrodes de lecture par une rangée d'électrodes de-transfert. 8.-Transformateur de Hadamard selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les électrodes de repos, les électrodes de lecture et les électrodes de transfert sont toutes alignées. 9. Transformateur de Hadamard selon la revendi- cation 8, caractérisé en ce qu'il est précédé d'une ligne à retard d'entrée LRE apte à recevoir des groupes de N échan- tillons d'entrée. 10. Transformateur de Hadamard selon l'une quel- conque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif à transfert de charges se coemplète par des moyens d'équilibrage. 11. Transformateur de Eadamard selon la revendi- catrio 10b caractér!sé en ce que les MtoyenS déuilibrag consistent en des îayens dî polarIsation du signa l è entree pour lui donner un sig-ne merine et d'élecrrodes Ie s E introduire des care so les électrodes de lecture 3u lrEtZOaUiRiEr [!.s5 chaOrges,ous3 le13se3i 1 E::^g E rigne oppose !. Trs formEteur de Sdamard selon la re venl i catGi ILr taéríé ean ce ue les...oyens udraeg sont constitas par une line àa retard L i q d$osée 1O long des lectrodes lecture i t séparée pa is p des grill es eeqO 13. Transformateur de Hadamard' opérant sur des suites de M! 4chasntillots caractérisé en ce q uil corno -prend- au moins une!igne à retard (LA pour 12 in troducttioniel- ee 1 antillons et un transf rmate r seonr la revendicatiou. i -ourle 1raiterent de M échantillons de même rang cóompris ertre et 14 Transforeteur de Hanamard selon lune quel- conque des reveneications 1 -à l3, caractérisé en ce qu'il est intégré à un analyeur d'images du type a transfert de charges, le circuit d'entrée du transformateur étant supl primé, --son entree -étant directement reliEée à la sortie de l'analyseur d'images.