Brevet FR2512291A1 — publié le 19830304

La présente invention concerne la réception d'ondes porteuses radiofréquences modulées en amplitude, et elle por- te plus particulièrement sur des détecteurs d'enveloppe pour de telles ondes porteuses. Dans un récepteur caractéristique pour des signaux radiofréquences en modulation d'amplitude de type monaural, le premier étage est un circuit superhétérodyne qui convertit le signal radiofréquence en un signal à fréquence intermédiai- re (FI) L'enveloppe de ce signal, qui représente la modula- tion d'amplitude, est ensuite détectée, c'est-à-dire qu'on crée à partir du signal FI un signal équivalent à la modula- tion d'amplitude On peut accomplir cette détection d'envelop- pe par la combinaison série d'une diode, qui effectue un re- dressement du signal à simple alternance, et d'un filtre pas- se-bas Selon une variante, on peut effectuer la détection d'enveloppe au moyen d'un démodulateur de produit en phase, dans lequel le signal FI est multiplié par un signal à la fréquence de la porteuse, ou en phase avec celle-ci Les harmoniques d'ordre supérieur et le bruitde haute fréquence sont ensuite éliminés par filtrage au moyen d'un filtre passe- bas, Un système proposé de radiodiffusion stéréophonique en modulation d'amplitude effectue une modulation d'amplitude de la porteuse par un signal qui représente la somme des si- gnaux audiofréquences stéréophoniquesde gauche et de droite (G+D), et il effectue une modulation de phase de la porteuse par un signal qui représente la différence (G-D) Le brevet US 4 108 994 décrit un récepteur pour un tel signal radiodif- fusé Un mode de réalisation de ce récepteur utilise un démo- dulateur de produit en phase en tant que détecteur d'envelop- pe pour récupérer le signal G + D. Qu'il soit utilisé dans un récepteur monaural ou dans un récepteur stéréophonique, un détecteur d'enveloppe du type à diode ou à démodulateur de produit en phase est sujet à des problèmes d'évanouissement et de sélectivité réduite En particulier, un détecteur à diode ne peut pas discriminer entre la porteuse désirée et une porteuse corres- pondant à un signal brouilleur de plus fort niveau qui tombe dans la barde passante FI Un démodulateur de produit en pha- se est sujet à des problèmes qui résultent de la modulation de phase parasite, qui apparaît couramment dans les émetteurs à modulation d'amplitude. L'invention a donc pour but d'améliorer la sélecti- vité et l'immunité au phénomène d'évanouissement dans les récepteurs à modulation d'amplitude, par l'utilisation d'un détecteur d'enveloppe qui utilise une démodulation de produit à la fois en phase et en quadrature. Dans un mode de réalisation de l'invention considé- ré à titre d'exemple, un signal en modulation d'amplitude reçu qui a été transposé dans la bande FI est appliqué à deux démodulateurs de produit On isole la porteuse du signal FI, par exemple au moyen d'une boucle à verrouillage de phase, et on génère une porteuse en quadrature correspondante, c'est- à-dire la porteuse isolée qui est déphasée de 900 On applique la porteuse à l'un des démodulateurs et on applique la porteu- se en quadrature à l'autre On élève séparément au carré les signaux de sortie des démodulateurs et on les additionne en- semble On calcule la racine carrée du signal résultant de façon à produire le signal final, représentatif de l'enveloppe. En utilisant des démodulateurs de produit, c'est-à-dire une détection synchrone, il est possible de réaliser une réjection de porteuses brouilleuses de niveau élevé De plus, l'utilisa- tion conjointe des signaux détectés en phase et en quadrature rend le processus de détection d'enveloppe insensible à la mo- dulation de phase parasite de l'émetteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant au dessin annexé qui représente un schéma synoptique d'un détecteur d'enveloppe synchrone conforme à l'invention. Dans un système stéréophonique tel que celui qui est décrit dans le brevet US 4 018 994, le signal radiodiffusé comporte une composante de modulation d'amplitude représenta- tive de l'information stéréophonique G+D et une composante de modulation de phase représentative de l'information stéréo- phonique G-D Si la composante de signal en phase est repré- sentée par un vecteur vertical, la composante en quadrature est représentée par un vecteur horizontal On peut ainsi représenter la modulation d'enveloppe du signal radiodiffusé par un vecteur dont l'angle varie entre O et 900 et dont l'amplitude est équivalente à la racine carrée de la somme des carrés de la composante en phase (I) et de la composante 2 2 en quadrature (Q), c'est-à-dire I 2 + Q Le circuit représen- té sur le dessin accomplit la détection d'enveloppe en géné- rant la composante en phase (I) dans le démodulateur de pro- duit 104 et la composante en quadrature (Q) dans le démodula- teur de produit 108 Pour produire le signal FI nécessaire pour les démodulateurs de produit 104 et 108, un signal ra- diofréquence composite modulé en amplitude et en phase est reçu par une antenne et traité par un circuit superhétérody- ne classique (non représenté), qui génère un signal FI cor- respondant Ce signal FI est appliqué non seulement aux dé- modulateurs de produit 104 et 108, mais également à un cir- cuit d'isolation de porteuse 102 Comme il est indiqué dans le brevet précité, on peut accomplir l'isolation de la por- teuse au moyen d'une configuration à boucle de verrouillage de phase On applique ensuite la porteuse isolée à un circuit déphaseur 106 qui génère les signaux de porteuse en phase et en quadrature De tels signaux existent cependant déjà dans un récepteur stéréophonique à modulation d'amplitude tel que celui qui est représenté dans le brevet US 4 018 994. Le signal de sortie du démodulateur de produit 104 est appliqué au filtre passe-bas 110 tandis que le signal de sortie du démodulateur 108 est appliqué au filtre passe-bas 112 Il est nécessaire que le démodulateur de produit 104 et le filtre passe-bas 110 transmettent la composante con- tirue qui résulte de la multiplication du signal FI par la porteuse Il est également souhaitable que la composante continue soit maintenue -dans la voie en quadrature qui fait intervenir le démodulateur de produit 108 et le filtre 112. Il existe cependant certaines situations dans lesquelles ceci peut être inutile Les filtres 110 et 112 peuvent pro- curer une meilleure sélectivité, en supposant que les démo- dulateurs de produit 104 et 108 aient des caractéristiques correspondant à une distorsion faible On peut par exemple construire de façon économique un filtre actif ayant cinq pôles Un tel filtre peut procurer 45 d B d'atténuation à k Hz et 1 d B d'atténuation à 5 k Hz A 5,4 k Hz, le signal serait atténué de 6,6 d B Bien que ceci ne soit pas toujours nécessaire, il est avantageux d'incorporer une certaine sé- lectivité dans le circuit FI, afin d'éviter une surcharge des démodulateurs de produit La sélectivité obtenue par les filtres passe-bas 110 et 112 est symétrique, ce qui est un avantage dans la plupart des situations de réception en mo- dulation d'amplitude, mais le principal avantage consiste en ce que ceci permet l'utilisation des deux filtres audiofré- quences passe-bas actifs, qu'on peut construire en utilisant les techniques des circuits intégrés, à la place d'un filtre FI, plus difficile à fabriquer. A partir des filtres 110 et 112, les signaux sont appliqués à des circuits respectifs d'élévation au carré, 114 et 116, dans le but de générer les signaux I et Q Ces signaux sont ensuite combinés dans le circuit de sommation 118 et le signal de somme est appliqué à un circuit de dé- termination de racine carrée 120 qui produit le signal de sortie détecté correspondant à l'enveloppe désirée, qui est disponible sur la borne 122. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent 9 tre apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Détecteur d'enveloppe destiné à la réception d'un signal porteur modulé en amplitude, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison; des moyens de génération de signaux ( 102, 106) qui génèrent (a)' un signal porteur en phase, et (b) un signal porteur en quadrature,à partir d'un signal porteur modulé en amplitude (FI) qui est reçu; des premier ( 104) et second ( 108) démodulateurs de produit qui reçoivent respectivement le signal porteur en phase et le signal porteur en quadrature, ainsi que le signal modulé en amplitude reçu (FI), pour produire respectivement des premier et second signaux démodulés, des premier et second circuits d'élévation au carré ( 114; 116) destinés à élever respectivement au carré les premier et second signaux démo- dulés; un circuit de sommation ( 118) qui fait la somme des premier et second signaux élevés au carré pour produire un signal de somme; et des moyens de détermination de racine carrée ( 120) qui réagissent au signal de somme en produisant un signal de sortie qui est proportionnel à la racine carrée du signal de somme et qui est représentatif de l'amplitude de l'enveloppe du signal modulé en amplitude qui est reçu. 2 Détecteur d'enveloppe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de génération d'un signal porteur en phase et d'un signal porteur en quadrature com- prennent: une boucle à verrouillage de phase ( 102, 106) qui réagit au signal porteur modulé reçu (FI) en produisant un signal porteur non modulé ayant la môme fréquence et la m 4 me phase que le signal porteur modulé; et un circuit dé- phaseur de 900 destiné à produire un signal en quadrature à partir du signal de sortie de la boucle à verrouillage de phase. 3 Détecteur d'enveloppe selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un filtre passe-bas ( 110, 112) est branché à la sortie de chacun des premier et second démodulateurs de produit ( 104, 108).