Brevet FR2529042A1 — publié le 19831223

Procédé de transmission d'informations codées La présente invention a pour objet un procédé de transmission d'informations codées représentées par une suite d'impulsions périodiques, le codage étant constitué par la durée des impulsions. Plus particulièrement, mais non limitativement, l'invention s'applique à la transmission d'informations connues sous l'expression "code de temps" ; il s'agit de signaux représentés sous la forme d'une suite d'impulsions permettant de dater par exemple les différents points d'une courbe représentant l'évolution d'un paramètre physique quelconque, tel qu'une température. Ainsi, on connais des "code de temps normalisés tels que les codes IRIG, NASA et leurs variantes qui sont très répandus et que l'on transmet par les moyens classiques tels que lignes téléphoniques, systèmes à courants porteurs, faisceaux hertziens, radio etc.... Ces codes sont constitués par une suite d'impulsions rectangulaires et le codage est réalisé par le fait que les impulsions ont différentes largeurs. La transmission du code est effectuée au moyen d'une fréquence porteuse modulée en amplitude selon deux amplitudes distinctes correspondant respectivement aux états hauts et bas du code non modulé. Cette porteuse dérive de la même base de temps que le code non modulé et la modulation est synchrone, c'est-à-dire que chaque changement d'état, haut ou bas, du code non modulé coincide avec un passage à zéro montant de la fréquence porteuse et par voie de conséquence chaque impulsion, chaque tranche et chaque trame du code modulé comprend un nombre entier de périodes de la fréquence porteuse. Cette particularité permet au code modulé de dater avec une résolution meilleure qu'une période de porteuse. Un inconvénient des ces codes est que les distorsions qu'ils subissent lors des transmissions, affectent fortement leur lisibilité qui est entièrement basé sur la distinction des périodes de grande et de petite amplitude. Ces distorsion sont dues, en général, soit à l'étroitesse ou au décentrement de la bande passante allouée, au regard du spectre du code, cas, par exemple, des systèmes à courant porteur, soit à la non linéarité des caractéristiques de fréquences et de phase de cette bande passante, cas par exemple des lignes téléphoniques métalliques. La présente Invention a pour but de réduire cet inconvénient et a pour objet un procédé de transmission d'informations codées représentées par une suite d'impulsions périodiques, le codage étant constitué par la durée des impulsions, caractérisé en ce que on transmet les impulsions au moyen d'un premier signal sinuscidal de fréquence F1 et qu'entre les impusîsions on transmet un deuxième signal de fréquence P2, le rapport entre F1 et F2, étant entier ou fractionnaire, le premier signal et le deuxième signal étant synchronisés de manière à ce qu'ils aient des instants commun de passage à zéro ascendant, la commutation entre le premier signal et le deuxième signal n'étant permise qu?à ces instants et en ce que le début et la fin de chaque impulsion dudit code correspondent également à des instants communs de passage à zéro ascendant des deux signaux. Dans le cas de l'application de l'invention à un code de temps du type IRIG B ou NASA 36 où le système actuel de transmission utilise une fréquence porteuse à 1000 Hz, on choisira par exemple F2 = 2 F1 avec F1 = 1000 Hz. Ce choix permet un très bon recentrage du spectre du code modifié dans la bande téléphonique : 300 à 3400 Hz et facilité grâce au grand écart relatif de F1 et F2, une démodulation basée sur la distinction des fréquences et non des amplitudes et qui s'affranchit donc pour une grande part, des distorsions introduites par la transmission. il est possible de combiner la modulation en fréquence selon l'invention avec la modulation d'amplitude actuellement utilisée, et par l'accentuation de la fréquence la plus élevée, de compenser ainsi l'atténuation supérieure qu'elle subit dans le cas d'une transmission sur ligne métallique. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description d'un exemple de réalisation de l'invention faite ci-après, en regard du dessin annexé dans lequel La figure 1 donne une représentation d'un code de temps standard : c'est le code nommé "NASA 36". La figure 2 donne une représentation du procédé de modulation connu utilisé pour transmettre un tel code. La figure 3 donne une représentation du procédé de modulation selon l'invention utilisé pour transmettre ce code. La figure 4 donne un schéma fonctionnel d'un dispositif permettant de réaliser le procédé selon l'invention. La figure 1 donne donc une représentation d'un code de temps standard, le NASA 36. Ce code est constitué d'une suite d'impulsions rectangulaires. Chaque message (ou trame) dure une seconde et comporte cent impulsions régulièrement espacées d'un centième de seconde. il y a des impulsions d'une durée de deux millisecondes représentant la valeur binaire O et des impulsions d'une durée de six millisecondes représentant la valeur binaire 1. Les cent impulsions d'une trame sont divisées en dix groupes (ou tranches) de dix impulsions chacun. Chaque groupe commence par une impulsion repère d'une durée de six millisecondes sauf le premier groupe qui commence par une impulsion de deux millisecondes mais que l'on peut repérer grâce aux impulsions de référence du dixième groupe.A chaque groupe est assigné une fonction particulière : les unités de secondes pour le premier, les dizaines de secondes pour le second, les unités de minutes pour le troisième, les diaines de minutes pour le quatrième, les unités d'heures pour le cinquième, les dizaines d'heures pour le sixième, les unités de jours pour le septième, les dizaines de jours pour le huitième et les centaines de jours pour le neuvième. Dans chaque groupe sauf le dixième, ce sont les deuxième, troisième, quatrième et cinquième impulsions qui sont utilisées pour coder le temps et elles représentent respectivement, lorsque l'impulsion correspondante à la valeur binaire 1, le chiffre 1, 2, 4 et 8 que l'on combine à la manière d'une botte de poids. Dans les différents groupes, ces groupes de quatre impulsions sont repérées A à I. Le groupe J, constitué par les cinq dernières impulsions du dixième groupe constitue un groupe d'impulsions de référence. Ainsi, sur cette figure 1, le temps codé représenté est de 121 jours, 10 heures, 23 minutes et 50 secondes. Ce temps est écoulé au moment de l'arrivée de la première impulsion repérée Z du premier groupe, chaque impulsion suivante y ajoutant un centième de seconde. La figure 2 donne une représentation du procédé de transmission actuellement utilisé pour ce code. il s'agit d'une fréquence porteuse à 1000 Hz qui est modulée selon deux amplitudes distinctes correspondant respectivement aux états hauts et bas du code de la figure 1. La figure 3 montre au contraire le procédé utilisé dans l'invention. Dans 11 exemple décrit, on utilise deux fréquences respectivement de 2000 Hz pour les états hauts et 1000 Hz pour les états bas du code. Dans l'exemple donné, en plus du procédé de l'-nven'ion on utilise aussi le procédé connu de la modulation d'amplitude. La figure 4 donne un schéma fonctionnel d'un dispositif permettant de moduler et/ou de démoduler un code de temps tel que celui de la figure 1 selon la modulation oonnue ou la modulation modifiée selon l'invention. Dans la suite, pour simplifier, on appellera "code normal" le code modulé selon le procédé connu et "code modifié" le code modulé selon le procédé de l'invention, le code non modulé étant celui représenté figure 1. Le dispositif peut, soit être incorporé à un générateur ou à un lecteur de code, soit constituer un appareil permettant de passer du code normal au code simplifié, et/ou inversement, et pouvant accessoirement servir de répéteur. Le dispositif comprend : - des générateurs qui délivrent les deux fréquences sinusoldales synchrones F1 et F2 correspondant aux états haut et bas du code non modulé ; chacun constitue, par exemple, un synthétiseur formé d'un oscillateur à verrouillage de phase respectivement 1 et 2 dans la boucle d'asservissement duquel sont incorporés :: - des filtres 3, 4 qui extraient le signal sinusoïdal d'un signal carré fourni par l'oscillateur, ou un convertisseur triangle-sinus qui transforme un signal triangulaire également fourni par l'oscillateur, - un comparateur analogique 5, 6 qui compare le signal sinusoïdal à zéro et délivre donc un signal carré dont les fronts coïncident avec les passages à zéro de la sinusoide, Fi - un diviseur de fréquence 7, 8 dont le module fixe le rapport Fi devant exister entre la fréquence de sortie (F1 ou F2) et celle servant de référence ; ce module est éventuellement programmable par un commutateur S1, S2 en fonction du choix du signal de référence. Le signal de référence peut être, selon la position d'un commutateur S3 : - le code entrant non modulé arrivant sur une entrée X, dans ce cas, la fréquence Fo est celle des "bits" du code (ou en est éventuellement dérivée par un diviseur de fréquence 9). - le code entrant modulé normal, ou modifié arrivant sur une entrée Y, dans ces deux cas, la fréquence Fo est celle de la porteuse du code (ou en est éventuellement dérivée par le diviseur de fréquence), - un comparateur analogique 10 qui compare le code modulé entrant, à zéro et délivre donc un signal carré dont les fronts coincident avec les passages à zéro de la porteuse. - une porte logique 11 commandée selon un mode combinatoire par les signaux carrés à F1 et F2 et qui trie les impulsions résultant de la mise en forme de la porteuse du code entrant, de telle façon que même si celui-ci est de type modifié et fait donc appel aux deux fréquences F1 et F2, les oscillateurs ne voient, eux, qu'une seule fréquence de référence Fo. Dans le cas de l'exemple cité, ou F2 = 2 Fi, il est simple et commode de prendre Po = F1. - un démodulateur d'amplitude qui est constitué par exemple de comparateurs analogiques 12 qui comparent le code entrant à des niveaux fixes de référence. Ces comparateurs délivrent un niveau logique déterminé à chaque franchissement de seuil par une période de grande amplitude du code et permettent de reconstituer (avec un retard inévitable) le code non modulé à partir d'un code modulé normal. - un démodulateur de fréquence qui est constitué par exemple de deux comparateurs logiques élémentaires 13, 111 (des "ou exclusifs" qui en l'occurence, peuvent être assimilés à des modulateurs effectuant une détection synchrone par produit de deux signaux), qui comparent la fréquence porteuse du code entrant, remise en forme, aux deux fréquences locales et dont les sorties filtrées au moyen de filtres 15, 16 sont comparées au moyen d'un comparateur analogique différentiel 17. Ce comparateur délivre un niveau logique déterminé, à chaque fois qu'est reconnue la fréquence F2 et permet de reconstituer (avec un retard inévitable) le code non modulé, à partir d'un code modulé modifié. - un registre à décalage 18 qui recopie le code non modulé ou le code démodulé en synchronisme avec les passages à zéro montant de F1 et/ou F2 (F2 dans l'exemple déjà cité ou F2 = 2 F1). - un modulateur de fréquence 19 et un modulateur d'amplitude 20 commandés par la sortie du registre à décalage ; un modulateur est constitué par exemple de commutateurs analogiques qui eommutent dans des rapports de niveaux fixés par des atténuateurs, l'une et/ou l'autre des fréquences fl et f2 et délivre au choix selon la position d'un commutateur S11, S'4, le code normal à F1 ou le code modifié à F1 et F2 (ou même si cela présente un intérêt, un code s-mplement transposé à F2). Dans le cas de l'exemple cité où l'une des deux fréquences est celle du code normal F7 et l'autre son double F2 = 2 F1, et si en outre le générateur fait colncider les passages à zéro montant des deux fréquences avec ceux du code entrant, le retard entre celui-ci et le code sortant est égal à 1/2 période du code normal, quantité qui a le double avantage d'être faible et connue; c'est le cas qui est représenté par les figures 2 et 3. D'autres circuits que ceux indiqués peuvent être utilisés pour la réalisation des diverses fonctions, en particulier le démodulateur de fréquence 13, 14 peut faire appel à des discriminateurs analogiques ou numériques, des eorrélateurs, des filtres adaptés, etc.... Enfin, le dispositif peut être complété par des amplificateurs d'entrée et de sortie, des filtres, des égaliseurs d'amplitude et de phase, des surveillances de niveau, etc... non représentés. REVENDICATION Procédé de transmission d'informations codées représentées par une suite d'impulsions pédiodiques, le codage étant constitué par la durée des impulsions, caractérisé en ce que l'on transmet les impulsions au moyen d'un premier signal sinusoïdal de fréquence F1 et qu'entre les impulsions on transmet un deuxième signal de fréquence F2, le rapport entre F1 et F2 étant entier ou fractionnaire, le premier signal et le deuxième signal étant synchronisés de manière à ce qu'ils aient des instants communs de passage à zéro ascendant, la commutation entre le premier signal et le deuxième signal n'étant permise qu'à ces instants et en ce que le début et la fin de chaque impulsion dudit code correspondent également à des instants communs de passage à zéro ascendant des deux signaux.