Brevet FR2565049A1 — publié le 19851129

La présente invention concerne des récepteurs passifs, et plus particulièrement un système de détermi- nation de la fréquence et de la direction d'une source d'énergie rayonnante. Dans le système conforme à la présente inven- tion, il est prévu deux récepteurs à balayage en fréquence, à savoir un récepteur à compression et un récepteur de résolution. Le récepteur à compression identifie des sources avec une résolution d'environ 50 kHz. La résolu- tion du récepteur de résolution est d'environ 25 kHz. L'invention combine ainsi la vitesse supérieure du récep- teur à compression avec la résolution supérieure du récep- teur de résolution. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence, dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en ré- férence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un graphique tridimensionnel, - la figure 2 est une vue en plan d'un graphique semblable à celui indiqué sur la figure 1, - la figure 3 est un schéma synoptique d'un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 4 est une vue schématique d'un profil de recherche d'un récepteur de résolution; et - la figure 5 est un schéma synoptique plus détaillé d'un système construit conformément à la pré- sente invention. Des faisceaux ou diagrammes de rayonnement d'antennes sont représentés en 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 et 17 sur la Fig. 1. Les diagrammes 15, 16 et 17 sont en groupes. Il est possible de déterminer l'exis- tence d'un groupe à une vitesse plus rapide en utilisant un récepteur à balayage rapide en fréquence ayant une moin- dre résolution. Conformément à la présente invention, un récepteur de résolution fine est utilisé en addition à un récepteur de résolution grossière (à compression). Les sources de chacun des faisceaux des groupes 15, 16 et 17 peuvent par conséquent être identifiées. Les groupes sont à nouveau représentés sur la figure 2 en 18, 19, 20, 21, 22 et 23. Sur la figure 3, on a représenté une antenne à faisceaux multiples 24 qui est reliée à un dispositif de distribution HF 25. L'antenne 24 peut être une antenne classique telle que celle fabriquée et vendue comme une antenne Wallenweber. Le dispositif 25 est relié à un récepteur à compression 26 et à un récepteur de résolution 27. Le récepteur à compression 26 peut être du type décrit dans "ITT Gilfillan Technical Memo 742-1" (1975). Le récepteur de résolution 27 peut être du type vendu par "Watkins- Johnson Company", sous le No. de Modèle 8617B. La sortie du récepteur 26 est reliée à un ordinateur universel 28 par l'intermédiaire d'un préprocesseur 29. Le récepteur de résolution 27 est relié à l'or- dinateur 28. L'ordinateur 28 est relié également au dispo- sitif 25 et à des récepteurs réglables 29-1, 29-2... 29-n. Le dispositif 25 est également relié aux récep- teurs 29. On va décrire dans la suite un système de ré- ception automatique utilisant un ensemble de récepteurs pour atteindre une résolution de 25 kHz entre deux signaux apparaissant simultanément, sans réduction de la vitesse de saisie des signaux. Des systèmes de réception automatique deviennent nécessaires lorsque la direction de l'information audio transmise est exigée, avec le contenu des messages. Un procédé pour effectuer une recherche rapide dans un large spectre de fréquence (bandes VHF et UHF) dans de nombreuses directions différentes tout en réagissant encore à une activation par le signal dans la pre-ière syllabe d'un message sonore consiste à utiliser un récepteur à com- pression. Le récepteur à compression 26 est par consé- quent classique. Des systèmes de réception automatique connus utilisant des récepteurs à compression ne permettent pas la résolution de signaux qui sont séparés de 25 kHz sans un allongement notable de leur temps de recherche. Cela va à l'encontre de l'objectif principal de l'utilisation d'un récepteur à compression dans un système de compres- sion automatique qui doit détecter finalement une première syllabe d'un message sonore. La présente invention propose un système récep- teur hybride comportant un récepteur à compression 26 pour une acquisition initiale de signaux à grande vitesse et un récepteur de résolution 27 (un récepteur super- hétérodyne accordé numériquement et utilisant une dé- tection Log/IF) pour explorer rapidement les cellules de fréquence S (figure 4) adjacentes à des cellules de fréquence actives A pour la précision de résolution, et un certain nombre de récepteurs superhétérodyne accordés numériquement (récepteurs réglables 29) opérant dans un mode AFC de manière à être utilisés pour un réglage (accord et poursuite en fréquence) sur signaux actifs. La détection initiale des signaux est effectuée par le récepteur à compression 26 recherchant toutes les fréquences par échelons (ou cellules) de 25 kHz pour tous les faisceaux directionnels. La haute fréquence détectée est ensuite traitée pour définir des faisceaux et cellules de fréquencesspécifiques et l'information est transmise à l'ordinateur universel 28. Apres vérification de la présence d'un signai par affectation d'un récepteur réglable à la cellule de fréquence signalée, l'ordinateur détermine quels sont les faisceaux à contrôler pour des signaux adjacents. Il effectue cette opération en utilisant le nombre de faisceaux pour lesquels le signal a été détecté comme une mesure de la puissance de signal. Les cellules de fréquence situées de part et d'autre de la fréquence du signal détecté sont ensuite transmises au récepteur de résolution 27, la sélection des faisceaux étant commandée à l'intérieur du récepteur de résolution 27. Le récepteur de résolution 27 analyse alors seulement les fréquences et faisceaux qui sont adjacents à des signaux présentement actifs. Si le récepteur de résolution 27 détecte un signal, la fré- quence et le faisceau sont signalés à l'ordinateur 28 et cet ordinateur 28 met en place un récepteur réglable additionnel sur cette fréquence et ce fais- ceau particuliers. Dans ce processus, les trois types de récepteur (recherche, résolution et réglable)sont combinés pour former un système récepteur hybride permettant d'obtenir une résolution de fréquence de 25 kHz. L'environnement de signaux peut être mis en évidence au moyen d'une représentation tridimensionnelle telle que celle indiquée schématiquement sur la figure 1. Les fréquences sont constituées d'incréments de 25 kHz et chaque incrément est divisé en m parties associées à l'antenne à faisceaux multiples 24 à m éléments. Le nombre total de cellules de fréquence pour les bandes VHF (100-160 MHz) et UHF (225-400 MHz) à explorer correspondrait alors à un total de 9.400 cellules de fréquence pour chaque élément de faisceau. Le préprocesseur associé au récepteur à compression est capable de désigner tous les faisceaux dont le signal est apparu comme actif dans une cellule de fréquence correspondante de manière à limiter le traitement des données à la détection initiale. Pour obtenir ce résultat, on établit une représentation de l'environnement maintenu par le préprocesseur, qui contient des informations spécifiques (activité désirée, etc.) pour chaque cellule de fréquence et chaque faisceau (ou groupe de faisceaux). Le préprocesseur 29 effectue au minimum une sélection de faisceau, une optimisation de faisceau et une transmission des signaux initiaux à l'ordinateur 28. Les signaux détectés par le récepteur à compres- sion 26 sont analysés dans le préprocesseur 29, une optimisation de faisceau est effectugeet le fais- ceau optimal et les faisceaux ayant reçus un signal sont désignés à l'ordinateur 28. La figure 4 représente un diagramme échantillon de fréquence/cellule de faisceau, avec un signal actif apparaissant dans cinq faisceaux à une fréquence. L'ordi- nateur 28 dirige alors un récepteur réglable 29 sur l'optimum signalé en ce qui concerne le faisceau et la fréquence et il envoie l'information sonore vers un opérateur lorsqu'un état actif est reçu pour un contrôle FCC ou autre. L'ordinateur 28, en se basant sur le nombre de faisceaux o le signal apparaît, détermine combien et quels faisceaux doivent etre explorés par le récepteur de résolution 27 et il le commande pour le choix de faisceaux correspondant aux cellules de fréquences adjacentes. Le récepteur de résolution 27 peut effectuer des détections Log/IF de signaux franchissant un seuil sonore sélectionnable. Ce mode opératoire permet un balayage rapide de fréquences multiples. L'ordinateur 28 transmet une liste de fréquences et de faisceaux pour une recherche d'apparitions de signaux. La liste est continuellement mise à jour selon ce que demande l'activité de signaux qui est détectée par le récepteur à compression 26 et les récepteurs réglables 29. Quand le récepteur de résolution 27 détecte un signal, l'ordinateur 28 place alors un nouveau récepteur réglable 29 sur ce faisceau et cette fréquence, il effectue des connexions de faisceaux multiples pour optimiser la plus grande amplitude de signal, il élimine les cellules situées hors du champ du groupe du récepteur à compression et il détermine lesnouveaux faisceaux et fréquences de balayage du récepteur de résolution. Les récepteurs réglables 29 sont éga- lement des récepteurs superhétérodyne accordés numérique- ment qui signalent à l'ordinateur 28 une activité de signal dans un mot d'état. Le nombre de récepteurs réglables 29 utilisés dans le système est déterminé par l'activité de signal à laquelle on s'attend dans l'environnement. Un autre mode de réalisation de la présente invention a été représenté à la figure 5 qui montre des élément d'antenne 30-1,... 30n reliés à une lentille Rotman 31 classique. Plusieurs accès de faisceaux 32-1... 32-n sont disposés entre la lentille Rotman 31 et des commutateurs électroniques 33, 34 et 35. Un récepteur à compression 36 est connecté entre le commutateur 33 et la mémoire 37 par l'intermédiaire d'une porte 38. Le récepteur 36 est également connecté à une extrémité d'un détecteur de fin de balayage 39. Le détec- teur 39 est relié par une sortie 40 au récepteur 36 et à un dispositif d'échelonnement de faisceau 41. Une information concernant une direction de faisceau et une fréquence est fournie à un programme de recherche à haute résolution 42 par une mémoire 37. Le programme 42 assure à son tour la commande d'un ré- cepteur de résolution 43 et d'un sélecteur de faisceau 44. Le commutateur 34 est relié au récepteur 43 et à une porte 45 à partir du sélecteur de faisceau 44. La mémoire 37 commande également un récepteur réglable 46 et un sélecteur de faisceau 47. Le sélecteur de faisceau 47 commande le commutateur 35. La sortie du commutateur 35 est reliée au récepteur 46. REVENDICATIONS 1. Système de détermination de la fréquence et de la position d'une source d'énergie électromagnétique rayonnante, caractérisé en ce qu'il comprend: une an- tenne réceptrice (31) comportant plusieurs accès de faisceaux; un commutateur électronique d'échelonnement (33) relié auxdits accès de faisceaux; un récepteur à compression (36) pour balayage grossier en fréquence, comportant une entrée reliée audit commutateur électro- nique d'échelonnement (33); un premier moyen pour obliger ledit récepteur à compression (36) à balayer de façon répétée une bande de fréquences prédéterminée; un second moyen pour actionner ledit commutateur d'échelonnement afin de faire passer l'entrée dudit récepteur à compres- sion (36) d'un accès de faisceau au suivant pour chaque balayage en fréquence; un troisième moyen pour mémoriser dessignaux de position de faisceau et de fréquence' détectés par ledit récepteur à compression (36); un récepteur de résolution à balayage en fréquence (43) pour balayer de façon répétée une bande de fréquences à une vitesse plus lente que la vitesse de balayage dudit récepteur à compression (36); un second commutateur élec- tronique (34) connecté entre lesdits accès de faisceaux et ledit récepteur de résolution (43); et un moyen ré- pondant audit moyen de mémorisation pour programmer une recherche par l'intermédiaire dudit second commutateur (34) et dudit récepteur de résolution (43) à une vitesse de balayage en fréquence réduite afin d'augmenter la résolution de fréquence au voisinage de sources décou- vertes par ledit récepteur à compression (36). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un troisième commutateur électronique (35) est relié auxdits accès de faisceaux eten ce qu'un récepteur réglable de contrôle (46) est relié audit troisième commutateur électronique (35) pour un accord sur des signaux de source ayant des fréquences et positions identifiées.