Brevet FR2570899A1 — publié le 19860328

GENERATEUR D'UNE PLURALITE DE SIGNAUX DE FREQUENCES DIFFERENTES ET EMETTEUR INCLUANT UN TEL GENERATEUR. La présente invention concerne un générateur d'une pluralité de signaux de fréquences différentes notam- ment utilisable pour la transmission ponctuelle d'in- formations multiples dans le domaine ferroviaire. On connait le procédé de transmission ponctuelle d'in- formations dans le domaine ferroviaire mettant en oeuvre les contacts fixes de voie autrement appelés "crocodiles". Un tel système est généralement constitué par un dis- positif embarqué à bord du train et comprenant, d'une part, un émetteur qui émet sur deux fils conducteurs, en permanence, une pluralité de signaux de fréquences différentes, et d'autre part, un détecteur de ces si- gnaux connecté aux deux fils conducteurs. L'un de ces deux fils est relié à une file de rail par l'intermédiaire d'au moins une roue du train, tandis que l'autre fil est relié à un frotteur. Au sol, localement, chaque crocodile est relié à la file de rail par l'intermédiaire d'au moins un circuit résonnant, de telle manière que ce dernier circuit shunte le détecteur lorsque le frotteur entre en con- tact avec le crocodile. De ce fait, le détecteur, lors du passage du train au niveau du crocodile, ne détecte plus le signal dont la fréquence correspond à celle du circuit résonnant. L'absence d'un signal de fréquence déterminée-ou d'une combinaison de signaux de fréquences déterminées est alors décodée à bord et peut représenter par exemple l'état du feu qui vient d'être franchi, ou la dis- tance à parcourir jusqu'au prochain feu. Un tel sys- -teme présente l'avantage d'être constitué au sol de composants totalement passifs, donc ne nécessitant aucun entretien. Dans l'état actuel de la technique, on utilise dans un tel système 32 signaux de fréquences différentes générés au moyen de 32 oscillateurs disposés en parallèle. L'invention a pour but de simplifier l'émetteur de ce système au moyen d'un générateur n'incluant qu'une uni- que horloge. Selon la présente invention, le générateur inclut une hor- loge, un compteur d'adresses, une mémoire et un convertis- seur numérique-analogique. La mémoire est préalablement chargée case par case d'un échantillon de l'amplitude de la somme des signaux de fréquences différentes à émettre et le compteur, qui est piloté par l'horloge, adresse suc- cessivement chacune des cases utilisées de cette mémoire sur la borne de sortie de laquelle on trouve sous forme numérique l'amplitude échantillonnée de la somme des si- gnaux. Le convertisseur numérique-analogique permet alors de reconstituer un signal analogique échantillonné équiva- lent à la somme des signaux à émettre; on prévoit également un condensateur pour lisser le signal analogique obtenu. Pour un bon fonctionnement du générateur, la fréquence de chacun des signaux doit être choisie de telle manière que la mémoire contienne un nombre entier de périodes. Selon un autre aspect, l'invention concerne un émetteur pour un système de transmission ponctuelle d'informations dans le domaine ferroviaire au moyen d'un générateur d'une pluralité de signaux de fréquences différentes, caractérisé en ce qu'il inclut, en combinaison, une horloge unique et une pluralité de branches connectées en parallèle, compre- nant chacune en série un compteur d'adresses, une mémoire morte, un convertisseur numérique-analogique et une résis- tance branches à la sortie desquelles est connecté un condensateur de lissage et un amplificateur, les mémoires étant parallèlement chargées case par case d'un échantil- lon de l'amplitude de la somme respectivement d'une partie desdits signaux de fréquences différentes choisies de telle manière que les cases utilisées contiennent un nom- bre entier de périodes de chacun des signaux, chaque compteur,piloté par l'horloge, adressant successivement chacune des cases utilisées de la mémoire de la branche o il est connecté. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avanta- ges et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement & la lecture de la description qui est donnée à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée. La Figure 1 représente schématiquement un générateur conforme à la présente invention, et La Figure 2 représente schématiquement un émetteur pour un système de transmission ponctuelle d'informations mul- tiples dans le domaine ferroviaire,utilisant un générateur selon l'invention. En référence maintenant aux figures, le générateur selon l'invention comprend essentiellement une horloge 1, un compteur d'adresses 2, une mémoire morte 3 et un conver- tisseur numérique-analogique 4, connectés en série, ainsi qu'un condensateur 5, connecté en sortie du convertisseur 4, qui a pour fonction de lisser le signal de sortie. Ce dernier devant être constitué par la somme d'une plurali- té de signaux sinusoïdaux de fréquences différentes, la mémoire morte 3 inclut, dans chacune de ses cases, sous forme numérique un échantillon de l'amplitude de la somme des signaux de fréquences différentes du signal de sortie. La lecture de la mémoire 3 est obtenue simplement à l'aide d'un compteur d'adresses 2 qui adresse successivement cha- cune des cases utilisées de la mémoire 3. Ce compteur est piloté par une horloge 1 par exemple à quartz. Le signal de sortie de la mémoire est alors converti par le convertisseur numérique-analogique 4, dont le signal de sortie analogique est sensiblement identique à la somme des signaux sinusoïdaux de fréquences différentes dont des échantillons de l'amplitude avaient été préalablement mis en mémoire 3, sous forme numérique. En référence maintenant à la figure 2, représentant un émetteur pour un système de transmission ponctuelle d'in- formations dans le domaine ferroviaire, une horloge 1 pi- lote l'ensemble. L'émetteur est constitué ici de deux bran- ches comprenant chacune en série un compteur d'adresses 21,22, une mémoire morte 31,32 et un convertisseur numéri- que-analogique 41,42. Les résistances 51 et 52 et le con- densateur 53 sont prévus respectivement pour permettre de faire la sommation des signaux issus de chacune des bran- chas et pour lisser l'ensemble, le signal obtenu étant ap- pliqué à une borne d'entrée de l'amplificateur 6 dont la borne de sortie 7 est par exemple reliée à un transforma- teur d'isolement, non représenté sur la figure, et dont les bornes de l'enroulement secondaire constituent les bornes de sortie de l'émetteur proprement dit. Dans un exemple de réalisation, l'émetteur a été conçu pour émettre 32 signaux de fréquences différentes sépa- rées les unes des autres de 10 % environ avec une unique horloge à quartz fonctionnant à 12 MHz. Pour obtenir à la sortie un signal continu, il est néces- saire que l'amplitude inscrite dans la première case de la mémoire se raccorde précisément avec celle du signal inscrit dans la dernière case. Il est donc nécessaire d'inscrire pour chacun des signaux un nombre entier de périodes. Si la fréquence minimale des différents si- gnaux à émettre est égale à 3000 Hz environ, il suffit de disposer un diviseur par 16,non représenté sur la figure, à la sortie de l'horloge 1 et d'inscrire les amplitudes du signal dans 250 cases de la mémoire 31 pendant 9 al- ternances, soit d'utiliser 2250 cases, ce qui est aisé puis- que l'on trouve sur le marché des mémoires de 4 K octets et de tels diviseurs. Le compteur d'adresses doit alors être prépositionné pour ne balayer qu'une partie du champ mémoire. Pour que les amplitudes inscrites dans les dif- férentes cases de la mémoire 31 se raccordent entre elles, il est nécessaire de choisir des signaux dont on peut éga- lement inscrire un nombre entier de périodes dans le même nombre de cases. En choisissant une fréquence minimale de 3000 Hz, on peut inscrire 9 périodes dans la mémoire. La fréquence des au- tres signaux est telle que l'on peut inscrire par exemple , 11 et 12 périodes. On choisira alors les fréquences suivantes: 3333,33 Hz, 3666,67 Hz et 4000 Hz dont l'écart moyen est de l'ordre de 10 %. Pour maintenir un tel écart moyen entre les fréquences enregistrées, il est alors né- cessaire de passer à l'octave supérieur (respectivement 6000 Hz, 6666,67 Hz, 7333,33 Hz et 8000 Hz) pour que le nombre de périodes enregistrées pour chacun des signaux soit un nombre entier (respectivement 18,20,22,24). Dans l'exemple de réalisation, les amplitudes échantil- lonnées de 16 signaux de fréquences différentes ont été introduites dans les cases de chacune des mémoires 31 et 32. Avec le même raisonnement, on utilise 3024 cases de la mémoire 32, les fréquences minimales choisies étant 4464,23 Hz, 4960,32 Hz et5456,35 Hz, de manière à ins- crire respectivement 9,10 et Il périodes des signaux dans la mémoire. Il est possible de n'utiliser qu'une seule mémoire dans An tel émetteur, mais du fait que le signal de sortie est généré par échelons, ce dernier manque dans ce cas de définition et il en résulte un mauvais rapport signal/ bruit. Il est donc préférable de limiter le nombre de signaux de fréquences différentes & enregistrer dans cha- que mémoire et de disposer plusieurs branches identiques en parallèle en les reliant à la sortie à un circuit som- mateur analogique. Bien que seul le mode préféré de réalisation de l'inven- tion ait été décrit, il est évident que toute modifica- tion apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. No- tamment, le nombre de branches de l'émetteur décrit n'est pas limitativement fixé à deux. REVENDICATIONS 1) Générateur d'une pluralité de signaux de fréquen- ces différentes, caractérisé en ce qu'il inclut, en com- binaison, une horloge (1)-, un compteur d'adresses (2), une mémoire (3) et un convertisseur analàgique-numérique (4), disposés en série, ladite mémoire (3) étant préala- blement chargée case par case d'un échantillon de l'am- plitude de la somme desdits signaux de fréquences diffé- rentes choisies de telle manière que les cases utilisées de ladite mémoire (3) contiennent un nombre entier de pé- riodes de chacun desdits signaux, ledit compteur (2), qui est piloté par ladite horloge (1) adressant successivement chacune des cases utilisées de ladite mémoire (3), un con- densateur (5) étant connecté à la sortie dudit convertis- seur pour lisser le signal obtenu. 2) Emetteur pour un système de transmission ponctuel- le d'informations dans le-domaine ferroviaire au moyen d'un générateur d'une pluralité de signaux de fréquences différentes, caractérisé en ce qu'il inclut, en combi- naison, une horloge unique (1) et une pluralité de bran- - ches connectées en parallèle, comprenant chacune en sé- rie-un compteur d'adresses (21,22), une mémoire morte (31,32), un convertisseur numérique-analogique (41,42) et une résistance (51,52), branches à la sortie des- quelles est connecté un condensateur de lissage (53) et un amplificateur (6), lesdites mémoires (31,32) étant parallèlement chargées case par case d'un échantillon de l'amplitude de la somme respectivement d'une partie desdits signaux de fréquences différentes choisies de telle manière que les cases utilisées contiennent un nombre entier de périodes de chacun des signaux, chaque compteur (21,22), piloté par ladite horloge (1), adres- sant successivement chacune des cases utilisées de la mémoire de la branche o il est connecté. 3) Emetteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il inclut deux branches. 4) Emetteur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que seize signaux de fréquences différentes sont inscrits dans chacune des-mémoires(31,32).