Brevet FR2563632A2 — publié le 19851031

FR 2563632 A2 19851031 FR 8406597 A 19840426 La présente addition concerne un récepteur pour la réception et le traitement d'une série de signaux, notamment radio-électriques présentant un même écart d'une basse fréquence entre signaux adjacents, notamment des signaux de radio-fréquence -d'un système de radio-navigation tel que le système dit RANA, adapté pour permettre par exploitation des phases des signaux reçus la localisation d'un poste récepteur, comprenant un système d'acquisition et de traitement des signaux reçus agencé pour transposer la série de signaux reçus en une série de signaux de basse fréquence et pour échantillonner le signal composite formé par cette série de signaux de basse fréquence à une fréquence prédéterminée et un système logique adapté pour produire par une opération d'analyse fréquentielle une série de signaux comprenant les mêmes composantesde fréquence que le signal composite et pour établir les phases et, le cas échéant, les amplitudes des signaux produits dans le récepteur par la mise en coopération de ces signaux avec les échantillons obtenus par l'échantillonnage. Un tel récepteur est décrit dans la demande de brevet principal nO 83 08 916 déposée le 30 Mai 1983. La présente invention a pour objectif de proposer un perfectionnement à ce récepteur connu permettant d'obtenir un récepteur de construction robuste, de faible encombrement et d'une grande facilité d'emploi. Pour atteindre ce but, le récepteur selon la présente addition est caractérisé en ce que le système logique comprend une unité de traitement tel qu'un ordinateur ou micro-processeur, qui est adapté pour assurer la coopération et le fonctionnement synchrone des dispositifs du système acquisition et de traitement et du système logique. Selon une caractéristique avantageuse de l'a4.dition le système d'acquisition et de traitement comprend un montage en série de moyens amplificateurs et de moyens mélangeurs, les moyens amplifications comprenant un amplificateur haute fréquence accordé sous l'effet d'une tension de commande automatique de fréquence fournie par le système de logique et les moyens mélangeurs étant commande par des signaux produits par le système logique. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'addition, le récepteur comprend un oscillateur pilote de fréquence nominale qui comporte des moyens tels qu'un potentiomètre permettant un réglage gros par ajustement de la fréquence centrale et des moyens adaptés pour assurer un réglage fin de la fréquence par signal de commande issu du système logique, le signal de pilote de l'oscillateur étant transmis au système logique. Selon une autre caractéristique avantageuse de 1' addition , l'unité de traitement ou de calcul du système logique comprend un compteur diviseur interne de fréquence, adapté pour produire à partir du signal pilote précité un signal de sortie permettant la production par division de fréquence des signaux de référence nécessaire au cadencement des opérations effectuées par le système d'acquisition et de traitement. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de 1' addition , l'unité de traitement ou de calcul est reliée par un bus de donnée bidirectionnel à un convertisseur analogique-numeriaue destiné à transmettre à l'unité de traitement les mesures des phases et d'amplitude des signaux de réception et à un circuit adapté au transfert des données programmées de fréquences de réception et pour la commande des tensions de contrôle automatique de gain destinées au moyens amplificateurs du système d'acquisition et d'asservissement de l'oscillateur pilote ainsi que pour la réception de signaux d'interruption destinés à cadencer le programme du récepteur. Selon encore une autre caractéristique, le circuit de transfert et de commande est relié par un bus à un compteur programmable dont il règle le taux de division de frequence de manière à créer la fréquence nécessaire pour aligner le récepteur subséquement sur les différentes fréquences du système de radio-navigation. L'addition sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement aux cours de la description explicative qui va suivre faite en référence auxdessim schematices annexés donnés unique ment à titre d'exemple illustrant un seul mode de réalisation de l'invention, et dans lequel - la figure 1 donne le schéma bloc d'un système acquisition et de traitement de la présente addition, et - la figure 2 illustre sous forme d'un schéma bloc le système logique dfun récepteur selon l'addition. On décrira tout d'abord le système d'acquisition et de traitement des signaux de radio-fréuence d'un système de radio-navigation tel que le système dit RANA émettant des fréquences dans la gamme de 285 à 420kiiohertz. Bien entendu ces valeurs ne sont données à titre d'exemple sans que le récepteur selon l'addition soit limité à ces valeurs. Pour faciliter la compréhension de la description, on indiquera ci-après les valeurs de fréquence spécifique des différentes. composantes du récepteur. En se reportant à la figure 1, on constate que les signaux reçus par une antenne (1) sonttransmis par un transformateur d'isolement 2 à un amplificateur haute fréquence 3 qui est susceptible d'entre accordé à des fréquences entre 280 et 420 kilo Hertz sous l'effet d'une tension de commande automatique de fréquence T1 obtenue à partir d'un signal de référence de 2 kiloHertz F1 et d'un signal d'asservissement de 2 kilo Hertz F2 fourni par le système logique, par l'intermédiaire d'un comparateur de phase et de fréquence 4. Le gain de llamplificateur 3 est réglable par une tensionde commande automatique de gain T2 qui est produite par un amplificateur intégrateur 5 à partir d'un signal logique F3 issu du système logique.Un premier mélangeur 6 est disposé en aval de l'amplificateur haute fréquence 3. Il est destiné à transposer le signal qu'il reçoit à une fréquence de 59,6 kilo Hertz Ce mélangeur est commandé par un signal F4 produit par division par 10 de la fréquence F5 produite par un oscillateur local 8 sous l'effet de la tension T1 de commande automatique de fréquence. Le signal de sortie de 59,6 kiloHertz du mélangeur 6 est transmis par un amplificateur moyenne fréquence 9, qui est également commandé par la tension T2 de commande automatique de gain, à un second mélangeur 10 adapté pour transposer le signal reçu à une fréquence de 4,5kiloHertz. Ce mélangeur est commandé par un signal F6 de 64kiloHertz issu du système logique. Un amplificateur moyenne fréquence il transmet le signal de sortie du mélangeur 10 à un troisième mélangeur 12 commandé par un signal logique de 4 kilo Hertz F7 provenant du système logique. Un filtre à bande étroite 14, accordé à 400 Hertz transmet le signal séquentieldu système RANA à un échantilloneur 15. Un filtre 16 à bande large de 440 à 560 Hertz transmet les basses fréquences à la sortie du mélangeur 12 obtenues à partir des fréquences permanentes du système RANA à un échantillonneur 17. Les deux échantillonneurs 15 et 16 sont commandés par des impulsions F8 de 500 Hertz et F9 de 400 Hertz, issues du système logique.Les échantillonneurs fournissent alternativement à travers un amplificateur 18 au système logique les signaux de mesures SM obtenus par le traitement de transposition et d'échantillonnage, auquel les signaux de radiofréquence reçus par l'antenne 1 ont été soumis. La figure 1 montre encore que le récepteur selon l'addition comporte un oscillateur pilote de fréquence nominale 19 par exemple de 4096 kiloHertz, qui est destiné à fournir au système logique le signal pilote ou d'horloge F10 après amplification par un amplificateur 20. A l'oscillateur 19 est associé un dispositif de réglage comprenant un potentiomètre 22 permettant un ajustement de la fréquence centrale de l'oscillateur. Ce potentiomètre constitue un moyen de reglage gros. La fréquence centrale est affinée par un signal de commande F11 issu du système logique. Ce signal est amplifié par un amplificateur de commande 21 ayant un rôle intégrateur et transmis à l'oscillateur 19 et au potentiomètre 22. La résistance de sortie règle la plage d'action du signal de commande sur la fréquence pilote à environ + ou - 6 Hertz. On décrira ci-après le système logique en se raportant à la figure 2 qui présente le schéma bloc ou synoptique de ce système logique. On trouve sur la partie gauche tous les signaux de fonctionnement destinés à être transmis au système d'acquisition et de traitement représenté à la figure 1 et les signaux provenant du système d'acquisition et destinés au système logique. Ce système comprend un micro-processeur 24 qui est relié par un bus de données 25 bidirectionnel à un convertisseur analogique-numérique 26 duquel il reçoit les signaux de mesure SM des phases et d'amplitude des signaux de réception et à un circuit 27 pour le transfert des données programmées de fréquences de réception par un bus 28 à un compteur programmable 29 et pour générer la tension F3 de commande automatique du gain et du signal d'asservissement F11 pour l'oscillateur pilote 19. Le micro processeur 24 est également relié par le bus 25 à un dispositif mémoire programme 30, à un dispositif mémoire de données 31 du type RAM, à un dispositif clavier et d'affichage 32 et un dispositif de sortie numérique 33. Les circuits 26, 27, 30 à 33 sont habituellement adressables par l'intermédiaire d'un codeur d'adresses 34 relie par un bus 35 au micro-processeur 24. Le micro-processeur 24 comprend un compteur diviseur interne des fréquences qui est adapté pour produire un signal F12 qui présente dans le récepteur ici donné à titre d'exemple une fréquence de 1024kiloHertz. Le signal F12 est appliqué à une série de 3 compteurs diviseurs 36, 37, 38 destinés à effectuer une division par respectivement 256,8 et 10 pour fournir les signaux de référence nécessaires au cadencement des opérations d'acquisition et de filtrage à effectuer par le système selon la figure 1. Ainsi le compteur diviseur par 256 qui porte la référence 36, produit à sa sortie le signal F7 de 4kiloHertz qui est appliqué à travers une porte 39 u mélangeur 12. Le compteur diviseur 37 qui effectue une division par 8 produit le signal de référence F1 de 2 kilo Hertz qui sera appliqué au comparateur 4 destiné à produire la tension de commande automatique de fréquence pour l'amplificateur haute fréquence 3. Ce signal F1 est également transmis au diviseur 38 qui produit deux signaux F14 et F15 de respectivement 400 Hertz et 200 Hertz.Le compteur diviseur 37 engendre en outre un signal F16 de 500 Hertz. Les signaux F14 et F16 parviennent chacun à une bascule 40, 41 destinée à produire respectivement les impulsions d'échantillonnage F9 et F8 pour les échantillonneurs 15, 16 du système d'acquisition et de traitement. Les signaux F8 et F9 constituent égale- ment les signaux d'interruption destinés à cadencer le programme du récepteur et sont appliqués à cette fin au circuit 27. Le signal F15 de 200 Hertz constitue un signal de référence destiné à synchroniser un diviseur par 10 43 qui a pour fonction de produire à partir du signal F5 fourni par l'oscillateur local 8 le signal F4 qui est applique au mélangeur 6.Le signal F5 est également reçu par le compteur programmable 28 dont le taux de division est réglé par le circuit 27 de manière à produire le signal d'asservissement F2 dans le but d' aligner le récepteur suscessivement sur les différentes frequences RANA émises dans la gamme de 285 à 420kiloHertz. Concernant le fonctionnement du récepteur qui vient d'etre décrit à titre d'exemple, celui-ci est decrit de façon détaillée dans la demande de brevet principal NO 83 08 916. On transforme les signaux radio-électriquesreçus en une série de signaux de basse fréquence dont chacune constitue une harmonique ou un multiple de la fréquence d'écartement de signaux radio-électrique adjacents par une transposition appropriee à l'aide des mélangeurs 6, 10 et 11 dont les fréquences de commande sont choisies en conséquence.Le signal composite forme par la superposition des signaux de basse frequence ainsi obtenu est échantillonné par les échantillonneurs 15 et 17 .Le signal de mesure SM ainsi obtenu est transmis à l'unité de calcul c'est-à-dire au convertisseur 26 et au micro-processeur 24. L'unité centrale produit localement une série de signaux de plus basse fréquence, qui comporte les mêmes composantes de la série que l'on a échantillonnée et détermine les valeurs des signaux locaux par corrélation avec les échantillons. Les différentes opérations que l'unité de traitement exécute à cette fin sont décries de façon détaillée dans la demande de brevet principale. Dans le cas de la présente addition il importait principalement de décrire la nature des signaux de commande et de cadencement qui sont nécessaires au fonctionnement du système d'acquisition-et de traitement selon la figure 1 et du système logique objet de la figure 2. La nature et les caractéristiques essentielles de ces signaux ressort de façon évidente de la description des deux systèmes, qui vient d'être faite. Il est à noter que les valeurs des fréquences n'ont été données qu'à titre d'exemple. Ces valeurs peuvent être différentes et sont bien entendu fonction des signaux de radio-fréquence destinés à être reçus et traités par le récepteur selon l'addition. R E V E N D I C A T I O N S 1. Récepteur pour la réception et le traitement d'une série de signaux notamment radio-électriques présentant un même écart d'une basse fréquence entre signaux adjacents, notamment des signaux de radiofréquence d'un systeme de radio-navigation tel que le système dit RANA, adapté pour permettre par exploitation des phases des signaux reçus, la localisation d'un poste récepteur et comprenant un systeme d'acquisition et de traitement des signaux reçus, qui est agencé pour transformer la série des signaux reçus en une série de signaux de basse fréquence et pour échantillonner le signal composite formé par cette série de signaux de basse fréquence, à une fréquence prédéterminée, et un système logique adapté pour produire par une opération d'analyse fréquentielle une série de signaux comprenant les mêmes composantes de fréquence que le signal composite et pour établir les phases et, le cas échéant, les amplitudes ds signaux produits dans le récepteur par une mise en corrélation de ces signaux avec les échantillons obtenus par l'échantillonnage selon la revendication 6 de la demande de brevet principal nO 83 08 916, caractérisé en ce que le système logique comprend une unité de traitement telle qu'un ordinateur ou un micro-processeur (24), qui est adapté pour assurer la coopération et le fonctionnement synchrone des dispositifs constitutifs du système d'acquisition et de traitement et du système logique. 2. Récepteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'acquisition et de traitement comprend un montage en série de moyens amplificateurs (3, 9, 11) et de moyens mélangeurs (6, 10, 12), les moyens amplificateurs comportant un amplificateur haute fréquence (3) accordé sous l'effet d'une tension T1 de commande automatique de fréquences, issuedu système logique, et les moyens mélangeurs étant commandés par des signaux F4, F6, F7 produits par le système logique. 3. Récepteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système d'acquisition et de traitement comprend un premier montage en série d'un filtre à bande étroite (14)et d'un échantillonneur (15) et un deuxième montage en série d'un filtre (16) à bande large et d'un deuxième échantillonneur (17), les deux montages étant montés en parallèle en aval du dispositif mélangeur. 4. Récepteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un oscillateur pilote de fréquence nominale (19), pour'iu de moens tels qu'un potentiomètre (22) permettant un réglage gros de la fréquence centrale et de moyens assurant un réglage fin par un signal de commandes F11 issu du système logique, le signal pilote F10 de l'oscillateur (19) étant appliqué à l'unité de traitement (24) du système logique. 5. Récepteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de traitement (24) comprend un compteur diviseur interne de fréquence, adapté pour produire à partir du signal pilote F10 un signal de sortie F12 permettant la production par division de fréquence des signaux de référence F6, F1, F14, F15 = F16, F17 nécessaires au cadencement des opérations de filtrage et d'acquisition. 6. Récepteur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'unité de traitement (24) est reliée par un bus de donnéesbidirectionnel (25) à un convertisseur analogique-numérique (26) duquel il reçoit les signaux de mesure des phases et d'am plitude SM des signaux reçus par le récepteur et à un circuit adapté pour assurer le transfert des donnees programmées des signaux reçus et pour la production d'une tension T2 de commande automatique du gain des moyens amplificateurs (3), et du signal F11 d'asservissement de l'oscillateur pilote, le circuit (27) recevant aussi des signaux d'interruption qui cadencent le programme du récepteur. 7. Récepteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de transfert et de commande (27) est relié par un bus (28) à un compteur programmable (29) dont il règle le taux de division de manière à créer la fréquence nécessaire pour aligner le récepteur successivement sur les différents signaux reçus. 8. Récepteur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'unité de traitement (24) est reliée à un codeur d'adresses (34) pour l'adressage habituel d'un dispositif mémoire programme (30), d'un dispositif mémoire de données (31), d'un dispositif clavier et d'affichage (32) d'un dispositif de sortie numérique (33), du convertisseur analogique numérique (26) et du circuit de transfert et de commande (27).