Brevet FR2577367A1 — publié le 19860814

La présente invention concerne un dispositif de communication radioélectrique embarqué, pour ia liaison en full-duplex avec un radiotéléphone connecté au réseau téléphonique commuté par l'intermédiaire d'une interface. On connais déjà des dispositifs radioélectriques embarqués permettant de joindre par téléphone un abonné du réseau téléphonique à partir d'un poste émetteur-récepteur mobile. Celui-ci comprend couramment un pupitre possédant entre autres les fonctions usuelles de numérotation et de prise de ligne, ainsi qu'un émetteur-récepteur radio pour la transmission en full-duplex de la communication téléphonique par voie hertzienne. Cet émetteur-récepteur radio communique avec un homologue fixe, calé sur la même fréquence porteuse que lui, et relié au moyen d'une interface adéquate, au réseau téléphonique commuté. Les dispositifs radiotéléphoniques connus dans l'état actuel de la technique possèdent un certain nombre d'inconvénients, liés à la nature des informations transmissibles. En effet, ces dispositifs sont limités à un usage très conventionnel du réseau téléphonique, c'est-à-dire à la transmission de la parole, à l'exclusion de toute transmission en full-duplex, d'informations numériques entre un terminal d'ordinateur ou autre, et un utilisateur connecté au réseau téléphonique. De ce fait, les radiotéléphones connus dans l'état actuel de la technique se cantonnent à des applications relativement limitées, telles que les téléphones installés à bord d'une voiture ou d'un autre mobile et utilisés pour la transmission de la parole. Un des buts de la présente invention est donc de proposer un dispositif de communication radiotéléphonique permettant à un terminal numérique embarqué de communiquer par voie radiotéléphonique et en full-duplex avec un terminal numérique fixe connecté au réseau téléphonique par l'intermédiaire d'une interface appropriée, ce terminal numérique embarqué pouvant être de toute nature : terminal personnel individuel, télécopieur, chaîne d'acquisition de données, base de données, etc..., ce qui a l'avantage d'élargir considérablement le champ d'applications du radiotéléphone. A cet effet, I'invention concerne un dispositif de communication radioélectrique embarqué pour la liaison en full-duplex avec un radiotéléphone connecté au réseau téléphonique commuté par l'intermédiaire d'une interface, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, des moyens d'émission et de réception radiotéléphoniques, des moyens de conversion analogique-numérique et numérique-analogique des informations à émettre et/ou à recevoir, et des moyens d'interfaçage entre lesdits moyens d'émission et de réception radiotéléphoniques et lesdits moyens de conversion analogique-numérique et numérique-analogique. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique des éléments composant le dispositif de communication radioélectrique embarqué conforme à l'invention - la figure 2 est une vue détaillée d'une partie du dispositif de communication conforme à l'invention, correspondant aux moyens d'interfaçage entre un terminal numérique et un radiotéléphone embarqués. On se réfère à la figure 1. Le dispositif de communication 1 comporte en combinaison plusieurs sous-ensembles électroniques intégrés ou non dans un même boitier, à savoir notamment un récepteur radio 2, un émetteur radio 3, un circuit duplexeur 4, une interface 5, un terminal numérique 6 connecté à un modem 7, des fils de liaison 8, 9, 10, 11, une antenne 12 et un combiné téléphonique 13. Le dispositif de communication 1 conforme à l'invention étant embarqué, c'est-à-dire déconnecté de toute liaison filaire avec le réseau téléphonique terrestre, la liaison entre celui-ci et le dispositif de communication 1 se fait par voie radioélectrique. A cet effet, le dispositif de communication 1 communique avec un émetteur-récepteur radio connecté au réseau téléphonique terrestre (non représenté) par l'intermédiaire de porteuses haute fréquence modulées par un signal basse fréquence compatible avec la bande passante des lignes téléphoniques. De ce fait, le dispositif de communication 1 comporte une antenne 12 servant simultanément à l'émission de signaux radios du dispositif de communication 1 vers un récepteur connecté via une interface appropriée au réseau téléphonique terrestre, et à la réception, par le dispositif de communication 1, des signaux radios provenant d'un émetteur connecté audit réseau téléphonique terrestre. Le dispositif de communication 1 comporte également un circuit duplexeur 4 connu en soi permettant d'aiguiller, diune part, le signal radio capté par l'antenne 12 vers le récepteur radio 2, et, d'autre part, le signal radio émis par l'émetteur 3 vers l'antenne 12 pour l'émission. De cette façon, le récepteur 2 démodule le signal radio qui lui arrive par la liaison 11, et fournit à sa sortie sur la liaison 8 un signal basse fréquence correspondant au signal téléphonique initial émis à partir du réseau téléphonique terrestre. De la même façon, la liaison étant établie en full-duplex, émetteur 3 reçoit sur son entrée, par l'intermédiaire d'une liaison 9, un signal modulant basse fréquence, et émet sur sa sortie un signal constitué par une porteuse haute fréquence modulée par ledit signal basse fréquence. Ce signal modulé est transmis à l'antenne 12 par l'intermédiaire d'une liaison 10. Dans l'état actuel de la technique, les liaisons 8 et 9 véhiculent uniquement les signaux phoniques de la parole et sont connectées à un combiné téléphonique, réalisant ainsi un radiotéléphone classique. Cependant, le dispositif de communication 1 conforme à la présente in vention comporte en outre un terminal numérique 6, notamment un terminal d'ordinateur pour le traitement numérique ou le stockage d'informations, des moyens de conversion numérique-analogique et analogiquenumérique constitués par un modem 7 et des moyens d'interfaçage entre ledit modem 7 et l'émetteur-récepteur radio (2, 3). De ce fait, le dispositif de communication 1 permet de transmettre en full-duplex, et par voie hertzienne, des informations numériques entre un terminal numérique 6, notamment un terminal personnel informatique ou un terminal connecté à une banque de données ou autres, et un terminal connecté au réseau téléphonique terrestre. Bien entendu, ce terminal numérique connecté au reseau terrestre, et avec lequel le dialogue en fullduplex est établi, peut être un dispositif analogue au dispositif de la présente invention, relié au réseau commuté par voie hertzienne. Dans ce cas, le réseau commuté sert en fait de relais entre les deux dispositifs embarqués. Le modem 7 utilisé peut être de tout type compatible avec la cadence des transmissions numériques par ligne téléphonique non spécialisée. Il doit donc fonctionner à une vitesse de transmission non supérieure selon la largeur des canaux utilisés, à 1200 ou 2400 bits/seconde. Lorsque le dispositif 1 de communication conforme à l'invention est en émission, le terminal numérique 6 fournit des informations sous forme numérique au modem 7. Celui-ci convertit ces informations numériques en un signal apte à être injecté à l'émetteur 3, c'est-à-dire par exemple, en un signal analogique modulé selon deux fréquences obtenues par glissement par rapport à une fréquence initiale, et dont l'une correspond à un "0 logique", l'autre correspondant à un "1 logique" (modulation FSK). A l'inverse, lorsque le dispositif de communication 1 est en réception, le récepteur 2 fournit au modem 7 un signal analogique de fréquence compatible avec les lignes téléphoniques (300 à 2600 Herz ou 3000 Herz selon la norme utilisée) et modulé également selon deux fréquences selon le principe de la modulation FSK. Puis, le modem 7 reconvertit ce signal analogique modulé FSK, en un signal numérique destiné au terminal numérique 6. Cependant, comme le dispositif de communication 1 fonctionne en fullduplex, L'émission d'informations du modem 7 vers l'émetteur 3 et la réception d'informations en provenance du récepteur 8 par le même modem 7 sont simultanées. De ce fait, les signaux d'émission et de réception circulant entre le modem 7 et respectivement l'émetteur 3 et le récepteur 2 sont de fréquences distinctes, I'une étant voisine de 1200 Herz, L'autre de 2400 Herz par exemple. Ces signaux transitent à travers des moyens d'interfaçage, constitués dans une réalisation préférentielle de la présente invention, par une interface 5. Cette interface 5 permet de distribuer simultanément les signaux émis par le modem 7 vers l'entrée basse fréquence de l'émetteur 3, d'une part, et les signaux émis à partir de la sortie basse fréquence du récepteur 2 vers le modem 7, d'autre part. De cette façon se trouve assurée la liaison en full-duplex entre le modem 7 et les moyens d'émission et de réception radiotéléphoniques constitués par l'émetteur 3 et le récepteur 2, et ceci sans qu'il y ait de diaphonie entre la sortie du récepteur 2 et l'entrée de l'émetteur 3, c'est-à-dire qu'on réalise une isolation entre l'émetteur et le récepteur. On se réfère à la figure 2. Dans un mode de réalisation particulièrement simple et économique, l'in- terface 5 du dispositif de communication 1 conforme à l'invention est basée sur le principe d'un gyrateur, et permet d'obtenir une isolation de plus de 40dB entre la sortie du récepteur 2 et l'entrée de l'émetteur 3. De ce fait, un éventuel rebouclage entre le récepteur 2 et l'émetteur 3 est évité. En dehors des'plots d'alimentation 15 et de masse 16, I'interface 5 comporte une entrée de réception 17 connectée à la sortie du récepteur 2 par l'intermédiaire de la liaison 8, une sortie d'émission 18 connectée à l'entrée de l'éme1:teur 3 par l'intermédiaire de la liaison 9, ainsi qu'une connexion bidirectionnelle 19 pour la liaison en full-duplex avec le modem 7. Dans un mode de réalisation préférentiel, I'interface 5 comporte en outre un circuit d'atténuation du signal transitant de l'entrée réception 17 vers la sortie émission 1 8 et un circuit d'amplification du signal transitant, via la ligne 19, du modem 7 vers la sortie émission 18. Ce circuit assurant cette atténuation d'une part et cette amplification d'autre part est notamment constitué par un amplificateur opérationnel 21 monté en gyrateur et attaqué en mode commun. Par ailleurs, I'interface 5 comporte un autre amplificateur opérationnel 20 ou tout autre circuit assurant l'amplification du signal transitant de l'entrée réception 17 vers le modem 7 via la ligne 19. A cet effet, I'amplificateur opérationnel 20 reçoit sur son entrée inverseuse 22 le signal basse fréquence disponible sur l'entrée de réception 17 de l'interface 5 et issu du récepteur 2, et dont le niveau est ajustable grâce à un potentiomètre 23, au niveau requis par le récepteur. L'amplificateur opérationnel 20 reçoit en outre un niveau de polarisation constant, correspondant à une fraction déterminée de la tension d'alimentation et injectée sur l'entrée non inverseuse 24. Le signal disponible en sortie de l'amplificateur opérationnel 20 est divisé en deux composantes, qui attaquent respectivement à travers les résistances (24, 25) et 26, les entrées inverseuse 27 et non inverseuse 28 de l'amplificateur opérationnel 21. Du fait de cette attaque en mode commun, donc à faible gain, cet amplificateur opérationnel 21 ne délivre en sortie émission 18 qu'un signal de très faible niveau, ce qui permet d'obtenir l'isolation désirée de plus de 40dB entre l'entrée réception 17 de l'interface 5 et sa sortie émission 1 8. Par contre, le signal basse fréquence modulé FSK est prélevé entre les résistances 24 et 25 pour alimenter par l'intermédiaire du transformateur 29 la ligne 19 connectée au modem 7. Ce mode de fonctionnement assure par conséquent la transmission du signal analogique modulé FSK, du récepteur 2 vers le modem 7. Pour la transmission dans l'autre sens, à savoir du modem 7 vers l'émetteur 3, via l'interface 5, le signal analogique FSK émis par le modem 7 sur la ligne 1 9 est transmis par l'intermédiaire du transformateur 29 sur L'entrée inverseuse 27 de l'amplificateur opérationnel 21. Celui-ci assure l'amplification du signal et sa transmission vers la sortie émission 18 de l'interface 5 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 30 servant à ajuster le niveau de sortie du signal au niveau requis par l'émetteur 3. II est à noter que le transformateur 29 précité procure également une isolation galvanique entre le circuit de l'interface 5 et la ligne 19. La présence de l'interface 5 décrite précédemment rend possible la liaison en full-duplex entre un modem 7 et un radiotéléphone, en communication par voie hertzienne avec un poste du réseau téléphonique terrestre, ou avec un autre dispositif embarqué, via le réseau commuté. Bien entendu, le dispositif embarqué conforme à l'invention peut toujours servir de radiotéléphone classique transmettant la parole. Il suffit à cet effet de le munir d'un commutateur pour relier l'émetteur-récepteur 2, 3 soit avec le combiné 13 (figure 1), soit avec le modem 7 via l'interface 5. De ce fait, le dispositif de communication 1 selon l'invention possède un vaste champ d'applications, en fonction à la fois du type de terminal numérique 6 connecté au modem 7 (télécopieur, banque de données, etc...), et du type de porteur du système embarqué (navire, avion, etc...). Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de structures et dé composants uti lisés, ou de combinaisons de ces éléments, sans pour autant s'éloigner du cadre et de l'esprit de la présente invention. Revendications 1. Dispositif de communication radioélectrique embarqué, pour la liaison en full-duplex avec un radiotéléphone connecté au réseau téléphonique commuté par l'intermédiaire d'une interface, caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison, des moyens d'émission (3) et de réception (2) radiotéléphoniques, des moyens de conversion analogique-numérique et numériqueanalogique (7) des informations à émettre etlou à recevoir, et des moyens d'interfaçage (5) entre lesdits moyens d'émission (3) et de réception (2) radiotéléphoniques et lesdits moyens de conversion analogique-numérique et numérique-analogique ( 7) . 2. Dispositif de- communication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'émission et de réception radiotéléphoniques sont constitués par un émetteur radio et un récepteur radio reliés par l'intermédiaire d'un circuit duplexeur (4) à une même antenne (12) assurant l'émission et la réception en full-duplex. 3. Dispositif de communication selon la revendication f, caractérisé par le fait que lesdits moyens de conversion numérique-analogique et analogique-numérique des informations à émettre et/ou à recevoir sont constitués par un modem (7) connecté, d'une part, auxdits moyens d'interfaçage et, d'autre part, à un terminal numérique (6) d'une unité de traitement numérique et/ou de stockage des informations. 4. Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'interfaçage sont constitués par une interface (5) assurant simultanément l'aiguillage de la sortie basse fréquence du récepteur (2) vers l'entrée analogique du modem (7), et l'aiguillage de la sortie analogique du modem (7) vers l'entrée basse fréquence de l'émetteur (3), I'isolation entre les signaux électriques basse fréquence de sortie du récepteur (2) et d'entrée de l'émetteur (3) étant supérieure à 40dB. 5. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que ladite interface (5) comporte un gyrateur. 6. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que ladite interface (5) comporte une entrée de réception (17) du signal analogique basse fréquence issu du récepteur (2), une sortie émission (t8) du signal analogique basse fréquence destiné à l'émetteur (3), et une ligne (19) bidirectionnelle reliée au modem (7). 7. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 6, caracté risé par le fait que ladite interface (5) comporte simultanément un circuit d'atténuation du signal transitant de l'entrée réception (17) vers la sortie émission (18) et un circuit d'amplification du signal transitant, via la li gne(19), du modem (7) vers la sortie émission (18), ledit circuit d'atténuation et d'amplification étant constitué par un amplificateur opérationnel (21) monté en gyrateur et attaqué en mode commun. 8. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que ladite interface (5) comporte un circuit d'amplification du signal transitant de l'entrée réception (17) vers le modem (7), via la ligne (1 9), ledit circuit d'amplification étant constitué par un amplificateur opérationnel (20). 9. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des éléments de réglage des niveaux des signaux requis par l'émetteur (2) et le récepteur (3), constitués par un potentiomètre (23) connecté à l'entrée de réception (17) et un potentiomètre (30) connecté à la sortie émission (18). 10. Dispositif de communication selon les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que les circuits de l'interface (5) sont galvaniquement isolés de la ligne (19) par l'intermédiaire d'un transformateur (29).