Brevet FR2582460A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne un dispositif générateur de signaux périodiques à fréquence variable. Elle concerne également une application particulière d'un tel dispositif générateur de signaux périodiques à un dispositif de brouillage. Dans les équipements électroniques modernes comme par exemple les dispositifs de brouillage, il est fréquent d'utiliser des générateurs permettant une excursion en fréquence sur une plage déterminée. Ces générateurs de signaux périodiques à fréquence variable sont commandés par un circuit permettant une modulation de fréquence selon une loi de variation quelconque; généralement, cette loi de modulation est du type en dents de scie ou en toit assurant une variation linéaire de la fréquence sur tout le domaine de fréquence considéré. Ces générateurs de signaux périodiques à fréquence variable sont souvent utilisés pour tester la bande passante de certains équipements. Si l'on considère le spectre en fréquence de ce signal périodique à fréquence variable issu de l'oscillateur, on observe un ensemble de raies, dont chacune est éloignée de la suivante d'un intervalle de fréquence correspondant à la fréquence de la loi de modulation en fréquence. Pour une loi de modulation de fréquence périodique et de forme quelconque, on constate en général que ces raies sont de même amplitude sur un domaine de fréquence correspondant au domaine d'excursion de l'oscillateur. Dans le cas particulier d'une lpi de modulation de fréquence en toit, certaines des raies, dans le spectre de fréquence, sont très fortement atténuées. Cet inconvénient peut devenir très gênant par exemple dans l'étude de la fonction de transfert d'un appareil. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Un dispositif générateur de signaux périodiques à fréquence variable selon l'invention, plus particulièrement utilisé dans les dispositifs de brouillage, comporte un oscillateur à fréquence variable, un circuit de commande de la fréquence de cet oscillateur permettant d'obtenir en sortie un balayage en fréquence selon une loi périodique en toit de période T, et un circuit de modulation de phase permettant de faire varier la phase du signal de sortie de l'oscillateur selon une loi périodique de période TO. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention, apparartront dans la description qui suit, donnée à l'aide des figures qui représentent: - la figure 1, une loi de modulation de fréquence en toit centrée sur la fréquence Fo moyenne de l'oscillateur; - la figure 2, la loi de variat'n de phase associée à cette loi de modulation de fréquence en toit; - la figure 3, le spectre en fréquence d'un signal modulé selon une loi de modulation de fréquence en toit; - la figure 4, un exemple de raies obtenues dans le spectre de fréquence dune modulation de fréquence en toit; - la figure 5, un exemple de loi de modulation de phase appliquée à la sortie de l'oscillateur à fréquence variable; - la figure 6, le spectre en fréquence de l'oscillateur modulé en fréquence après application de la loi de modulation dû phase.;. - - - - - la figure 7, le bloc diagramme général du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente une loi de modulation de fréquence en toit. Sur cette figure, on a représenté la variation. de fréquence en fonction' du temps t. FO0 représente la fréquence centrale de l'oscillateur, X F l'excursion totale en fréquence avec cette loi de modulation en toit, à T la demi-période de cette loi de modulation de fréquence en toit. - La figure 2 montre la loi de phase 0 (t) associée à cette loi de modulation de fréquence de la figure 1. Cette loi est périodique et chaque demi-période de cette loi de durée AT est représentée par un fragment de parabole. L'écart maximal de phase par rapport à la phase 0 i de référence de la fréquence FO centrale de l'oscillateur est donné par:T F. 2T. La figure 3 montre l'enveloppe du spectre de fréquence d'un tel oscillateur modulé selon une loi de variation de fréquence en toit. On constate sur cette figure que l'atténuation des composantes de fréquence en dehors de l'intervalle de largeur AF est très importante. La figure 4 montre un exemple de ce spectre de fréquence sur lequel sont représentées les raies le composant, avec leurs amplitudes normalisées. On constate que certaines des raies à l'intérieur de l'intervalle A F sont très fortement atténuées; par exemple, dans certains cas, on peut obtenir des raies- qui sont atténuées de plus de trentedécibels par rapport à la raie centrale. Le but de la présente invention consiste en l'uniformisation du spectre de fréquence à l'intérieur de l'intervalle A F. Afin que l'uniformisation soit effective et que la largeur spectrale du spectre initial soit sensiblement conservée, le spectre servant à la convolution devra présenter deux qualités: 1) Etre à bande relativement étroite, mais cependant suffisante pour éliminer les trous dans le spectre de fréquence initial; 2) Ne pas présenter lui-même de trous conduisant après convolution, à des trous dans le spectre résultant supérieurs à la limite finale admise. Le spectre utilisé pour réaliser cette convolution pourra donc être un spectre continu ou un spectre de raies si celles-ci sont suffisamment rapprochées. Cette convolution spectrale ne doit, bien entendu, pas modifier l'énergie du signal issu de l'oscillateur. Ceci conduit à un signal dont le module est égal à 1 sur tout le spectre de fréquence. Ainsi, le spectre servant à cette convolution devra correspondre à une modulation de phase (produit temporel par un terme d'amplitude 1). Le résultat de la convolution spectrale envisagée est doncun spectre de largeur sensiblement égale à celle du spectre initial mais uniformisée. La figure 5 montre un exemple de modulation de phase dont on a représenté ici l'équivalent spectral en fréquence. On utilise ici un spectre de fréquence centré à fréquence nulle dont on suppose les raies plus resserrées que celles correspondant au signal issu de l'oscillateur. Ceci signifie que la période de répétition de la loi de modulation de phase est supérieure à la période de répétition de la loi de modulation de fréquence en toit de l'oscillateur. - La figure 6 montre le résultat de la convolution du spectre de fréquence montré à la figure 4, avec celui de la figure 5 représentant la loi de modulation de phase. Sur cette figure, on constate que les raies atténuées ont disparu et que le spectre de fréquence présente un nombre de raies plus élevé dont la largeur correspond à celle de la loi de modulation de phase utilisée. La largeur du spectre de fréquence ainsi obtenu varie peu par rapport à celui du signal issu de l'oscillateur. Cette loi de modulation de phase peut donc être a priori quelconque, la seule contrainte étant qu'elle soit périodique et que sa période soit de préférence supérieure à la période de la loi de modulation de fréquence du signal de l'oscillateur. On pourra en particulier utiliser soit une modulation de phase continue selon une loi périodique quelconque, soit une modulation de phase quantifiée. On pourra dans ce cas utiliser par exemple une modulation de phase par 0 ou iT exclusivement selon une séquence périodique; ce cas particulier non limitatif présente l'avantage d'une réalisation pratique simple. La figure 7 montre le bloc diagramme général du dispositif selon l'invention. Il comporte un oscillateur 1 commandable en fréquence, un circuit 2 de commande de la fréquence de cet oscillateur 1 connecté à sa borne de commande, un circuit de modulation de phase 3 connecté entre la sortie de l'oscillateur 1 et la borne d'utilisation S, ce circuit de modulation de phase 3 recevant un signal de synchro- nisation issu du circuit de commande 2 de la fréquence de l'oscillateur 1. Selon un exemple non limitatif de réalisation, le circuit de modulation de phase 3 comporte un circuit 4 permettant de générer les impulsions de synchronisation à partir du circuit de commande 2 de la fréquence de l'oscillateur 1, un circuit 5 de détection de ces impulsions de synchronisation, ce circuit étant connecté entre le circuit 4 d'élaboration des impulsions de synchronisation et un circuit 6 de modulation de phase proprement dit. Dans le cas d'une modulation de fréquence en toit générée par le circuit 2 de commande de fréquence de P'oscillateur 1, le circuit 4 correspond simplement à une double dérivation du signal de modulation de fréquence. On obtient ainsi une série d'impulsions synchronisée avec la période de modulation de fréquence. Ces impulsions de synchronisation détectées par le circuit 5 permettent de commander la loi de modulation de phase générée dans le circuit 6 de modulation de phase. Ce circuit 6 de modulation de phase peut être conçu de façon à générer soit une loi de modulation de phase continue en synchronisme avec la loi de modulation de fréquence, soit une loi de modulation de phase correspondant à une quantification de la phase du signal issu de l'oscillateur 1. Dans le cas d'une loi de modulation de phase périodique pour laquelle la phase ne peut prendre que des valeurs quantifiées, on pourra par exemple pour le circuit 6 de modulation de phase, disposer une mémoire dans laquelle seront stockées les différentes valeurs de phase nécessaires pour une période de la loi de modulation de phase; chaque impulsion de synchronisation permet alors de répéter cette loi de modulation de phase en extrayant les valeurs successives de phase de la mémoire et en les appliquant aux bornes de commande d'un déphaseur programmable. Dans les dispositifs de brouillage, un générateur de signaux périodiques à fréquence variable dont la phase est modulée comme décrit précédemment, peut disposer d'un spectre de fréquence quasi continu si la période de la loi de modulation de phase est grande; ceci est un avantage considérable pour ce type d'équipement. On a ainsi décrit un dispositif générateur de signaux périodiques à fréquence variable dont le spectre en fréquence est uniforme sur l'ensemble de la bande passante. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur de signaux périodiques à fréquence variable plus particu- lièrement utilisé dans les dispositifs de brouillage comportant un oscillateur à fréquence variable (1) et un circuit de commande (2) de la fréquence de cet oscillateur (1) permettant d'obtenir à la sortie de l'oscillateur (1) un balayage en fréquence selon une loi périodique en toit de période T, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de modulation de la phase (3) permettant de faire varier la phase du signal de sortie de l'oscillateur (1) selon une loi périodique de période TO. 2. Dispositif générateur de signaux périodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la période TO est supérieure ou égale à la période T. 3. Dispositif de signaux périodiques selon la revendication 2, caractérisé en ce que la période TO est un multiple de la période T. 4. Dispositif générateur de signaux périodiques selon les revendications 1 et 3, caractérisé ence que le signal de période TO est synchronisé par rapport au signal de période T. 5. Dispositif générateur de signaux périodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la loi de modulation de la phase est obtenue par une suite périodique quantifiée de valeurs de phase. 6. Dispositif générateur de signaux périodiques selon la revendication 5, caractérisé en ce que les valeurs quantifiées de la phase ne comportent que des valeurs de phase égales à 0 ou à -W. 7. Dispositif générateur de signaux périodiques selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le circuit de modulation de phase (3) comporte un circuit (4) connecté au circuit de commande de fréquence (2) et délivrant des impulsions de synchronisation à chaque période de balayage en fréquence de l'oscillateur (1), ce circuit (4) étant connecté à un circuit (6) de modulation de phase, modifiant la phase du signal de sortie de l'oscillateur (1) selon une loi périodique prédéterminée synchronisée avec le signal de balayage en fréquence de l'oscilateur (1). 8. Dispositif de brouillage caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif générateur de signaux périodiques selon l'une quelconque des revendications précédentes.