Brevet FR2611334A1 — publié le 19880826

La présente invention concerne un dispositif pour la transmission simultanée entre un émetteur et au moins un récepteur dans une bande de fréquences prédéterminées d'un signal électromagnétique analogique modulé portant une première information et pouvant occuper toute la bande et d'un signal numérique ou analogique portant une deuxième information. L'invention concerne en particulier un dispositif du type comportant au niveau de l'émetteur entre une source fournissant le signal analogique et l'émetteur un dispositif sommateur recevant en plus du signal analogique un signal à une fréquence prédéterminée F produit par un générateur dont la marche et l'arrêt sont commandés en fonction des états du signal à transmettre par l'intermédiaire d'un codeur recevant le signal numérique produit par une interface de commande, et au niveau du récepteur un détecteur détectant les signaux à ladite fréquence F et un décodeur restituant à partir de ces signaux le signal transmis contenant ladite deuxième information. De tels dispositifs sont connus et utilisés en particulier pour transmettre entre un émetteur et récepteur de radiodiffusion des informations numériques nécessaires à la gestion automatique du récepteur. Ces dispositifs sont également utilisés dans des réseaux de radiodiffusion comprenant un émetteur principal et une série de stations locales recevant le programme de ltémet- teur principal et le renvoyant sur leur émetteur local à destination des auditeurs d'une région donnée. La liaison entre l'émetteur principal et les stations locales est réalisée par satellite ou par lignes téléphoniques spécialisées. Dans ces deux cas on observe deux difficultés majeures: les ordres numériques et les signaux analogiques c'est à dire le programme proprement dit, doivent être transmis par un même support pour conserver le synchronisme établi par l'émetteur principal et pour ne pas augmenter démesurément le coût de l'exploitation du réseau. De plus les règlementations internationales en matière de radiodiffusion n'autorisent que l'utilisation d'une bande de fréquence limitée actuellement comprise entre 40Hz et 15kHz. On est donc amené à mélanger les signaux analogiques porteurs du programme et les signaux numériques transmettant les ordres pour la gestion du récepteur ou réémetteur local. Les dispositifs connus du type évoqué ci-dessus utilisent actuellement pour résoudre ces difficultés les caractéristiques actuelles des moyens de transmission qui offrent une bande de fréquences plus large que ladite bande autorisée par la règlémentation internationale. Ils utilisent par exemple des sous porteuses modulées à 25Hz (USA) ou à 16,5kHz (France) ou encore une combinaison de fréquences réparties entre 16kHz et 18kHz qui véhiculent les signaux de commande de gestion. I1 apparaît aujourd'hui que dans un prochain avenir les moyens de transmission, satellite ou lignes téléphoniques, interdiront toute transmission de signaux qui ne sont pas inscrits rigoureusement dans la bande de fréquences autorisées de 40Hz à 15kHz. L'utilisation d'une fréquence sousporteuse suivant la technique antérieure n'est dans ce cas plus envisageable pour des raisons de qualité d'écoute pour les auditeurs des stations locales. La présente invention a pour objet de concevoir un dispositif de transmission dudit type pouvant travailler dans une bande de fréquences prédéterminées sans perturber d'une manière sensible la transmission des signaux analogiques. Le dispositif selon la présente invention comporte de plus au niveau de l'émetteur entre la source du signal analogique et ledit sommateur un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est inférieure à ladite fréquence, un premier circuit de commutation permettant de mettre en circuit et hors circuit ledit filtre, un deuxième circuit de commutation inserré entre ledit générateur et ledit sommateur, un circuit de commande piloté par ladite interface de commande et qui commande en synchronisme ledit premier et ledit deuxième circuit de commutation de sorte que le filtre n'est mis en circuit et le géné rateur n'est relié à l'entrée du sommateur que pendant la durée de la transmission dudit signal numérique fourni par l'interface de commande. Suivant un mode de réalisation préféré le dispositif selon l'invention comporte au niveau du récepteur un filtre passe-bas présentant les mêmes caractéristiques d'atté nuation que ledit filtre de l'émetteur, un troisième circuit de commutation permettant de mettre sélectivement en circuit ce filtre entre l'antenne et le circuit d'utilisation du signal analogique du récepteur, et un circuit de temporisation et de commande commandant ledit circuit de commutation et qui est piloté par le signal de sortie du détecteur de fréquence F de sorte que le circuit n'est activé que lorsque le signal détecté par le détecteur dépasse une durée prédéterminée. De préférence la fréquence de coupure dudit filtre est située dans la partie haute de la bande de fréquence prédéterminée pouvant être occupée par ledit signal analogique. Lorsque le dispositif selon l'invention est destiné à la radiodiffusion dans une bande de fréquences comprises entre environ 40Hz et environ 15kHz, on prévoit selon l'invention que la fréquence des signaux produits par ledit générateur de l'émetteur est d'environ 14kHz, la fréquence de coupure du filtre de l'émetteur étant située à environ 12kHz. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention la courbe de réponse dudit filtre de l'émetteur est telle qu'on obtient à la fréquence du signal dudit générateur une atténuation du signal filtré de 50dB. De plus selon l'invention le temps de temporisation du circuit de commande et de temporisation du récepteur est de l'ordre de 15 à 50 millisecondes. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description, qui va suivre, et en se reférant au dessin annexé, montrant à titre d'exemple un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Ce dessin est un schéma bloc montrant les deux parties émetteur-récepteur d'un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Le dessin montre très schématiquement un émetteur(E) et un récepteur (R) pour la transmission d'un programme de radiodiffusion en modulation de fréquence et en particulier par l'intermédiaire d'un satellite de télcommunication. Dans ce cas le signal transmis entre l'émetteur (E) et le récepteur (R) est un signal analogique dont le spectre doit s'inscrire rigoureusement dans une bande passante autorisée qui est actuellement la bande de 40Hz à 15000Hz. Dans la partie émetteur (E) on voit une source (1) fournissant un signal électromagnétique modulé destiné à reproduire le son et communément désigné comme signal audio. Cette source peut être constituée par la sortie finale d'un studio de radiodiffusion ou encore simplement par la sortie d'un lecteur de bandes magnétiques audio. Entre cette source (1) et l'antenne (10) de l'émetteur (E) est inserrée la partie émetteur du dispositif selon l'invention comportant une série de circuits (2 à 9) décrits ci-dessous. Les circuits comprennent un filtre passe-bas (2) à travers lequel peut être envoyé le signal de sortie de la source (1). Dans l'application particulière visée ici le filtre présente une fréquence de coupure de 12kHz et est conçue pour produire une atténuation entrainant une réduction de 50dB à la fréquence de 14kHz, fréquence porteuse du signal binaire à transmettre comme décrit ci-après : le filtre (2) peut être mis en circuit à l'aide d'un premier circuit de commutation (3) qui provoque dans une première position le passage du signal de sortie de la source (1) à travers le filtre (2) et dans une deuxième position représentée ici le passage de ce signal directement à sa sortie. Le circuit de commutation (3) est commandé par un circuit de commande logique (4) qui est lui-même activé ou mis au repos par une interface de commande (7) qui constitue également la source de signaux binaires pour un modulateur binaire ou codeur (5). Le signal de sortie du modulateur (5)est appliqué à un générateur d'une fréquence porteuse (6) qui produit une fréquence prédéterminée qui est dans le cas de l'application à la radiodiffusion d'environ 14kHz. Cette fréquence s'est avérée particulièrement avantageuse car elle évite toute détérioration de l'écoute au niveau du récepteur (R). Grâce au signal de modulation provenant du codeur (5) le générateur (6)est exité ou en repos en fonction de l'état 1 ou 0 de l'information provenant de l'interface de commande (7). Le signal de sortie du générateur(6) est appliqué à travers un deuxième circuit de commutation(8) à l'une des entrées d'un sommateur(9) dont l'autre entrée est reliée à la sortie dudit premier circuit de commutation(3). Le sommateur(9) est destiné à combiner ces deux signaux et fournit un signal mélangé appliqué à l'antenne(10) de l'émetteur. Le deuxième circuit de commutation(8) est également commandé par le circuit de commande(4) et ceci en synchronisme avec ledit premier circuit de commutation(3). De cette manière on assure que lorque le circuit de commutation(3) se trouve dans sa position active (non représentée ici) dans laquelle le signal audio provenant de la source(l) traverse le filtre(2), le deuxième circuit de commutation(8) est fermé et le signal de sortie du générateur(6) est appliqué au sommateur(9). Au niveau du récepteur(R) on voit à la figure annexée l'antenne(10') du récepteur et des circuits(ll à 15)for- mant la partie de réception du dispositif selon l'invention. Ces circuits comprennent un détecteur(ll) constitué d'un filtre centré sur la fréquence du générateur(6) de l'émetteur (E) et un filtre passe-bas(12) du même type que le filtre(2) de l'émetteur. Le signal provenant de l'antenne (10') est appliqué aux entrées de ces deux filtres (11 et 12). Le signal provenant de l'antenne (10') peut être envoyé sélectivement à travers le filtre (12) ou directement à l'utilisation du signal audio(S) grâce à un troisième circuit de commutation (13) de la même structure que le circuit de commutation (3) de l'émetteur (E). Le circuit de commutation (13) est commandé par le signal de sortie du filtre ou détecteur (11)à travers un circuit de temporisation (14). Le signal de sortie du détecteur (11) est également envoyé à l'entrée d'un décodeur (15) qui restitue l'information binaire transmise pour l'appliquer à un circuit d'utilisation convenable (16). Le dispositif selon l'invention décrit et représenté ici fonctionne de la manière suivante : lorsque le dispositif se trouve au repos, les circuits de commutation (3, 8 et 13) s'étendent dans les positions représentées à la figure annexée. Le signal modulé provenant de la source (1)de l'émetteur (E) est alors envoyé directement à travers le circuit de commutation (3) et le sommateur (9) à l'antenne (10) de l'émetteur. Le sommateur (9) est dans cette position coupé du qdnérateur(6). Au niveau du récepteur (R) le signal provenant de l'antenne (10') passe directement à travers le circuit de commutation (13) à l'utilisation (S) sans traverser le filtre (12).La présence dans le signal modulé provenant de la source (1) de l'émetteur de signaux temporaires à la fréquence du générateur (6) est détectée par le détecteur (11), mais ne se traduit pas par un déclenchement du circuit de commutation (13) grâce au circuit de temporisation (14). Ce dernier ne déclenche le circuit de commutation (13) que lorsque le signal à la fréquence du générateur (6) dépasse une durée prédéterminée supérieure statistiquement à la durée des signaux à cette fréquence contenus normalement dans les signaux provenant de la source (1). Cette durée peut varier suivant le type de modulation et de transmission utilisé. Dans la présente application le choix de la fréquence de 14kHz pour le générateur (6) est particulièrement avantageux car cette fréquence est relativement peu occupée par les signaux audio provenant de la source (1) de l'émetteur (E). Pour déclencher le dispositif selon l'invention on active par des moyens de commande manuels, semi-automatiques ou automatiques l'interface de commande (7). Cette interface assure alors deux fonctions. Elle envoie au codeur (5) les informations logiques sous forme de signaux binaires à transmettre et elle envoie au circuit de commande (4) des signaux de commande l'activant pour une durée de transmission prédéterminée. Le circuit de commande (4) active par conséquence les deux circuits de commutation (3 et 8). Le signal provenant de la source (1) traverse maintenant le filtre passebas (2) qui atténue ainsi ce signal à la fréquence du générateur (6) et la sortie de ce dernier est reliée à la deuxième entrée du sommateur (9). Le codeur (S) active et arrête le générateur (6) en fonction des états logiques 1 et 0 du signal qu'il reçoit de l'interface de commande (7). A la sortie du générateur(6) on obtient ainsi une séquence de trains d'ondes et d'absences de signaux correspondant à l'information logique à transmettre. Au niveau du récepteur le détecteur (11) détecte les signaux provenant du générateur (6) et déclenche par conséquence par l'intermédiaire du circuit de temporisation (14) le troisième circuit de commutation (13). Le signal de réception est alors envoyé à travers le filtre (12) à l'utilisation (S). En même temps les signaux à la fréquence du générateur (6) sont appliqués au décodeur (15) qui restitue les informations logiques initialement fournies par l'interface de commande (7) et les transmet au circuit d'utilisation(16). Dans l'application préférée du dispositif selon l'invention aux réseaux de radiodiffusion les signaux de sortie du décodeur (15) sont utilisés pour piloter le dispositif d'émission locale du récepteur et/ou pour séparer le réémetteur local de la tête de pont du réseau pour le relier à une source d'émission locale. Mais on peut également transmettre à l'aide du dispositif selon l'invention des instructions nécessaires à la gestion technique et administrative du réémetteur-récepteur local. La mention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus mais on peut y apporter de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple la deuxième information peut être également transmise sous forme d'un signal analogique. Mais dans ce cas le nombre d'informations pouvant être transmis dans un temps donné est plus réduit que dans le cas où la deuxième information est transmise sous forme d'un signal numérique. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la transmission simultanée entre un émetteur et au moins un récepteur dans une bande de fréquences prédéterminée d'un signal électromagnétique analogique modulé portant une première information et pouvant occuper toute la bande et d'un signal numérique ou analogique portant une deuxième information, du type comportant au niveau de l'émetteur entre une source fournissant le signal analogique et l'émetteur un dispositif sommateur recevant en plus du signal analogique un signal à une fréquence prédéterminée F produit par un générateur dont la marche et l'arrêt sont commandés en fonction des états du signal à transmettre par l'intermédiaire d'un codeur recevant le signal numérique produit par une interface de commande, et au niveau du récepteur un détecteur détectant les signaux à ladite fréquence F et un décodeur restituant à partir de ces signaux le signal transmis contenant ladite deuxième information, caractérisé en ce qu'il comporte de plus au niveau de l'émetteur (E) entre la source du signal analogique (1) et ledit sommateur(9) un filtre passe-bas (2) dont la fréquence de coupure est inférieure à ladite fréquence (F), un premier circuit de commutation (3) permettant de mettre en circuit et hors circuit ledit filtre (2), un deuxième circuit de commutation (8) inserré entre ledit générateur (6) et ledit sommateur (9), un circuit de commande (4) piloté par ladite interface de commande (7) et qui commande en synchronisme ledit premier et ledit deuxième circuit de commutation de sorte que le filtre (2) n'est mis en circuit et le générateur (6) n'est relié à l'entrée du sommateur que pendant la durée de la-transmission dudit signal numérique fourni par l'interface de commande (7). 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au niveau du récepteur (R) un filtre passe-bas (12) présentant les mêmes caractéristiques d'atténuation que ledit filtre (2) de l'émetteur (E), un troisième circuit de commutation (13) permettant de mettre sélective ment en circuit ce filtre (13) entre l'antenne (10') et le circuit d'utilisation (S) du signal analogique du récepteur (R), et un circuit de temporisation et de commande (14) commandant ledit circuit de commutation (13) et qui est piloté par le signal de sortie du détecteur de fréquence F (11) de sorte que le circuit (13) n'est activé que lorsque le signal détecté par le détecteur (11) dépasse une durée prédéterminee. 3) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence de coupure dudit filtre (2) est située dans la partie haute de la bande de fréquence prédéterminée pouvant être occupée par ledit signal analogique. 4) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, destiné en particulier à la radiodiffusion dans une bande de fréquences de l'ordre de 40Hz à 15kHz, caractérisé en ce que la fréquence des signaux produits par ledit générateur (6) de l'émetteur (E) est d'environ 14kHz, la fréquence de coupure du filtre (2) de l'émetteur (E) étant située à environ 12kHz. 5) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la courbe de réponse dudit filtre (2) de l'émetteur (E) est telle qu'on obtient à la fréquence du signal dudit générateur (6) une atténuation du signal filtré de 50dB. 6) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le temps de temporisation du circuit de commande et de temporisation (14) du récepteur est de l'ordre de 15 à 50 millisecondes.