Brevet FR2635631A1 — publié le 19900223

Grille de commutation L'invention se rapporte au domaine de la transmission de signaux, et plus particulièrement aux grilles de commutation permettant de transmettre sur les y sorties de la grille au plus y signaux choisis parmi ceux appliqués sur les x entrées de cette grille. Classiquement pour la commutation des signaux vidéo, on utilise un ensemble de matrices élémentaires ayant chacune n entrées et y sorties pour réaliser une matrice plus grande à x entrées, x étant supérieur à n, et y sorties, ces matrices élé- mentaires étant connectées en parallèle. Pour cela, les sorties des différentes matrices élémentaires sont couplées aux sorties de la matrice par l'intermédiaire d'un circuit de couplage. Une grille de commutation selon l'art antérieur repré- sentée sur la figure 1 comporte un ensemble de matrices de con- nexion élémentaires, M1, M2...Mk en parallèle, ayant cha- cune n entrées et y sorties, y pouvant être égal à n. Ces en- trées notées E1... En sont couplées aux sorties par des points de croisement dans la matrice élémentaire M1 dont la sélection est effectuée par une commande extérieure C1. De même pour la matrice M2 les entrées En+l.. E2n sont cou- plées aux y sorties par l'intermédiaire des points de croisement sur commande extérieure C2 etc..., et la matrice Mk permet de connecter des entrées Ek(nl)+l...Ex aux y sorties par l'intermédiaire des points de croisement sur commande extérieure Ck. Les sorties des matrices élémentaires M1, M... M sont reliées aux entrées d'un multiplexeur actif ayant k. y entrées et y sorties par exemple. Sur commande externe appli- quée à ce multiplexeur actif (on entend par multiplexeur actif un organe recevant une commande logique, par opposition à la notion de multiplexeur passif évoquée plus loin), y parmi les y. k entrées du multiplexeur sont sélectionnées pour transmis- sion sur les sorties Si...Sy du multiplexeur actif. Par hypothèse, dans une telle grille de commutation, toutes les entrées sont actives, et les connexions dans les matrices ou dans le circuit de couplage sont effectuées suivant des ordres de commande provenant de circuits extérieurs, tant au niveau des matrices qu'au niveau des circuits de couplage réalisés par multiplexage actif. De fait, le multiplexeur actif constitue un deuxième étage de sélection et se comporte comme une matrice élémentaire. L'utilisation d'un tel couplage actif entraîne deux inconvénients qui rendent très difficile la réalisation de gril- les de commutation de grandes dimensions: - tout d'abord il existe une forte diaphotie du fait de la présence de signaux dans tous les éléments de liaison et de multiplexage (la diaphotie est la mesure de la perturbation engendrée sur une sortie par les signaux appliqués sur les en- trées non sélectionnées). L'influence de ce phénomène augmente avec le nombre de matrices élémentaires et la longueur des interconnexions; - la complexité de la commande qui doit prendre en compte deux niveaux de sélection pour réaliser la connexion de chaque couple entrée-sortie: la connexion d'une entrée E de l'une des matrices à une sortie S du multiplexeur actif néces- site la combinaison de deux commandes, l'une appliquée à la matrice ayant parmi ses entrées l'entrée correspondante, et l'autre appliquée au multiplexeur pour la sortie nécessaire, qui doit donc tenir compte de la commande précédente. Les liaisons vidéo actuelles, par exemple dans le cas des connexions par fibres optiques, utilisent de plus en plus des signaux en modulation de fréquence écrêtés, c'est-à-dire ayant l'apparence de signaux à deux états à rapport cyclique variable. Ces signaux dits "PFM" ou 'SPFM" (Pulse Frequency Modulation ou Square Pulse Frequency Modulation) peuvent per- mettre d'utiliser un principe de commutation complètement diffé- rent de ce qui était utilisé jusqu'à présent. L'invention propose une grille de commutation permet- tant d'éviter ces inconvénients et particulièrement applicable à des signaux numériques ou pseudo-numériques notamment aux signaux vidéo "PFM" (Pulse Frequency Modulation) ou "SPFM" (Square Pulse Frequency Modulation) . Selon l'invention une grille de commutation pour au plus x signaux à transmettre sur l'une de y sorties, comportant k matrices de connexions élémentaires ayant chacune n entrées, x étant au plus égal à kn, est caractérisée en ce que, les si- gnaux à transmettre étant des signaux modulés en fréquence transmis sur deux niveaux, la grille de commutation comporte un circuit de couplage entièrement passif (on entend par passif "dépourvu de logique de commande) entre les sorties des matri- ces et les y sorties de la grille, utilisant des circuits logi- ques, la commande de la grille étant effectuée seulement par commande des matrices élémentaires. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description qui suit en référence aux figures annexées. - La figure 1 est le schéma synoptique d'une grille de commutation selon l'art antérieur; - La figure 2 est le schéma d'une grille de commuta- tion suivant l'invention. Suivant l'invention, au lieu de sélectionner une en- trée parmi un ensemble d'entrées toutes actives d'un circuit de couplage actif, il est prévu d'utiliser des circuits de sélec- tion à base de circuits logiques OU, pour peu que, dans l'ensem- ble des entrées de chacun de ces circuits, une seule entrée soit active à la fois. La figure 2 illustre ce nouveau principe de couplage, entièrement passif. On retrouve sur cette figure les mêmes matrices de connexion élémentaires M1, M2.... Mk avec chacune leurs entrées E1... En pour la première, En+1.. E2n pour la seconde, Ek(n-l) 1'. Ex pour la dernière. Mais les sorties de ces matrices élémentaires sont reliées A un ensemble de circuits logiques OU, P1, P2.. Py, un circuit logique OU étant prévu pour chacune des sorties de la grille de commutation, S1, S2...Sy. La connexion entre les matrices élémentaires et les circuits logiques OU est effectuée de la manière suivante: ui.a sortie de chacune des matrices est reliée à chacun des circuits logiques OU. Pour simplifier on a représenté sur la figure 2 un système dans lequel les sorties de mêmes rangs des différentes matrices sont reliées à un même circuit logique OU ayant le rang correspondant: les sorties de rang 1 de chacune des matrices, respectivement all, s21.. Skl sont reliées au circuit logique OU Pl. les sorties de second rang de ces différentes matrices, respectivement sl2, s22, sk2 sont reliées au Sk2 sn circuit logique à porte P2 etc..., les sorties de rang y des différentes matrices respectivement s 1y s2y... ky sont reliées au entrée du circuit logique OU Py. Ces circuits logiques OU sont entièrement passifs: il n'y a pas de commande à cet étage du circuit de sélection l'ensemble des commandes est appliqué seulement aux matrices élémentaires de la façon suivante: comme indiqué ci-dessus chaque circuit logique à porte OU ne peut avoir qu'une entrée active à la fois. Pour qu'une entrée soit reliée à la sortie de l'un des circuits à porte, soit par exemple En à relier à la sortie Sy, toutes les sorties des différentes matrices reliées aux entrées de P sont non actives, c'est-à-dire mises en y niveau O par commande convenable des différentes matrices, à l'exception de la sortie de la matrice M1 dont le point de croisement (n, y) est validé. De la même manière on a représen- té sur la figure un chemin actif en pointillés entre l'entrée E2 et la sortie S1 par validation dans la matrice M1 du point de croisement (2,1), toutes les autres entrées de P1 reliées aux sorties correspondantes des matrices M. étant non actives, c'est-à-dire mises au niveau O. De même, on a supposé que l'entrée Ek(nl) +1 devait être reliée à la sortie S2 pour cela seule la dernière entrée de P2 est active, les au- tres entrées reliées aux sorties correspondantes des matrices Mi étant non actives, c'est-à-dire mises au potentiel 0; le point de croisement (k(n)+2) de la matrice Mk étant validé. Pour que ces entrées correspondantes des circuits logiques OU soient non actives, plusieurs solutions sont possi- bles. Dans un mode de réalisation de l'invention, une des en- trées de chacune des matrices de connexion élémentaire est mise au potentiel neutre, c'est-à-dire au niveau 0, les points de croisement entre cette entrée et les sorties correspondantes étant validés pour que ce potentiel neutre soit appliqué aux entrées non actives des circuits logiques à porte. Dans un autre mode de réalisation, si une ligne de potentiel neutre est prévue à l'intérieur de chacune des matri- ces de connexion élémentaires, les signaux de commande permet- tront d'appliquer ce potentiel neutre aux points de croisement correspondant aux entrées des portes qu'on souhaite inactives. Ainsi, le nombre des entrées de chacun des circuits logiques OU est égal au nombre de matrices de connexion élémentaires de l'étage précédent. Il ressort de la description ci-dessus qu'une telle structure ne nécessite aucune commande au niveau de l'étage de couplage de sortie. De plus il permet une amélioration très sensible de la diaphotie, notamment pour les matrices de grandes tailles, c'est-à-dire ayant un grand nombre d'entrées et/ou un grand nombre de sorties. Ce type de structure s'applique notamment aux systè- mes de reportage vidéo dans lesquels un grand nombre de camé- ras doivent être connectées sur commande à un certain nombre d'enregistreurs-lecteurs magnétiques, mais n'est pas limitée à ce type d'application. De plus le mode de réalisation représenté succinctement sur la figure 2 illustre le cas o l'on a deux étages de sélection, mais l'invention s'applique également à un système qui nécessiterait plus de deux étages de sélection. REVENDICATIONS 1. Grille de commutation pour au plus x signaux à transmettre sur l'une de y sorties, comportant k matrices de connexions élémentaires (M1...Mk) ayant chacune n entrées, x étant au plus égal à kn, caractérisée en ce que, les signaux à transmettre étant des signaux modulés en fréquence transmis sur deux niveaux, la grille de commutation comporte un circuit de couplage entièrement passif entre les sorties des matrices et les y sorties de la grille, utilisant des circuits logiques (P1, P2...' Py), la commande de la grille étant effectuée seulement par commande des matrices élémentaires. 2. Grille de commutation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de couplage comporte des cir- cuits logiques à portes OU, à plusieurs entrées reliées à des sorties correspondantes des matrices, une seule entrée de cha- que porte logique étant active, les autres étant inactives, les matrices de connexion étant commandées à cet effet. 3. Grille de commutation selon la revendication 2, caractérisée en ce que, pour qu'une seule entrée de chaque porte logique soit active à la fois, les sorties de même rang j des différentes matrices sont couplées aux entrées successives d'une même porte. logique P], la sortie Sj de cette porte Pj recevant le signal présent sur l'entrée choisie Ej par validation du point de croisement de la matrice correspondante reliant cette entrée E. à la sortie de la même matrice reliée J à la porte logique correspondante Pj, les autres entrées de la J même porte P. étant reliées à des points de croisement dans les autres matrices portés à un point de potentiel neutre. 4. Grille de commutation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une entrée de chaque matrice est portée au point de potentiel neutre, les entrées non actives des portes logiques étant portées au point de potentiel neutre par valida- tion des points de croisement reliant dans chaque matrice les sorties correspondantes à cette entrée au potentiel neutre. 5. Grille de commutation selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque matrice comporte une ligne de potentiel neutre à laquelle sont reliées, à défaut d'avoir été sélectionnés, les points de croisement de la matrice de façon que les sorties-correspondantes soient non actives.