Brevet FR2644023A1 — publié le 19900907

Dispositif pour recombiner une information émise par un émetteur à saut de fréquence ". L'invention concerne un dispositif pour la recombinaison d'une information émise à des fré- quences d'émission variant rapidement par un émetteur à saut de fréquence, l'information étant émise selon un programme de commutation non connu du récepteur. Dans la technique des informations, pour utiliser l'écoute non autorisée d'une information, on utilise des émetteurs à saut de fréquence qui émettent l'information avec des fréquences d'émission variant rapidement selon un schéma de fréquence qui n'est connu que par le récepteur autorisé (US-A 4 023 103). Si le schéma de fréquence de l'émission à saut de fréquence n'est pas connu, on ne peut exploiter une information qu'en maintenant à disposition un émetteur particulier pour chaque canal de fréquence utilisé par l'émetteur à saut de fréquence; cela se traduirait par une mise en oeuvre de moyens inacceptable, ou encore il faudrait qu'à l'aide d'un récepteur de surveillance, approprié, on observe en permanence la bande de fréquence occupée par l'émetteur à saut de fréquence de manière analogue à un analyseur de spectre; en fonction des données de sortie du récepteur de surveillance, il faudrait les transmettre par l'intermédiaire d'un circuit d'exploita- tion approprié à un récepteur d'écoute associé à chaque émission à saut de fréquence en mettant ce récepteur à la fréquence d'émission instantanée, utilisée. Si l'émetteur à saut de fréquence travaille à une fréquence de saut plus élevée, le temps mort du système compris entre l'observation de la bande de fréquence et l'exploi- tation et l'émission des données de sortie y compris le temps de mise en oeuvre du récepteur d'écoute peut être supérieur à plus de 50 % au temps de séjour respectif de l'émetteur à saut de fréquence, ce qui ne permet plus d'exploiter et de recombiner de manière utilisable l'émission à saut de fréquence. La présente invention a pour but de créer un dispositif simple et de recombinaison d'une émission à saut de fréquence évitant cet inconvénient et permettant malgré le temps mort du système de recombiner pratiquement sans trou l'information émise, bien que le programme de commutation de l'émetteur ne soit pas connu à la réception. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé par un récepteur de recherche FFT numérique qui exploite de façon cyclique la bande de fréquence occupée par l'émet- teur à saut de fréquence, au moins un récepteur d'écoute qui est susceptible d'être commuté par le récepteur de recherche FFT sur la fréquence d'émission utilisée res- pectivement de manière momentanée de l'émetteur à saut de fréquence et une mémoire numérique dans laquelle on enregistre de manière intermédiaire le flux de données de sortie, sous forme numérique provenant du convertis- seur analogique/numérique fonctionnant de manière perma- nente du récepteur de recherche FFT et dont le flux de données de sortie, temporisé est appliqué à l'entrée du récepteur d'écoute. Des caractéristiques avantageuses de l'invention sont énoncées dans la description. Le dispositif selon l'invention a pour point de départ le fait qu'à l'aide d'un récepteur de recherche, numérique fonctionnant selon le principe de la transformation de Fourier, rapide (transformation de Fourier rapide appelée en abrégé FFT) permet de sur- veiller une bande de fréquence relativement large en un temps très court et permet également de déterminer très rapidement par un processeur de détection rapide, approprié, les fréquences suivant lesquelles un émetteur à saut de fréquence, déterminé émet successivement une information. Un tel récepteur numérique FFT permet qu'après avoir déterminé la fréquence d'émission utilisée, respective, de commuter le récepteur d'écoute, proprement dit de manière correspondante, rapide sur cette fréquence d'émission. Le temps nécessaire à la détermination de la fréquence d'émission instantanée et à la commutation consécutive du récepteur d'écoute est perdu comme temps mort du système pour l'exploitation de l'information. Pour cette raison, selon l'invention, il est prévu une mise en mémoire intermédiaire du signal d'entrée du récepteur de surveillance de façon que le signal d'entrée appliqué initialement soit pleinement disponible après le temps mort du système et puisse être exploité de manière correspondante. Selon l'invention, une partie de la structure du récepteur de recherche FFT est utili- sée pour la mise en mémoire de ce signal d'entrée initial, à savoir le chemin de traitement du signal allant Jusqu'au convertisseur analogique/numérique du récepteur de recher- che FFT, numérique; cette partie du circuit convertit le signal d'entrée analogique en un flux de données de sortie, numérique. On peut utiliser une mémoire numérique simple pour la mise en oeuvre intermédiaire du signal d'entrée, ce qui simplifie considérablement la structure d'ensemble du dispositif. Lorsqu'on utilise des récep- teurs d'écoute analogiques, il suffit seulement de convertir en retour le flux de données de sortie de la mémoire intermédiaire, numérique par un simple conver- tisseur numérique/analogique, supplémentaire pour obtenir un signal analogique retardé par rapport au signal d'en- trée initial et qui peut alors être exploité complètement dans le récepteur d'écoute. Si comme récepteurs d'écoute, on utilise des récepteurs numériques dans lesquels on effectue de manière numérique l'ensemble du traitement de fréquence et l'exploitation, on peut supprimer évi- demment ce convertisseur numérique/analogique supplémen- taire et dans ce cas la sortie de la mémoire intermédiaire, numérique est reliée directement à l'entrée numérique du récepteur d'écoute numérique. Le temps de mise en mémoire dans la mémoire intermédiaire numérique est avantageuse- ment exactement égal au temps mort de l'ensemble du sys- tème c'est-à-dire qu'il est égal au temps nécessaire à l'émetteur de recherche FFT pour rechercher la bande de fréquence et déterminer la fréquence d'émission respec- tivement utilisée par l'émetteur à saut de fréquence y compris le temps nécessaire pour qu'en fonction du récep- teur de recherche FFT, on règle le récepteur d'écoute correspondant sur la fréquence ainsi déterminée. De cette cette manière, aucune partie de l'information ne se perd, car à l'entrée du récepteur d'écoute lorsque celui-ci commute sur la nouvelle fréquence d'émission, on a le signal d'entrée correspondant, retardé qui est disponible pour l'exploitation à partir de son début. Si le temps de séjour de l'émetteur à saut de fréquence (durée d'une information émise sur une fréquence d'émission) est inférieur à la durée du cycle du système qui est nécessaire pour générer un jeu complet de données de sortie dans le récepteur de recherche FFT, on arrive nécessairement à des trous dans le signal recombiné. Même si le temps de séjour de l'émetteur à saut de fréquence est supérieur ou est égal à la durée du cycle du système, on a des trous. Ceux-ci peuvent être évités suivant un développement de l'inven- tion en ce que de manière simple la capacité de la mémoire numérique est augmentée de façon à correspondre à une durée complète de cycle du système et en associant au récepteur d'écoute un circuit logique supplémentaire. Cela permet une recombinaison sans trou d'une émission à saut de fréquence. L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés schémati- quement aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de prin- cipe du montage de recombinaison. - la figure 2 montre un développement selon l'invention du récepteur d'écoute. - la figure 3- montre des chronogram- mes. - la figure 4 montre un schéma d'un récepteur à deux voies. La figure I montre le schéma de principe d'un montage selon l'invention pour la recombi- naison d'une information envoyée par un émetteur à saut de fréquence avec des fréquences d'émission variant rapidement, information reçue par une antenne 1 et exploi- tée de manière numérique par un récepteur de recherche FFT 2. Ce récepteur de recherche FFT 2 se compose d'une partie de réception 3 qui convertit l'ensemble de la bande de fréquence, large occupée par l'émetteur à saut de fréquence en une fréquence intermédiaire appropriée. Ce signal d'entrée qui est tout d'abord encore analogi- que est converti par un convertisseur analogique/numéri- que 4, aval de manière connue en un flux numérique de données de sortie, qui est exploité dans un processeur FFT 5 comportant un processeur de détection 6. La com- mande du convertisseur analogique-numérique 4 ainsi que du processeur FFT 5 se fait par un générateur de cadence 7. Le récepteur de recherche FFT 2 détermine de manière connue comme un analyseur de fréquence pendant la durée d'une fenêtre d'observation, déterminée, l'occupation instantanée de la fréquence dans la bande de fréquence occupée par l'émetteur à-saut de fréquence; cela signi- fie que partant des données de réception numériques, il détermine la position de la fréquence que présentait l'émetteur à saut de fréquence dans un temps de cycle prédéterminé du système au cours duquel a été fourni un Jeu complet de données par le convertisseur analogique/ numérique 4. La vitesse de récepteur de recherche FFT est choisie pour que le temps de cycle du système compris entre la génération de deux Jeux complets de données de sortie soit inférieur au temps de séjour de l'émetteur à saut de fréquence. Le convertisseur analogique/numéri- que 4 est en permanence en fonctionnement bien que pour l'exploitation FFT proprement dite, on n'utilise qu'une partie de l'ensemble du temps de cycle du système, dispo- nible et il fournit ainsi en permanence les signaux numé- ques correspondant aux signaux d'entrée. Le processeur FFT 5 n'exploite qu'une partie des jeux de données ainsi générés en permanence; cela signifie que le processeur ne copie que les Jeux de données qui lui sont nécessai- res à partir de l'ensemble du flux des données. Le flux de données de sortie, numérique, permanent du convertis- seur 4 est inscrit dans une mémoire numérique 8 qui pré- sente une structure FIFO et est réalisée par exemple comme registre à décalage. Le signal de sortie numérique retardé dans la mémoire 8 est appliqué par la mémoire 8 à un convertisseur numérique/analogique 9 qui partant du flux numérique de données génère de nouveau un signal analogique correspondant au signal analogique d'entrée initial; ce signal est appliqué à l'entrée d'un récep- teur d'écoute 10 dans lequel se poursuit l'exploitation de ce signal analogique. Le dispositif de réglage de fréquen- ce de ce récepteur d'écoute 10 est commandé par l'inter- médiaire du processeur de détection 6. La mémoire numéri- que 8 et le convertisseur 9 sont commandés par le généra- teur de cadence 7 de façon que l'organisation de la mémoire 8 se fasse en synchronisme de cadence avec les cycles de conversion analogiques/numériques du convertis- seur 4. Le temps de mémoire TS de la mémoire numérique 8 est choisi dans l'exemple représenté pour correspondre au temps mort de l'ensemble du système y compris le temps de mise à l'état du récepteur d'écoute 10. Pour l'exploitation spectrale, on détecte les données d'entrée à l'aide d'une fréquence de détection dans le convertis- seur analogique/numérique 4, fréquence qui est supérieure au double de la largeur de bande de la plage de fréquence à surveiller (théorème de Nyquist). Si ainsi le convertis- seur analogique/numérique 4 est en permanence en fonction- nement, son flux de données de sortie, numérique reçoit également les mêmes informations que les signaux analogi- ques d'entrée à l'exception de la torsion et à l'excep- tion du bruit de quantification qui dépendent de la lar- geur des mots et des caractéristiques de linéarisation du convertisseur. La largeur des mots de la mémoire numé- rique 8 est choisie égale ou supérieure à la largeur des mots du convertisseur analogique/numérique 4. Le signal enregistré de manière intermédiaire est ainsi conservé sans être faussé par la mise en mémoire intermédiaire quelle que soit la durée de cette mise en mémoire inter- médiaire. Le récepteur de recherche FFT déter- mine de manière cyclique suivant un temps de cycle de système déterminé, la fréquence instantanée à laquelle l'émetteur à saut de fréquence émet précisément une information. Commandé par le récepteur de recherche FFT, le récepteur d'écoute 10 est accordé sur cette fréquence instantanée. Après le temps mort déterminé par le système et comprenant le temps de mise à l'état du récepteur d'écoute 10, la temporisation dans la mémoire intermédiai- re 8 fournit alors après commutation de la fréquence du récepteur 10, à son entrée, simultanément le signal d'en- trée d'origine, si bien que la mise en mémoire intermé- diaire ne fait rien perdre de l'information reçue du signal d'entrée. Ainsi, une information émise par le procédé de saut de fréquence peut être en pratique reçue sans trou et être exploitée. Le principe selon l'invention peut s'utiliser non seulement dans un récepteur de recherche FFT 2 à une seule voie dans le sens de l'exemple de réalisation de la figure I mais de la même manière dans le cas d'un récepteur FFT à deux ou plusieurs voies de réception comme ceux utilisés par exemple comme récep- teurs radiogoniométriques à mono-impulsion. Dans le cas d'un tel montage récepteur à plusieurs voies, les don- nées numériques d'une ou de toutes les voies de réception peuvent également être mises en mémoire intermédiaire de manière séparée et être appliquées de manière séparée aux récepteurs d'écoute. La commutation des récepteurs d'écoute se fait alors avec sélection supplémentaire de la voie de réception qui fournit le niveau de signal maximum à la fréquence de réception souhaitée. La figure 4 montre un exemple de réalisation possible pour cela. La figure 2 montre un développement de l'invention pour le récepteur d'écoute 10. Le récep- teur d'écoute représenté à la figure 2 comprend deux mémoires de fréquence 12 et 13 qui peuvent être réglées en alternance suivant le processeur 6 sur les fréquences d'émission réglées de manière fixe sur les temps de cycle de systèmes successifs de l'émetteur à saut de fréquence. Ces mémoires de fréquence 12 et 13 sont reliées à la voie de réception 15 proprement dite par un commutateur électronique 14 et peuvent être appliquées sélectivement comme fréquences de combinaison au récep- teur. En plus, il est prévu un détecteur de signal 16 qui permet de déterminer si la fréquence de réception réglée instantanément fournit un signal de réception ou non. Ce détecteur de signal est relié à un circuit logique 17 propre à la réception, circuit qui commande à son tour le commutateur 14. Le commutateur de fréquence 14 est dimensionné de manière à commuter le récepteur d'écoute avec un temps mort qui soit petit par rapport à la durée du cycle du système, entre les deux fréquences mises en mémoire, et qui sont contenues dans les mémoi- res de fréquence 12 et 13. Cela peut se réaliser par exemple à l'aide d'un oscillateur PING-PONG, comme cela est connu. La mémoire intermédiaire 8 selon la figure 1 voit son temps prolongé d'un temps de cycle de système supplémentaire T (temps d'enregistrement total = temps mort total du système + TS) lorsqu'on utilise un récepteur d'écoute selon la figure 2. Egalement lorsque le temps de séjour TH de l'émetteur à saut de fréquence est supérieur à la durée du cycle du système T5, il y a des trous du fait que les cycles de saut de l'émetteur à saut de fréquence et les cycles de mesure du récepteur FFT sont asynchrones entre eux. Ces trous sont particulièrement importants lorsque le temps de séjour TH est quelque peu supérieur au temps de cycle T5 du système. Cela provient du fait que l'émetteur à saut de fréquence change sa fréquence au cours d'un grand nombre de cycles de réception pen- dant la période de réception, sans que le récepteur d'écoute ne puisse suivre pendant ce temps l'émetteur à saut de fréquence. On peut éviter cet effet si le récepteur de recherche FFT est en avance sur le récepteur d'écoute d'un cycle total du système et si le temps de mise en oeuvre intermédiaire est prolongé de ce temps de cycle du système, car alors le récepteur de recherche FFT enregistre par avance le saut de fréquence suivant en précédant le récepteur d'écoute. La mise en mémoire se fait ainsi chaque fois dans Ies mémoires de fréquence 12, 13 avec l'information de fréquence plus ancienne, car à cet instant de la mise en mémoire, il n'est pas utilisé pour définir la fréquence du récepteur d'écoute. La fréquence qui est occupée par l'émetteur à saut de fréquence après le saut suivant est ainsi déjà connue par avance par le récepteur d'écoute et celui-ci passe de l'état de récepteur non autorisé à l'état de récepteur autorisé si en plus l'instant du changement de fréquence est connu. Celui-ci coincide avec la disparition de l'émetteur à la fréquence instan- tanée reçue. Pour exploiter cette information, on a le détecteur de signal 16 supplémentaire et-le.circuit logi- que 17 qui commande le commutateur d'oscillateur 14. L'ensemble 14, 16, 17 est dimensionné de façon qu'à la disparition de l'émission observée, le récepteur d'écou- te 10 soit commuté sur la nouvelle fréquence déjà mise en mémoire avec un temps mort qui est faible par rapport à la durée du cycle du système. La commutation du récep- teur d'écoute entre les deux fréquences mises en mémoire est assurée par le circuit logique 17 appliquant les critères suivants: soit: - le signal de réception est présent pendant tout le cycle du système; alors le récepteur d'écoute est commuté au début d'un nouveau cycle du système, ou encore: - le signal de réception disparait pendant le cycle du système, puis le récepteur d'écoute commute à l'instant de la disparition du signal de réception sur la fré- quence enregistrée en dernier lieu et interdit la com- mutation ou la fréquence au début du cycle de système suivant. Le chronogramme de la figure 3 mon- tre le déroulement pour le cas TS/TH = 5/6. La tempori- sation de base pour court-circuiter l'opération FFT et de détection n'a pas été reprise dans le diagramme pour une raison de simplification. Le récepteur de recherche FFT détermine chaque fois à la fin d'un cycle complet du système de durée TS, la fréquence instantanée de l'émet- teur à saut de fréquence aux instants to, tl, t2 etc. C'est ainsi que par exemple à l'ins- tant to, il enregistre la fréquence Fl. Etant donné le retard du signal, le récepteur d'écoute commence à l'ins- tant t1 la réception à cette fréquence avec l'oscilla- teur 12. La nouvelle fréquence mesurée à l'instant t1 et qui est enregistrée dans l'oscillateur 13 est de nou- veau Fl. Comme l'émission à la fréquence F1 ne disparaît pas pendant la période de réception ti-t2, le récepteur d'écoute commute sur l'oscillateur 13 à la fin du cycle à l'instant t2. La fréquence de réception F2 mesu- rée à l'instant t2 est de nouveau enregistrée dans l'oscillateur 12. En supposant que l'émission reçue dis- paraisse pendant la période de réception t2-t3 puisque peu après le début de ce cycle de machine, la fréquence change et l'appareil saute sur la nouvelle fréquence F2. Dans ce cas, la logique commute l'oscillateur 12 pour le mettre en oeuvre et le récepteur d'écoute suit l'émetteur de saut de fréquence sur la nouvelle fréquen- ce F2. A l'instant t3, le récepteur de recherche met en mémoire la fréquence d'émission F3 suivante dans l'oscil- lateur 13. Comme selon l'hypothèse, le temps de séjour de l'émetteur à saut de fréquence est plus long que la période de réception t2-t3, il faut que l'oscillateur 12 reste efficace au-delà de l'instant t3. POur cette raison, il faut que le circuit logique interdisse la commutation du récepteur de l'oscillateur 12 sur l'oscil- lateur 13 à la fin du cycle de système t2-t3. Le chronogramme de la figure 3 mon- tre clairement que le fonctionnement du dispositif ne dépend pas d'une périodicité rigoureuse du changement de fréquence. On peut également recombiner des émetteurs ayant des changements de fréquence anisochrones si seule- ment le temps de séjour le plus oourt possible THmin est. supérieur à la longueur TS5 du cycle du système. Le basculement interne pour l'opéra- tion de commutation se fait en tenant compte de l'émet- teur à saut de fréquence avec TH inférieur à TS. R E V E N D I C AT I 0 N S 1 )Dispositif pour la recombinaison d'une information émise à des fréquences d'émission variant rapidement par un émetteur à saut de fréquence, l'information étant émise selon un programme de commuta- tion non connu du récepteur, dispositif caractérisé par un récepteur de recherche FFT (2) numérique qui exploite de façon cyclique la bande de fréquence occupée par l'émetteur à saut de fréquence, au moins un récepteur d'écoute (10) qui est susceptible d'&tre commuté par le récepteur de recherche FFT sur la fréquence d'émission (F1, F2, F3...) utilisée respectivement de manière momen- tanée de l'émetteur à saut de fréquence et une mémoire numérique (8) dans laquelle on enregistre de manière in- termédiaire le flux de données de sortie, sous forme numérique provenant du convertisseur analogique/numérique (4) fonctionnant de manière permanente du récepteur de recherche FFT et dont le flux de données de sortie, temporisé est appliqué à l'entrée du récepteur d'écoute (10). 2 ) Dispositif selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le temps de mise en mémoi- re dans la mémoire numérique (8) est égal au temps mort du récepteur de recherche FFT y compris le temps de mise à l'état du récepteur d'écoute (10). ) Dispositif selon l'une quelcon- que des revendications I ou 2, caractérisé en ce que le flux de données de sortie, temporisé de la mémoire numé- rique (8à est converti en retour en un signal analogique par un convertisseur numérique/analogique (9) et est - appliqué à l'entrée d'un récepteur d'écoute analogique (10). 4 ) Dispositif selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le temps de mise en mémoire de la mémoire numérique (8) est prolongé du temps du cycle du système (Ts) du récepteur de recherche FFT (2), le récepteur d'écoute (10) comporte deux mémoires de - fréquence (12, 13) qui reçoivent en alternance les fré- quences d'émission déterminées par le récepteur de recher- che FFT (2) de l'émetteur à saut de fréquence, un détec- teur de signal de réception (16) étant associé au récep- teur d'écoute (10) et en ce que la commutation entre les deux mémoires de fréquence (12, 13) se fait en fonction d'un circuit logique (17) et lorsque le signal de récep- tion est présent pendant tout le cycle du système, le récepteur d'écoute (10) est commuté au début d'un nouveau cycle du système sur l'autre mémoire de fréquence alors que lorsque si pendant le cycle du système, le. signal de réception disparaît, le récepteur d'écoute commute à l'instant de la disparition du signal de réception sur la fréquence enregistrée en dernier lieu et la commuta- tion de la fréquence est interdite au début du cycle suivant du système.