Brevet FR2656187A1 — publié le 19910621

Procédé et dispositif de démodulation d'un signal de télévision modulé en amplitude, à bande latérale réduite L'invention se rapporte au domaine de de la télévision, et a plus particulièrement pour objet un procédé et le dispositif correspondant de démodulation synchrone d'un signal de télévision modulé en amplitude positive, et à bande latérale réduite. Pour des raisons d'encombrement hertzien, le signal de télévision est classiquement émis en modulation d'amplitude avec l'une de ses deux bandes latérales tronquées. Suivant les standards de télévision à l'émission, la bande latérale complète du signal vidéo occupe de 4 à 6.5 MHz alors que la bande latérale tronquée, également appelée "talon" n'occupe que 0.75 à 1.25 MHz. Afin de restituer l'intégralité du spectre vidéo après démodulation, le récepteur met en oeuvre un filtrage spécifique, effectué en fréquence intermédiaire, appelé filtrage de Nyquist. Ce filtrage permet d'assurer que l'addition des bandes latérales gauche et droite est bien toujours égale à 1. L'inconvénient de ce procédé résulte du fait que si l'amplitude du vecteur résultant de l'addition des bandes latérales gauche et droite est en effet bien égale à 1, par contre sa phase n'est plus égale à celle de la porteuse incidente, comme c 'est le cas en modulation à double bande latérale : en effet la dissymétrie des deux bandes latérales entraîne une modulation parasite de la phase au rythme de la modulation d'amplitude. Le vecteur résultant est décomposable en un vecteur de même phase que la porteuse, représentant l'information initiale, et d'un vecteur en quadrature représentant une distorsion de phase indésirable dite "distorsion de quadrature".Cette distorsion est plus spécialement gênante sur les transitions de luminance, fronts de montée et de descente, impulsions, signaux de données intertrames (du type utilisé dans les démodulateurs de type DIDON), gain et phase différentiels. Classiquement cet effet de distorsion de quadrature est éliminé dans le démodulateur en multipliant le signal de télévision issu du filtre de Nyquist par un signal rigoureusement en phase avec la porteuse incidente, c'est-à-dire un signal synchrone. Pour réaliser cela, il faut alors filtrer le signal issu du filtre de Nyquist afin d'obtenir une porteuse débarrassée de ces bandes de modulation parasite de phase.Pour cette démodulation, après le filtre de Nyquist, deux procédés sont classiquement utilisés - un procédé pseudo synchrone, utilisé notamment dans les démodulateurs grand public, dans lequel la porteuse est récupérée à l'aide d'un filtre écrêteur simple, le filtre se limitant à un circuit LC parallèle dont les caractéristiques de sélectivité et de stabilité ont une grande influence sur la qualité des différents paramètres vidéo - un procédé synchrone, utilisé plutôt dans les démodulateurs professionnels, dans lequel la porteuse est récupérée par une boucle de phase autorisant un filtrage très étroit autour de la porteuse.Cette méthode conduit à de très bons résultats mais nécessite des réglages délicats liés à la technique des boucles de phase ; des contraintes de fonctionnement doivent être considérées quand aux plages d'accrochage et de maintien dans la boucle de phase et au bruit de phase admissible à l'entrée, l'os- citateur local synthétisé introduisant un fort bruit de phase. L'invention a pour objet un procédé de démodulation synchrone d'un signal de télévision modulé en amplitude positive et à bande latérale réduite qui permet d'obtenir une porteuse non affectée de modulation parasite de phase. Ce procédé permet d'obtenir des résultats comparables ou même supérieurs à ceux du procédé classique synchrone, sans la complexité, le coût et les contraintes de fonctionnement d'une boucle de phase, et avec une simplicité et une sûreté de fonctionnement comparables à celles du procédé pseudo synchrone. Selon l'invention, un procédé de démodulation synchrone d'un signal de télévision modulé en amplitude, à bande latérale réduite, comportant une phase de transposition du signal modulé reçu en radiofréquence, dans une bande de fréquence intermédiaire, un phase de filtrage de type filtrage de Nyquist pour ramener la double bande latérale réduite au même niveau que la bande latérale unique, et une phase de démodulation proprement dite du signal après filtrage de Nyquist, est caractérisé en ce que la démodulation du signal modulé est effectuée au moyen d'un signal à la fréquence porteuse de la modulation extrait par filtrage du signal modulé transposé en fréquence intermédiaire, avant tout traitement. 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 classique d'un démodulateur avec récupération de porteuse - La figure 2 est le schéma d'un dispositif de démodulation synchrone selon l'invention; - La figure 3 est un schéma de détail du circuit de récupération de porteuse - La figure 4 est le schéma d'un mode de réalisation particulier du démodulateur selon l'invention. L'idée de base du procédé de démodulation selon l'invention consiste, plutôt que de perfectionner une méthode de filtrage de porteuse et d'introduire des complications en conséquence dans la chaîne de démodulation, à prélever cette porteuse en un point de la chaîne de transmission du signal où cette porteuse incidente n'est pas encore "polluée" par la modulation parasite de phase générée par les bandes latérales asymétriques due à la pente du filtre de Nyquist. Selon l'invention, le procédé de démodulation consiste donc à prélever la porteuse en amont du filtre de Nyquist, contrairement à ce qui est fait classiquement où ce prélèvement est effectué en aval de ce filtre. La figure 1 est le schéma synoptique d'un procédé classique de démodulation synchrone ou pseudo synchrone : le signal radiofréquence RF transmis par vole hertzienne et reçu sur une antenne est transmis à un circuit de transposition en fréquence intermédiaire 10 qui fournit le signal transposé en fréquence intermédiaire. Ce signal est appliqué à l'entrée d'un filtre de Nyquist 20 dont la pente permet d'atténuer les fréquences transmises en modulation classique double bande de façon à restituer un signal ayant le même gain pour toutes les fréquences de la bande, bande de modulation classique et bande latérale unique.Le signal ainsi issu de l'étage à fréquence intermédiaire est transmis à l'étage de démodulation qui comporte un circuit de récupération de porteuse qui effectue un filtrage et un écrêtage du signal modulé transposé en fréquence intermédiaire afin de récupérer la porteuse non modulée ; cette porteuse est appliquée à une entrée d'un multiplieur 40, le signal en fréquence intermédiaire modulé étant appliqué à la deuxième entrée de ce multiplieur dont la sortie est reliée à un filtre passe bas 45 qui fournit le signal vidéo démodulé. Comme indiqué ci-dessus, dans un dispositif classique de ce type, le circuit de récupération de porteuse 30 peut être soit un simple filtre de bande préfixée, soit une boucle à verrouillage de phase, avec les inconvénients mentionnés ci-dessus de ces deux types de dispositifs. La figure 2 illustre le schéma synoptique du dispositif de démodulation selon l'invention. Sur ce schéma les mêmes références que sur la figure 1 désignent les mêmes circuits. L'entrée de signal radiofréquence RF reçu de l'antenne est, de la même manière que dans le système classique, transmis à un circuit de transposition en fréquence intermédiaire 10 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un filtre de Nyquist 20 permettant d'atténuer les fréquences dans la bande transmise en modulation double-bande classique par rapport à celles transmises en bande latérale unique. La sortie du filtre de Nyquist est reliée à une entrée d'un multiplieur 40 qui reçoit sur son autre entrée le signal de porteuse. La sortie du multiplieur 40 est reliée à un filtre passe bas 45 dont la sortie fournit le signal vidéo démodulé. Mais, selon l'invention, le signal de référence de porteuse est le résultat d'un filtrage et d'un écrêtage par un circuit de récupération de porteuse 50 relié non pas à la sortie du filtre de Nyquist comme dans les dispositifs classiques, mais relié à la sortie du circuit de transposition en fréquence intermédiaire, avant tout traitement, c'est-à-dire avant passage dans le filtre de Nyquist. En effet, à ce niveau la porteuse incidente en fréquence intermédiaire FI n'est pas encore polluée par la modulation parasite de phase générée par la dissymétrie du filtre de Nyquist dont les pentes sont différentes de part et d'autre de la fréquence centrale de modulation. Ces bandes latérales, autour de la porteuse modulée en fréquence intermédiaire FI, sont symétriques et donc n'induisent pas de modulation parasite de phase de la porteuse même si le filtre n'est pas à bande très étroite. Au contraire dans le procédé classique, le filtrage de la porteuse en fréquence intermédiaire doit concerner les bandes latérales décalées de la fréquence ligne, c'est-à-dire des bandes très étroites non affectées par la distorsion de phase, avec les contraintes de sélectivité et de stabilité qu'un tel filtrage entraîne. Le rôle du circuit 50 permettant de récupérer la porteuse dans le circuit selon l'invention est essentiellement d'éliminer la bande latérale transmise au delà de la largeur égale à celle du talon c'est-à-dire la partie non symétrique du spectre et il s'agit donc simplement d'un filtrage passe-bande symétrique autour de la porteuse, qui n'a pas nécessairement une sélectivité très grande et dont l'atténuation est égale à deux fois celle du talon. Le circuit de récupération de porteuse 50 utilisé dans le dispositif de modulation selon l'invention est préférentiellement constitué, comme représenté sur la figure 3, d'un amplificateur 51 suivi d'un circuit écrêteur 52 et d'un filtre passe bande proprement dit 53, plutôt que l'ordre inverse (filtre passe bande puis écrêteur) utilisé dans les dispositifs de modu lation habituels. En effet, le circuit d'écrêtage est d'autant plus efficace que le signal a des bandes latérales parfaitement symétriques. Or, l'effet de filtre affecte généralement la symétrie du signal reçu. A l'inverse une dissymétrie du signal avant écrêtage peut transformer les raies de modulation d'amplitude en raies de modulation de phase, cette dissymétrie étant provoquée en particulier par la réponse imparfaite du filtre passe-bande ou par un mauvais centrage de la porteuse incidente dans la bande du filtre. Le filtre passe-bande 53 peut être réalisé selon les techniques classiques de l'état de l'art dans le domaine du filtrage. I1 peut être - un filtre à composants discrets, associés ou non à des composants actifs - un filtre à boucle de phase mais dans lequel le réglage de la boucle de phase serait nettement moins critique que dans les boucles à verrouillage de phase utilisées pour la récupération de porteuse classique (filtre à bande très étroite) - un filtre à onde de surface, qui peut alors être séparé ou incorporé au même substrat que le filtre de Nyquist ; le choix de cette technologie à onde de surface (FOS) présente l'intérêt de pouvoir égaliser facilement les temps de propagation dans la voie transmission du signal modulé et dans la voie de récupération de la fréquence porteuse, le filtre de Nyquist étant lui-même réalisé dans cette technologie. Cette égalisation est particulièrement facile si les filtres sont réalisés sur le même substrat. Un tel mode de réalisation est illustré par la figure 4 où les mêmes éléments que sur les figures précédentes sont désignés par les mêmes repères : le filtre Nyquist 20 et le filtre passe bande 53 sont réalisés sur un même substrat de filtre à onde de surface (54) ; dans ce cas la condition de symétrie (ou la platitude) du filtre passe bande autour de la porteuse doit être assurée afin d'éviter les inconvénients cités plus haut. L'invention s'applique aux démodulateurs de télévision utilisés dans le domaine professionnel : démodulateurs de mesure, démodulateurs de tête de réseaux de vidéocommunication, comme dans le domaine grand public où il peut permettre pour un coût identique aux solutions actuelles d'accéder à la qualité "Démodulation synchrone". Cette qualité sera de plus en plus nécessaire avec les futurs services diffusés : D2MAC, EIDMAC, donnees numériques. REVENDICATIONS 1. Procédé de démodulation synchrone d'un signal de télévision modulé en amplitude, à bande latérale réduite comportant une phase de transposition du signal modulé reçu en radiofréquence, dans une bande de fréquence intermédiaire, un phase de filtrage de type filtrage de Nyquist pour ramener la double bande latérale réduite au même niveau que la bande latérale unique, et une phase de démodulation proprement dite du signal après filtrage de Nyquist, caractérisé en ce que la démodulation du signal modulé est effectuée au moyen d'un signal à la fréquence porteuse de la modulation extrait par filtrage du signal modulé transposé en fréquence intermédiaire, avant tout traitement. 2. Dispositif de démodulation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comportant en série un circuit de transposition (10) du signal modulé reçu en radiofréquence dans une bande de fréquence intermédiaire, un circuit filtre de Nyquist (20), et un circuit de démodulation (40), dont une première entrée est reliée à la sortie du circuit filtre de Nyquist et dont une seconde entrée est reliée à un circuit de récupération de porteuse (50), caractérisé en ce que l'entrée du circuit de récupération porteuse est reliée à la sortie du circuit de transposition en fréquence intermédiaire, avant tout filtrage du signal. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de récupération de porteuse (50), comporte un amplificateur (51) suivi d'un circuit écrêteur (52) et d'un filtre passe bande (53). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le filtre passe bande (53) est un filtre à ondes de surface, le circuit filtre de Nyquist étant également un filtre à ondes de surface et les temps de propagation dans le circuit filtre de Nyquist (20) et dans le filtre passe bande (53) étant parfaitement égalisés. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le filtre passe bande (53) et le circuit filtre de Nyquist sont réalisés sur un même substrat (54).