Brevet FR2650455A1 — publié le 19910201

INSTALLATION DE TRANSMISSION DANS UN CANAL DE TELEVISION, A ANTI-BROUILLAGE La présente invention concerne les installations de transmission hertzienne à faible puissance et. à faible distance, à bande passante étroite située dans un canal de télévision, comprenant un émetteur et un récepteur. Une application importante, bien que non exclusive, de l'invention est constituée par les liaisons son ou vidéo de faible puissance (inférieure a 309 mW) entre un émetteur et un récepteur l'un et/ou l'autre mobile. Une installation de liaison de ce type travaillant dans les bandes de fréquences attribuées à la télévision (principalement entre 470 MHz et 830 MHz en France) risque de brouiller la réception des programmes de télévision dans la zone où elle est mise en oeuvre, sans que les utilisant teurs en soient conscients car la liaison peut n'être pas sensiblement perturbée. Ce genre de problème se pose à l'heure actuelle lors de l'emploi des microphones sans fil reliés à un récepteur par transmission en radio fréquence (THF,UHF). A l'heure actuelle, seule une solution partielle a été apportée au problème. Sauf autorisation, seul est libre l'emploi d'un microphone monofréquence travaillant sur une parmi trois fréquences déterminées dans la bande des 30 MHz.Les utilisateurs autorisés à employer des microphones sans fil dans les bandes de radiodiffusion, c'est-à-dire en France les sociétés de radiodiffusion et les sociétés de production du service public, doivent utiliser un microphone monofréquence, répondant à la double condition d'être choisi parmi l'une des douze fréquences prédéterminées par canal de télévision UHF et de respecter les zones d'utilisation définies-par un document établi à partir d'études de compatibilité, excluant des canaux de TV particuliers pour chaque région. Cette solution est peu satisfaisante. On trouve en vente libre dans le commerce des microphones HF émettant sur des fréquences non autorisées et il est difficile de faire respecter la règlementation. Il est pratiquement impossible de tenir à jour de façon satisfaisante les documents indiquant les canaux exclus. Enfin il est souvent nécessaire, dans l'industrie du spectacle, d'utiliser des micros HF travaillant sur des fréquences différentes en nombre tel qu'il n'est pas possible de respecter les interdictions a priori, alors que certaines sont injustifiées à un emplacement déterminé. La présente invention vise a.augmenter la souplesse d'utilisation d'une installation du type ci-dessus défini, et notamment celle des microphones HF, par une gestion active du spectre de fréquence. Dans ce but l'invention propose une installation qui comprend des moyens de détection de porteuse TV par balayage en fréquence dans une partie au moins des bandes de diffusion de télévision, des moyens de calcul de canal de télévision libre en excluant, en plus de chaque canal de télévision d'ordre n occupé par une porteuse de télévision, les canaux susceptibles de conduire à une interférence avec elle, des moyens de mémorisation des canaux interdits, et des moyens de choix de la fréquence de l'émetteur et du récepteur parmi des fréquences prédéfinies dans le canal TV retenu. Les canaux susceptibles de conduire à une interférence avec une porteuse, donc interdits au même titre qu'un canal occupé, sont en France les canaux n t 1, n t 4, n t 9 (norme L de télévision). Dans d'autres pays7 ces canaux incompatibles seront différents : par exemple les canaux n t 1, n t 5 et n t 10 seront interdits dans les pays utilisant les normes G. Il faut remarquer que la seule modification à apporter à l'installation pour qu'elle devienne utilisable dans un pays utilisant une norme différente de celle d'origine est le remplacement d'une mémoire morte, c'est-à-dire une opération simple. Une autre solution consiste à stocker en mémoire morte toutes les interdictions et à prévoir sur la mémoire des moyens de commutation. On voit que l'invention permet d'utiliser un microphone haute fréquence dans une zone plus étendue qu'auparavant, non limitée aux frontières d'un pays si nécessaire, et qutil devient inutile de tenir à jour des documents définissant les fréquences utilisables dans les diverses régions. Les moyens à ajouter à un émetteur classique monofréquence tel qu'un microphone HF, sont d'importance limitée. Il faut encore remarquer que les moyens de balayage, de recherche et de mémorisation peuvent être incorporés au récepteur aussi bien qu'à l'émetteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est unosynoptique de principe de l'émetteur d'une installation de transmission, comportant un dispositif d'anti-brouillage - la figure 2 est un synoptique d'un récepteur destiné à être mis en liaison avec un émetteur du genre montré en figure 1 - la figure 3 est un schéma synoptique montrant une constitution possible de la tête HF du dispositif de la figure 1 ; - la figure 4 est un plan de fréquence-type. On supposera dans ce qui suit, mais uniquement à titre d'exemple, que l'installation est destinée à la liaison entre un microphone haute fréquence 10, dont la puissance est généralement d'environ une dizaine de mW, et un récepteur 11. L'émetteur montré en figure 1 comporte un microphone proprement dit 10 relié à une chaine d'émission 12 qui attaque une antenne d'émission 14. L'émetteur peut utiliser n'importe quel type de modulation courante et opère à une fréquence comprise en général entré 470 et 830 MHz (canaux 21 à 65 de télévision), fixée par un synthétiseur de fréquence 16. Le synthétiseur de fréquence 16- constitue l'organe de sortie d'un dispositif anti-brouillage 18. Ce dispositif comporte une antenne 20 de réception des signaux de télévision UHF (et également VHF dans la mesure où le microphone est susceptible de fonctionner dans la bande vHF de télévision).Les signaux fournis par l'antenne 20 sont appliqués à un amplificateur 22, ayant des caractéristiques linéaires dans toute la bande allant de 470 à 830 MHz, et ayant un gain suffisant pour que les signaux même faibles soient détectables par une tête HF 24. Dans la pratique, l'amplificateur 22 doit avoir un gain d'au moins 20 dB. Si l'amplificateur 22 a une-linéarité insuffisante, des moyens peuvent être prévus pour fournir un signal constitué par une sinusoide pure et l'ajouter au signal UHF lors du balayage de la bande ; on évite ainsi que l'amplificateur de la tête 24 ne soit saturé du fait de sa commande automatique de gain et ne provoque des signaux de sortie correspondant à une porteuse UHF inexistante. Le rôle de la tête HF 24 est de transformer les signaux UHF présents à une fréquence déterminée en signaux vidéo en bande de base. La sensibilité de la tête HF, dont un exemple sera décrit plus loin, est telle que le seuil de détection d'un signal TV soit de l'ordre de 20 dB rV au niveau de cette tête. Un générateur de balayage 28 permet de provoquer un balayage de la bande de fréquence concernée, canal par canal, à partir de la fréquence la plus basse, à partir de données mémorisées dans une mémoire morte programmable 30 qui appartient à des moyens de calcul 31 qui seront décrits plus loin. Un interrupteur à commande manuelle 26 actionnable manuellement peut être prévu pour commander le balayage.La tête 24 émet un signal, indiquant la présence ou l'absence d'une porteuse dans le canal sur lequel est accordée cette tête 24 vers des moyens 31 de calcul des canaux interdits, parce que susceptibles de conduire à une interférence avec la porteuse détectée. Lorsque par exemple une porteuse est décelée par la tête HF 24, qui constitue des moyens de recherche de canal de télévision occupé, un microprocesseur 32 incorporé aux moyens de calcul 31 mémorise dans une mémoire vive 34, en tant que canal interdit, non seulement le canal correspondant d'ordre n, mais aussi les canaux n t 1, n t 4 et n t 9. Le générateur de balayage 28 est prévu pour parcourir toute la bande de fréquence concernée, canal par canal, en mémorisant dans la mémoire vive 34, au fur et à mesure, tous les canaux interdits parmi ceux identifiés par la mémoire morte pré-programmée 30. Les canaux d'émission TV sont ceux donnés dans le tableau 1 (la norme L étant utilisée en France). TABLEAU 1 CANAL LIMITES DU CANAL PORTEUSE IMAGE PORTEUSE SON (MHZ) (MHZ) (MHZ) Bandes (Normes : IV et V : : G,H,I,K,L) : G,H : I : K,L 21 470-478 471,25 471,25 477,25 477,75 22 478-846 479,25 484,75 485,25 485,25 : 23 486-494 : 487,25 : 492,75 : 493,25: 493,75 24 494-502 495,25 : 500,75 : 501,25 : 501,75 : 25 502-510 503,25 : 508,75 : 509,25: 509,75 26 510-518 511,25 516,75 517,25 517,75 62 798-806 799,25 804,75 805,25 805,75 63 806-814 807,25 812,75 813,25 813,75 64 814-822 815,25 820,75 821,25 821,75 65 : 822-830 : 823,25 : 829,25 : 829,25 : 829,75 Une fois ce premier balayage achevé, le microprocesseur 32 peut sélectionner un canal libre.Une solution simple consiste à programmer le microprocesseur de façon qu'il compare, en succession, les canaux possibles stockés en mémoire morte 30, à partir du canal 21, aux canaux interdits mémorisés en mémoire vive 34 ; outil retienne le premier . canal libre ; qu'il indique sur l'afficheur numérique 36, le numéro de ce premier canal TV jugé libre, et, simultanément, qu'il fournisse et identifie ce canal sur une sortie vers un additionneur 38. La recherche peut être arrêtée à ce stade. Mais le dispositif peut être prévu pour permettre à l'opérateur de continuer la recherche de canal libre par comparaison entre les mémoires 34 et 30 jusqu-'au canal libre suivant, par exemple par action sur un bouton poussoir 39. Le microprocesseur affiche alors le canal libre suivant. L'opérateur choisit alors le canal son, c'est-àdire la fréquence de travail du microphone, a l'intérieur du premier canal TV jugé libre (ou du suivant si l'opérateur a écarté le premier). Pour cela il ajoute (ou retranche) un ou plusieurs incréments f, fournis par un généra- teur 42, à la fréquence image du canal TV retenu, à l'aide d'un bouton 43. Une table 44 préalablement programmée conformément à un plan de fréquence permet de caler la fréquence de sortie sur une des 2 x 6 valeurs autorisées. Le plan de fréquence peut être celui de la figure 4 où la fréquence image, indiquée par Fi, est celle du canal 21 (471,25 MHz). Les canaux de microphone HF ayant un numéro impair 1, 3,..., 11 ou tous ceux ayant un numéro pair 2; 4,...,12 peuvent être utilisés simultanément pour des microphones voisins. Par contre, des précautions doivent être prises pour utiliser à la fois des canaux de microphone HF ayant des numéros pairs et impairs (risques dtintermodulation). Le microprocesseur peut entre prévu pour afficher le numéro du canal microphone retenu sur l'afficheur 36. La figure 4 montre que la répartition des fréquences de microphone n'est pas uniforme mais qu'on passe toujours d'un canal à l'autre par un ou plusieurs incréments de même valeur F - 0,25 MHz. La sortie de l'additionneur 38 est appliquée au synthétiseur de fréquence 16. Dans certains cas, il peut arriver qu'aucun canal de télévision ne soit déclaré utilisable par les moyens de calcul 32 ou que l'utilisateur souhaite écarter les résultats de la première recherche. Le dispositif peut être prévu pour permettre dans ce cas, d'effectuer une seconde recherche automatiquement, en inhibant la fonction écartant les canaux n # 4 4 et/ou n t 9. Une alarme 40, constituée par exemple par une diode électro-luminescente (DEL), peut dans ce cas être prévue pour indiquer que le canal sélectionné est sensible. Lorsque l'émetteur a la constitution montrée en figure 1, le récepteur 11- peut ne contenir que ' les composants montrés en figure 2. Sur la figure 2, l'antenne de réception 46 attaque un récepteur 48 accordable par la fréquence de sortie d'un synthétiseur 50 qui peut être similaire au synthétiseur 16 de la figure 1. Sa fréquence est commandée par un additionneur 52 qui reçoit d'une part l'information de canal TV utilisable, fournie par un boitier de réglage 54 muni d'un afficheur 56 et de boutons 58 d'incrémentation et de décrémentation du numéro de canal, d'autre part la sortie d'un boîtier 60 de voie de canal son, similaire au bottier 42. Les réglages s'effectuent simplement en affichant sur les boîtiers 54 et 60 les valeurs lues directement sur l'afficheur 36. La tête HF 24 peut avoir diverses constitutions, notamment celle schématisée en figure 3. La tête montrée sur cette figure comporte une boucle à verrouillage de phase 62 comportant un oscillateur local 64 dont la fréquence d'accord est fixée par un diviseur 66 et un élément déphaseur 68 associé à un quartz, par exemple à 50 KHz. Le facteur de division du diviseur 66 est fixé par une table de conversion 70 dont l'entrée est constituée par le numéro de canal, fourni par le microprocesseur 32. La sortie de l'oscillateur local 64 constitue une fréquence hétérodyne appliquée à un mélangeur 72 dont l'autre entrée reçoit le signal HF ayant traversé l'amplificateur 22 et un filtre de bande 76.La fréquence centrale de ce filtre de bande est ajustable par un signal fourni par la table de conversion 70 dont l'entrée est constituée par le numéro du canal TV affiché sur l'afficheur 36 et fourni par le micro-processeur 32. Le signal à fréquence intermédiaire fourni par le mélangeur 72 est appliqué à un amplificateur 78 de fréquence intermédiaire, muni d'un circuit de commande automatique de gain. Le signal amplifié est transmis à un filtre de bande 80 à flancs raides (filtre à ondes de surface en général), puis à un détecteur 82. La sortie de ce détecteur est appliquée à un circuit à seuil 84 qui fournit une sortie binaire lorsque la valeur du signal d'entrée appliquée à la tête dépasse un seuil déterminé à la fréquence d'accord. Le signal en bande de base provenant du détecteur 82 est également appliqué à un circuit 86 commandant le gain de l'amplificateur 78, pour éviter la saturation des circuits. Les moyens de détection (tête HF 24 et générateur de balayage 28) peuvent être du type incorporé dans la plupart des récepteurs TV actuels pour le calage automatique sur un canal. L'installation montrée en figures 1 et 2 comporte trois antennes 14, 20 et 46. Mais si le système 18 est intégré au récepteur plutôt qu'à l'émetteur, l'antenne de réception de télévision 20 et l'antenne de réception de voie son 46 peuvent être confondues. On voit que le dispositif qui vient d'être décrit permet de déterminer lequel ou lesquels des 45 canaux de télévision de 8 MHz de largeur de bande peut ou peuvent être adoptés et permet de choisir un canal "son" parmi 2 x 6 canaux dans un canal donné pour assurer une liaison qui à la fois ne perturbe pas la réception des programmes de télévision dans l'environnement et ne risque pas, en cas d'emploi de plusieurs microphones haute fréquence rapprochés, de provoquer des interférences entre eux. L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple et ses applications ne se limitent pas non plus aux liaisons nson". En particulier, l'installation qui vient d'être décrite peut être transposée à la communication entre un dispositif fixe et des robots mobiles de surveillance et/ou de sécurité. REVENDICATIONS 1. Installation de transmission hertzienne à faible puissance et faible distance à bande passante étroite dans un canal de télévision, comprenant un émetteur et un récepteur à réglages de fréquence, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (24,28) de détection de porteuse TV par balayage en fréquence dans au moins une partie des bandes de diffusion de télévision, des moyens (32,30) de calcul de canal de télévision libre excluant, en plus de chaque canal de télévision d'ordre n occupé par une porteuse de télévision, les canaux susceptibles de conduire à une interférence avec elle, des moyens (34) de mémorisation des canaux interdits et des moyens (38,42,44,16) de choix de fréquence de l'émetteur et du récepteur parmi des fréquences prédéfinies dans le canal TV retenu. 2. Installation selon la revendication ' 1, caractérisée en ce que les moyens de recherche comportent une mémoire morte (30) programmée permettant d'exclure, en plus de chaque canal n occupé par une porteuse, les canaux n t 1, n 4 4 et n t 9. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de choix de fréquence comprennent des moyens (44) de mémorisation limitant le choix à des fréquences prédéterminée choisies pour éviter le brouillage d'une fréquence sélectionnable par les produits d'intermodulation de fréquences mises en oeuvre par d'autres installations utilisées à proximité. 4. Installation selon les revendications.1, 2 ou 3, caractérisée en ce que- les moyens de recherche de canal comprennent des moyens de calcul (32) à mémoire morte (30), mémorisant les canaux exclus et interdisant de les retenir lors de la recherche. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de choix de'fréquence de l'émetteur et du récepteur comportent un additionneur (38,52) comportant une entrée de réception de numéro de canal et une entrée de réception d'incréments de fréquence et une sortie reliée à un synthétiseur de fréquence (16,50). 6. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant d'inhiber l'exclusion des canaux n t 1, n t 4 et n s 9.