Brevet FR2668666A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne le modulataur qui réalise la Modulation Angulaire à Phase Stationnaire (MAPS) d'un signal analogique, porteur d'information numérique, par un autre signal binaire contenant cette information. L'invention concerne, également, le signal produit par ce modulateur. Cette invention s'applique notamment à la transmission de l'information numérique. Il est connu que la transmission des signaux analogiques avec la modulation à courant porteur subit le glissement de fréquence du spectre des signaux émis. La nature de l'information, de plus en plus souvent numérique, a nécessité le développement de la modulation par transposition n fréquence. La transmission par transposition en fréquence permet au récepteur de compenser le glissement de fréquence. La transmission en bande de base est complétement dispensée de décalage en fréquence. Cependant, le mode de modulation par transposition en fréquence auquel appartient MAPS, sujet de la demande de brevet FR 2642 592, n'a pas perdu son actualité. Le modulateur dont il s'agit dans la demande de brevet, réalise le verrouillage du déroulement de la sinusoïde, dite porteuse, à une phase unique Cette condition limite le champ d'application du modulateur et cela pour deux raisons.Premmièrement, le signal réalisé par ce modulateur contient la composante continue. Deuxièmement, en présence d'un long train d'impulsions binaires, la porteuse devient la tension continue de l'amplitude A ou - A. Le modulateur selon l'invention réalise le verrouillage d'un signal sinusoïdal sur une phase stationnaire appropriée à impulsion binaire selon l'expression : où m est le numéro consécutif de la période de la sinusoï- de, et n est le numéro d'impulsion binaire de la série qui coïncide avec la me période de la sinusoïde. Ainsi, les phases stationnaires attribuées aux impulsions binaires de rang impair sont La fonction x(t) , étant verrouillée sur une des phases données par cette expression, devient Pendant un intervalle de temps Q , qui sera défini plus bas, la fonction x(t) ne change pas de phase. Les phases stationnaires attribuées aux impulsions binaires de rang pair sont pour m > 1 Le signe "moins" devant cette expression tient compte du retard de la fonction x(t), qu'elle a pris pendant le verrouillage précédent par rapport au déroulement normal de la sinusoïde.La fonction x(t), étant fixée pendant le temps T , est égale à Pour conserver la cohérence entre les éléments binaires et les phases stationnaires de la sinusoïde d'une part, et en raison de la meilleure adaptation du signal au canal de transmission d'autre part, deux conditions sur le rapport temporel entre les éléments binaires et la sinusoïde doivent être respectées - la période To de la sinusoïde doit être égale à l'intervalle significatif T d'un élément binaire, - l'intervalle de temps de verrouillage de la sinusoïde à une phase stationnaire quelconque doit être où le coëfficient K est un nombre entier. Ces conditions permettent de réaliser le passage, en cas de verrouillages juxtaposés, du niveau d'amplitude maximum au niveau minimum et vice versa par un segment de la même sinusoïde et assurer la régularité des fronts montants et des fronts descendants du signal modulé. Un tel signal, réalisé par le modulateur selon l'invention, est représenté par la figure 1. La description ci-après et la figure 2 des dessins annexés se rapportent au schéma de principe du modulateur selon l'invention. Il comprend la "porte" 1 commandée par le commutateur 2 des signaux marqueurs des phases stationnaires, temporisateur 3 d'intervalle de temps de verrouillage, le générateur 4 des échantillons d'une sinusolde et des signaux marqueurs des phases stationnaires, ainsi que le circuit 5 de traitement du signal analogique Les échantillons du signal sinusoïdal qu'on trouve sur une des sorties du générateur 4 sont appliqués à l'entrée du circuit 5. Deux autres sorties du générateur 4 sont reliées à deux entrées du commutateur 2. L'une reçoit les impulsions correspondantes au niveau d'amplitude de la sinusoïde maximum, et l'autre au niveau d'amplitude minimum.Le commutateur 2 est transparent à l'une de ces entrées, et sa sortie est reliée à une des entrées de la "porte" 1. Lorsque l'impulsion binaire est appliquée à l'entrée du modulateur, une impulsion apparaît à la sortie de la "porte" 1. Cette impulsion démarre le temporisateur 3 qui interdit le fonctionnement du générateur 4 pendant un temps T et change l'état du commutateur 2 qui devient transparent à l'autre de ses entrées. A l'issue de l'intervalle de temps 5 , le générateur 4 reprend son fonctionnement. Le signal modulé par un train d'impulsions périodiques et réalisé par le modulateur selon l'invention est présenté sur la figure 3. Le signal x(t) défini dans un intervalle de tempseet remplit les conditions, dites de Dirichlet, peut être représenté dans cet intervalle par une série de Fourrier La fonction x(t) est définie dans l'intervalle par x(t) = - A pour x(t) = A pour x(t) = - A sinQot pour x(t) = A sinQot pour Les coëfficients aO etbn étant égaux à zéro, le développement de x(t) s'écrit où avec QO vitesse angulaire de la porteuse, Wo vitesse angulaire du signal modulé, périodique. Le spectre de cette fonction est On voit que le spectre d'amplitude est un spectre de raies correspondant aux harmoniques impairs. On constate que le signal réalisé par le modulateur selon l'invention ne contient pas de composante continue ni de discontinuités, il véhicule le maximum d'énergie pendant un intervalle significatif, porteur d'information numérique. REVENDICATIONS 1. Modulateur à modulation angulaire à phase stationnaire d'un signal sinusoïdal caractérisé en ce que le générateur 4 est relié par deux de ses sorties sur deux entrées du commutateur 2 dont la sortie est appliquée à une des entrées de la "porte" 1, la sortie de laquelle est raccordée à la troisième entrée du commutateur 2 et à l'entrée du temporisateur 3 dont la sortie est reliée à l'entrée du générateur 4. 2. Modulateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le générateur 4 fournit, par ses deux sorties, les signaux marqueurs des phases stationnaires correspondantes au niveau d'amplitude de la sinusoïde maximum et minimum respectivement, à deux entrées du commutateur 2, qui étant transparent à une de ces en triées', laisse passer les impulsions appropriées à un seul niveau d'amplitude vers l'entrée de la "porte" 1. 3. Modulateur selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'en présence d'une impulsion binaire à la deuxième entrée de la "porte" 1 l'impulsion qui marque la phase stationnaire en cours apparaît à sa sortie, elle change l'état du commutateur 2 qui devient transparent pour l'autre de ses deux entrées et démarre le temporisateur 3 qui bloque le fonctionnement du générateur 4 pendant un intervalle de temps T , après quoi le dernier reprend son fonctionnement. 4. Le signal réalisé par le modulateur selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'en présence d'impulsions binaires il est verrouillé aux niveaux de l'amplitude maximum et minimum alternativement. 5. Le signal réalisé par le modulateur selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le temps de verrouillage de la sinusoïde est égal à un nombre entier de demi périodes de cette sinusoïde. 6. Le signal réalisé par le modulateur selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les passages du niveau d'amplitude maximum au niveau d'amplitude minimum et vice versa, entre les verrouillages juxtaposés, sont des segments de la même sinusoïde.