Brevet FR2879051A1 — publié le 20060609

PROCEDE DE TRANSMISSION D'UN SIGNAL DE BANDE FM La présente invention concerne un procédé de transmission d'un signal de bande FM et un système de radiocommunication mettant en oeuvre ce procédé. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de traitement de signaux comprenant un signal de bande FM et des signaux de communication montant et/ou descendant. Ces signaux sont destinés à être transmis sensiblement sur un même support. Un tel procédé est connu, notamment pour permettre la réception radio dans un espace de perturbation d'ondes radio, par exemple un tunnel, ou un bâtiment dont les parois filtrent sensiblement les ondes radio. La mise en oeuvre d'un tel procédé permet de transmettre dans cet espace de perturbation à la fois un signal de bande FM analogique et un signal de communication descendant, par exemple un signal d'urgence descendant pour des services de secours. Ces signaux sont fortement amplifiés de sorte que ceux-ci puissent être captés par des utilisateurs à l'intérieur de l'espace de perturbation. Par ailleurs, une voie montante comporte un signal de communication montant, par exemple la réponse au signal d'urgence descendant, et permet de transmettre vers l'extérieur de cet espace de perturbation ce signal de communication. En pratique, on peut utiliser une fibre optique afin de transmettre ces signaux. Cependant, lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé, le signal de communication montant est fortement perturbé. En effet, les bandes d'intermodulation, provenant du signal de bande FM analogique, sont transmises sur la voie montante, car le signal de bande FM est transmis avec un niveau de gain élevé en comparaison du faible niveau du signal de communication montant. Par conséquent, ces bandes d'intermodulation amplifiées provoquent un bruit important dans le signal de communication montant. De plus, le phénomène de dispersion lors de la transmission d'un 30 signal analogique par fibre optique génère également du bruit par atténuation 2879051 -2- dans le cas de grandes longueurs de fibre optique. Ce bruit est ensuite fortement amplifié lors de la réception des différents signaux montants et descendants, ce qui entraîne une baisse significative de la qualité de la transmission. Un but de la présente invention est de pallier ces différents inconvénients. Pour cela, l'invention propose un procédé de traitement de signaux comportant un signal de bande FM et des signaux de communication montant et/ou descendant, le procédé comprenant une étape de transmission sur une voie descendante d'un même support de communication à la fois le signal de communication descendant et le signal de bande FM. Selon une définition actuellement préférée de l'invention: le procédé prévoit une numérisation du signal de bande FM, préalablement à l'étape de transmission. L'invention propose également un système de radiocommunication, comprenant un support de communication comportant une voie descendante destinées à transmettre des signaux de communication entre au moins deux terminaux et ainsi qu'un signal de bande FM. Selon une définition actuellement préférée de l'invention, le système de 20 radiocommunication comprend un dispositif de numérisation pour numériser le signal de bande FM. En effet, la numérisation du signal de bande FM limite les produits d'intermodulation, et donc la formation de bruit dans le signal montant. De plus, le signal numérique est moins sujet à la dispersion au sein des fibres optiques, ce qui permet d'obtenir une meilleure qualité de transmission. En outre, le signal numérique permet d'augmenter la quantité de donnée pouvant être transmise par la fibre optique. Ainsi, il est possible de transmettre par exemple en plus des signaux de bande FM, des signaux de communication GSM, UMTS ou autres. 2879051 3 D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une représentation générale d'une installation mettant en oeuvre un système de radiocommunication conforme à l'invention; la figure 2 est un schéma synoptique du système de radiocommunication de la figure 1. La figure 1 illustre le cas d'une installation comportant un système conforme à l'invention dans un tunnel 1 traversé par des véhicules 2. Pour que ces véhicules 2 puissent recevoir un signal radio FM 3 à l'intérieur du tunnel 1, une antenne réceptrice 4 placée à l'extérieur du tunnel fournit sur une voie descendante, par exemple par l'intermédiaire d'une fibre optique 5, le signal radio FM 3 à un dispositif de câble rayonnant 6 qui peut fortement amplifier ce signal. Ce dispositif de câble rayonnant 6 émet à l'intérieur du tunnel 1 un signal FM réémis 7, sur la base du signal transmis par l'intermédiaire de la fibre optique 5. En outre, des véhicules de secours 8 nécessitent une liaison de communication avec un centre de secours à l'extérieur du tunnel 1. Ainsi, l'antenne réceptrice 4 fournit également au dispositif de câble rayonnant 6 un signal de communication 9. Ce dispositif de câble rayonnant 6 émet un signal de communication 10 réémis sur la base du signal transmis par l'intermédiaire de la fibre optique 5. De plus, le véhicule 8 peut répondre en émettant un signal montant 11 sur une voie montante. Ainsii, le câble rayonnant 6 reçoit ce signal montant 11, qui est transmis par l'intermédiaire de la fibre optique 5. L'antenne réceptrice 4 émet enfin un signal montant réémis 12 vers l'extérieur du tunnel 1. Ce type d'installation du systèrne conforme à l'invention permet de fournir à l'ensemble des véhicules à l'intérieur d'un espace de perturbation d'ondes radio, tel un tunnel, un signal de bande FM, sans détériorer la qualité de la transmission des signaux de communication d'urgence. Ces signaux de communication d'urgence peuvent être par exemple des signaux analogiques radio, ou bien des signaux numériques de type TETRA, GSM, UMTS ou autre. La figure 2 illustre de manière détaillée un mode de réalisation du système conforme à l'invention. Sur cette figure, l'antenne de réception 4 reçoit un signal de bande FM, composé de différents canaux Cl, C2, C3 etc. Chaque canal peut être ensuite numérisé séparément par un dispositif de numérisation 28, comme décrit ultérieurement et transmis de manière numérique par l'intermédiaire de la fibre optique 5. Puis, chaque canal numérisé peut être reconverti en canal analogique et amplifié au moyen d'un amplificateur 26, puis l'ensemble des canaux est multiplexé de manière à reformer le signal de bande FM qui est ensuite réémis après une forte amplification par le câble rayonnant 6. Les différents canaux étant numérisés les uns indépendamment des autres et de manière sensiblement identique, nous nous limiterons à la description de la numérisation d'un canal Cl par le dispositif de numérisation 28. Ainsi, éventuellement après avoir filtré la totalité de la bande FM au moyen d'un filtre passe-bande 13 pour la plage usuelle de bande FM (87 108 MHz), le signal est fourni au dispositif de numérisation 28 du canal Cl. Au sein de ce dispositif de numérisation 28, le signal de bande FM peut être amplifié par l'amplificateur 14, par exemple un amplificateur faible bruit ayant un gain fixe de 30 dB. Un mélangeur 15 peut ensuite permettre de transposer chaque fréquence de canal vers une fréquence intermédiaire, par exemple 10,7 MHz. Pour cela, le signal d'un premier oscillateur local OLI adapté à ce canal Cl, par exemple obtenu par synthèse de fréquence, est multiplié avec le signal de bande FM. Afin de ne récupérer que le signal du canal Cl, le signal obtenu après multiplication avec le signal de l'oscillateur local OL1, est filtré en général au moyen d'un filtre passe-bande 16 relativement étroit, par exemple 500 KHz de largeur de bande et centré sur la fréquence intermédiaire. Un circuit de commande automatique du gain 17 adapte le gain du 30 signal de telle sorte que l'ensemble des canaux de bande FM ait le même niveau. Ainsi, on peut ensuite numériser facilement les signaux au moyen d'un 2879051 -5- convertisseur analogique-numérique (ou CAN) 18. On peut employer par exemple un CAN 18 de 8 bits, et dont la fréquence d'échantillonnage de l'ordre de 1 MHz. Les différents canaux Cl, C2, C3 etc sont ensuite multiplexés par un multiplexeur (MUX) 19 et transmis par l'intermédiaire de la fibre optique 5 à un démultiplexeur (DEMUX) 20. Le signal de communication descendant est également multiplexé avec les canaux de bande radio numérisés. Si ce signal de communication descendant est analogique, celui- ci peut être numérisé selon un procédé identique à celui employé pour les canaux de bande FM en le considérant par exemple comme l'un des canaux de bande FM. Ce multiplexage permet un haut débit de données sur un seul support de transmission, dans ce cas, la fibre optique 5, mais permet aussi d'empêcher une dégradation de l'ensemble des signaux. Ce multiplexage peut être temporel, ou bien fréquentiel, ou autre. Une fois transmis par la fibre optique 5, les différents canaux de bande FM Cl, C2, C3 etc. et le signal de communication descendant sont donc démultiplexés par le démultiplexeur (DEMUX) 20. Chaque canal de bande FM est alors reconverti en signal analogique. Pour cela, le démultiplexeur 20 ne fournit par exemple que les données du canal Cl à un convertisseur numérique-analogique (CNA) 21 dédié au canal Cl. Ce CNA 21 transforme les données codées par exemple sur 8 bits, pour les convertir en valeurs quantifiées correspondantes aux données. Le signal obtenu est ensuite multiplié à un signal donné par un Oscillateur Local intermédiaire (OLint) au moyen d'un mélangeur 22. La fréquence de l'oscillateur local intermédiaire est par exemple de 10,4108MHz, de telle sorte que le signal en sortie du CNA 21 se voit alors transposée autour d'une fréquence intermédiaire d'environ 10,7MHz. Un filtre passe-bande étroit 23, sensiblement identique au filtre passe-bande 16, permet de ne retrouver que le signal du canal Cl, centré sur la fréquence intermédiaire. Enfin, le signal de canal Cl centré sur la fréquence intermédiaire est de nouveau multiplié au moyen d'un mélangeur 24 avec un signal provenant 2879051 -6- d'un oscillateur local identique à celui de l'étape de codage, puis filtré par un filtre passe-haut 25 pour éliminer les composantes basses du signal résultant de la multiplication. Avant que les canaux Cl, C2, C3 etc, et le signal de communication descendant ne soient multiplexés en analogique au moyen d'un multiplexeur radiofréquence (MUX RF) 27, chacun de ces canaux est amplifié par un amplificateur 26. Puis, le signal obtenu est émis par le câble rayonnant 6. Selon un mode de réalisation, le signal de communication montant est également numérisé, par un procédé sensiblement identique à celui expliqué o ci-dessus. Ceci permet de diminuer encore les dégradations du signal montant. 7 REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de signaux comprenant un signal de bande FM analogique (3, 7) et des signaux de communication montant (10, 12) et/ou descendant (9, 11) entre au moins deux terminaux, comprenant une étape de transmission sur une voie descendante d'un même support de communication (5) à la fois le signal de communication descendant (9, 11) et le signal de bande FM (3, 7), caractérisé en ce qu'il comporte une numérisation du signal de bande FM (3, 7), préalablement à l'étape de transmission. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de réémission du signal de bande FM analogique (3,7) par l'intermédiaire d'un câble rayonnant (6). 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que: - le signal de bande FM (3, 7) comprend une multiplicité de canaux de bande FM (Cl, C2, C3), - la numérisation du signal de bande FM (3, 7) comprend: ^ le réglage du gain pour chaque canal de bande FM (Cl, C2, C3), ^ la numérisation de chaque canal de bande FM (Cl, C2, C3), et ^ le multiplexage des canaux de bande FM (Cl, C2, C3) numérisés avec le signal de communication. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que: - le support de communication (5) comporte une première extrémité en amont par rapport à la direction de propagation de la voie descendante, et une seconde extrémité en aval, et 2879051 -8- -on reçoit au niveau de la première extrémité le signal de bande FM (3), en analogique et le signal de communication (9) - on transmet ensemble le signal de bande FM en numérique et le signal de communication à la seconde extrémité par l'intermédiaire du support (5), et - au niveau de la seconde extrémité, on réémet au moins le signal de bande FM (7) en analogique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support (5) comprend en outre une voie montante sur laquelle sont transmis des signaux de communication montants (10, 12) entre au moins deux terminaux. 6. Système de radiocommunication, comprenant un support de communication (5) comportant une voie descendante destinées à transmettre des signaux de communication (9, 11) entre au moins deux terminaux et ainsi qu'un signal de bande FM analogique (3, 7), caractérisé en ce que ledit système de radiocommunication comprend un dispositif de numérisation (28) pour numériser le signal de bande FM. 7. Système de radiocommunication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en aval du dispositif de numérisation (28) sur la voie descendante, un dispositif de restitution pour réémettre de manière analogique les signaux de communication (11) et le signal de bande FM (7). 8. Système de radiocommunication selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que: - le signal de bande FM (3, 7) comprend une multiplicité de canaux de bande FM (Cl, C2, C3), et - le dispositif de numérisation (28) du signal de bande FM comprend: ^ un dispositif de réglage du gain (17) pour chaque canal de bande FM, et 2879051 -9- ^ un multiplexeur (19) pour multiplexer les canaux de bande FM numérisés et le signal de communication. 9. Système de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que: - le support (5) comporte une première extrémité en amont par rapport à la direction de propagation de la voie descendante, et une seconde extrémité en aval, et - le système comporte: un dispositif de réception (4) au niveau de la première 10 extrémité pour recevoir le signal radio FM analogique (3) et le signal de communication (9), et ^ un dispositif de réémission (6) au niveau de la seconde extrémité pour réémettre de manière analogique le signal radio FM transmis de manière numérique sur le support (5). 10. Système de radiocommunication selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support de communication (5) comporte au moins en partie une fibre optique entre les première et seconde extrémités. 11. Système de radiocommunication selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la seconde extrémité se situe à l'intérieur d'un espace de perturbation (1) d'ondes radio et la première extrémité se situe à l'extérieur dudit espace de perturbation (1). 12. Système de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel la seconde extrémité du support est raccordée à au moins un câble rayonnant (6). 13. Système de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que ledit support (5) comprend en outre une voie montante sur laquelle sont transmis un signal de communication montant (10, 12) entre au moins deux terminaux.