Brevet FR3020733A1 — publié le 20151106

Système de transmission d'informations auqmantant la capacité de transmission pour Internet et en radio et diminuant l'encombrement spectral en radio. Description 1 Système de transmission d'informations sur une ligne ou un canal radio, ouvrant la possibilité d'augmenter la capacité de transmission en radio dans une bande de fréquences donnée et de répondre à la question de l'encombrement spectral en radio. Cela permet d'augmenter la vitesse de transmission pour internet sur fils téléphoniques en cuivre. Cela permet aussi de diminuer la bande de fréquence nécessaire pour une communication radio. Ce système est destiné à des transmissions numériques. L'idée est de superposer des créneaux de niveaux 10 différents sur la même ligne ou le même canal. A l'émission il existe deux procédés. Pour la démonstration, on travaille par exemple avec trois signaux à transmettre en faisant la somme des signaux que l'on nommera A,B,C. Dans le premier procédé les amplitudes sont en progression 15 géométrique de raison deux et les amplitudes choisies des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1, 2, 4V. Dans le second procédé les amplitudes sont toujours en progression géométrique mais la raison peut être proche de un, prenons par exemple une raison de 1,1 et les amplitudes 20 choisies des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1V et 1,1V et 1,21V. Dans le second procédé, le fait de pouvoir choisir une raison proche de un permet de resserer l'intervalle des tensions pour la somme A+B+C. A la réception dans le premier procédé on utilise un montage 25 avec des amplificateurs opérationnels comparateurs. Les chronogrammes des figures 4,5,6 et 7 montrent les résultats. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_C limite le signal de sortie_C à des valeurs extrêmes de 0 et 4V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 4V. 30 La fonction comparateur vis à vis de l'amplitude de la somme A+B+C représentée par compare_C avec un seuil de 3,5V permet de décoder le signal C. En effet, le signal C est présent quand la somme A+B+C est plus grande ou égale à 4V quelles que soient 1 les valeurs 0 ou 1V et 0 ou 2V prises par A ou B. Quand le signal C est décodé, on le retire de la somme A+B+C. Il reste la somme A+B représentée par compare_B et on décode le signal B avec l'amplificateur opérationnel de sortie_B agissant en comparateur avec un seuil de 1,5V. En effet, le signal B est présent quand la somme A+B est plus grande ou égale à 2V quelle que soit la valeur 0 ou 1V prise par A. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_B limite le signal de sortie à des valeurs extrêmes de 0 et 2V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 2V. Quand le signal B est décodé on le retire de la somme A+B. Il reste alors le signal A en sortie_A. On fait passer sur la ligne les trois signaux A,B,C. On a multiplié par trois la capacité de transmission de la ligne. On peut de plus faire de la modulation par sauts de phase sur les fronts montants des signaux numériques A,B et C pour décupler les capacités de transmission. Il est possible d'augmenter encore la capacité de transmission de la ligne en étendant la méthode à plus de trois signaux. La somme des signaux A+B+C sera transmise en modulation de fréquence en radio pour ne pas avoir de dégradation de son amplitude au cours de la transmission suite à des questions de bruit. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_A limite le signal de sortie_A à des valeurs extrêmes de 0 et 1V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 1V. Les chronogrammes de la figure 7 montrent que les encombrements spectraux de A,B,C et de la somme A+B+C contenue dans compare_C sont voisins. On peut donc transporter simultanement les signaux A,B,C sur la même ligne sans exiger une augmentation de la bande passante. Cette remarque reste valable si on transporte plus de trois signaux sur la même ligne. L'utilisation d'un microprocesseur à entrée analogique peut permettre de faire les traitement précédents. On peut aussi concevoir un circuit intégré spécialisé pour faire ce travail. A la réception dans le second procédé, on utilise des comparateurs à fenêtre décrits en fig 2 et 8 utilisant des amplificateurs opérationnels ayant des tensions de sorties de + et -5V. A l'émission les créneaux de A, B et C 1 sont de 1V et 1,1V et 1,21V. On peut dresser le tableau de la tension reçue suivant que A, B ou C sont présents ou absents dans le signal reçu. On peut rencontrer à la réception les sommes A 1V A+B 2,1V A+B+C 3,31V B 1,1V A+C 2,21V C 1,21V B+C 2,31V On reçoit évidemment OV si aucun des signaux A, B ou C est présent. Si on veut décoder A à la réception, on détecte les situations 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V en réglant 10 les comparateurs à fenêtre autour des tensions 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V. Les fenêtres seront entre 0,95V et 1,05V puis entre 2,05V et 2,15V puis entre 2,15V et 2,25V puis entre 3,25V et 3,35V. Si on reçoit l'une des quatre tensions 1V ou 2,1V ou 2,2V ou 3,31V alors A est présent. On fait ensuite un OU logique à la sortie des 15 quatre comparateurs à fenêtre sachant que les amplificateurs opérationnels en comparateurs peuvent avoir des tensions de sortie de 0 et 5V. Le montage de la figure 3 nous montre la réalisation pratique de ce second procédé. On fera de même pour décoder B puisque B est présent si on reçoit une des quatre tensions 1,1V ou 20 2,1V ou 2,31V ou 3,31V. Le décodage de C revient à vérifier la présence d'une des quatre tensions 1,21V ou 2,21V ou 2,31V ou 3,31V. L'avantage des procédés décrits ici est de mélanger puis de séparer des signaux pouvant avoir dans leur spectre des raies spectrales se confondant d'où le gain en bande passante. REVENDICATIONS1 1) Système de transmission d'informations sur une ligne ou un canal radio, ouvrant la possibilité d'augmenter la capacité de transmission en radio dans une bande de fréquences donnée et de répondre à la question de l'encombrement spectral en radio, permettant d'augmenter la vitesse de transmission pour internet sur fils téléphoniques en cuivre, permettant aussi de diminuer la bande de fréquence nécessaire pour une communication radio, ce système est destiné à des transmissions numériques, l'idée est de superposer des créneaux de niveaux différents sur la même ligne ou le même canal. 2) Système de transmission selon la revendication (1) caractérisé à l'émission, il existe deux procédés, pour la démonstration, on travaille avec trois signaux à transmettre en faisant la somme des signaux que l'on nommera A,B,C, dans le premier procédé 15 les amplitudes sont en progression géométrique de raison deux et les amplitudes choisies des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1, 2, 4V,dans le second procédé les amplitudes sont toujours en progression géométrique mais la raison peut être proche de un, prenons par exemple une raison 20 de 1,1 et les amplitudes des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1V et 1,1V et 1,21V, dans le second procédé, le fait de pouvoir choisir une raison proche de un permet de resserer l'intervalle des tensions pour la somme A+B+C. 3) Système de transmission selon la revendication (1) caractérisé 25 à la réception dans le premier procédé, on utilise un montage avec des amplificateurs opérationnels comparateurs, les chronogrammes des figures 4,5,6 et 7 montrent les résultats, l'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_C limite le signal de sortie_C à des valeurs extrêmes de 0 et 4V où 30 la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 4V, la fonction comparateur vis à vis de l'amplitude de la somme A+B+C représentée par compare_C avec un seuil de 3,5V permet de décoder le signal C, en effet, le signal C est présent quand la somme A+B+C est plus grande ou égales à 4V quelles que 35 soient les valeurs 0 ou 1V et 0 ou 2V prises par A ou B, quand le signal C est décodé, on le retire de la somme A+B+C, il reste la somme A+B représentée par compare_B et on décode le signal B avec l'amplificateur opérationnel de sortie_B agissant en comparateur avec un seuil de 1,5V,1 en effet le signal B est présent quand la somme A+B est plus grande ou égale à 2V quelle que soit la valeur 0 ou 1V prise par A, l'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_B limite le signal de sortie à des valeurs extrêmes de 0 et 2V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 2V, quand le signal B est décodé on le retire de la somme A+B, il reste alors le signal A en sortie_A, on fait passer sur la ligne les trois signaux A,B,C, on a multiplié par trois la capacité de transmission de la ligne, on peut de plus faire de la modulation par sauts de phase sur les fronts montants des signaux numériques A,B et C pour décupler les capacités de transmission, il est possible d'augmenter encore la capacité de transmission de la ligne en étendant la méthode à plus de trois signaux, la somme des signaux A+B+C sera transmise en modulation de fréquence en radio pour ne pas avoir de dégradation de son amplitude au cours de la transmission suite à des questions de bruit, l'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_A limite le signal de sortie_A à des valeurs extrêmes de 0 et 1V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 1V, les chronogrammes de la figure 7 montrent que les encombrements spectraux de A,B,C et de la somme A+B+C contenue dans compare_C sont voisins, on peut donc transporter simultanement les signaux A,B,C sur la même ligne sans exiger une augmentation de la bande passante, cette remarque reste valable si on transporte plus de trois signaux sur la même ligne, l'utilisation d'un microprocesseur à entrée analogique peut permettre de faire les traitement précédents, on peut aussi concevoir un circuit intégré spécialisé pour faire ce travail. 4) Système de transmission selon la revendication (1) caractérisé à la réception dans le second procédé, on utilise des comparateurs à fenêtre décrits en fig 2 et 8 utilisant des amplificateurs opérationnels ayant des tensions de sorties de + et -5V, à l'émission les créneaux de A, B et C sont de 1V et 1,1V et 1,21V, on peut dresser le tableau de la tension reçue suivant que A, B ou C sont présents ou absents dans le signal reçu, on peut rencontrer à la réception les sommes A 1V A+B 2,1V A+B+C 3,31V B 1,1V A+C 2,21V C 1,21V B+C 2,31Vet on reçoit évidemment OV si aucun des signaux A, B ou C est présent, si on veut décoder A à la réception, on détecte les situations 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V en réglant les comparateurs à fenêtre autour des tensions 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V, les fenêtres seront entre 0,95V et 1,05V puis entre 2,05V et 2,15V puis entre 2,15V et 2,25V puis entre 3,25V et 3,35V. si on reçoit l'une des quatre tensions 1V ou 2,1V ou 2,2V ou 3,31V alors A est présent, on fait ensuite un OU logique à la sortie des quatre comparateurs à fenêtre sachant que les amplificateurs opérationnels en comparateurs peuvent avoir des tensions de sortie de 0 et 5V, le montage de la figure 3 nous montre la réalisation pratique de ce second procédé, on fera de même pour décoder B puisque B est présent si on reçoit une des quatre tensions 1,1V ou 2,1V ou 2,31V ou 3,31V, le décodage de C revient à vérifier la présence d'une tension de 1,21V ou 2,21V ou 2,31V ou 3,31V, l'avantage des procédés décrits ici est de mélanger puis de séparer des signaux pouvant avoir dans leur spectre des raies spectrales se confondant d'où le gain en bande passante.