Brevet FR3074303A1 — publié le 20190531

I Système génération et de distribution de signaux de synchronisation redondés dans une antenne acoustique linéaire remorquée DOMAINE DE L'INVENTION [1] L'invention concerne le domaine des antennes acoustiques linéaires remorquées numériques, de technologie électro-acoustique conventionnelle et plus particulièrement les systèmes électroniques de 5 télémétrie assurant la numérisation des signaux générés par l'ensemble des hydrophones acoustiques constituant une telle antenne et par des capteurs non acoustiques ou "NAS" selon l'acronyme de la dénomination anglo-saxonne "Non Acoustic Sensor" (capteurs de température, d'immersion, de cap, de roulis/tangage, etc....) nécessaires au traitement de signal des voies 10 Sonar et à leur exploitation. [2] L'invention concerne directement un procédé et un système de production et de distribution de signaux de synchronisations redondés dans un système électronique de télémétrie d'une antenne acoustique linéaire remorquée. 15 [3] De façon globale dans le domaine de la lutte anti-sous-marine, la capacité d'écoute en très basse fréquence reste un défi permanent et un enjeu majeur, et il est constamment recherché des solutions techniques, touchant en particulier le matériel et/ou le traitement des signaux sonar, afin 20 d'augmenter les distances de détection. [4] Dans les années 80-90, les systèmes de détection basées sur des technologies d'antennes linéaires remorquées à capacité d'écoute très basse fréquence (ETBF) ont radicalement fait progresser les capacités des systèmes sonar de défense en procurant une capacité d'écoute permettant 25 de détecter les menaces classiques par grands fonds, parfois au-delà de la première "zone de convergence". [5] Cependant, depuis quelques années, de nouveaux risques liés à la détection et à la contre-détection par des ondes sonores en Ultra Basse Fréquence ( TEch : dans ce cas on peut avoir mmm = nnn ou mmm = nnn + 1 - TTopTramesecours REVENDICATIONS1. Procédé de génération d'un signal de synchronisation redondant CMI-Secours (H) d'un signal de synchronisation principal CMI véhiculé par un bus de synchronisation général destiné à synchroniser le fonctionnement de différents modules d'acquisition de données formant un groupe de module d'acquisition de données, ou HUB, et placés dans une chaine de modules d'acquisition, chaque module transférant les données acquises sur un bus de données commun à tous le modules d'acquisition de la chaine, lesdites données circulant sur le bus de données commun sous formes de trames de données (C), chaque trame comportant un top de début de trame ou Top_Trame_Ligne, ledit signal de synchronisation principale CMI étant synchrone du flot des trames (C) circulant sur le bus de données, caractérisé en ce qu'un signal de synchronisation redondant CMI_Secours est formé au niveau de chaque HUB en extrayant, au moyen d'une horloge asynchrone autonome, le top de début de trame (E) de chaque trame passant sur le bus de données et en produisant un top de synchronisation interne ou Top_Trame_Secours (F) dont la période est asservie sur la période d'apparition du top de début de trame (E). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal Top_Trame_Secours (F) produit fait l'objet d'un recalage temporel fonction de la position du groupe de modules d'acquisition considéré dans la chaine. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'après recalage temporel, le signal Top_Trame_Secours (F) est utilisé pour former le signal de synchronisation CMI_Secours. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une opération de détection de la présence du signal CMI sur le bus de synchronisation général, le signal CMI- 22 Secours étant substitué au signal CMI en cas de défaillance de ce dernier. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que le signal Top_Trame_Ligne étant un signal périodique de période Tech égal à la période de renouvellement des trames de données, le signal Top_Trame_Secours produit est un signal périodique dont la valeur de la période est définie à partir d'une horloge locale Timm , à un instant donné et pour un nombre N donné lo de périodes, par la relation suivante: TropTrameSecours - x.mmm+(N-x).(mmm-F1) N a., - 1125M = MMM, ZZZ - T125A,/ où mmm,zzz représente un nombre décimal positif, dont la valeur est définie en prenant en compte, à l'instant considéré, le résultat d'un nombre donné de mesures du décalage temporel entre le signal 15 Top_Trame_Ligne (E) extrait et le signal Top_Trame_Secours (F) produit. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, le nombre N de périodes considérées étant égal à 128, le nombre 20 mmm, zzz est déterminé en prenant en compte, à l'instant considéré, le résultat de 128 mesures du décalage temporel entre le signal Top_Trame_Ligne (E) extrait et le signal Top_Trame_Secours (F) produit. 25 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le nombre mmm, zzz est déterminé à partir de la moyenne de 128 mesures consécutives du décalage temporel entre le signal Top_Trame_Ligne (E) extrait et le signal Top_Trame_Secours (F) produit. 30 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le nombre mmm, zzz est déterminé par filtrage, au moyen d'un FIR, de la valeur du décalage temporel entre le signal Top_Trame_Ligne (E) extrait et 23 le signal Top_Trame_Secours (F) produit sur une profondeur de 128 mesures. 9. Dispositif de synchronisation (22) apte à mettre en oeuvre, au sein 5 du HUB (12) auquel il appartient, le procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte principalement: - un module de contrôle (61) qui réalise le contrôle de la présence et de l'intégrité du signal de synchronisation CMI (A) fourni par le bus 10 de synchronisation (13) en entrée du HUB (12); - un module (62) d'extraction du top de trame, ou Top_Trame_Ligne (E), le signal Top_trame_Ligne (E) étant obtenu par détection et extraction du mot de synchronisation de la trame de données; 15 - un ensemble de modules (63) constituant le mécanisme qui génère un signal Top_Trame_Secours (F) à partir du signal Top_Trame_Ligne (E) extrait par le module 62; - un module (64) qui assure le recalage temporel du signal Top_Trame_Secours (F) généré par l'ensemble de modules (63) et 20 forme un signal rephasé (i.e. recalé temporellement) Top_Trame_Secours_dly (G); - un module (65) qui génère un signal de synchronisation de secours, ou CMI_Secours (H)s, à partir du signal Top_Trame_Secours (F) généré et rephasé. 25 - un module de multiplexage (66) qui délivre aux différentes unités d'acquisition du HUB (12), sur commande du module de contrôle d'intégrité (61), soit le signal de synchronisation CMI (A) reçu sur le bus de synchronisation (13), soit le signal de synchronisation CMI_Secours (H) synthétisé localement par le dispositif. 30 10.Dispositif de synchronisation (22) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ensemble de modules (63), qui génère le signal Top_Trame_Secours (F), comporte principalement: 24 - un module (631) qui génère le signal Top_Trame_Secours (F) à partir d'une information de consigne de période moyenne (mmm, zzz - Ti25m); - un module comparateur de Phase (632) qui mesure le décalage 5 temporel ATinst entre le signal Top_Trame_Secours (F) généré et le signal Top_Trame_Ligne (E) extrait par le module d'extraction (62); - un module accumulateur (633) qui réalise la somme, sur 128 périodes consécutives, des décalages instantanés ATinst entre le signal Top_Trame_Secours (F) et le signal Top_Trame_Ligne (E) 10 mesurés par le module Comparateur de Phase (632); - une module de Filtrage (634) qui calcule une erreur moyenne par période, ATmoy, cette erreur étant calculée par la formule suivante : 128 1 ATmoy = -128 ATinst k=1 - un module de génération de consigne (635) qui délivre l'information de consigne de période moyenne (mmm, zzz - T125m) 15 au module (631) qui génère le signal Top_Trame_Secours (F), l'information de consigne étant élaborée partir de la valeur de l'erreur moyenne par période (637) fournie par le module de filtrage (634), ladite information étant remise à jour toutes les N=128 périodes; - un module d'accrochage (636) qui calcule une première valeur 20 de fréquence moyenne en intégrant le signal de synchronisation Top_Trame_Ligne (E) sur 1024 trames et délivre au module de génération de consigne (635) une première consigne initiale (mmmo, zzzo).