Procédé et dispositif de filtrage sélectif d'une onde modulée par des impulsions.
La présente invention est relative à un procédé de filtrage sélectif d'une onde modulée par des impulsions de durées différentes, en vue d'éliminer les impulsions n'avant pas une certaine durée.
Dans le cas de transmissions par impulsions où les impulsions sont modulées par une communication transmise en vue de détection d'obstacles, des impulsions additionnelles peuvent être superposées à l'onde porteuse par l'ennemi dans le dessein de brouiller ladite transmission. Des impulsions additionnelles d'une caractéristique différente, par exemple de largeur, peuvent être ajoutées à l'onde porteuse pour confondre l'ennemi et lui rendre difficile la détermination de cclle des impulsions de 1 'onde qui porte la communication, ou qui est utilisée pour la détection d'obsta cles.
I Le système de transmissioal peut en- core être conclu de manière à transmettre une série d'impulsions conformées de manière différente, représentant chacune une voie de communication différente. En d'autres termes, chaque série d'impulsions peut se distinguer des autres par sa durée ou par une autre ca ractéristique quelconque et est modulée par une eommunieation différente, ce qui assure la transmission des différentes voies.
Un but de l'invention est, en conséquence, d'obtenir une méthode et un dispositif permettant le filtrage sélectif d'une onde modulée par des impulsions présentant comme caractéristique de différentiation, leur durée, de telle manière que toutes les impulsions dont la durée diffère d'une durée donnée soient éliminées.
L'invention sera mieux comprise à la lic- turc de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de ladite invention.
La fig. 1 représente, symboliquement sous forme de rectangles. un dispositif de filtrage d'impulsions.
La fig. 2 est un schéma du système représenté symboliquement sur la fig. 1.
La fig. 3 est une représentation graphique des opérations effectuées par le système représenté sur les fig. 1 et 2.
La fig. 4 représente également, symboli quenient, et sous forme de rectangles, un autre dispositif au moyeu duquel le procédé peut être mis en oeuvre.
La fig. 5 est une représentation graphique des opérations effectuées par le système représenté sur la fig. 4.
On considérera, tout d'abord, les fig. 1, 2 et 2
Les ondes modulées par impulsions, pouvant être détectées par le système récepteur habituel, sont appliquées au dispositif de filtrage à son entrée 10. Une telle onde peut consister en une série d'impulsions de durée différente telle qu'indiquée par l'onde 12 (fig. 3).
L'onde 12, telle qu'elle est représentée, comporte quatre impulsions de durée différente A, B, C et D. L'impulsion ou voie désirée à détecter peut être représentée par l'impulsion de durée 4. On peut également supposer que les impulsions A apparaissent irrégulièrement, de sorte que la sélection de fréquence et de temps par blocage ne eonstitue pas une méthode satisfaisante d'élimina tion des impulsions indésirables B, C et 1) D
Les impulsions de l'onde 12 sont, tout d'abord, différentiées par un circuit différentiateur 14, consistant en un condensateur 14a et en une résistance 14b. Il en résulte la production de pulsations alternativement positives et négatives A1 et A2, Bl et B2, etc., pour chacune des impulsions de l'onde 12.
L'énergie des pulsations positives et négatives ainsi produite est appliquée à lin multivibrateur 16, dans lequel les circuits des cathodes des tubes comprennent une résistance variable 17 au moyen de laquelle on peut ajuster le multivibrateur pour produire des impulsions 18 d'une durée donnée en réponse à chaetme des pulsations positives A,, Bl, etc.
En ajustant la résistance 17 à une valeur désirée, le inultivibrateur peut être déclenché par les pulsations positives et passer d'un état de fonctionnement à un autre et on raison de la polarisation de la résistance 17, ledit multivibrateur revient au premier état de fonctionnement au bout d'un intervalle de temps donné après son déclenchement. On obtient ainsi des impulsions 18 d'une largeur désirée et dans l'exemple choisi, la durée choisie est égale à la durée des impulsions désirées A
La sortie du multivibrateur 19 est reliée à un circuit différentiateur 20 eonsistant en un condensateur 20a et en une résistance 20b.
On obtient ainsi des pulsations aliernativement positives et négatives 18a et 18b, comme indi qué sur la fig. 3. Les pulsations positives et négatives A1 et A2, etc., et les pulsations 18a et 18b, etc., sont combinées dans un circuit 22, comportant un tube à vide 23 qui est, de préférence, une pentode.
Le circuit 22 de la penthode est conclu de telle façon que les énergies des deux séries de pulsations soient mélangées et que les pulsations coïncidant dans le temps soient combinées; la penthode 23 donne une energie de sortie à la connexion n d'anode 25 lorsque l'énergie combinée des deux séries de pulsation excède la polarisation déterminée
du circuit du tube. L'effet de combinaison du circuit est représenté par la courbe 30. On constatera aisément que lorsque les impulsions d se produisent, les pulsations négatives A. et 18b se eombinent pour produire une pulsation 31 dont l'amplitude est plus grande que celles des pulsations non combinées.
Les pulsations positives A, et 18a, B, et lsO, etc., se combinent pour produire les pulsations 32 d'une amplitude identique à celle des pulsations négatives 31. Etant donné qu'il est désirable d'obtenir des pulsations correspondant exclusivement aux impulsions A, une opération d'écrêtage à seuil, comme indiquée par la ligne 34, produit une énergie de sortie 35 qui correspond aux instants d'apparition des impulsions A. Il apparaît ainsi que, grâce au procédé, les impulsions indésirables B, C et D sont éliminées et que l'on obtient des pulsations correspondant aux impulsions désirées A. Si les impulsions 1 sont modulées en phase,
l'énergie de sortie pulsée 35 comporte le même déphasage et la communication représentée par la modulation peut être recueillie à l'aide d'organes connus.
Le dispositif permet d'obtenir de fanon sélective une durée d'impulsion désirée quel
conque, par un simple ajustement convenable
de la résistance de polarisation 17.
Il est elair que la sélection des impulsions,
en ce qui concerne leur durée, est obtenue en
ajoutant aux pulsations correspondant au
flanc. arrière de l'impulsion désirée une autre
pulsation de même polarité. Dans l'exemple
donné, le flanc arrière est marqué par une pulsation négative et, par conséquent, la pulsa -tion additionnelle doit être également néga- tive. Toutefois, si la pulsation définissant le flanc est positive, la pulsation additionnelle
doit avoir la même polarité.
On considérera, d'autre part, les fig. 4 et 5.
Lesdites figures représentent un autre système au moyen duquel le procédé peut être mis en oeuvre. Pour montrer que les impul SiOlis de la source d'onde modulée peuvent va rler suivant une caractéristlque autre que leni durée et être encore filtrees exeluslvenlent pour une durée d impulsion donnée, on a représenté une onde 4±) comportant des impul- sions E, F, G, H qui varient à la fors en forme, en amplitude et en durée.
Toutefois, la plupart des appareils de transmission assurent des impulsions d amplitude pratiquement constante, et des impulsions variant de la ma- nièce représentée sur la fig. o ne sont pas, généralement, rencontrées. Mais ladite forme d'onde est représentée pour mettre en évi dence le fait que des impulsions d'une largeur donnée peuvent être filtrées, soit par le système représenté sur les fig. 1 à 3, soit par celui représenté sur les fig.
4 et o, quelles que soient les variations des autres caractéristiques des impulsions. En supposant que les impulsions E soient les impulsions désirées, le système est ajusté pour sélecter des impulsions d'une durée correspondant à la durée des impulsions E. On y parvient en munissant le dispositif d'un circuit de retard ajustable connu 45. L'énergie provenant de la source d'onde modulée par impulsions est appliquée à l'entrée 42 du dispositif, après quoi les im- pulsions sont différentiées par un dispositif différentiateur 43, de telle manière qu'on obtienne des pulsations alternativement positives et négatives E1 et E2, F1 et F2, etc.
L'énergie desdites pulsations alternativement positives et négatives est appliquée à un in- verseur 44 qui rend négatives les pulsations positives et positives les pulsations négatives.
Lesdites pu] sations inversées sont alors retardées, suivant l'ajustement du circuit de retard 45, de telle façon que les pulsations inversées prennent une relation dans le temps indiquée par les pulsations Elx, E2x et Flux, etc., de la courbe 46.
L'énergie des pulsations inversées et retardées est ensuite mélangée et combinée avec l'énergie des pulsations positives et négatives produites à 1a sortie de l'appareil différen tiatenr 43, dans un dispositif de combinaison 47, analogue au circuit 22 de la fig. 2. Le dispositif 47 est polarisé de telle façon que l'énergie résultante soit écrêtée du côté néga- tif de l'onde, comme indiqué par la ligne AS.
On obtient ainsi des pulsations de sortie E0 correspondant aux impulsions désirées E.
Method and device for selective filtering of a pulse modulated wave.
The present invention relates to a method of selective filtering of a wave modulated by pulses of different durations, with a view to eliminating the pulses which do not have a certain duration.
In the case of pulse transmissions where the pulses are modulated by a communication transmitted for obstacle detection, additional pulses may be superimposed on the carrier wave by the enemy for the purpose of interfering with said transmission. Additional pulses of a different characteristic, for example of width, may be added to the carrier wave to confuse the enemy and make it difficult for him to determine the pulse of the wave which carries the communication, or which is being used. for the detection of obstacles.
I The transmissioal system can still be concluded so as to transmit a series of differently shaped pulses, each representing a different communication channel. In other words, each series of pulses can be distinguished from the others by its duration or by any other characteristic and is modulated by a different communication, which ensures the transmission of the different channels.
An object of the invention is, therefore, to obtain a method and a device allowing the selective filtering of a wave modulated by pulses having, as a differentiation characteristic, their duration, such that all the pulses whose duration differs by a given duration are eliminated.
The invention will be better understood by reading the detailed description which follows and by examining the accompanying drawings which represent, by way of nonlimiting examples, some embodiments of said invention.
Fig. 1 represents, symbolically in the form of rectangles. a pulse filtering device.
Fig. 2 is a diagram of the system represented symbolically in FIG. 1.
Fig. 3 is a graphical representation of the operations performed by the system shown in FIGS. 1 and 2.
Fig. 4 also represents, symbolically quenient, and in the form of rectangles, another device at the hub of which the method can be implemented.
Fig. 5 is a graphical representation of the operations performed by the system shown in FIG. 4.
We will consider, first of all, FIGS. 1, 2 and 2
Pulse modulated waves, detectable by the usual receiving system, are applied to the filter device at its input 10. Such a wave may consist of a series of pulses of different duration as indicated by wave 12 ( fig. 3).
Wave 12, as shown, has four pulses of different duration A, B, C and D. The desired pulse or channel to be detected can be represented by the pulse of duration 4. It can also be assumed that pulses A appear irregularly so that frequency and time selection by blocking is not a satisfactory method of eliminating unwanted pulses B, C and 1) D
The pulses of wave 12 are, first of all, differentiated by a differentiator circuit 14, consisting of a capacitor 14a and a resistor 14b. This results in the production of alternately positive and negative pulses A1 and A2, B1 and B2, etc., for each of the pulses of wave 12.
The energy of the positive and negative pulses thus produced is applied to the multivibrator 16, in which the cathode circuits of the tubes comprise a variable resistor 17 by means of which the multivibrator can be adjusted to produce pulses 18 of a given duration in response to each of the positive pulsations A ,, Bl, etc.
By adjusting resistor 17 to a desired value, the inultivibrator can be triggered by the positive pulses and pass from one operating state to another and due to the polarization of resistor 17, said multivibrator returns to the first operating state at after a given time interval after it is triggered. Pulses 18 of a desired width are thus obtained and in the example chosen, the duration chosen is equal to the duration of the desired pulses A
The output of multivibrator 19 is connected to a differentiator circuit 20 consisting of a capacitor 20a and a resistor 20b.
This gives aliernatively positive and negative pulses 18a and 18b, as shown in FIG. 3. The positive and negative pulses A1 and A2, etc., and the pulses 18a and 18b, etc., are combined in a circuit 22, comprising a vacuum tube 23 which is preferably a pentode.
The circuit 22 of the penthode is concluded in such a way that the energies of the two series of pulsations are mixed and that the pulses coinciding in time are combined; penthode 23 gives an output energy to the anode connection n 25 when the combined energy of the two series of pulsation exceeds the determined polarization
of the tube circuit. The combination effect of the circuit is represented by curve 30. It will easily be seen that when the pulses d occur, the negative pulses A. and 18b combine to produce a pulsation 31 whose amplitude is greater than those of the pulses not combined.
The positive pulsations A, and 18a, B, and lsO, etc., combine to produce the pulses 32 of the same amplitude as the negative pulses 31. Since it is desirable to obtain pulses corresponding exclusively to the pulses A, a threshold clipping operation, as indicated by line 34, produces an output energy 35 which corresponds to the times of occurrence of pulses A. It thus appears that, thanks to the method, the unwanted pulses B, C and D are eliminated and one obtains pulses corresponding to the desired pulses A. If the pulses 1 are phase modulated,
the pulsed output energy 35 has the same phase shift and the communication represented by the modulation can be collected using known devices.
The device makes it possible to obtain a desired pulse duration from selective dewlap regardless of
conch, by a simple suitable adjustment
bias resistor 17.
It is clear that the selection of pulses,
as regards their duration, is obtained by
adding to the pulsations corresponding to the
flank. back of the desired impulse another
pulsation of the same polarity. In the example
given, the trailing edge is marked by a negative pulsation and, therefore, the additional pulsation must also be negative. However, if the pulsation defining the flank is positive, the additional pulsation
must have the same polarity.
We will consider, on the other hand, FIGS. 4 and 5.
Said figures show another system by means of which the method can be implemented. To show that the SiOlis pulses of the modulated wave source can act according to a characteristic other than the duration and still be exelusively filtered for a given pulse duration, we have represented a wave 4 ±) comprising pulses E, F, G, H which vary greatly in shape, amplitude and duration.
However, most transmission devices provide pulses of practically constant amplitude, and pulses varying in the manner shown in fig. o are not generally encountered. But said waveform is shown to highlight the fact that pulses of a given width can be filtered, either by the system shown in Figs. 1 to 3, or by that shown in FIGS.
4 and o, regardless of the variations in the other characteristics of the pulses. Assuming that the E pulses are the desired pulses, the system is adjusted to select pulses of a duration corresponding to the duration of the E pulses. This is accomplished by providing the device with a known adjustable delay circuit 45. L ' energy from the pulse modulated wave source is applied to input 42 of the device, after which the pulses are differentiated by a differentiator 43, so that alternately positive and negative pulses E1 and E2, F1 and F2, etc.
The energy of said alternately positive and negative pulses is applied to an inverter 44 which makes the positive pulsations negative and the negative pulsations positive.
Said reverse pulses are then delayed, according to the adjustment of the delay circuit 45, such that the reverse pulses take on a relation in time indicated by the pulses E1x, E2x and Flux, etc., of the curve 46.
The energy of the reversed and delayed pulses is then mixed and combined with the energy of the positive and negative pulses produced at the output of the differentiating apparatus 43, in a combining device 47, analogous to circuit 22 of FIG. 2. Device 47 is biased such that the resulting energy is clipped on the negative side of the wave, as indicated by line AS.
We thus obtain output pulses E0 corresponding to the desired pulses E.