LU81844A1 - Dispositif de recuperation de rythme - Google Patents
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Description
" ~Κ~~Λ Λ GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG
Brevet N° Q j β ^ du .&....HQ.VEMBEÇ... .1.9.Z.9........... Monsieur le Ministre __ , 1¾¾¾ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes
Titre delivre : ....................................... 3,«. fs! j1^j Service de la Propriété Industrielle
7 LUXEMBOURG
ti'ÙMsη t _ Demande de Brevet d’invention r /- {,· L·' ' S,’ .
I. Requête T.« gnpigfg Anonyme dite : COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS..............(1) CXT^ALCATEL,.....12...,.rue de la Baume - 75008 PARIS. FRANCE, représentée par...................
Monsieur Jean-Paul PJPPINGER. Résidence VAL STE CROIX, 2-4 Allée Léopold Go^el ,· LUXEMBOURGr agissant en Qualité de mandataire.................................................................................................................
- s , dépose— ce ...Cinq....IlQY.£mbx.â....Mil.^....................................0) à ...........heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : .........................................................................................................................................................................................................................................................................(4) ....................................................DISPOSITIF DE RECUPERATION DE RYTHME........................................................................
déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) :
Michel.-LEMQU.SS.U.,..______lngénie.ur....d.!..é.tud.es................15.,........................................................(5) ...................................................................................................................................................91240 ST MICHEL SUR ORGE. FRANCE..................
2. la délégation de pouvoir, datée de.................PARIS___________________________________ le .1.§.....0.?.Χ9.§δ1„.2.?-Ζ9..............
3. la description en langue................Française.................................. de l’invention en deux exemplaires ; 4. deux.................. planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le _______C.inq...lâ.o.uemhr.e...Mxl...H.euf.....Ceat....S.aixaut.e...Dix..Jie.u£......................................................................................................
revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)......BRE1ZE.T................................................................. déposée(s) en (7).....FRANCE..........................................................................................................
le _______.7....1ÎÛKEMBEE...19.28.,.....ao.us....l.e...li-0......78.....31....4.6G...................................................................................................................(8) au nom de ......la...demande££S.s.e_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(9) élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .......................................
.Résideneê.-VA.L....STE... CROIX.,.....2™A...Al.léfe-..Léopo.l.d...Goôbe.l.------------------------------------------------------------------------------------ (10) sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à...........SIX.........................mois.
Le.......Mandatasse·..;·.·,. .1......................
* .................. : y ... v> * __I— Π. Procès-verbal de Dépôt
La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du : 5 NOVEMBRE 1979 //.S b i Pr. le Ministre . à ......Ai.... heures .-v l’Économie National·/et dés Classes Moyennes, f ; î ^ j A 68007 \ % ".....• •C- '· .Sß / / ' *< JB/NV F0 11430 CIT-ALCATEL 2 pl.
Revendication de la Priorité d'une demande de brevet dépose-e en FRANCE s* \ V le 7 NOVEMBRE 1078, sous le N® 78 31 466,
Hr, Τ_Ί s -
^ BREVET D'INVENTION
DISPOSITIF DE RECUPERATION DE RYTHME Invention de Michel LEMOUSSU
Société Anonyme dite
COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL
La présente invention est relative à la transmission de données. Elle concerne la récupération à la réception, du rythme d'un signal numérique synchrone transmis par une modulation linéaire.
Dans un système de transmission de données utilisant une 5 modulation linéaire, un signal binaire synchrone est soumis à une mise en forme par un codeur avant d'etre modulé et émis. Cette mise en forme, qui a pour rôle de limiter la bande passante du signal transmis, transforme le signal binaire synchrone en un signal à plusieurs *· niveaux dont le spectre ne comporte aucune raie à la fréquence de 10 rythme de sorte que la récupération du rythme en réception ne peut 2.
*. * s’effectuer par simple filtrage du signal reçu et démodulé, et nécessite un traitement non linéaire du signal démodulé.
On connaît des dispositifs de récupération de rythme qui comportent un oscillateur centré sur la fréquence de rythme asservi 5 par une boucle à verrouillage de phase sur le signal de sortie d’un redresseur double alternance recevant le signal démodulé . Ces dispositifs ont l’inconvénient de ne tolérer qu’un faible déphasage entre ’ les porteuses d'émission et de réception.
La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient.
10 Elle a pour objet un dispositif de récupération du rythme pour un système de transmission de données par une modulation linéaire comportant à la réception un démodulateur synchrone à deux porteuses en quadrature avec deux sorties l'une dite en phase, l'autre dite en quadrature. Ce dispositif comporte : 15 -! un premier redresseur connecté à la sortie en phase du démodulateur, - un deuxième redresseur connecté à la sortie en quadrature du démodulateur, - un premier multiplicateur à deux entrées et une sortie, 20 ayant l'une de ses entrées connectée à la sortie du premier redresseur et l'autre entrée connectée à la sortie d'un oscillateur commandé en tension fournissant la fréquence du rythme récupéré, - un deuxième multiplicateur à deux entrées et une sortie ayant l'une de ses entrées connectée à la sortie du deuxième redresseur * 25 et l'autre entrée connectée à la sortie dudit oscillateur commandé en tension fournissant la fréquence du rythme récupéré, - un premier filtre passe-bas connecté à la sortie du premier multiplicateur, 3.
- un deuxième filtre passe-bas connecté à la sortie du deuxième multiplicateur, - un sommateur à deux entrées et une sortie dont l'une des entrées est connectée à la sortie du premier filtre passe-bas et dont 5 l'autre entrée est connectée à la sortie du deuxième filtre passe-bas - et ledit oscillateur commandé en tension avec une entrée v ' de commande connectée à la sortie du sommateur et une sortie qui délivre la fréquence du rythme récupéré et qui est connectée à l'une des entrées 10 des premier et deuxième multiplicateurs.
Dans un mode préféré de réalisation on utilise, comme redresseurs, des redresseurs à double alternance, on intercale des limiteurs absolus entre ces derniers et les multiplicateurs, et l'on emploie des portes logiques du type "ou exclusif" comme multiplicateurs.
15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et adapté à un système de transmission de données en modulation d'amplitude à bande latérale unique.
Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel : 20 - la figure 1 représente le schéma général d'un système de transmission de données en modulation d'amplitude à bande latérale unique, - la figure 2 représente le schéma d'un circuit de récupéra- * tion de rythme selon 1.'invention utilisé dans la partie réception * 25 du système de transmission représenté à la figure 1 - et les figures 3 et 4 sont des diagrammes explicitant le fonctionnement du dispositif de récupération de rythme représenté à la figure précédente.
4.
On distingue sur la figure 1 un système de transmission de données avec un dispositif d’émission 1, un dispositif de réception 2 et un canal de transmission 3 reliant les dispositifs d’émission et de réception.
5 Le dispositif d’émission 1 comporte : - une source de données 4 fournissant des symboles binaires à un rythme ou débit binaire 1/T, - un brouilleur 5 connecté en sortie de la source de données 4, - un codeur 6 connecté à la suite du brouilleur 5 10 - et un circuit de modulation 7.
Le brouilleur 5 effectue une somme modulo 2 des signaux binaires de la source de données avec les signaux binaires d’une séquence pseudoaléatoire. Sa structure et son fonctionnement sont bien connus. On rappelera simplement qu’il permet de mettre à profit 15 la propriété du spectre de raies d'un train d’impulsions, propriété selon laquelle la densité des raies augmente avec l’irrégularité d’apparition des impulsions, irrégularité qui donne aux impulsions le caractère d’un signal de bruit. Cette augmentation’de densité du spectre de raies est une propriété très« intéressante car elle 20 facilite la récupération du rythme.
Le codeur 6 effectue la mise en forme du signal binaire pour le rendre apte à une modulation d’amplitude en bande latérale unique. Il existe différentes mises en forme possibles. La plus utilisée ' est dénommée réponse partielle classe IV. On pourra se reporter pour 25 cette dernière à un article de E.R. Kretzmer intitulé "Généralisation of a technique for binary data communication" et publié dans la revue I.E.E.I Trans. Commu. tech. COM 14 n° 1 feb 1966. Cette mise en forme permet 5.
d'atteindre la cadence de Nyquist (2 symboles par hertz de bande passante). Elle est également bien adaptée à la modulation d'amplitude à bande latérale unique car elle donne un signal n'ayant que peu d'énergie autour de la fréquence nulle. Dans la suite de la description on admettra, 5 de manière non limitative, que la mise en forme adoptée est de ce type.
Le circuit de modulation 7 effectue la modulation d'amplitude à bande latérale unique et, comme c'est souvent le cas ajoute, au signal de modulation à bande latérale unique, un pilote à bas niveau 10 à la fréquence de la porteuse de modulation.
Le dispositif de réception comporte : - un circuit de récupération de porteuse 8 connecté à l'entrée, - un démodulateur 9 connecté à l'entrée et à la sortie du circuit de récupération de porteuse 8 et fournissant le signal reçu 15 démodulé, - un circuit de récupération de rythme 10 connecté en sortie du démodulateur 9, - un égaliseur 11 connecté à la suite du démodulateur et recevant le rythme récupéré, 20 - un décodeur 12 connecté à la sortie de l'égaliseur 11 - et un débrouilleur 13 connecté à la suite du décodeur 12 et fournissant une estimation du signal engendré par la source de données 4.
Le circuit de récupération de porteuse 8 fonctionne à partir 25 de l'onde pilote contenue dans le signal reçu. Il reçoit souvent une information d'erreur de phase de la part de l'égaliseur.
Le démodulateur 9 est un démodulateur synchrone.
Le circuit de récupération de rythme 10 permet de retrouver la fréquence de rythme des données engendrées par la source 4 à partir du signal reçu et démodulé.
6.
L'égaliseur 11 a pour but de corriger les distorsions d'amplitude 5 et de temps de propagation de groupe engendrées par le canal de transmission. Ses caractéristiques de transmission sont inverses de celles du canal 3 de manière à obtenir une réponse globale plate en amplitude et linéaire en phase. Il est en général autoadaptatif et réalisé sous forme numérique il traite alors des échantillons du signal prélevés à la cadence délivrée 10 par le circuit de récupération de rythme.
Le décodeur 12 permet de retouver des signaux sous forme binaire et le débrouilleur 13 des signaux binaires identiques à ceux engendrés par la source de données 4. Ils sont également pilotés par le circuit de récupération de rythme 10.
15 A l'exception du démodulateur et du circuit de récupération de rythme, les différents circuits mentionnés précédemment ne seront pas détaillés. En effet ils n'intéressent pas directement l'invention et leur réalisation est bien connue dans la technique.
Dans les systèmes de transmission de l'art antérieur, le 20 démodulateur synchrone est en général constitué par un multiplicateur qui effectue le produit entre le signal reçu et la porteuse fournie par le circuit de récupération 8, et par un filtre passe-bas qui est disposé à la suite et qui élimine du produit obtenu, les composantes indésirables . Le circuit de récupération du rythme comporte un redresseur 25 connecté à la sortie du démodulateur et suivi soit d'une boucle à verrouillage de phase soit d'un filtre centrés l'un et l'autre sur la fréquence du rythme 1/T.
7.
Le traitement non linéaire que fait subir le redresseur au signal en bande de base issu du démodulateur fait apparaître une raie à la fréquence de rythme 1/T en phase avec celle d’émission. Malheureusement on constate expérimentalement que l’amplitude de cette 5 dernière dépend du déphasage entre la porteuse d’émission et la porteuse de réception. La figure 3 représente la forme de la courbe de variation de l’amplitude de cette raie en fonction du déphasage 'f entre les porteuses d’émission et de réception. Elle montre que ladite amplitude accuse un maximum pour un déphasage nul et un minimum pour un déphasage 10 égal à - . Lorsque le déphasage s’écarte trop de la valeur nulle, l’amplitude de la raie est insuffisante pour permettre la récupération du rythme.
Le circuit de récupération de rythme, qui est représenté à la figure 2 ne présente pas ce défaut. Il se connecte derrière un 15 démodulateur à deux porteuses en quadrature jouant le rôle du démodulateur synchrone 9. Ce démodulateur comporte, comme représenté à la figure 2, deux multiplicateurs 20, 21 suivis chacun d'un filtre passe-bas 22, 23. L’un 20 des multiplicateurs effectue le produit du signal reçu e (t) privé de l'onde porteuse, par la porteuse récupérée p (t) délivrée 20 par le circuit de récupération de porteuse (8 figure 1). Le filtre passe-bas 22, qui le suit, élimine du produit obtenu, les composantes indésirables et délivre sur une sortie 25 dite en phase un signal x.| (t) qui est le signal démodulé lorsque les porteuses d'émission et de . réception sont en phase. L'autre multiplicateur 21 effectue le produit 25 du signal reçu e (t) privé de l'onde porteuse, par la porteuse récupérée p (t affectée au préalable d'un retard de phase de par un circuit déphaseur 25 Le filtre passe-bas 23 qui le suit, élimine du produit obtenu, les 8.
composantes indésirables et délivre sur une sortie 27 dite en quadrature un signal (t).
Le oirouit de récupération de rythme 10 proprement dit comporte, comme représenté sur la figure 2 : 5 - un premier redresseur 30 à double alternance connecté en entrée à la sortie en phase 26 du démodulateur à deux porteuses en quadrature 9, * - un deuxième redresseur 31 à double alternance connecté en entrée à la sortie en quadrature 27 du démodulateur à deux porteuses 10 en quadrature 9, - un premier limiteur absolu 32 connecté à la suite du premier redresseur 30 délivrant un signal x'^ (t), - un deuxième limiteur absolu 33 connecté à la suite du deuxième redresseur 31 et délivrant un signal x'2 (t), 15 - un premier multiplicateur 34 à deux entrées dont l’une est connectée à la sortie du premier limiteur absolu 32 et dont l’autre est connectée à la sortie d’un oscillateur contrôlé en tension 39, - un deuxième multiplicateur 35 à deux entrées dont l'une est connectée à la sortie du deuxième limiteur absolu 33 et dont l'autre 20 est connectée à la sortie de l'oscillateur contrôlé en tension 39, - un premier filtre passe-bas 36 connecté à la sortie du premier multiplicateur 34, « - un deuxième filtre passe-bas 37 connecté à la sortie du deuxième multiplicateur 35, ’ 25 - un sommateur 38 à deux entrées dont l'une est connectée à la suite du premier filtre passe-bas 36 et dont l'autre est connectée à la suite du deuxième filtre passe-bas 37 •( « 9.
- et ledit oscillateur commandé en tension 39 dont l’entrée de commande est connectée à la sortie du sommateur 38 et dont la sortie est connectée à une entrée de chacun des premier et second multiplicateurs 34 et 35.
5 L'oscillateur commandé en tension 39 délivre un signal rectan gulaire dont la fréquence peut varier dans une plage étroite autour de celle de rythme 1/T en fonction du signal appliqué à son entrée de commande par le sommateur 38.
Les premier et deuxième multiplicateurs 34 et 35 sont des 10 portes logiques du type "ou exclusif" à deux entrées.
La sortie en phase 26 du démodulateur 9 fournit un signal x^ (t) qui correspond au signal démodulé obtenu avec un démodulateur synchrone à une seule porteuse. Le redresseur 30 permet de faire apparaître dans ce signal, de manière connue en soi, une raie à la fréquence 1/T, 15 en phase avec le rythme d'émission, dont l'amplitude varie avec l'angle de déphasage Ψ entre les porteuses d'émission et de réception avec une loi représentée sur la figure 4 par la courbe A qui est l'analogue de celle représentée à la figure 3. Le limiteur absolu 32 possède un seuil réglable ajusté pour obtenir un maximum d'amplitude de la 20 raie à la fréquence 1/T dans le signal x^ (t).
La sortie en quadrature 27 du démodulateur 9 fournit un signal x^ (t) qui correspond à un signal démodulé obtenu avec un démodulateur synchrone à une seule porteuse présentant par rapport à la porteuse ‘ émission un écart de phase (j> égal kf - Le redresseur 31 permet 25 de faire apparaître, comme dans le cas du signal x^ (t), une raie à la fréquence 1/T en phase avec le rythme d'émission dont l'amplitude varie avec l'angle du déphasage 0 entre les porteuses d'émission ; k 10.
et de réception avec une loi qui peut se déduire de celle représentée à la figure 3 en remplaçant Ÿ par (j) ,ce qui compte tenu du fait que (j) etfsoxit liés par la relation <}=f- -γ- conduit à la loi représentée sur la figure 4 par la courbe B. Les deux signaux x^ (t) et x2 (t) 5 présentent des raies à la fréquence 1/T dont les amplitudes varient en sens inverses l'une de l'autre en fonction du déphasage P entre les porteuses d'émission et de réception. L'utilisation simultanée de ces deux signaux (t) et x^ (t) permet donc de s'affranchir des effets du déphasage Rentre les porteuses d'émission et de réception.
10 Chacun d'eux est appliqué à un comparateur de phase distinct constitué du multiplicateur 34 suivi du filtre passe-bas 36 ou du multiplicateur 35 suivi du filtre passe-bas 37. Les tensions continues issues de ces comparateurs sont additionnées dans le sommateur 38 et appliquées à l'entrée de commande de l'oscillateur contrôlé en tension 39 selon 15 la technique des boucles de phase.
On peut sans sortir du cadre de l'invention modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens équivalents. On peut notamment ne pas utiliser les circuits limiteurs absolus 32,33 et employer des multiplicateurs analogiques.
►
Claims (1)
11. ·*- * t* 1/ Dispositif de récupération de rythme pour un système de transmission de données par une modulation linéaire comportant à la réception un démodulateur synchrone à deux porteuses en quadrature (9) avec deux sorties, l'une (26) dite en phase l'autre (27) dite en quadrature, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte : * - un premier redresseur (30) connecté à la sortie en phase (26) du démodulateur (9), - un deuxième redresseur (31) connecté à la sortie en quadrature (27) du démodulateur (9), - un premier multiplicateur (34) à deux entrées et une sortie ayant l'une de ses entrées connectée à la sortie du, premier redresseur (30) et l'autre entrée connectée à la sortie d'un oscillateur commandé en tension (39), - un deuxième multiplicateur (35) à deux entrées et une sortie ayant l'une de ses entrées connectée à la sortie du deuxième redresseur (31) et l'autre entrée connectée à la sortie dudit oscillateur commandé en tension (39), - un premier filtre passe-bas (36) connecté à la sortie du premier multiplicateur (34), - un deuxième filtre passe.bas (37) connecté à la sortie du deuxième multiplicateur (35), , - un sommateur (38) à deux entrées dont l'une est connectée à la sortie du premier filtre passe-bas (36) et dont l'autre est connectée à la sortie du deuxième filtre passe-bas (37) * - et ledit oscillateur commandé en tension (39) avec une entrée de commande connectée à la sortie du sommateur 38 et une sortie délivrant la fréquence du rythme récupéré, connectée à l'une des entrées des 12. premier et deuxième multiplicateurs (34 et 35). 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les premier et deuxième redresseurs (30, 31) sont des redresseurs à double alternance . 3/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’un liraiteur * absolu (32, 33) est intercalé entre le premier redresseur (30) et le premier multiplicateur (34) ainsi qu’entre le deuxième redresseur (31) et le deuxième multiplicateur (35) et en ce que les premier et deuxième multiplicateurs (34, 35) sont des postes logiques du type ”ou exclusif" à deux entrées. . <PL I —Il e %
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