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SYSTEMES DE COMMUNICATION A VOIES MULTIPLES PAR IMPULSIONS ELECTRIQUES.
La présente invention est relative à des systèmes de communication et, plus particulièrement, à des systèmes de com- munication à voies multiples et à des méthodes utilisant plu- sieurs trains d'impulsions pour la transmission et la réception sélective de communications différentes.
Dans les systèmes porteurs de communication et plus particulièrement dans les systèmes à impulsions, la communication peut être transmise par des trains d'impulsions brèves modulées suivant les tensions de signaux, Dans lesdits systèmes, la mo- dulation peut se faire par déphasage ou par d'autres caractéris- tiques des impulsions. dans la modulation des impulsions par déphasage, comme dans l'exemple décrit dans notre brevet N 472.062 décrivant un système de signalisation à voies multiples, les impulsions de chaque voie peuvent être groupées par paires, l'intervalle de
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temps entre les impulsions d'une paire étant inférieur à l'in- tervalle entre des paires d'impulsions successives.
Les diffé- rents trains d'impulsions de voies sont réglés, dans le temps, de façon différente, de telle manière que lorsqu'elles sont ap- pliquées à une liaison commune en vue de leur transmission, elles sont entremêlées, avec un espacement de temps donné entre les impulsions successives. A des intervalles réguliers, le train d'impulsions est interrompu pour former des groupes d'impulsions, pouvant être utilisés pour la synchronisation, à l'extrémité ré- ceptrice. Au poste récepteur, des organes sont prévus pour sé- parer les voies respectives dans les trains d'impulsions transmi- ses .'arrivantes. Les impulsions d'une voie ainsi séparées sont ensuite appliquées à un démodulateur relativement simple, en vue de la reproduction de la communication transmise sur ladite voie.
Dans certains autres cas, les impulsions des différentes voies sont entremêlées par un réglage dans le temps à séquence très régulière nécessitant, au poste récepteur, des organes de démodulation plus compliqués que le démodulateur simple utilisé pour les trains d'impulsions dont la position dans le temps n'est pas réglée régulièrement.
Afin de mettre en valeur plus complètement les possibilités de systèmes multiplex de ce type, il est fréquemment désirable de décaler les différentes impulsions de voies, l'une par rapport à l'autre, sur l'axe des temps, c'est-à-dire de modifier leur espacement, soit pour remplir les intervalles inutilisés entre les groupes d'impulsions ou de paires d'impulsions, soit pour faire varier la position relative dans le temps des différentes . voies. Cette dernière facilité peut être avantageuse, par exem- ple lorsqu'on cherche à préserver le caractère privé d'une com- munication, c'est-à-dire à éviter toute détection indésirable de l'une quelconque de plusieurs voies ou lorsque la retransforma- tion de l'espacement régulier des voies en espacement irrégulier, est désirable.
Un espacement irré gulier est avantageux en ce
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qu'il rend possible l'utilisation, à l'extrémité réceptrice, d'un démodulateur relativement simplifié, comme il .apparaîtra ci-des- sous.
Bien entendu, la transformation de l'espacement régulier en espacement irrégulier peut être également réalisée au poste récepteur, étant donné que, dans un grand nombre de systèmes, il est préférable de transmettre des impulsions uniformément espacées.
Suivant certaines caractéristiques de l'invention, un ou plusieurs circuits de modification de la position d'impulsions, circuits qui peuvent être du type décrit dans la demande de bre- vet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 12 février 1944, sous le
N 522.139, peuvent être prévus, suivant les besoins, au poste émetteur aussi bien qu'au poste récepteur.
Un circuit modifiant la position des impulsions, peut être prévu pour chacune des voies à utiliser ou pour un nombre quelconque de ces voies à la fois, si on le désire, à l'extrémité émettrice, alors qu'au poste ré- cepteur il est prévu des circuits de modification de position des impulsions permettant de modifier la position relative dans le temps des impulsions de voies elles-mêmes, ou utilisées pour ob- tenir un signal de déblocage de séparation de voies à partir d'un train d'impulsions produit de manière locale.
En conséquence, l'un des objets de l'invention est d'obte- nir un système de communication par impulsions du type à voies multiples et une méthode suivant laquelle l'espacement des diffé- rentes voies formées d'impulsions et celui des impulsions de cha- que voie peut être modifié à volonté.
Un autre objet de l'invention est d'obtenir un système de communication à voies multiples dans lequel sont prévus des or- ganes modifiant la position des impulsions aux deux extrémités émettrice et réceptrice.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui re- 'présentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de
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mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 représente symboliquement, sous forme de rectan- gles, le poste émetteur d'un système de communication à voies multiples comportant des circuits de modification de la position des impulsions, conformes à certaines caractéristiques de l'in- vention.
La. figure 2 est un circuit modulateur du type à courbes à points de rebroussement, pour l'une des voies du système de la fi- gure 1.
La figure 3 est un circuit-type modifiant la position d'im- pulsions représenté sous une forme symbolique.
La figure 4 est un ensemble de courbes mettant en évidence le fonctionnement du circuit modulateur à courbe à points de re- broussement de la figure 2, le type du train d'impulsions qu'on peut obtenir à partir du montage de la figure 1 et le fonctionne- ment du circuit modificateur de position de la figure 3.
La figure 5 représente, symboliquement, sous forme de rec- tangles, une autre forme de poste émetteur conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 6 représente un certain nombre de courbes indiquant les relations diverses des trains d'impulsions tels qu'ils sont obtenus à partir du circuit modulateur de la figure 2 et en rela- tion avec les circuits récepteurs des figures 7 et 9.
La figure 7 est un schéma symbolique du poste récepteur d'un système de signalisation à voies multiples, comportant des organes de modification de la position des impulsions de chaque voie.
La figure 8 représente, schématiquement, un circuit démo- dulateur transformant les impulsions modulées en temps en impul- sions modulées en amplitude.
La figure 9 est une variante du poste récepteur de la fi- gure 7.
On considérera, tout d'abord, la figure 1. La référence 1 désigne un générateur de commande, produisant une onde de base qui
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peut avoir une fréquence désirée quelconque. L'énergie provenant de la source 1, est appliquée directement à un modulateur 2 et, par l'intermédiaire des déphaseurs 3, 4 et 5, à des modulateurs en temps 6,7 et 8, ces quatre modulateurs représentant les cir- cuits des quatre voies indiquées sur la figure. Des sources de signaux distinctes 9, 10, 11 et 12 appliquent des signaux de mo- dulation aux modulateurs 2, 6, 7 et 8 et produisent, par exemple, pour un émetteur 13, des trains d'impulsions modulées en temps suivant les signaux. Un modificateur de position des impulsions 14 est prévu sur la voie 4, pour décaler les impulsions modulées du modulateur 8, comme désiré.
Les modulateurs 2, 6, 7 et 8 peuvent avoir l'une quelconque d'un certain nombre de formes permettant la modulation en temps d'un train d'impulsions de base tel qu'obtenu à partir de l'onde produite par le générateur 1, ladite modulation étant effectuée suivant le signal provenant des sources 9, 10, 11 et 12. Toute- fois, pour mettre en évidence l'utilité d'un modificateur de po- sition des impulsions à l'aide d'un exemple spécifique, un modu- lateur sera décrit ci-dessous, identique à celui indiqué dans no- tre brevet N 472.062 et représenté en détail sur la figure 2. Le modulateur de la figure 2, comme on peut le remarquer aisément, est du type push-pull polarisé.
Il existe d'autres types de mo- dulateurs push-pull, par exemple les types à courbe à points de rebroussement décrits dans la demande de brevet déposée aux Etats- Unis d'Amérique le 24 août 1942, sous le N 455.897, ou le type filtre passe-bande d'amplitude décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 24 août 1942, sous le N 455.899.
Dans le circuit modulateur de la figure 2, l'onde de signal modulatrice provenant de la source 9 est appliquée à un limiteur d'amplitude 15. L'énergie de sortie du limiteur d'amplitude 15 est appliquée à l'enroulement primaire d'un transformateur 16 et entre les deux enroulements secondaires 17 et 18 dudit transfor- mateur est connectée une source de potentiel de polarisation
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continue 19, un potentiomètre 20 étant monté en dérivation sur ladite source. L'un des deux enroulements secondaires 22 et 23 d'un transformateur d'entrée 24 est monté en série avec chacun des deux enroulements secondaires 17 et 18.
Ledit transforma- teur d'entrée est adapté à la réception de l'énergie ondulatoire de base 1W, courbe a, figure 4, provenant du générateur 1, soit directement en ce qui concerne la voie 1, soit après déphasage en ce qui concerne les voies 2,3 et 4, comme représenté pour trois voies sur la courbe a de la figure 4. Chacun des enroule- ments secondaires 22 et 23 du transformateur 24 est relié avec l'une des cathodes 25, 26 d'un redresseur des deux alternances 27.
Les anodes 29 et 30 dudit redresseur 27 sont mises à la terre en commun à travers une résistance de sortie 31.
Le fonctionnement du modulateur du type courbe à points de rebroussement de la figure 2, décrit dans notre brevet ? 472.062 déjà cité est récapitulé brièvement ci-dessous.
L'une quelconque des ondes commandées en temps 1W, 2W ou 3W, représentées sur la courbe a, déphasées entreelles par les dépha- seurs des différentes voies, est appliquée au transformateur 24.
Le potentiomètre 20 commande la polarisation des enroulements se- condaires, qui peut être au niveau 32 (courbe a). Le redressement des deux alternances des ondes, tel qu'il est obtenu sur la résis- tance de charge 31, se produit, en conséquence, avec ledit niveau 32 comme axe de redressement et on obtient des ondes de sortie 33, 34 et 35 présentant des points de rebroussement 36, 37, 38 etc. courbe b. Lesdits points de rebroussement sont groupés par pai- res dans le temps, l'intervalle tl entre les points de rebrous- sement de chaque paire, étant inférieur à l'intervalle t2 entre des paires successives de points de rebroussement afférents à la même voie.
Le rapport des deux intervalles représentés par tl et par t2, est déterminé en partie par le choix de la polarisa- tion du modulateur et par le nombre de voies qui doit être contenu dans une période de l'onde commandée dans le temps, comme repré- senté par 1W. La forme des impulsions produites par le modulateur
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est déterminée par un circuit conformateur d'impulsions 39, au- quel est appliquée l'énergie de sortie du circuit modulateur à points de rebroussement 2.
L'ajustement d'une résistance de gril- le de commande 40 et- d'une résistance de cathode 41 détermine la largeur des impulsions de sortie résultantes et leut aplatis- sement relatif., A l'examen des courbes b et c de la figure 4, on reconnaît les impulsions correspondant aux différents;points de rebroussement, telle que par exemple l'impulsion la, qui'est la résultante du point de rebroussement 36. En raison de la dis- symétrie des parties de l'onde de part et d'autre de l'axe 32, les impulsions des trois voies forment des groupes de six impul- sions, ayant entre elles un intervalle 42. Comme décrit dans notre brevet N 472.062 déjà cité, ledit intervalle peut être utilisé à des fins de contrôle ou de synchronisation au poste récepteur correspondant.
Toutefois, dans le cas considéré, l'insertion d'une voie additionnelle pour le contrôle ou pour la synchroni- sation est proposée, comme représenté en ce qui concerne la voie 4 de la figure 1. C'est à cet effet que le circuit modificateur de position des impulsions 14 de la voie 4, de la figure 1, a été prévu.
Le circuit modificateur de position des impulsions peut être du type décrit dans la demande de brevet 522.139 déjà citée et représenté symboliquement, sous forme de rectangles, sur la figure 3. Le modificateur de position des impulsions reçoit un train d'impulsions à partir d'une source telle que le modulateur 8, de la voie 4, de la figure 1. Ledit train est composé d'im- pulsions qui sont groupées par paires comme sur la courbe c et sont indiquées sur la courbe d de la figure 4 par les références 4a et 4b, ladite courbe montrant la relation desdites impulsions par rapport au train d'impulsions des voies 1, 2 et 3 et to in- diquant le déphasage provoqué par le déphaseur 5.
L'impulsion 4b est, tout d'abord, mise en position dans l'intervalle de temps 42 comme désiré, et l'impulsion 4a est ensuite décalée vers 4b, au moyen du circuit modificateur de position 14, d'un intervalle de temps t4, jusqu'à la position 4a1, ce qui place les impulsions
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4a et 4b dans l'intervalle 42, de la courbe c, de la figure 4, comme désiré.
L'effet fonctionnel du circuit modificateur de po- sition dépend du retard t4 donné à l'impulsion avant 4a, par un circuit multivibrateur 44 (figure 3) qui est excité par ladite im- pulsion avant 4a et produit une impulsion de division de fréquence 45 (courbe e, figure 4). La largeur des impulsions 45 peut être ajustée en modifiant convenablement les paramètres appropriés du circuit 44, ce qui permet de commander l'importance du retard pro- duit par ledit circuit.
A partir du multivibrateur de l'appareil de retard 44, les impulsions 45 sont appliquées à un circuit'mé- langeur 46, dans lequel la combinaison des impulsions 4a et 4b d'une part et des impulsions 45 d'autre part, produit une onde ayant la forme représentée sur la courbe f de la figure 4.
Ladite onde est ensuite écrêtée aux niveaux 47 et 48, dans un circuit écrêteur 49, puis différentiée dans un circuit 50, le résultat de ces opérations étant représenté par la courbe g de la figure 4. Lesdites impul- sions sont à nouveau écrêtées et amplifiées dans un circuit 51, à un niveau 52, en produisant un train d'impulsions 4a1 et 4b, sui- vant la courbe h de la figure 4, lesdites impulsions étant alors décalées de telle-manière qu'elles se trouvent dans l'intervalle 42 (courbe c, figure 4). Toute modification de la position des im- pulsions peut ainsi être obtenue de la manière qui vient d'être décrite.
Une autre possibilité de modification de la position des im- pulsions à l'extrémité émettrice d'un système de signalisation est représentée sur la figure 5, où chacune des quatre voies de signa- lisation comporte un modificateur de position des impulsions 14, le dispositif étant, pour le reste, analogue dans ses grandes lignes au montage de la figure 1. Toutefois, dans le cas de la figure 5, les modulateurs individuels 2, 6, 7 et 8 ne sont pas polarisés comme dans le cas de la figure 1 et, en fait, leur polarisation est absolument supprimée, sauf pour les périodes où les tensions modulatrices sont appliquées. Cette disposition a pour effet
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l'obtention d'impulsions régulièrement espacées provenant des mo- dulateurs, lesdites impulsions étant du type représenté par la courbe a de la figure 6.
Par un ajustement convenable des dépha- seurs et des modulateurs de chacune des voies de la figure 5, o peut obtenir, si on le désire, un autre groupement des trains d'im- pulsions, comme représenté sur la courbe b de la figure 6. Un autre résultat possible peut être obtenu par manipulation du mon- tage de la figure 5, ledit résultat est représenté par le train d'impulsions de la courbe c de la figure 6. Enfin, d'autres va- riantes sont possibles, si on le désire.
La figure 7 représente symboliquement, sous forme de rec- tangles, un montage récepteur pour la réception d'impulsions ar- rivantes régulièrement espacées, telles que représentées sur la courbe e de la figure 6. Ici, les trains d'impulsions 6. Ici, les trains d'impulsions, arrivant en successions régulières, sont reçus dans un récepteur 53, où elles ont pour effet d'exciter une ondulation pulsée de base, dont la fréquence de récurrence est di- rectement proportionnelle à celle des impulsions arrivantes ré- gulièrement espacées de l'une des voies.
L'onde pulsée de base ainsi obtenue est, à son tour, appliquée à chacun des circuits de retard 55, 56, 57 et 58, où l'impulsion de base est affectée d'un retard de phase convenablement déterminé en vue de son uti- lisation comme signal de déblocage et de séparation de voies, dans les circuits mélangeurs 59, 60, 61 et 62, auxquels les trains d'impulsions arrivantes provenant du récepteur 53 ont été appli- qués simultanément. L'énergie résultante du circuit mélangeur 59 est représentée par la courbe f, de la figure 6, qui correspond au train d'impulsionsde la courbe a, figure 6. Lesdites impul- sions de sortie sont ensuite écrêtées dans des circuits écrêteurs 63 à 66, les voies respectives étant ainsi séparées.
Comme déjà indiqué ci-dessus, pour permettre l'utilisation de démodulateurs de déphasage simplifiés 67 à 70, Les modificateurs de position d'impulsions 71 à 74 sont prévus dans chacune des voies précédant lesdits démodulateurs.
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Une forme simple de démodulateur de ce type est représentée sur la figure 8. Les impulsions sont appliquées, par les éléments de couplage 75 et 76, à une grille d'entrée 77 d'un tube démodu- lateur 78. Lesdites impulsions servent à exciter par choc un cir- cuit 79, accordé à un harmonique de la fréquence de récurrence des impulsions d'entrée. Ladite onde, produite dans le circuit 79-, est combinée avec les impulsions appliquées à la grille 77, et commande l'énergie de sortie de l'anode 80, ce qui élève, en fait, les impulsions à des niveaux d'amplitude différente suivant la modu lation de phase. Le démodulateur représenté à titre d'exemple n'appartient pas en propre au domaine de la présente invention et, par conséquent, son fonctionnement n'est pas expliqué ici de façon détaillée.
Si l'on désire une compréhension plus complète du fonctionnement dudit démodulateur, on peut se référer à la demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 28 septembre 1943, sous le ? 459.959. Lesdites impulsions démodulées sont ensuite appliquées à un reproducteur électro-acoustique ou à un autre type convenable d'appareil sensible à la modulation d'amplitude. Sans entrer dans les détails du fonctionnement du démodulateur de la figure 8, il suffit de faire ressortir ici que ce montage, très simple, a un fonctionnement optimum lorsque les impulsions modu- lées en temps appliquées à sa grille de commande sont irréguliè- rement espacées ou décalées et non lorsqu'elles sont régulièrement espacées, comme représenté sur la courbe f de la figure 6.
Par un ajustement convenable du circuit modificateur de position d'im- pulsions correspondant, une impulsion sur deux du train représenté peut être décalée ou déphasée, de telle manière qu'on obtienne un train d'impulsions groupées par paires, comme représenté par la courbe g de la figure 6, l'importance du déphasage étant indiquée par td. Ledit déphasage est obtenu de la manière qui a été dé- crite à propos des dispositifs des figures 3 et 4, une connexion de réaction de synchronisation 81, figure 7, est prévue entre la pulsée sortie du démodulateur 67 et l'entrée du générateur d'onde/de base
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54; ladite connexion sert à empêcher ledit générateur de perdre son synchronisme avec la fréquence de récurrence des impulsions arrivantes.
Si les impulsions arrivantes sont du type décalé représenté, par exemple, sur les courbes b et c de la figure 6, il devient né- cessaire de modifier la position de l'impulsion du signal de dé- blocage, pour séparer les voies individuelles. Le montage, per- mettant d'effectuer cette opération, est représenté symboliquement, sous forme de rectangles, sur la figure 9. Les trains d'impulsions- arrivantes, appliqués à un récepteur 82, ont pour effet d'exciter un générateur 83, comme exposé en ce qui concerne la figure 7, pour produire une onde pulsée de base. Le générateur d'onde pulsée peut être, par exemple, du type connu sous le nom d'oscillateur à blocage, dispositif dont les principes sont bien connus et qu'il n'est pas nécessaire de décrire sous une forme plus détaillée.
L'onde pulsée de base, ainsi obtenue, est appliquée par l'inter- médiaire des modificateurs de position d'impulsions respectifs 84 à 87 et l'on obtient dans chaque cas une modification de posi- tion convenable des impulsions de base correspondant au décalage des impulsions de la voie intéressée. On donne alors, le cas échéant, à l'impulsion de base décalée de chaque voie, un dépha- sage convenable , au moyen des dispositifs de retard 88 à 91 afin d'effectuer une synchronisation complète des impulsions de base, avec les impulsions de voies désirées.
Les impulsions de base, qui ont alors la position permettant de séparer convenablement les voies respectives, sont ensuite appliquées aux mélangeurs 92 à 95, où elles servent à débloquer, par exemple, la voie 1, de la ma- nière représentée sur la courbe d de la figure 6, parmi les trains d'impulsions de la courbe c, figure 6, les impulsions débloquées étant ensuite écrêtées à un niveau immédiatement supérieur aux impulsions de déblocage comme sur la courbe d.
Les impulsions des différentes voies obtenues de cette manière peuvent encore être régulièrement espacées en ce qui concerne le dernier démodu-
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lateur et le récepteur de la figure 9 est, en conséquence, muni d'appareils modificateurs de position supplémentaires 96 à 99 pour les quatre voies, de telle manière qu'on puisse donner aux im- pulsions des voies individuelles obtenues par déblocage, un dé- calage désiré, en vue de la démodulation. Les démodulateurs 100 à 103 peuvent être analogues à ceux décrits à propos du récepteur de la figure 7. Une connexion de réaction de synchronisation 104, entre la borne de sortie du démodulateur 100 et le générateur d'on- de pulsée de base 83, est prévue, ladite connexion étant analogue à celle représentée sur la figure 7.
Il est évident, d'après la description ci-dessus, que l'in- vention permet, d'obtenir un système de communication d'extrême souplesse, dans lequel les décalages relatifs des impulsions des différentes voies sont absolument indépendants l'un de l'autre à l'extrémité réception et à l'extrémité émission du système.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses va- riantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans s'écarter du domaine de ladite invention.