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Dispositif récepteur d'impulsions modulant une onde porteuse Par modulation de saut de phase.
L'invention concerne un dispositif récepteur d'impul- sions modulant un oscillation porteur par modulation de saut de phase, Impulsions dont les moments d'existence coïncident avec une série d'impulzions rythmées équidistantes, comprenant un dispositif pour corriger les glissements se produisant dans les instants d'impulsions sur la voie de transmission, à l'aide 4'un. oscillation pilote émise avec l'oscillation d'onde porteuse modulée,
oscillation pilote dont la fréquence diffère de celle de l'oscillation porteuse d'un montant égal à la fréquence de répé- tition des Impulsions rythmée.. ,
De tels dispositifs récepteurs sont utilisés dans des systèmes de transmission de messages. De tels systmes, dans les-
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quels une impulsion est caractérisée par une phase déterminée de l'oscillation porteuse, doivent permottre de reconnaître, du côté réception, d'une manière ne prêtant pas à équivoque, la phase de l'oscillation porteuse.
Dans les techniques connues pour restaurer l'oscillation porteuse à partir de l'oscillation porteuse modulée, l'oscillation porteuse restaurée a deux positions de phase possi- blés, décalées entre elles de 180 .
L'invention fournit un dispositif récepteur du type mentionné dans lequel on réalise, tant dans la première position de phase que dans la seconde de l'oscillation porteuse, une réception ' d'impulsions ne prêtant pas à équivoque.
Le dispositif récepteur conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif inverseur de phase qui transforme l'oscillation pilote démodulée en deux oscillations rythmées, déphasées entre elles d'une demi-période et de même fréquence que l'oscillation pilote démodulée, l'une de cet osoil- ' lations étant transmise au dispositif correcteur alors qu'on a prévu un liai leur qui transforme l'oscillation porteuse modulée, après démodulation synchrone, en une tension alternative d'ampli..
tude constante dont les passages par zéro coïncident avec les passages par zéro de l'une des deux oscillations rythmées, alors que le dispositif comporte en outre un détecteur de coïncidence qui réagit lors de la coïncidence d'un passage par zéro de la tension alternative rectangulaire et d'un passage par aère de l'oscillation rythmée appliquée à cet instant au dispositif cor- recteur, ainsi qu'un dispositif de commutation qui, lors de l'ac- tionnement du détecteur de coïncidence, transmet l'autre oscilla tion rythmer au dispositif correcteur et de plus un dispositif de commutation qui, simultanément avec la commutation d'une oscilla- tion rythmée sur l'autre,
inverse la polarité des impulsions cor- rigées se produisant à la sortie du dispositif correcteur.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du
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dessin faisant bien entendu, partie de l'invention.
La fige 1 est un exemple d'un dispositif récepteur
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conforme à l'invention. La fie 2 montre quelques formas d'ondes servant à ex- pliquer le fonctionnement du dispositif récepteur représenté sur
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la fig. lue Le dispositif récepteur représenté sur la fig. 1 fait partie d'une station de réception dans un système de transmission de messages., Les messages sont formés, du côté émission du système de transmission! par des impulsions d'information dont lois instants ;
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d'existenae coïncident avec une série d'impulsions rythmées équidistantes. La durée d'impulsion est égale a l'intervalle compris entre deux impulsions rythmées, de sorte qu'une Impulsion
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d'information acquiert la fora a d'un élément de travail et qu' aucune Impulsion d'information n'acquiert 1* foras d'un élément de
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repose La vitesse de transmission est, par exrm,pS,
de 1000 bauds c'eat-a-dire que 1000 éléments sont transmis par oecondej de sorte que la durée d'un élément est de 1 autos Les éléments de travail et de repos modulent du côté émission* par modulation de saut de phase, une oscillation d'onde porteuse de 1500 Hz. Dans cette technique de modulation, un élément de repos Inverse la phase de '
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l'oscillation porteuse et un élément de travail maintient 1'osai. : lation porteuse dans sa phase initiale.
A titre d#tlluotratîon$ la fige 2 représente en a une partie de la série d'éléments de travail et d'éléments de repos émise. Les éléments de travail y sont indiqués par la lettre M et les éléments de repos par la
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lettre S. L'oeoillation porteuse de 1500 Ha est représenté@ en b sur la fig. 20 tendis qu'en co la fige 2 représente l'oscillation d'onde porteuse modulée par la série d'éléments de travail et de repos représentés en a sur la fige 2.
Les instants de début des
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éléments de travail et de repos coïncident avec une série d'impul- sions rythmée équidistantes dont la fréquence de répétition est de 1000 Hz- Ces impulsions rythmées coïncident avec les passages
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par Oro d'une tension alternative de 500 Ha qui est représentée
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en d sur la fige 2. Cette oscillation rytnaét de $00 sa cet en même temps utilisée comme oscillation pilote et est transmise
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simultanément aveo l'oscillation porteuse module de 1500 4t.
La différence de fréquence entre l'oscillation pilote et l'oscilla- tion porteuse est égale à la fréquence rythma, de 1000 Hz; cette différence de fréquence est maintenue lorsque, pendant la trans- mission par des liaisons de téléphonie par courant porteur, des
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glissements de fréquence se produisent dans les oscillations trans" mises. L'oscillation porteuse modulât représentée en o sur la fige 2 et l'olo1llat1on pilote sont transmises par exemple par l'intermédiaire d'une liaison téléphonique à bande de fréquences de 300 - 3400 Hz, les composantes de fréquence tombant à l'exté-
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rieur de la bande étant supprimées à l'aide d'un filtre cl'dali.don.
Afin d'assurer une relation de phase fixe entre l'oscillation
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porteuse et l'oscillation pilote., l'oscillation porteuse est dédui- tej par u1ttplo&t1on do fréquence, de l'oscillation pilote.
Du côté ,4oopt1on, on reçoit ainsi une oscillation pile" ta de '00 Ha et une oscillation porteuse modulés en phase de 1300 Ha. La tome d'onde du signal reçu est représentée en o sur la fige 2,# abstraction faite des distorsions dues à la largeur de bande limitée de la liaison téléphonique. Pour la clarté du dessin, l'oscillation pilote est représentée en pointillés sur cette figure.
Les oscillations de signal reçues sont transmises, par l'intermédiaire d'un amplificateur 1 à réglage automatique du
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gain, à l'entrée d'un étage mélangeur multiplicatif 2 li. l'entrée d'un filtre pilote 3, et à l'entrée d'un réseau 4 à caractéristi- que do transmission quadratique, par exemple un redresseur bilatéral.
La redresseur bilatéral 4 tait partie d'une chaîne
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pour la restauration de l'oscillation porteuse à partir de 1'0'. oillation porteuse modulée* Cette chaîne comprend en outre succes- 11v.ent un filtre 3 accordé sur le double de la fréquence d'onde porteuse, un réseau déphaseur de 9Q"' 5', un limiteur d'amplitude 6 et un ddmul tiplleu tour par deux 7* Le réseau 4 élève au carré ci il
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le signal reçu, ce qui fournit à la sortie une oscillation de
3000 Ha dont la phase est déterminée par la phase de l'oscillé.* tion porteuse. Cette oscillation est filtrée par le filtre $ accordé sur 3000 Hz et est appliquée au limiteur 6 par l'Intense**
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41a1r. du réseau déphaseur de 90#j 3'.
Le limiteur 6 convertit l'oscillation de 3000 lîs en une tension alternative rectangulaire dont les flancs de sono négatif provoquent le bt&'ou1&1ant d'un montage basculeur bistable 7 monté comme démultiplicateur par deux* À l'entrée du démultlplioateur 7 lepro'<1u1" donc la tension alter- native rectangulaire représenté* en t' sur la fig. 2# en vue de la démodulation synchrone de l'oscillation porteuse modulée Par . démodulation de l'oscillation porteuse modulée, on obtient à la sortie de l'étage mélangeur 2, un signal démodulé dont la forme d'onde est représentée en g sur la fig. 2. A la sortie de l'étage mélangeur 2 se produit en outre l'oscillation pilote démodulée.
Cette oscillation a cependant une fréquence de 1000 Hz et est filtrée lors du traitement ultérieur du signal démodulé*
L'oscillation pilote de 500 Ha transmise par le filtre pilote 3 est mélangée dans l'étage mélangeur 8 avec l'oscillation porteuse fournie par le démultiplicateur 7. Le filtre 9 de
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1000 Hx, connecté à la sortie de l'étage mélangeur g, filtre du produit de mélange de composante de 1300 à et transmet celle-oui à un limiteur 16 par l'intermédiaire d'un réseau déphaseur 10 de 90 et d'un dispositif 11-15 à décrire par la suite.
A la sortit du réseau déphaseur 10 se produit l'oscillation de 1000 Ha,
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représentât en traits pleins en h sur la fin. 2, et dont les pas- sages par zéro des flancs de sens positif coïncident avec la fin des éléments dans le signal démodule. D'éventuelles différences de phase peuvent être corrigées en rendant le réseau déphaseur 10
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variable. Le limiteur 16 convertit l'oscillation de 1000 ail en une tension alternative rectangulaire et applique oelle-oi à un différentiateur 17.
Apres différentlation par.le différentiateur 17 et redressement par un redresseur unilatéral 18, il se produit à la sortie du redresseur 18 la série d'impulsions rythmées
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représentée ensur la fig. 2, à fréquence do rythme de 1000 Hz.
Les glissements dans le temps se produisant sur la voie de trans- mission sont corrigés à l'aide de cette série d'impulsions rythmées prélevée sur l'oscillation pilote. Le dispositif correc- teur assurant cette correction du signal démodulé, comprend un réseau intégrateur 19 avec un condensateur d'intégration 19' qui intègre chaque fois le signal démodulé sur la durée d'un (élément, après quoi la charge ainsi accumulée sur le condensateur d'intégra- tion est évacuée par l'intermédiaire du commutateur électronique 20, commande par les impulsions rythmées, pendant une impulsion rythmée via l'entrée d'un étage inverseur de phase 21.
La charge du condensateur d'intégration à l'instant de décharge est positive ou négative suivant le type d'élément, de sorte que la pointe de courant de décharge est positive ou négative. L'étage inverseur de phase transforme une impulsion à l'entrée en deux impulsions de polarités opposées et applique celles-ci à deux amplificateurs d'impulsions 22 et 23 qui amplifient les impulsions positives et bloquent les impulsions négatives.
Un élément de travail provoque ainsi une impulsion positive à la sortie de l'un des amplifica- tours et un élément de repos provoque une impulsion positive à la sortie de l'autre amplificateur, ces sorties d'amplificateur étant connectées., par l'intermédiaire d'un dispositif 25-28 qui sera décrit par la suite, à diverses entrées de déclenchement d'un mon- tage basculeur bistable 24.
Une impulsion transmise à une entrée de déclenchement amène le montage basculeur dans une position correspondant à cette entrée de basculeur, de sorte qu'à la sortit du montage b&seuleur se produit un signal d'information à éléments de repos ' * éléments de travail rectangulaires dont la durée d'élément est déterminée par l'intervalle compris entre deux impulsions rythmées. La forme d'onde se produisant à la sortie du montage basculeur 24 est représentée en k sur la fig. 2.
Par suite de l'exploration par intégration de chaque élément, les éléments de repos et de travail régénérés sont décalés d'une durée d'un -
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élément par rapport aux éléments correspondants dans 1..±na1 démodule représente 8ft C sur la fi<. a.
Un élément 44 travail correspond à unt phase déterminé de l'oscillation d'onde porteur et un 41datnt do repos correspond à la phase opposée* de sorte que# pour un d4i.trünation. ne prê- tant pas à l'équivoque du type 4'41aent, il est due connaître la phase de l'oscillation porteuse, Dans la technique décrite pour :La restauration de l'olo1JJ.a.t;1.on porteuse non mdui4a à partir de l'o.o11J.at1on porteuse modulée, tout Oo=#. dans d'autre technique oonnues, l'osoillation porteuse restauré* * deux positions de phase po..1bl.., 4'0&1... entre elles de 1806#
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Au début de la mise en service, la phase de l'oscillation porteuse
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restaurée peut tire amenée une $QUI* fols dans 1a position de pha. se requise,, par exemple en entamant le xerviee par l'''1..:
l.on uniquement d'éléments de travail, de sorte que, du oet' réception, on peut déduire de la position du 011'0\11 t basouleur 24 et 1'0 '011lation porteuse a la position de phase '.qu.1... 0"" possibilité n'existe pas lorsque, pendant la transmission 44 m8'u,." par
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suite d'une perturbation dans la voit de transmission, l'oscillation porteuse parvient dans la position erronée.
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Le dispositif récepteur représenté sur la fia. 1 comprend
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un dispositif pour constater la position de phase de l'oscillation porteuse restaurée par comparaison de la phase des impulsions
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rythaoes avec la phase des passages par zéro du signal démodulé, Le signal démodulé est retardé de la durée d'un '.1-41"ent, de
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sorte qu'un passage par zéro du signal démodulé retarda tombe
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toujours au milieu entre deux Impulsions rythmées lovoque IP*ooil.
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lation porteuse a la position de phase requise. Lorsque l'oscillation porteuse parvient dans la position de phase erroné la
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polarité de l'oscillation pilote deaodulee s'inverse et# de ce fait, les impulsions rythmées en dérivées sont d4oa14...' d'W'l' da:l.-pér1ode.
Les impulsions rythmé.. occupent maintenant une position qui coïncide avec le milieu des éléments du signal démo- dulà# de sorte que le résultat d'exploration ne mérite plus la
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moindre confiance, Dans la position d phase erroné* d# 1'0.0'-2..3,&- tion porteuse, un passage par zéro du signal démodulé r#t&rdâ coïncide avec une Impulsion rythmée, La constatation de la position de phase d l'osoilla- tion porteur s'effectua dans le dispositif r6dsptna reprds^nt4# de la manière suivantes Le signal démodulé, dont la toN' 4$onde représentée en g sur la tigo 2 srt appliqué à un llmtteur 30 par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 29, à trêquegoo de coupure d'environ 500 Es t à retard 4. 1/2 moto, à tome d'OA4U signal c1iaJociul' obtenu à la sortie du filtre 29 *Ob représenté* 4n m sur la fil.
2, tandis qu'on n la fig. 2 représente la forât d'onde à la sortit du limiteur 30. Le signal de sortit xsotengula re du limiteur 30 est dit'xsnt,é par le différentiateur 31 et ensuite redressa par le redresseur bilatéral 32. A la sortît du redresseur 32 se produit alors une impulsion positive pour chaque passage par zéro du signal modulé retarde. Les Impulsions se pro- duisant à la sortit du redresseur 32 sont représentées en p sur
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la t1,. 2. Par suite du retard fixe de 1/2 moeo$ la position de phase de ces Impulsion* est telle que chacune d'elles tombe au milieu entre deux impulsions rythmées lorsque l'ûaeillation porteuw ne a la position de phase requise.
Par contre, lorsque l'oscilla" ' ton porteuse tte trouve dans la position de phase erroné@, une impulsion du sortie du redresseur 32 coïncide aveo une impulsion rythme. Par suite du bruit et des perturbations., il se produit des glissements dans le temps des passages par zéro du signal modulé., glissements qui sont appelés "jitter". Toutefois, afin de pouvoir néanmoins constater avec certitude la coïncidence d'un. impulsion correspondant au passage par aéra du signal démodule retardé et d'une impulsion rythmée, les impulsions rythmées sont converties, à l'aide d'un élargisseur d'impulsion 33, en impul-
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.ions quelque peu plus longues.
Les impulsions de sortie de l'élar- glisseur d'impulsions 33 sont représentées en q sur la fig. 2.
La sortie de l'ÓlarS1sscur d'impulsions 33 et la sortie du redres- gour 32 sont connectées à diverses entrées d'une porte à ooinoi-
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donc* 34 qui, lorsque les impulsent aux deux entrées coïncident,
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transmet une impulsion à un montage bas=leur bistable 3$ monté comme démultiplicateur par deux et cette impulsion amené le montage basculeur de la position établi qu'il occupe à cet instant dans l'autre position stable*
Dès que la position de phase erronée de l'oscillation porteuse a été constatée$ les impulsions rythmées sont déphasées d'une demi-période. A cet effet, on a inséré entre le réseau
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déphaseur 10 et le limiteur 16 un dispositif qui convertit l'oeu cillation pilote démodulés en deux oscillations de 1000 Ma d4pha.
*des de 1800, l'un. ou l'autre des oscillations de 1000 Ha étant sélectionnée suivant la position du montage barcrouleur 3µ. Ce dispositif sélecteur comprend un étage inverseur de phase 11 qui convertit l'oscillation de 1000 Hz à la sortie du réseau déphaseur 10 en deux oscillations de 1000 Hz de polarités opposées qui sont
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dondécalées entre elles de 1800 et qui transmet des oscillations de 1000 Hz à deux amplificateurs différents 12 et 13. A l'aide de la porte 14 et 15, dont les bornes de commande A et B sont con- nectées à* des sorties correspondantes du montage ba.ou1r 35, suivant la position du montage basculeur 3, l'une ou loutre . oscillation de 1000 Ha est appliquée au limiteur 16.
L'oI0111at1on de 1000 Hz sélectionnée est représente en traits pleins en h sur la fis. 2, tandis que l'autre oscillation de 1000 Ha est rtir4- tentée en pointillés' Les impulsions rythmées correspondant à l'oscillation de 1000 Hz non sélectionnée sont représentées en
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pointillés en h sur la fit. 2.
Lorsque la position du montage basouleur 35 varie, au lieu de l'oscillation de 1000 Es appliquée a oet instant au 11ml- - leur 16 l'autre oscillation de 1000 Hi, décalée de 160% est transaise au limiteur 16, de sorte que les impulsions rythmées à la sortie du redresseur 1$ sont décalées de 180 ou d'une demi- période. Les Impulsions rythmées de la nouvelle série d'impulsions rythmées, qui sont décalées par rapport à la série d'impulsions
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rythmées originales de la durée d'un c1..41.tnt, ont la position requise par rapport aux éléments dans le signal démodulée
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de sorte que chaque élément tilt à nouveau exploré à la fin de l'élément.
L'oscillation porteuse restaurée occupe encore labours la position de phase erronée, Nais le décalage de la série d'im- pulsions rythmées provoqua par la position de phase erronée est annihilé par commutation sur une autre série d'impulsions rythmées décalées de la durée d'un demi -élément. Par suite de la position de phase erroné* de l'oscillation porteuse,
les éléments de travail sont interprétés comme des éléments de repos et inversement, de sorte que le signal démodulé a la polarité erronée.
A la sortit du montage basculeur 24 on régénérerait alors les éléments de repos au lieu des éléments de travail et les éléments de travail au lieu des décents de repos; en d'autres termes, l'information serait invertie.
Afin d'annihiler cet Invertissaient de l'informa- tion, on a inséré, entre les sorties des amplificateurs 22 et 23 et les entrées du montage basculeur 24, un dispositif de commuta- tion qui, suivant la position du montage basculeur 35, relie les sorties des amplificateurs 22 et 23 et les entrées du montage amplificateur 24 directement, par l'intermédiaire des portes 25 et 26 ou, en croisé, par l'intermédiaire des portes 27 et 28.
La borne de commando commune A ou B des portes 25 et 26 ou 27 et 28 est connectée à la borne de sortit correspondante du montage basculeur 35. lorsque la position du montage basculeur 35 varie, l'impulsion de sortit de 1 'Amplificateur 22 ou 23 est appliquée à l'autre entrée du montage amplificateur 24 que ce M'était le cas avant l'instant de commutation.
Un élément de travail du signal démodulé est donc régénéré comme un élément de repos et inverse* ment, de certe qu'à la ortie du montage basculeur 24 on obtient l'information exacte.
Il y a lieu de noter que la position de pâtée de l'oscillation porteuse restaurée n'a pas été modifiée mais que, par la suppression de toutes les conséquences de la variation de la position de phase de l'oscillation porteuse, la position,de phase occupée par l'oscillation porteuse peut être qualifiée
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maintenant de position de phase exacte.
La commutation d'une série d'impatient rythmées sur loutre série et l'inversion de la polarité des éléments régénère s'effectue immédiatement après la constatation de la position de phase erronée de l'oscillation porteuse. Cela est particulièrement avantageux parée que, dans ce cas, le nombre d'éléments rogue
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arrondment est minimum.
La partie de droite de la fige 2 représente les formes d'onde qui se produisent lorsque l'oscillation porteuse occupe la position de phase erronée. Les parties a à o de la t'il. 2 sont
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restiez inchangées. En f, la fige représente l'oscillation pour- teuse rectangulaire qui occupe maintenant la position de phase erronée, comme il ressort d'une comparaison avec l'oscillation porteuse représentée en b sur la fig. 2.
Le signal module présente la forme représentée en g sur la fig. 2 et a donc la polarité erronée. L'oscillation de 1000 Hz, obtenue par mélange de l'oscil- lation porteuse et de l'oscillation pilote, et représentée en traits pleins en h sur la fig. 2, est également inversée en polari- té et les impulsions rythmées dérivées de cette oscillation rythmée et représentées en d sur la fig. 2 coïncident avec les milieux des éléments du signal démodule.
Les deux premiers élé- mente du signal démodulé, qui sont Indiques par El respectivement E2, sont des éléments positifs, de sorte que la charge accumulée sur le condensateur d'intégration 19', entre le milieu de l'élément
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El et le milieu de l'élément E2 suivant, et le montage basculeur 24 est amené dans la position correspondant à un élément de tra- vais, comme il est indique en 1 sur la fig. 2 qui donne la forme d'onde à la sortie dumontage basculeur 24.
Dans le signal démodule j
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se produit entre l'élément positif X2 et l'élément négatif 33 1 suivant, un passage par zéro qui engendre, avec un retard de 1/2 moco l'impulsion représentée en p sur la figea à# qui coïncide 1 avec une impulsion rythmée prolongée représentée en q sur la i fig. 2. La coïncidence des deux impulsions provoque le basculement du montage basculeur 35 Le montage bas=leur 3 se trouve par
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exemple au début dans la position dans laquelle la borne de sortie
A se trouve au potentiel de commande et bascule alors dans la position dans laquelle la borne de sortie B se trouve au potentiel de commande, comme il est indique en r sur la fig. 2.
Le montage basculeur 35 sélectionne maintenant l'oscillation de 1000 Ha représentée en pointillés en h sur la tige 2. Comme la fig. 2 le montre en j, lors de la commutation d'une série d'impulsions rythmées sur l'autre, deux séries d'impulsions sont transmîtes au commutateur 20 avec un intervalle de 1/2 msec indiqua par Tl.
La première de ces impulsions rythmées coïncide avec le milieu de l'élément négatif E3 du signal démodule, de sorte que la charge
Accumulée jusque cet instant sur le condensateur d'intégration 19' est pratiquement nulle et que le montage basouleur 24 conser- ve la position qu'il occupait à cet instant. L'impulsion rythmée, qui se produit après un intervalle de temps Tl d'une demi-msec, coïncide avec la fin du même élément négatif E3.
La charge accumu- lée à partir du milieu de cet clament jusqu'à la fin de celui-ci sur le condensateur d'intégration 19' peut, dans certaines cir- constances, être suffisamment grande pour provoquer le basculement du montage basculeur 24, mais peut également être inférieure à la valeur de seuil nécessaire à cet effet. Le'dispositif de commuta- tion 25-28 a cependant été commuta entretemps par le montage basculeur 35, de sorte que le montage basculeur 24 conserve, dans les deux cas, la position occupée à cet instant.
L'impulsion rythmée suivante se produit à la fin de l'élément positif E4 qui suit l'élément négatif E3, instant auquel le montage basouleur 24 est ramona dans la position correspondant à un élément de repos.
A partir de cet élément, le dispositifrécepteur travaille absolu ment de la mime manière que si l'oscillation porteuse avait la position de phase exacte,
Dans le dispositif récepteur décrit, on évite que lors de la correction de la position de phase erronée, l'oscilla- tien porteuse soit commutée d'une position de phase vers l'autre* ' De ce fait, lors de cette correction, il ne se produit pas de saut de phase dans l'oscillation pilote démodulée à la sortie de
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