CH235676A - Procédé pour neutraliser le "fading" et élever le rapport entre signal et bruit. - Google Patents

Description

  Procédé     pour    neutraliser le "fading" et élever le rapport entre signal et bruit:         La,    présente     invention    a pour but de     per-          fectionner    la méthode     .générale    qui     consiste    à       superposer    dans l'appareil     indicateur        -d'un    ré  cepteur radioélectrique, haut-parleur ou     relais     de     télégraphie    par exemple,

   les courants     pro-          duits    par un signal     arrivant    à ce     récepteur     par     diverses    voies.     Pour        figer    les idées, le  rayonnement     @de    plusieurs     émetteurs    distants  les uns      & -s    -autres, mais     môdulés    par le même  signal, agiront     ensemble    sur le même récep  teur, ou au contraire,

   le     rayonneraient    d'un  émetteur unique sera capté par plusieurs an  tennes     réceptrices        -différemment    placées et       actionnant    le même     haut-parleur    par l'inter  médiaire de circuits appropriés.

   L'aérien ré  cepteur pourra encore     comporter    plusieurs       faisceaux        séparément    orientables et assez  affinés pour ne     capter        chacun    qu'un petit       nombre,des        multiples    rayons ayant     suivi    di  vers trajets entre le lieu     d'émission    et le lieu  de     réception,    et ce sont les     courants,

      respecti  vement     produits    par ces     groupes    .de rayons  voisins que l'on     -superpose    dans l'appareil     in-          dicateur.       Dans les applications     antérieures    -de     cette          métbo-de,

          ales        modulations    qui traduisent le  signal dans chacun des     courants        ainsi        super-          posés        étaient    autant que     possible    ramenées à  la réception en     coïncidence,de        temps,    mais les  rayons,     porteurs    de ces modulations demeu  raient     entièrement    libres de Ase     ;

  déphaser    au  hasard les     uns    par     rapport    aux     autres        suivant     que     leurs    trajectoires     s'allongeaient    ou se     rac-,          courcissaient.    Le     principe    mis en     jeu        ,dans    ces  applications, dont     ,l'unique    but était 'l'atté  nuation -du fading dit     sélectif,

      consistait en  effet en     ce    que la     résultante    .de     phisieürs    vec  teurs s'orientant m- hasard- a     :d'autant        moins     de     chances        :de        n'annuler    que ces     vecteurs    sont  plus     nombreux;    or il est     facile    de vérifier  que, pour     obtenir    par ce moyen un     progrés          sérieux,    il faudrait     associer    beaucoup plus de  rayons:

   qu'il     n'est    raisonnable     -dc    le faire. En       outre,    la mise en     oéuvne        de        ce        principe        n'emé-          liore    par le     rapport    entre     signal    et     bruits.,

      qui       croissent        ensemble        comme    la     racine        carrée    -du  nombre     dts        voies        utilisées.     



  La     présente    invention     -comprend    un pro-      cédé pour neutraliser le fading et élever le  rapport     entre    signal et     bruits,    qui est caracté  risé par la remise en phase des oscillations  respectivement issues des diverses voies     em-          pruntées    par le     spectre    admis au     récepteur,     avant -d'en additionner     ler    effets sur l'appa  reil     indicateur.    Entre     cette        remise    en phase et       cette    addition,

       des        modulations    qui traduisent  le signal peuvent en outre     être    ramenées en       coïncidence    de     temps.     



       L'application    de la méthode générale sus  dite se trouve     ainsei        complètement    modifiée:  Au lieu -de s'orienter au     hasard    les uns par  rapport aux     autres    et, par suite, de se compo  ser     iguivant    les lois du     calcul    des     probabilités,          les        vecteurs.    qui     -représentent    une même com  posante dans des     spectres        admis    par des di  verses voies deviennent parallèles, donc addi  tifs.

   Il     s'ensuit,    d'une     part,    une atténuation  bien <      marquée    du fading,     parce    que plusieurs       vecteurs    s'annulent     rarement    à la     fois,    et,       d':autre    part, un gain sur le     rapport    entre       .signal    et     bruits,        puisque    le premier     augmente          désormais    :

  comme le nombre des     voies,        et    les  seconds comme la racine     d@e        te    nombre.  



  La     remise    -en phase     dies    spectres séparé  ment     :recueillis    peut     être    obtenue en rayon  nant à     .l'émission,    une onde     auxvliaire,    pilote  ou     porteuse,    en     même        temps    que les     campo-          santes    de la     signalisation,

      et en accrochant  les     unes    sur     les    autres chacune     deus        oscilla-          tions    à     laquelle        cette    onde .donne naissance à  la réception     suivant    la voie     suivie.    Cet accro  chage peut     être        obtenu        en        faisant    interférer  les     osci1lation:s        auxiliaires    entre elles ou avec  celle :

  d'un     générateur        local    après en avoir  modifié     les        fréquences    à l'aide -de     sources     hétérodynes, et en     asservissant        ces    sources  aux     courants    produits par     ces        interférences.     



  Il faut que dans chacune des voies utili  sées l'onde auxiliaire et les composantes     utiles     conservent à     ,leur        arrivée    au     récepteur    à peu       près    les -mêmes phases     relatives    qu'au     départ     de     l'émetteur.        Cette        condkion    est d'autant       mieux        réalisée    que le     spectre    .de la signalisa  tion est plus étroit, et que les rayons admis  dans.

       chaque    voie au     récepteurs    ont plus     voisins     les uns des     autres.        L'invention    sera donc ap-         pliquée    de     p.référenceen        superposant    les     oscil-          lations    respectivement     captées    par des fais  ceaux très affinés, et en supprimant l'une     des     deux     bandes    de da     signalisation    de façon à  réduire de moitié la     largeur    de son spectre;

         cette    suppression peut être     pratiquée    soit à  l'émission, soit seulement à la réception.  



  Au dessin annexé, la     fig.    1 représente un  spectre qui comprend les composantes conte  nues dans l'une des deux bandes du signas et  une onde pilote, les     fréquences    étant     portées     en abscisses et ,les amplitudes en ordonnées.  



  La     fig.    2     représente,    à     titre    d'exemple non  limitatif, une forme d'exécution de l'installa  tion, illustrant une :mise en     oeuvre    du procédé  qui     consiste    à trier, à l'aide de     faisceaux     inégalement     inclinés    sur l'horizon, deux     des     rayons ou     groupes    de rayons très voisins par  lesquels     ce    spectre parvient au     récepteur,    et  à remettre en phase les deux reproductions  qui en sont ainsi     obtenues,    en accrochant leurs  ondes.

       pilotes    respectives sur un même généra  teur local.  



       Fig.    1, le     spectre    rayonné par     l'émetteur     comprend( une bande latérale de signal B dont       les    composantes     varient    avec la modulation, et  une onde     auxiliaire        .constituée    soit par la por  teuse Po     éventuellement    affaiblie, soit par  une onde     pilote    P. Ne comportant qu'une  bande,     ce    spectre -est aussi étroit que possible.  



       Fig.    2, ondes de signal et auxiliaire arri  vent au     récepteur    par plusieurs rayons ou  groupes -de rayons 1, 2, 3..., dont les     durées     de parcours     aussi    bien que les angles d'inci  dence -diffèrent et     varient;

      l'expérience prouve       toutefois    que les     variations.    d'incidence sont  très     ,lentes.    Plusieurs     antennes    très dirigées,  dont     deux    sont représentées par     leurs    fais  ceaux 4, 4', inégalement inclinés au-dessus de  l'horizon, sont orientées de façon à trier cha  cune l'un de     ces    rayons;

   toutefois, si ceux-ci  se trouvent être très voisins les uns des autres,  comme c'est le cas pour ceux du groupe 2, on  est obligé .d'en     admettre        plusieurs    à la fois,  mais les longueurs de leurs trajectoires à tra  vers l'éther :diffèrent alors assez peu pour  que, malgré     ,les        interférences    auxquelles, ce  rayonnement complexe donne :

  lieu, les compo-           sautes    de     spectres        relativement    étroits comme       celui,de    la     fig.    1 conservent, à leur     arrivée    au       récepteur,    à peu     près    les mêmes     phases    rela  tives qu'au     :départ;

      de     l'émetteur.    Par     consé-          quent,        si.    l'on parvient à accrocher sur un  même     générateur    local 0     les    ondes pilotes es  reproductions de ce     spectre        conduites    au     ré-          cepteur    par les     ,divers        faisceaux,

      les compo  santes qui se     correspondent        -dans    ces     repro-          ductions    seront sensiblement en phase.<B>Il</B> suf  fit de décrire l'accrochage     pour        les    circuits  alimentés par     exemple    par le faisceau 419s  autres se     comportent    de façon     identique.          Après    avoir passé     .danst        les        étages    -de     haute          fréquence    5,

   l'ensemble des oscillations     reçues     subit un changement de fréquence en     inter-          férantdans    le     redresseur    6 avec une     oscilla-          tion    hétérodyne     fournie    par la     source    7; la  fréquence pilote     transformée    se trouvant dé  sormais     @dépendante    de     celle    de cette     source,     on pourra     contrôler    la     première    en agissant  sur la seconde par un asservissement.

   Les       oscillationis        reçues    traversent     ensuite    les  étages     de    moyenne     fréquence    8, à la sortie       desquels    elles se dirigent,     .d'une    part, vers le  circuit     retardateur        ajustable    9, le tube ampli  ficateur 10, et la     résistance    11 où     elles    s'addi  tionnent à     .celles    des     autres    voies, d'autre  part, vers,

   le tube amplificateur 12 et le     re-          dresseur        équilibré    13, 14, où elles     interfèrent     avec une     oscillation        @du        générateur        local    0.

    Suivant un montage classique,     cette        interfé-          rence    peut être agencée de     telle    sorte que     les     électrodes     -clé    contrôle     ,des.    tubes 13,14, reçoivent  ,du     générateur        local        une    même     force        électro-          motrice        empruntée    au     transformateur    15, tan  dis que les     .ondes        reçues    leur appliquent ,

  des  forces     électromotrices    en     opposition    par     l'in-          termédiaire        ides    transformateurs inversés 16,  17;     dans        ces    conditions, la     ,différence    de po  tentiel     recueillie        entre    extrémités de     résis-          tances    18,     l9,

          respectivement    placées     dans        les     circuits d'anode de     ces        tubes,        -est        in.dépen-          daiïte    tant     des    cou-raids     permanents    que de       ceux    -dus au     redressement    de l'oscillation lo  cale;

   elle ne .dépend que des courants de basse  fréquence     respectivement        produits    par cha  cune -des     composantes        @du        spectre,    onde auxi-         liaire,    comprise, en     interférant    avec     cette          o,Scillationlocale.    On sait, d'autre part, que,       grâce    aux     constantes    de     temps    obtenues -en  branchant des     condensateurs    20, 21, en déri  vation sur     ,les        résistances    18, 19,

       tous        les    cou  rants     ainsi        produits    peuvent     être    absorbés à       l'exception        @de        celui    qui     résulte    de -l'onde     pi-          lote;    par conséquent,     .la    différence -de     poten-          tiel        v    qui s'établit     entre        conducteurs    22, 23,  n'est plus fonction que de la     :

  différence        -de-          phase        entre        oscillations        pilote    et locale, ce qui       permet,d'accroch-er    la     première    sur la seconde  en     agissant        ,sur        @sa        fréquence    par     l'.intermé-          diaire        d'un        asservissement.        Suivant    un pro  cédé également connu,

       celui-ci    peut consister       à,appliquer    la différence ,de potentiel     v        entre     grille et cathode .du tube 24     travaillant        .dans          une    région,     incurvée    de -sa caractéristique, de  façon à en     contrôler    la     résistance        interne    -et  par sou     intermédiaire    la fréquence de la       source     7,

       .laquelle        est        ckplée    à ce       tube    par le     transformateur    25. Les     antres          voies    sont traitées de la     même    manière.

   Avant       desuperposer    leurs     spectres    dans la résistance  11, :on amène     leurs        modulations    en coi     nci-          Ience        de        temps    en ajustant Pua au moins des  circuits     retardateurs    9; 9', tout en veillant à  ne     pas,diétruire    la     concordance    ,de     phase    entre       @o@scillations    auxiliaires;

       parmi    les     réglages     ,des     circuits    9, 9', qui     assurent    le     ,second    .de       ces        résultats,    il en     existe        évidemment    pour       lesquels    le     premier    est assuré au mieux. La       réception    .du     signal    s'achève par les procédés.

         habituel    qui sortent du cadre de,     l'inventno@n;          l'ensemble        alimenté    par de     conducteur    26 com  portera par     exemple    les moyens     d'éliminer     l'onde     pilote    après l'avoir     fait    servir à contrô  ler la     fréquence    d'une source chargée     âe    re  constituer la     porteuse,        après    quoi le     signal    est       :

  démodulé    à     l'aide        die        cette    porteuse,     puis    uti  lisé     dans        l'appareil        indicateur.     



       L'exemple    qui     vient        d'être    décrit n'est  pas     limitatif,    et l'on ne     sortïràit    pas du     cadre     de     l'invention        @en    adoptant     d'auüres    détails  RTI ID="0003.0242" WI="18" HE="4" LX="1016" LY="2120">  d'exécution    pratiquement équivalents.

   Par  exemple, le     générateur    local 0     pourrait    être       ;supprimé    et     ,les    ondes     auxiliaires        directement          accrochées    les unes sur les autres en asservis-           saut    la     source    hétérodyne -de chaque voie au  courant     obtenu    en faisant     interférer        l'oscilla-          tion        auxiliaire        issue    de     cette    voie avec     

  celle          d'une,des    autres voies     prise    comme     référence     en lieu et place de     ce        générateur.    Les rayons  1, 2, 3..., séparément     :captés    pour les     remettre     en phase, peuvent aussi provenir -de     plusieurs     émetteurs différemment situés et modulés par  le même     signal,    comme     cela    a déjà     lieu    en       radiodiffusion;

      ce     mode,de    réalisation simpli  fie la     construction    des     émetteurs    -dont il de  vient     inutile    de synchroniser les     porteuses,     puisque les fréquences des sources     hét6ro-          dynes    de la     fig.    2     peuvent    différer les     unes     des autres à volonté, et même     d'amener    les       modulations    en     coïncidence        de    temps,

   puisque  cette     opération    est     faite    à la     réception;    la       construction,des    antennes     réceptrices    4, 4' est  aussi simplifiée,     puisqu'elles    n'ont plus qu'à       séparer,des    rayonnements     provenant    de     -dir        ec-          tions        ,différentes;

          cette    mise en     oeuvre    de     I'in-          vention    constitue un moyen immédiat et effi  cace de     combattre    à la     fois    le fading et les  parasites en     faisant        -collaborer    toutes les     sta-          tians    des réseaux existants à l'alimentation  'un même     récepteur.    L'invention s'applique       aussi,    bien entendu, à tout mode de signali  sation, notamment la téléphonie, la     télégra-          p1@e,

      le     facsimile.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Procédé pour neutraliser le fading et élever le rapport entre signal et bruits, carac- téris6 en ce qu'on remet en phase des oscil lations respectivement issues .de diverses voies empruntées par le spectre admis au récepteur, avant d'en additionner les .effets sur l'appa- reil indicateur. II.

   Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée par des moyens pour remettre en phase des oscillations respectivement issues de diverses voies empruntées par le spectre admis au ré cepteur, avant -d'en additionner les effets sur l'appareil indicateur. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'entre cette remise en phase et cette addition on ramène en coïncidence de temps les modulations qui traduisent le signal. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on obtient cette remise en phase en dotant le spectre de signalisation, à l'émission, d'une onde auxiliaire,

   en ce qu'après avoir admis ce spectre au récepteur par diverses voies empruntées par lui pour se propager à travers l'espace, on accroche les unes sur les autres les oscillations auxquelles cette onde auxiliaire donne naissance à la ré ception lorsqu'elle est reçue par les diverses voies ainsi utilisées. 3.

   Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'on accroche les ondes auxiliaires les unes sur les autres en .modifiant d'abord leur fréquence dans chaque voie à l'a-ide & sources hétéro dynes et en asservissant la fréquence de cha cune die ces sources au courant obtenu en fai sant interférer l'onde auxiliaire correspon dante avec une onde de référence. 4.

   Procédé selon la revendication I et lies sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'onde de référence est fournie par un générateur local. 5.

   Procédé selon la revendication I et les sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'ondie âe référence est l'onde auxiliaire qui accompagne dans l'une des voies le spec tre de la signalisation. 6. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que les diverses voies sont .celles suivies à travers l'éther par les rayons prove nant d'un même émetteur. 7.

   Procédé selon la revendication I, carac- térisé en ce que les diverses voies sont celles suivies à travers l'éther par ,les rayonnements issus d'émetteurs -différents et modulés par le même sibnal, d'où il résulte que plusieurs sta tions d'un réseau collaborent pour faire fonc- tionner un @même récepteur.