procédé de transmission multiplex par trains d'impulsions enchevêtrés. La présente invention a pour objet un procédé de transmission multiplex par trains d'impulsions enchevêtrés, dans lequel chaque impulsion de voie est modulée par deux signaux de modulation différents, l'une des modulations ayant lieu en position.
On sait que dans les procédés connus de transmission multiplex- par impulsions et à division dans le temps, le temps total de transmission est supposé divisé en intervalles égaux de temps de durée T, eux-mêmes sub- divisés en intervalles de temps élémentaires égaux, phis courts et de durée T/(RT + <I>I ),</I> N étant.
le nombre des voies de communica tion et un (N -f- 1)-e intervalle de temps élé mentaire étant réservé à un signal de synchro nisation (souvent appelé signal pilote) non soumis à modulation et auquel on donne une forme particulière lui permettant d'être aisé meiit identifié par les appareils récepteurs et servant à. la synchronisation de ceux-ci. Il !,'est pas indispensable que tous les intervalles de temps réservés à chaque voie soient égaux, irais cette disposition est généralement adoptée comme plus simple à réaliser.
t1 l'intérieur de chaque intervalle de temps de voie, on produit une impulsion dont. on fait varier l'un des paramètres en fonc tion de l'amplitude instantanée d'un signal de modulation de voie correspondant. Les termes modulation en amplitude et modulation en durée sont suffisamment clairs par eux- mêmes. Il doit être compris que, par position dans le temps d'une impulsion, on entend L'intervalle de temps existant entre un instant de référence fixé par rapport aux extrémités de la durée de l'intervalle de temps alloué à une voie et l'époque à laquelle se produit cette impulsion, si elle est de très courte durée.
Si l'impulsion est de durée notable, ce sera l'épo que du commencement de celle-c-i qui servira à définir sa position dans le temps, ci-après désignée plus brièvement sous le nom de posi tion . L'ensemble de toutes les impulsions transmises dans le temps T sera appelé groupe d'impulsions . La série des impul sions correspondant à une voie donnée est dé nommée train d'impulsions .
Dans les procédés classiques de transmis sion multiplex par impulsions, on s'efforce généralement d'éviter que les valeurs des di vers paramètres des impulsions soient fonc tions des valeurs instantanées de deux ou plu sieurs signaux de modulation. Même dans le cas où un signal de modulation ne modifie qu'un seul de ces paramètres, tandis qu'un second signal de modulation ne modifie qu'un autre paramètre différent du premier, les pro cédés usuels de démodulation ne permettent pas de reconstituer séparément les deux signaux de modulation sans que chaque signal reconstitué soit affecté d'un trouble diapho- nique provoqué par l'autre.
L'importance de ce trouble diaphonique peut être estimée quand on connaît les valeurs des diverses com posantes des éléments du spectre d'impulsions modulées en position, en durée ou en ampli tude. Cette question a été étudiée notamment. dans un travail intitulé The spectrum of modulated pulses , publié dans le Journal of the Institution of Electrical Engineers , part IIIA, N 13, 1947, pages 556 à 564, par E. Fitch.
En utilisant les formules données dans ce travail, on petit montrer qu'en dési gnant par f. la fréquence de modulation en position et par ld le déplacement maximum en position des impulsions, l'affaiblissement diaphonique entre le signal correspondant à la modulation d'amplitude et la perturbation causée par la modulation de position est seule ment, après démodulation, égal à 1/2 .- c <I>f m</I> ld. En supposant, par exemple, un déplacement de 3 microsecondes et une fréquence de modu lation de 3000 cycles par seconde,
l'affaiblisse ment diaphonique donné par la formule pré cédente est seulement de 25 décibels, ce qui est insuffisant dans la pratique. L'exemple qui précède montre donc la nécessité d'élimi ner la perturbation causée à la modulation d'amplitude par le déplacement en position des impulsions.
Le but de la présente invention est d'ob vier aux inconvénients ci-dessus mentionnés par un procédé qui permet d'éliminer à la réception la modulation de position perturba trice. Le procédé selon l'invention est carac térisé par le fait qu'on mesure à l'émission la grandeur de chaque signal de modulation à transmettre par la modulation autre que celle en position à des intervalles de temps équi distants, en ce qu'on conserve cette grandeur mesurée pendant un temps au moins égal à celui compris entre l'instant de la mesure et celui de la transmission de l'impulsion affec tée à ce signal de modulation et au plus égal à celui compris entre deux mesures consécu tives, en ce qu'on utilise ladite grandeur con servée pour moduler une impulsion déjà mo dulée en position par l'autre signal de modu lation,
et en ce qu'après transmission des im pulsions ainsi doublement modulées, on assure leur démodulation à la réception en conser vant électriquement une grandeur correspon dant à la modulation autre que celle de posi- tion, pendant. un temps au plus égal au temps moyen compris entre deux impulsions d'un train d'impulsions revues et en utilisant cette grandeur conservée pour assurer la modula tion en amplitude d'impulsions auxiliaires équidistantes dans le temps qu'on démodule finalement.
L'invention comprend aussi une installa tion pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La description qui suit et lé dessin annexé se rapportent à deux exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention ainsi qu'à une forme d'exécution de l'installation selon l'invention et à une variante de cette forme d'exécution, celle-ci et sa variante étant don nées à titre d'exemple seulement.
La fig. 1 montre, d'une manière schéma tique, une installation servant à mettre en #uvre le procédé selon l'invention et per mettant la transmission d'impulsions modulées simultanément en amplitude et en position.
La fig. \? montre, schématiquement, un dis positif de mesure produisant des impulsions d'amplitude proportionnelle à l'amplitude instantanée d'un signal de modulation.
La fig. 3 montre, schématiquement, Lui dis positif enregistreur propre à. conserver la grandeur d'une impulsion modulée en ampli tude.
La fig. 4 est un diagramme montrant entre autres des tensions de signatLY apparaissant au cours du fonctionnement aux différents points de l'appareil de la fig. 3.
Dans la fig. 1, on a supposé que l'on a affaire à un système à six voies -utilisant trois impulsions plus une impulsion pilote (impul sion de synchronisation). Le fonctionnement du système sera plus particulièrement expliqué ci-après dans le cas où les trois trains d'im pulsions de communication sont modulés cha cun en position et en amplitude.
Le fonctionnement du système de la fi-. 1 peut être expliqué ci-après comme suit Un générateur principal<B>107</B> fournit des impulsions dont la fréquence est égale à la fréquence de répétition des groupes d'impul sions multipliée par le nombre d'impulsions contenues dans chaque groupe, quatre dans le cas présent (c'est-à-dire une impulsion pilote et. trois impulsions de voie correspondant chacune à deux communications). Un démulti plicateur 108 recevant ces impulsions restitue des impulsions ayant la fréquence de répéti tion de groupe et alimente un réseau retar dateur 109 possédant autant de prises qu'il y a d'impulsions par groupe.
Cette façon de procéder pour effectuer la mise en place dans le temps des impulsions est connue et ne né- eessite pas d'être expliquée en détail. Le mo dulateur de position 111. de la première voie reqoit, d'une part, les impulsions provenant du réseau 109 et définissant le début du temps réservé à cette voie et, par l'intermédiaire de la connexion 101, le signal de modulation à transmettre. L'impulsion modulée en position est ensuite transmise au mélangeur 118. Ce mélangeur est un dispositif permettant d'ap pliquer à un même circuit de sortie des signaux provenant de plusieurs circuits d'en trée.
Le modulateur de position 113 de la troisième voie, recevant son signal modula teur par la connexion 103, et le modulateur clé position 115 de la cinquième voie, recevant son signal modulateur par la connexion 105, fonctionnent de la même façon. On obtient à la sortie du mélangeur 118 trois impulsions modulées en positions auxquelles est ajoutée l'impulsion pilote.
Les signaux de modulation venant des seconde, quatrième et sixième voies sont, d'autre part, appliqués en 102, 104, 106 à des dispositifs de mesure 112, 114, 116. Le dispo sitif de mesure 112 fonctionne pendant un court instant sous l'action d'une impulsion provenant du réseau retardateur 109 au début du temps réservé à la première voie; à ce moment, le signal modulateur de la seconde voie, qui lui est amené par la connexion 102, donne naissance à une impulsion d'amplitude proportionnelle à celle dudit signal modula teur. Les dispositifs 114 et 116 fonctionnent également au début du temps réservé aux qua trième et sixième voies auxquelles ils sont res pectivement associés.
L'ensemble des signaux fournis par 112, 114 et 116 est appliqué, après inversion de leur polarité par un étage inverseur de polarité 110,à un dispositif en registreur unique 117. Le rôle de ce dispositif enregistreur, dont le fonctionnement sera expliqué en détail plus loin, est de conserver pendant le temps réservé à chaque voie de communication la grandeur des impulsions modulées en amplitude fournies par 110. L'enregistreur 117 est ramené à sa position de repos, à la fin du temps réservé à chaque voie, par des impulsions de mise au repos obtenues à partir du générateur 107.
On obtient de cette manière à la sortie du dispo sitif enregistreur 117 un train de trois impul sions de durée totale constante, l'amplitude de chacune d'elles ayant été définie individuelle ment par 112, 114 ou 116. Ces impulsions servent ultérieurement de signaux modula teurs et sont appliquées à un modulateur d'amplitude 119 qui reçoit, d'autre part, du mélangeur 118 les impulsions déjà modulées en position.
Les signaux modulés à la fois en ampli tude et en position, issus de 119, sont dirigés vers la voie de transmission 120 et reçus à l'extrémité réceptrice de celle-ci.
Bien entendu, il est nécessaire, dans le cas où 119 fournit des impulsions modulées simul tanément en amplitude et position, que la pro fondeur de la modulation en amplitude soit limitée de manière que l'amplitude des impul sions ne devienne pas, à certains moments, trop faible, ce qui gênerait, à la réception, la démodulation de leur modulation de position. De même, si la seconde modulation était une modulation en durée, il faudrait tenir compte du fait que les modulations de durée et de position se limitent mutuellement, la somme du déplacement en position et de la variation de durée d'une impulsion ne pouvant alors excéder la durée totale de l'intervalle de temps élémentaire disponible pour une voie de cÔm- munication.
A l'extrémité réceptrice, les impulsions pilote sont appliquées au générateur 121 qui les sélecte et produit des impulsions de même fréquence servant à commander d'autres appa reils, notamment les sélecteurs synchrones 123, 125, 127 qui effectuent un triage des impul sions suivant les intervalles de temps réservés 'a chaque voie. Des impulsions de commande sont fournies à cet effet à 123, 125, 127 par 121 par l'intermédiaire du réseau retardateur 124. Chaque impulsion modulée est isolée par un sélecteur particulier tel que 1.23 et appli quée au démodulateur de position correspon dant, tel que 126, où elle est démodulée après que son amplitude ou sa durée a été rendue constante afin que seule sa position reste va riable.
On obtient ainsi en 141, 143, 145 les signaux des première, troisième et cinquième voies. La. même impulsion est appliquée telle qu'elle existe à la sortie du sélecteur 123 à un enregistreur 129. Dans ce cas où les impul sions sont modulées en amplitude, l'enregis treur 129 est identique à celui employé à l'émission, 117, mais sa mise au repos ne s'effectue qu'une fois par cycle au moyen de l'impulsion pilote issue du sélecteur 121 et convenablement retardée par un réseau retar dateur 122. Les impulsions modulées en am plitude et conservées, reeues à. la sortie de 1.29, sont. utilisées pour moduler en amplitude des impulsions auxiliaires non retardées ve nant de 121 et appliquées au modulateur d'amplitude 134.
Les impulsions ainsi obtenues n'étant pas modulées en position, la restitu tion du signal de modulation s'effectue sans difficulté, -par des moyens connus, par le dé- modulateur 135, à la sortie duquel on obtient en 142 le signal de la deuxième voie.
Les ensembles 128, 131, 136, 1.37, d'une part, et'130, 133, 138, 139, d'autre part, agis sent respectivement de manière analogue à la suite -des sélecteurs 125 et 127. Les signaux provenant de la démodulation de la modula tion de position sont obtenus aux bornes de sortie 141, 143, 145 correspondant respective ment aux première, troisième et cinquième voies et les signaux provenant de la démodu- lation de la modulation d'amplitude sont obte nus aux bornes de sortie 142, 144, 1.46 corres pondant respectivement- aux deuxième, qua trième et sixième voies.
Le fonctionnement des dispositifs de me sure tels que 112 sera. mieux compris en se référant à la fig. 2. Dans la fig. 2, la. pentode 210 a, sa. grille de commande attaquée à tra vers le condensateur 203 par des impulsions issues du réseau retardateur 109 et appliquées en 201. Cette grille est. réunie à la cathode de la lampe par une résistance 206. La source de haute tension 214 alimente l'écran de la même lampe par l'intermédiaire de la. résis tance 213. La. cathode et l'écran sont reliés au pôle négatif 217 de 214 par les condensateurs de découplage 208, 211, tandis que l'anode est reliée au pôle positif de 214 par la résistance 212.
La troisième grille, ou grille suppresseuse de la lampe est attaquée par le signal de modulation venant de la. voie de communica tion (102, 104 ou 106), appliqué par l'inter médiaire de \'02 à travers le condensateur 204. Cette troisième grille est reliée à 217 par la résistance 205. La. constante de temps de l'ensemble (203, 206) est. choisie de valeur suffisamment élevée relativement à la période de récurrence des impulsions pour que, sous l'influence du courant électronique absorbé par la grille de commande, celle-ci prenne une polarisation telle que 1a crête des impul sions corresponde à un potentiel de cette grille peu différent de celui de la cathode.
Les valeurs de<B>207</B> et 209 sont choisies de manière que le potentiel moyen de la grille suppres- seuse place le point de fonctionnement dans une partie rectiligne de la caractéristique courant d'anode/tension grille suppressense. Des im pulsions positives étant appliquées en 201, d'autres impulsions de polarité négative et d'amplitude variant linéairement avec celle du signal de modulation appliqué à 202 sont re cueillies à l'anode de la lampe et appliquées aux bornes de sortie 215, 216 de l'appareil.
Ces impulsions sont transmises à l'étage d'inversion de polarité 110 de la. fig. 1 qui les rend à noue eau positives et, à la sortie de 110, sont appliquées à l'enregistreur 1.17 de la fig. 1, dont le fonctionnement. sera mieux compris en se reportant. à. la fi,-.<B>3</B> qui le représente schématiquement. Le rôle de cet appareil est de conserver pendant un certain temps l'amplitude de cha que impulsion appliquée à son entrée par 110, après quoi il est mis au repos.
Dans la. fig. 3, les impulsions modulées en amplitude venant de 110 sont appliquées par l'intermédiaire de 301 à travers le condensa teur 302 à la grille de commande de la pen- tode 307, cette grille de commande étant elle- mème reliée par l'intermédiaire de la résis tance 303 au pôle négatif 320 d'une source de haute tension 317. La cathode de la lampe est reliée à 317 par une résistance 306 shun tée pour les courants alternatifs par un con densateur 305, tandis que l'écran de la même lampe est alimenté par la même source de haute tension et a son potentiel convenable ment fixé par la résistance 310 et est dé couplé à 320 par le condensateur 309.
Une résistance 304 reliant le pôle positif de 317 à la cathode de la lampe assure par ailleurs à celle-ci une polarisation fixe convenable. L'anode de la lampe est reliée au pôle positif <B>318</B> de 317 par un condensateur 308. Ce con densateur peut être déchargé par la diode 311 et la résistance 313 lorsque des impulsions de mise au repos de polarité négative, prove nant de 107 sont appliquées, par l'intermé diaire de 316 et à travers le condensateur 315, à la grille de la triode 312 dont l'anode est reliée, d'une part, à celle de la diode et, d'autre part, par 313 au pôle positif 318 de 31.7. Le potentiel moyen de la, grille de com mande de 312 est fixé par une résistance 314 reliant cette grille à 320. Les amplitudes con servées des impulsions appliquées à l'entrée de l'appareil sont recueillies à ses bornes de sortie 318, 319.
Le fonctionnement de l'enregistreur repré senté à .la. fig. 3 sera mieux compris en se reportant, à la fig. 4, qui est une représenta tion graphique des tensions des signaux exis tant à différents points de celui-ci.
On a représenté sur la fig. 4, en A, l'im pulsion pilote en traits pleins et le temps réservé à chaque voie de communication en pointillé. Les impulsions provenant des trois dispositifs de mesure 112, 114, 116, dont la polarité est inversée par 110, sont transmises à des instants coïncidant avec le début de ce temps; elles sont représentées sur la ligne B de la fig. 4 en qi, q2, q3.
Les valeurs des résistances 304 et 306 de la fig. 3 étant choisies de manière que le point. de fonctionnement de la lampe soit, pendant ; les impulsions, dans la partie linéaire de la caractéristique courant d'anode/tension de grille de commande, on applique sur la grille de commande ces impulsions qi, q2, q3, etc. provenant de 112, 114, 116. Comme ces impul- , lions sont modulées en amplitude, la charge prise par le condensateur 308 varie avec cette amplitude.
La remise au repos de l'enregis treur s'effectue à la fin du temps réservé à chacune des voies à l'aide du train d'impul-, lions représenté par r1, <I>r2,</I> r3 en C sur la fig. 4 et qui est obtenu à partir du générateur 107. On trouve de cette manière aux bornes de sortie 318, 319 de l'enregistreur des impul sions telles que si, s2, s3 représentées en D sur la fig. 4. L'amplitude de si, par exemple, est proportionnelle à la valeur instantanée du signal de modulation appliqué à l'entrée de l'appareil fournissant l'impulsion q1, et la durée de si est égale au temps réservé à la première voie.
De même, l'amplitude de s2 est proportionnelle au signal de modulation appli qué à l'appareil fournissant l'impulsion q2, et sa durée est égale au temps réservé à la seconde voie. Des propriétés analogues exis tent pour la troisième impulsion s3.
Les impulsions fournies par les modula teurs de position 111, 113, 115 sont, après leur mélange dans le mélangeur 118, repré sentées en t1, <I>12,</I> 13 sur la ligne E de la fig. 4. La position de chacune d'elles, à l'inté rieur du temps qui lui est réservé, est fonc tion de la valeur instantanée du signal. de modulation appliqué à l'entrée du modulateur de position correspondant.
Si ces impulsions sont appliquées à un modulateur d'amplitude recevant, d'autre part, comme tensions de modulation les impulsions si, s2, s3, on obtien dra des impulsions telles que celles représen tées par u1, u2, u3, sur la ligne F de la fig. 4. La position de u1 est fonction du signal transporté par la connexion 101 de la fig. 1, tandis -que son amplitude est fonction du signal transporté par la connexion 102.
Il en est de même pour les impulsions z42 et u3 dont les positions sont respectivement fonc tion. des signaux transportés par les con nexions 103 et 105 et dont les amplitudes sont respectivement fonction des signaux transportés par les connexions 104 et 106. Le fonctionnement du système de trans mission de la fig. 1 a été ci-dessus expliqué, en connexion avec celui des appareils des fig. 2 et 3, d'une manière plus particulière ment applicable au cas où les deux modula tions simultanées appliquées à la même impul sion se font, d'une part, en position et, d'autre part, en amplitude.
Si l'on désirait que la seconde modulation, au lieu d'être en amplitude, soit en durée, il suffirait de rem placer à l'émission le modulateur 119 par un modulateur de durée et, à la réception, de faire précéder les enregistreurs de réception 129, 131, 133 par des convertisseurs de modu lation transformant la. modulation de durée en modulation d'amplitude. De tels appareils modulateurs de. durée et convertisseurs de modulation sont connus dans la technique et leur constitution n'a pas besoin d'être expli quée en détail.