FR2471093A1 - Circuit et procede de commande de gain pour signal numerique du type utilise dans les systemes telephoniques a commutation numerique et joncteur de ligne equipe d'un tel circuit - Google Patents

Abstract

UN CIRCUIT CONFORME A L'INVENTION FOURNIT UN SIGNAL NUMERIQUE DE NEB, Z(K), DE VALEUR MOYENNE TRES PROCHE DE CELLE DU PRODUIT Y(K), A (N M)EB, D'UN SIGNAL D'ENTREE X(K) A NEB PAR UN COEFFICIENT DE GAIN A A MEB, EN OPERANT LA TRONCATION NECESSAIRE DES MEB SUPPLEMENTAIRES (FONCTIONS RESPECTIVES DE L'UNITE EXPRIMEE PAR LE POIDS BINAIRE DE N EB DU SIGNAL) SUR UN SIGNAL INTERMEDIAIRE W(K) Y(K) E (K-1); E(K-1) ETANT L'ERREUR DE TRONCATION PRECEDENTE. CETTE RETROACTION CONDUIT DONC A DES REPORTS D'UNE UNITE TELS QUE Z(K)Y(K) A UNE FREQUENCE LIEE A LA PERIODE D'ECHANTILLONNAGE DU SIGNAL (DT). SI LE SIGNAL X(K) REPRESENTE DES ECHANTILLONS DE PAROLE DANS UN SYSTEME TELEPHONIQUE NUMERIQUE ET QUE T EST BIEN SUPERIEUR A 12F (F LARGEUR DE BANDE DU SIGNAL TELEPHONIQUE), LE SPECTRE DE BRUIT OBTENU N'EST IMPORTANT QU'A DES FREQUENCES BEAUCOUP PLUS ELEVEES QUE F (0-4KHZ EN PRINCIPE). DANS UN JONCTEUR DE LIGNE TELEPHONIQUE, IL EST DONC PLACE AVANT UN FILTRE DE BANDE VOCALE ET TRAITE DE PREFERENCE DES CODES LINEAIRES DE 13 EB A 32KHZ. APPLICATION PRINCIPALE AUX SYSTEMES DE COMMUTATION TELEPHONIQUE EN MODULATION PAR IMPULSIONS ET CODAGE.

Description

La présente invention concerne généralement des circuits nuIIIériqums

d'interface entre des équipements terminaux et des voies de tranm3Rissiorn d'un système numérique de télécommunications et, plus parliculièrement, des joncteurs numériques de lignes téléphoniques ainsi que des circuits de commande de gain appropriés au traitement du

signal numérique représentatif d'un signal de parole dans ce type de jonc-

teur. Un procédé de commande de gain mis en oeuvre dans un joncteur numérique de ligne d'abonné ou de circuit de transmission d'un système téléphonique à commutation numérique permet à l'exploitant du système d'optimaliser le fonctionnement du joncteur selon les spécifications

données de la.qualité de transmission et des préférences de l'abonné.

L'opinion d'un abonné d'un système de télécommunications sur la qualité de transmission du système dépend de nombreux facteurs parmi lesquels on peut citer la pression acoustique reçue qui est fonction de l'efficacité du transducteur d'émission utilisé par un abonné distant communiquant avec celui-ci et du transducteur de réception du poste local, ainsi que des pertes de transmission dans le réseau entre ces deux transducteurs. D'autres facteurs importants sont la largeur de bande et les distorsions d'amplitude et de phase déterminées par la réponse fréquentielle du réseau de connexion, la quantité et le caractère des divers bruits de transmission, le degré d'intermodulation ou de diaphonie et les caractéristiques d'amplitude et de délai de propagation des échos. En général, le système de transmission doit être de conception simple pour fournir à l'utilisateur la meilleure qualité et la plus grande fiabilité de transmission qu'il souhaite obtenir et qui sont compatibles avec les limites dictées par la technologie du système. A ce titre, la commande de gain est d'un emploi souhaitable dans un joncteur de ligne téléphonique car elle permet une plus grande souplesse de fonctionnement et, par conséquent, une adaptation plus facile de celui-ci aux exigences de l'abonné. Dans un joncteur de ligne,

une commande de gain peut être utilisée pour régler le niveau de trans-

mission de signaux de parole, via la modification des valeurs numériques $5 qui les représentent, et aussi pour réduire certains types de signaux parasites. C'est ainsi que des effets d'écho indésirables ou la production d'oscillations auto-entretenues, souvent dus, au moins en partie, à une mauvaise adaptation d'impédance, peuvent être corrigés

par un circuit de commande de gain.

Il faut souligner que la conception et la fabrication des

2 2471093

joncteurs de ligne sont des opérations de première importance dans l'étude des systèmes de commutation téléphonique et d'autres systèmes de télécommunications. En effet, chaque abonné d'un système téléphonique possède son propre joncteur de ligne, si bien qu'une minime addition de circuits dans le type de joncteur utilisé entraîne un accroissement considérable du coût du système. Il suffit de comparer le nombre de joncteurs d'un grand système, par exemple de 100 000 abonnés, avec le nombre d'organes communs centraux ou répartis tels que des processeurs de commande du réseau de connexion ou même avec le nombre de circuits utilisés dans ce réseau, pour avoir une idée de l'importance des études

de réduction du coût d'un joncteur.

Bien qu'elle doive fournir les avantages mentionnés ci-dessus, il faut donc que la commande de gain nécessaire à un joncteur de ligne téléphonique soit effectuée par des circuits le moins cher possible. On connaît des techniques de commande de gain utilisables aussi bien dans des voies de transmission analogique que dans Ès voies numériques de systèmes de commutation. En ce qui concerne la présente invention, elle s'applique à un système dont les abonnés émettent et recoivent des signaux analogiques mais dont les joncteurs et le réseau de connexion traitent des signaux numériques dont les valeurs expriment l'amplitude

d'échantillons de ces signaux analogiques. Dans un tel système, la -

réalisation d'une commande de gain dans une voie analogique augmenterait sensiblement le nombre de composants du joncteur de ligne. Une commande de gain analogique nécessite en outre des composants de très haute

qualité et adaptés les uns aux autres par sélection de leurs caractéris-

tiques, donc de prix élevé. Si ces composants n'étaient pas adaptés, on ne pourrait pas obtenir une résolution assez fine du gain (0,1 dB ou moins) et on ne tirerait donc pas les avantages attendus de la

commande de gain.

Un objet de la présente invention est de fournir une commande de gain agissant sur un signal numérique dans un joncteur de ligne téléphonique d'abonné. Le circuit correspondant n'utilise que des composants à bas prix si on les compare à ceux des composants d'un système analogique et fournit une précision et une résolution élevée du gain dans une gamme de commande étendue. Il peut être constitué par des composants électroniques intégrés, d'o la possibilité de le monter avec de nombreux autres circuits intégrés sur une même carte à câblage imprimé. Un circuit de commande de gain réalisé conformément à l'invention, pour un signal numérique dont les mots ont un nombre

3 2471093

d'éléments binaires (eb) prédéterminé, comprend un multiplicateur effectuant le produit de chaque mot numérique qu'il reçoit sur une première entrée par un coefficient numérique caractérisant le facteur de gain à impartir à chacun desdits mots du signal numérique et comprenant un nombre d'eb également déterminé qu'il reçoit sur une seconde entrée, ledit multi- plicateur fournissant un signal numérique de produit constitué par des mots de longueur égale à la somme des eb des mots du signal d'entrée et

du coefficient de gain; un circuit logique qui, en l'absence de compensa-

tion du signal de produit, traite directement ce dernier par troncation des eb les moins significatifs qui débordent du format initial des mots du signal numérique, de manière à fournir un signal de sortie dont les mots ont le même nombre d'eb que ceux du signal numérique et expriment des valeurs tronquées du produit de ce signal par le coefficient de gain un circuit de rétroaction fournissant un signal d'erreur dont chaque mot se compose des eb les moins significatifs qui viennent d'être écartés du signal de produit par ledit circuit logique; des moyens de commande transmettant chaque mot du signal d'erreur, avec un retard d'un mot sur les précédentes opérations de produit et de troncation, à une entrée d'un additionneur qui reçoit en même temps le mot suivant du signal de produit sur une autre entrée, ledit additionneur fournissant donc un signal de produit dont chaque mot est compensé par l"erreur due à la précédente troncation et a la même longueur que les mots du signal de produit complet, et lesdits moyens de commande transmettant également les mots du signal de produit compensé audit circuit logique qui, par la même opération de troncation, en déduit le signal de sortie ainsi compensé

par ledit signal d'erreur.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description

qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, un schéma fonctionnel simplifié d'un système de commutation téléphonique, illustrant notamment les blocs fonctionnels d'un joncteur de ligne conforme à l'invention; - la figure 2, un schéma de principe d'un circuit de commande de gain numérique de type connu; - la figure 3, un schéma fonctionnel simplifié d'un circuit de commande de gain numérique conforme à l'invention; - la figure 4, un schéma fonctionnel d'un circuit de commande de gain numérique à traitement de signaux en parallèle, conforme à l'invention - la figure 5, un schéma fonctionnel simplifié d'une voie de

4 2471093

transmission numérique d'un juncteur de ligne téléphonique, utile à la compréhension du fonctionnement et du choix de l'emplacement d'un

circuit de commande de gain conforme à l'invention.

La figure 1 représente plus particulièrement un joncteur numérique de ligne d'abonné d'un système de commutation numérique de communications téléphoniques, comprenant des voies analogiques et

numériques dont il assure l'interface.

Pour l'essentiel, la figure 1 ne représente que la connexion d'un poste téléphonique 21 (poste de l'abonné A) à un autre poste téléphonique 22 (abonné B) par l'intermédiaire d'une matrice de commutation ou réseau de connexion numérique 10. Un joncteur de ligne particulier 20, 20B est associé à chaque ligne d'abonné pour assurer toutes les fonctions d'interface entre les circuits analogiques-et le réseau numérique et permettre ainsi les relations téléphoniques normales entre les deux abonnés. Il faut noter, d'une part, que l'utilisation de joncteurs de lignes tels que 20, 20B ne se limite pas au raccordement de deux postes d'abonnés 21, 22B, mais s'applique également à la connexion de circuits téléphoniques analogiques reliés à d'autres centraux ou concentrateurs. D'autre part, on a représenté les blocs fonctionnels du seul joncteur de ligne 20, affecté à l'abonné A, afin de simplifier la figure, mais il est bien entendu que la ligne de l'abonné B est terminée par un joncteur de ligne identique comme toutes les autres

lignes desservies par le central.

On trouvera un exemple de réalisation d'un joncteur numérique de ligne téléphonique, utilisé de manière analogue dans un

système de commutation numérique, en se reportant au brevet des E.U.A.

n0 4 161 633. Comme on va le décrire, le circuit de commande de gain conforme à l'invention est particulièrement adapté à un joncteur

numérique de ce type.

Le poste téléphonique 21 de l'abonné A est couplé par une ligne analogique classique à deux fils à un circuit de conversion 2 fils-4 fils, ou circuit hybride 16, dont la structure et la fonction sont bien connues. Deux des quatre fils de sortie du circuit 16 constituent une paire d'émission du signal vocal transmis par l'abonné A et les deux autres fils forment une paire de réception du signal transmis par un correspondant, tel que l'abonné B. Chacune de ces paires

de conducteurs est représentée par une seule ligne. La description et

l'analyse de circuits hybrides utilisables dans un joncteur de ligne sont faites, par exemple, dans l'ouvrage intitulé "Reference Data for Radio Engineers" sixième édition 1975, pages 35-16 à 35-20, par

2471093

Howard W.Sams. Plus particulièrement, on se reportera à la demande de brevet des EÉ.J.A. déposée le 8 mai 1978 sous le nO' 903 458, qui concerne

un circuit hybride de type numérique.

La paire d'émission issue du circuit hybride 16 est connectée à l'entrée d'un filtre analogique 18. C'est en effet un signal analogique qui se propage sur cette paire depuis le circuit hybride 16 jusqu'à l'entrée d'un convertisseur analogique-numérique 19 (convertisseur AN) qui échantillonne le signal reçu et traduit l'amplitude quantifiée de chaque échantillon en un code numérique binaire, par exemple en utilisant ItJ la modulation par impulsions et codage (MIC). Le procédé MIC n'est bien sûr pas la seule technique disponible pour effectuer une telle conversion du signal de parole en signal numérique. Un signal binaire formé d'une série de mots à plusieurs éléments binaires (eb) représentatifs de la série d'échantillons d'un signal numérique, par exemple un signal MlC, est donc fourni à la sortie du convertisseur AN 19 et constitue le

signal d'entrée d'un circuit de filtrage 23.

Ce dernier est un filtre numérique qui diminue le débit de mots du signal numérique entrant, c'est-à-dire divise la fréquence de

répétition des mots, ou fréquence d'échantillonnage, du signal numérique.

En ce qui concerne sa fonction de filtrage proprement dite, le circuit 23 atténue les fréquences extérieures à la bande vocale utile, qui sont contenues dans l'information numérique comme produits des processus d'échantillonnage et de modulation, c'est-à-dire au-delà de la bande téléphonique de 0 à 4 kHz dans l'application considérée. Plus précisément, le circuit 23 est un filtre récursif du second ordre dont la réponse fréquentielle est celle d'un filtre passe-bas. Son signal de sortie est constitué de mots se succédant à une fréquence inférieure à celle des mots produits par le convertisseur AN 19 mais qui donnent des valeurs beaucoup plus précises des échantillons de

signal en raison d'un accroissement important du nombre d'eb par mot.

Une fréquence d'échantillonnage de 1024 kHz est utilisée, par exemple, dans le convertisseur AN 19 et les codes sont constitués par des mots de 3 eb. Il revient au même de dire que le convertisseur produit 1024 kilomots par seconde (kM.s) en un signal de débit binaire 3072 keb.s. Dans ce cas, le circuit 23 fournit par exemple un signal numérique caractérisé par une fréquence d'échantillonnage de 32 kHz, donc n'ayant plus qu'un débit de 32 kM.s, mais en utilisant 13 eb ou plus par mot. (Normalement, 16 eb au maximum, pour un débit -1 binaire de 512 keb.s La longueur des mots (en eb) et la fréquence d'échantillonnage

6 2471093

d'un signal numérique sur leque] doit agir un circuit de commande de gain cunriforme à l'invention sont des données importantes qui déterminent des caractéri stiques de forincLior(nemerit particulièrement adaptées au traitement numérique du signal dans le joancteur de ligne. La conception et la Q synthèse d'un circuit de ligne sont en fait fondées sur une complémentarité parfaite des fonctions et des caractéristiques des composants utilisés, mais il faut noter que la commande de gain conforme à l'invention a une application beaucoup plus générale dans le domaine du traitement numérique

du signal.

lu Par l'intermédiaire d'un filtre numérique de fréquences vocales 26, de type non-récursif, le signal de sortie du circuit de

commande de gain 25 est couplé à une entrée d'un additionneur 30. La -

bande passante du filtre 26 est déterminée par la bande de transmission du signal téléphonique sur les mailles utilisées dans le réseau de connexion 10 pour établir le chemin de conversation entre les deux abonnés. Une autre entrée de l'additionneur 30 est alimentée par un filtre à réponse impulsionnelle finie (RIF) 31, qui coopère avec un corrélateur 32 pour constituer un suppresseur d'échoauto-adaptatif dans le joncteur de ligne. La conception et le fonctionnement d'un suppresseur d'écho de type approprié sont étudiés en détail dans la demande de brevet des E.U.A. n0 020 543. Un tel circuit ne supprime pas le signal d'écho mais tend à l'annuler par un signal d'écho estimé par le filtre 31 dont

la réponse impuisionnelle est modelée sur celle du trajet d'écho et -

modifiée en permanence par le corrélateur 32, sauf quand l'abonné A

parle en même temps que son correspondant.

Ainsi exempt des composantes d'écho éventuellement produites par le circuit hybride 16 de ce joncteur à partir du signal transmis par l'abonné B, le signal de sortie de l'additionneur 30 est aiguillé dans l'espace et dans le temps par le réseau de connexion numérique 10 sur une voie temporelle sortante ayant accès (démultiplexage) à l'entrée de réception I du joncteur de ligne 20B de l'abonné appelé B. En d'autres termes le réseau établit ce qu'on appelle une connexion entre la sortie 0 du joncteur 20 et l'entrée I du joncteur 20B, indépendamment du fait que cette connexion s'effectue par transfert temporel entre deux voies entrante et sortante du réseau qui sont multiplexées avec d'autres

voies concernant d'autres appels.

Le joncteur 20B est identique au joncteur 20 de l'abonné A

et la description de son canal de réception se fera en utilisant le

schéma fonctionnel détaillé du joncteur 20. Le réseau de connexion

7 2471 09Y3

numérique Il est constitué de commutateurs élémentaires dont on trouvera un exemple de réalisation dans la demande de brevet français nr 79 0!5850 déposée le 7 mars 1979 par la Société demanderesse pour

"Elément de commutation numérique à ports d'accès multiples".

L'entrée I d'un joncteur de ligne st couplée à une paire de fils de réception à l'intérieur du joncteur. Ainsi., un signal numérique issu de la sortie émission (0) d'un joncteur d'abonné est appliqué à

l'entrée d'un filtre de fréquences vocales 50 de l'autre joncteur. Le -

filtre 50 est de type numérique non récursif et sa bande passante est la même que celle du filtre d'émission 26. La sortie du filtre de réception 50 est reliée à l'entrée d'un circuit de commande de gain 51 identique au circuit 25 du côté émission. Le signal numérique à niveau réglé par le circuit 51 entre ensuite dans un circuit interpolateur 52 dont la fonction se résume à accroître le débit de mots du signal

numérique en réduisant le nombre d'eb de chacun de ses mots.

Dans le canal d'émission, on a vu que la fonction inverse de l'opération d'interpolation est effectuée par un filtre 23 qui réduit la fréquence d'échantillonnage d'un signal numérique de 1024 kHz à

32 kHz et augmente la longueur des mots de 3 eb à 13 eb ou plus.

L'interpolateur reçoit donc un signal ainsi constitué par le filtre 23 du joncteur de ligne distant 20B et il rétablit la fréquence d'échantillonnage supérieure de 1024 kHz et une longueur de mots réduite à 3 eb ou plus. Il multiplie ainsi la fréquence d'échantillonnage par 32 mais, par exemple, en passant de mots de 16 eb à des mots de

3 ou 4 eb, donc en ne multipliant le débit binaire'du signal que par 6 ou 8.

Le signal ainsi traité par interpolation est ensuite appliqué à un convertisseur NA 53-qui reconstitue le signal analogique de parole

et le transmet au circuit hybride 16 via un filtre analogique 54.

Le traitement préalable du signal par interpolation simplifie beaucoup la conception du convertisseur NA 53 et permet un choix assez large dans la gamme des convertisseurs commercialisés. Un interpolateur combiné à un convertisseur NA est décrit par exemple dans le brevet des E.U.A. n0 4 109 110. En ce qui concerne la fonction d'interpolation proprement dite dans le canal de réception d'un joncteur de ligne téléphonique tel que 20, 20B, on peut se reporter à la demande de brevet français déposée ce jour par la Société demanderesse pour: "Circuit interpolateur augmentant le débit de mots d'un signal numérique du type

utilisé dans les systèmes téléphoniques à commutation numérique et -

joncteur de ligne équipé d'un tel circuit".

Le joncteur de ligne téléphonique ainsi décrit comprend donc

8 2471093

un circuit de commande de gain dans chaque canal de transmission, le circuit 25 dans le canal d'émission et le circuit 51 dans le canal de réception. Ils agissent tous les deux sur un signal numérique dont les mots ont un nombre d'éléments binaires et une fréquence de répétition identiques. Un circuit d'équilibrage 40 est couplé au circuit hybride 16 pour fournir une impédance adaptée à la ligne, typiquement 900 ohms et 2 microfarads. On sait que des caractéristiques indésirables, échos ou oscillations auto-entretenues, sont dues surtout à une mauvaise adaptation d'impédance et que la commande de gain peut être utilisée pour maintenir ces effets nuisibles dans des limites acceptables tout en offrant la possibilité de réglage ou d'égalisation du niveau de signal dans le joncteur de ligne. En effectuant cette commande de gain dans le canal numérique- on peut obtenir une résolution précise du gain dans une gamme de commande déterminée avec des circuits peu coûteux, réalisables par des techniques d'intégration complexe comme tous les autres modules numériques utilisés dans un joncteur 20 ou 2DB; différents circuits peuvent être produits dans un même boîtier à haut degré d'intégration et l'ensemble peut être monté sur une seule carte

à câblage imprimé.

L'importance du matériel électronique nécessaire à la réalisation d'un circuit de commande de gain de type numérique, la précision qu'il peut fournir et son emplacement dans le joncteur de ligne dépendent de nombreux facteurs parmi lesquels on peut citer 1. Gamme de commande de gain (en dB) 2. Résolution du gain (en dB) 3. Précision du gain 4. Longueur du mot numérique exprimant la valeur du gain (en eb) 5. Fréquence d'échantillonnage et longueur des mots numériques exprimant les valeurs du signal numérique traité 6. Niveau du signal (en dBmO) 7. Type de signal (linéaire ou comprimé) Certains des facteurs précédents sont fixés par le système, comme la gamme de commande de gain, le niveau du signal et la longueur des mots du signal. Pour un système typique, ces paramètres sont spécifiés ainsi: Gamme de commande de gain (0-6 dB) Longueur des mots 13 eb (linéaire)

9 2471093

Le niveau de transmission en un point quelconque d'un système de transmission est le rapport (-en dB) de la puissance d'un signal de contrôle en ce point et de la puissance du signal de contrôle en un point de référence. Le niveau de transmission n'indique donc pas la puissance absolue en dBm (puissance en dB par rapport à un milliwatt)- ou en toute autre unité de puissance, mais une puissance relative. On peut dire qu'il indique l'écart de niveau d'un point particulier du système avec un point de référence, en dB. L'abréviation dBmO, ou quelquefois dBrn ou dBaO et même vu si l'on se réfère à un niveau relevé par un

vumètre, doit être comprise comme renvoyant au point de niveau OdB.

La figure 2 représente un circuit numérique de commande de gain dont la conception est classique. Il assure la multiplication

d'un signal d!entrée XN à N eb par une constante de gain oC à M eb.

Le produit exact conduit à des mots de (N+M) eb et ceux-ci sont tronqués à N eb par un registre ou étage de troncation des mots 60. Le signal de sortie ZN a ainsi le même nombre d'eb par mot que le signal d'entrée X W mais chacun de ses mots ne correspond à un mot d'entrée multiplié par le gain cW_ que si l'on néglige l'erreur apportée par la suppression des

M eb les moins significatifs dans les (N+M) eb donnant le produit exact.

Bien que le circuit de la figure 2 soit adéquat pour certaines valeurs de commande de gain, il ne permet pas d'obtenir une résolution assez fine pour être utilisé dans un système téléphonique, par exemple une résolution de l'ordre de 0,1 dB. Il ne peut pas non plus fournir la précision exigée, supérieure à 90%'. Ces facteurs sont extrêmement importants dans les systèmes de transmission, notamment dans les systèmes téléphoniques, o des distorsions inadmissibles du signal sont produites

s'ils ne sont pas maintenus dans des tolérances étroites.

Un circuit numérique de commande de gain conforme à l'invention est représenté figure 3. On y retrouve un multiplicateur 61 recevant

chaque mot XN d'un sigal numérique d'entrée à mots de N eb et le mot i>.

de M eb correspondant au gain qui doit être imparti à tous les mots entrants. Les multiplicateurs sont des circuits connus en un grand nombre de configurations et, par exemple, des techniques et des circuits appropriés à leur réalisation sont décrits dans l'ouvrage "Arithmetic Operations in Digital Computers" de R.K.Richards, publié par D. van Nostrand Company, Inc. (1955) au chapitre 5, "Binary Multiplication

and Division".

La multiplication de deux nombres binaires ayant chacun un nombre d'eb prédéterminé peut être effectuée au moyen d'un accumulateur, de registres à décalage, etc., et de différentes techniques arithmétiques,

2471093

comme la technique de complémentation à 2, toutes explications nécessaires pouvant être trouvées dans le texte qui vient d'être indiqué. Dans tous les casé le signal de sortie du multiplicateur 61 sera un mot numérique c XN de (N+M) eh qui indique le produit des valeurs exprimées par les mots cd et XN, c'est-à-dire la nouvelle valeur de l'échantillon de signal XN déterminée par le gainee. Dans le circuit de l'invention, ce produit exact à (N+M) eb est appliqué à un additionneur numérique 62 qui l'ajoute à un signal d'erreur de M eb fourni par une boucle de rétroaction L'additionneur 62 est également choisi parmi de nombreux types de circuits connus, pour lesquels on peut encore se reporter à l'ouvrage

cité ci-dessus, chapitre 4, "Binary Addition and Substraction".

Le signal de sortie de l'additionneur 62 est appliqué - -

à un circuit de réduction de longueur de mot ou circuit de troncation 63, c'est-à-dire un registre dans lequel chaque mot WN de (N-M) eb fourni par l'additionneur 62 est réduit à un mot de sortie Z à N eb, N par suppression des M eb les moins significatifs, comme on l'a vu pour le registre 60 du circuit de la figure 2. Ce dernier registre agissait toutefois directement sur le produit YN =c>XN, tandis que le

registre 63 agit sur la somme WN de ce produit et d'un signal de rétro-

action constitué par les M eb les moins significatifs qui ont été

écartés pour fournir le mot de sortie précédent.

Pour expliquer comment cette technique de rétroaction améliore la commande de gain, on va d'abord revenir sur le fonctionnement simple du circuit de la figure 2. Pour un mot d'entrée XN = 1111 équivalent au nombre décimal 15 (en supposant que N = 4 eb) et un gain de 5 défini par le mot de 3 eb,c < = 101, le multiplicateur binaire fournit le mot YN de 7 eb: 1001011 (75). Le mot ZN obtenu en supprimant les 3 derniers eb de YN (011, soit 3 en décimal) est donc 1001... (72 si l'on garde le même poids binaire pour les quatre eb les plus significatifs du mot de sortie). Dans un système téléphonique o les mots entrants représentent l'amplitude d'échantillons successifs d'un signal de parole, le circuit de la figure 2 fournit donc un gain de 4,8 pour l'échantillon d'amplitude quantifiée 15 indiqué par le mot XN. En supposant que l'échantillon suivant a une amplitude quantifiée égale à 14, le mot entrant XN+l sera 1110 et la multiplication de 1110 par 101 donnera 1000110 (70) à l'entrée du registre 60, mais seulement 1000... (64) à la sortie, d'o

un gain réduit à 4,57.

La simple explication précédente suppose que l'on multiplie des nombres binaires du système de numération naturelle et que l'on exprime des valeurs décimales, telles que 64 et 72, par des nombres il 2471093 binaires de 4 eb, ce qui bien entendu est impossible sans l'artifice déjà indiqué qui consiste à multiplier le mot de sortie par 2 3. On emploie, de préférence, en réalité une notation binaire en complément à 2 dans laquelle le premier eb indique le signe de l'échantillon et les N-1 autres eb représentent une fraction positive toujours inférieure à 1. La multiplication par un coefficient c< de même notation ne peut donc

entraîner de dépassement de la gamme dynamique du signal traité.

L'arithmétique de complémentation à 2 est bien connue et décrite en

détail dans l'ouvrage précédemment cité pour les 4 opérations.

Dans le circuit de l'invention schématisé figure 3, on utilise les M eb les moins significatifs qu'il faut écarter pour produire le mot de sortie ZN de la bonne longueur (N eb). Ceci est symbolisé sur la figure 3 par Iladditionneur 64 qui fournit le signal eN = WN-ZNy c'est-à-dire l'erreur de troncation introduite par le circuit 63 en écartant les M eb les moins significatifs de WN' L'erreur eN sur le gain de l'échantillon XN estajoutée au mot de (N+M) eb correspondant au

produit exact de l'échantillon suivant XN+l par le gain o<. Mathématique-

ment, si eN est l'erreur introduite par le-circuit 63 à l'instant d'échantillonnage N, le signal ZN fourni par la boucle de commande de

gain est égal à "<XN + eN-1 - eN.

En utilisant ce report d'erreur d'un instant d'échantillonnage à l'autre, le circuit de commande de gain de la figure 3 donne des résultats extrêmement bons quand la fréquence d'échantillonnage est élevée et quand le signal numérique a une corrélation très forte, ce qui est le cas du signal obtenu par codage des échantillons d'un signal analogique de parole, ou signal de type "passe-bas". Un signal téléphonique à spectre de basses fréquences (0-4 kHz) que l'on échantillonne à grande vitesse implique en effet une corrélation élevée entre deux échantillons adjacents. L'erreur due au circuit 63 est

par conséquent très bien corrélée d'un échantillon à l'autre. La rétro-

action de l'erreur réduit donc l'énergie du bruit de troncation superposé au signal de sortie et accroît ainsi la dynamique du signal

d'entrée pour laquelle un gain précis peut être approché.

Avec des variations lentes des valeurs d'entrée, l'erreur de troncation fournie par le circuit de l'invention tend en effet à être alternativement positive et négative et l'énergie moyenne du signal tronqué est pratiquement identique à celle du produit exact. Le bruit de troncation module ainsi le signal à des fréquences coupées par le filtre d'interpolation, ce qui permet une reconstitution exacte du signal analogique. Pour un signal non corrélé, cette technique de

-12 2471093

commande de gain à rétroaction d'erreur n'améliorerait pas forcément

la performance du système.

* Afin de donner un aperçu du système de poursuite de gain recherché que fournit le circuit de la figure 3, on reprend le cas d'un échantillon d'amplitude 15 à l'instant N, soit XN = 1111 et d'un gain de 5 (0≤ 101) ce qui conduit à la représentation du produit par un mot de 7 eb, YN = 1001011 (75). En supposant que le circuit de retard d'une période d'échantillonnage 65 (ce retard étant symboliquement représenté de manière habituelle par sa fonction de transfert z 1) fournit un signal nul, autrement dit que les M eb les moins significatifs du résultat précédent à l'instant (N-l) sont tous nuls, l'additionneur 62 fournit le mot de sortie WN = 1001011. Le soustracteur 64 doit fournir les 3 eb les moins significatifs de WN, soit 011(3) ce qui correspond à soustraire de 1001011 (75) la valeur arrondie O1001000 (72) dont les N premiers eb constituent le mot ZN= 1001... D'une manière générale, on représente les mots WN et ZN par (N+M) et N, respectivement, et le signal d'erreur est (N+M) - N = M. Dans le cas.décrit, le signal d'erreur 011 est ajouté au produit C X(N+1) qu'on avait supposé égal à 1000110 (70), à l'instant (N+ 1). La sortie de l'additionneur 62

est donc WN+î = 1001001 (73) et le registre 63 fournit le mot Z(N+l) = 1001..

qui, comme précédemment, est constitué par les 4 premiers eb du mot de 7 eb, 1001000, indiquant le nombre décimal 72. Ce résultat correspood à un gain de 5,14 pour l'échantillon d'amplitude 14, ce qui représente une erreur d'amplitude positive contrairement à l'erreur négative apportée par l'insuffisance du gain précédent (4,8) par rapport à la valeur donnée de 5. Ces résultats sont à comparer avec les valeurs

successives de 4,8 et 4,57 du gain apporté par le circuit de la figure 2.

Si l'on suppose maintenant que le mot suivant correspond toujours à une amplitude de 14, on a oaX(N+2) = 1000110 et 0 (N+2) X(N+2) + (N+l) = 1OOOll, d'o Z(N+2) = 1000..., ce qui correspond au même gain de 4,57 et une erreur négative identique à celle que redonne le circuit de la figure 2. Pour X(N+3) = 1101 (13), par exemple, l'erreur e(N+2) = 111 ajoutée à CX(N+3) = 1000001 (65) donnerait W(N+3) = 100100 (72) d'o une erreur positive de 7 (gain 5,5) qui suit la précédente erreur de -6 (gain 4,57). On voit également que le dernier reste e(N+3) est nul donc que la prochaine erreur de gain sera de

nouveau négative.

Une poursuite de gain bien plus précise est effectuée par un circuit conforme à la figure 3 quand le nombre d'eb par mot est plus élevé que dans l'exemple précédent, ce dont on tiendra compte pour

13 2471093

choisir le meilleur emplacement du circuit dans un joncteur de ligne, en même temps que du débit de mots du signal. Une commande de gain extrêmement précise est obtenue quand le circuit est à un emplacement

optimal en fonction de ces deux facteurs.

La réalisation du circuit de la figure 3 est relativement simple et peut faire appel à des techniques de transfert en série ou en parallèle. Cette dernière sera décrite en se reportant à la figure 4, pour une commande numérique de gain effectuée à la sortie d'un filtre de réduction du débit de mots 23 d'un joncteur de ligne téléphonique du type précédemment décrit, le signal de sortie X(kAe) du module 23, qu'on écrira X(k) avec la période d'échantillonnage &t! considérée comme période unité, étant présenté en parallèle. Son signal d'entrée E(kzLt), également founi en parallèle par le convertisseur AN 19 de la

figure l, comprend les N eb E1 à E avec P>3.

1 P Dans le cas particulier déjà décrit, on avait P = 3. Il est important de noter que le circuit de commande de gain est placé après le filtre 23 en fonction des critères de choix précédemment indiqués, ce qui signifie que cet emplacement correspond à un fonctionnement optimal du circuit. La fonction du filtre 23 se résume à fournir un signal de sortie X(kAt') à débit de mots inférieur à celui de E(kAt) (dans l'exemple décrit, At' = 32 At) et à nombre d'eb par mot accru

de P à N, soit de 3 à 13 dans le cas décrit.

Les éléments binaires Xl(k) à XN(k) d'un mot d'entrée X(k)

sont transférés par le filtre 23 à l'entrée en parallèle d'un multi-

plicateur 61, de même que les éléments binaires O S à M de la constante de gainoS. Le gain est sélectionné au moyen du générateur de mots 70, qui est par exemple un registre à M étages dans chacun desquels peut être inscrit l'élément binaire correspondant du gain CC spécifié. Il est synchronisé avec le débit de mots du filtre 23 de façon à obtenir

une multiplication synchrone par un signal numérique oO(k) = constante.

La sortie Y(k) du multiplicateur 61 comprend les (N+M) eb en parallèle Y1 à YN+M et ces derniers sont transférés à l'additionneur parallèle 62A qui fournit les eb W1 à WN+M du mot W(k) constituant le résultat actuel corrigé par l'erreur obtenue à l'instant d'échantillonnage précédent (k-l) . Cette erreur e(k-l) comporte les M eb notés el(k-l) à eM(k-1)

fournis à l'instant actuel k par le circuit de retard 65.

Le mot W(k) à (N+M) eb est reçu en parallèle dans un registre 63A et les eb Wl(k) à WN(k) constitpentie mot de sortie Z(k) à N eb. Le poids des éléments binaires Z1 = W1 à ZN = WN du mot

de sortie correspond à celui des eb X1 à XN du mot d'entrée X(k).

14 2471093

Un additionneur 64A reçoit les eb W1 à WNM de W(k) en même temps que les eb Z1(k) à ZN(k) et fournit le nouveau mot d'erreur e(k) constitué des

M eb les muins significatifs de W(k)j(e1(k) W WN g(k), e (k) = W (k)).

N +l M N-tM A nouveau, le mot e(k) est retardé par le circuit 65 jusqu'à l'instant d'échantillonnage suivant (kil), o il est ajouté au produit

Y(k-l) = cz.X(k+l) par l'additionneur 62A.

Il est clair que le système ainsi décrit peut effectuer des opérations arithmétiques binaires sur des nombres représentés directement, en complément à2 ou sous toute autre forme. On voit également que les eb les moins significatifs obtenus avec un gain supérieur à 1 peuvent être lus directement dans les étages correspondant aux poids les plus faibles du registre 63A. Ils sont alors additionnés au produit suivant via le registre de retard 65. Les signaux d'horloge appropriés sont évidemment utilisés pour effectuer les opérations de transfert et de

commande nécessaires pendant chaque période d'échantilonnage.

Le circuit des figures 3 et 4 est capable de fonctionner dans un joncteur de ligne téléphonique avec des tolérances très strictes. Le matériel nécessaire à sa réalisation dépend de la longueur du mot c< indiquant la valeur du gain, de la fréquence d'échantillonnage (débit de mots du signal d'entrée) et de la structure choisie. La longueur du mot " est dictée par la résolution souhaitée, c'est-à-dire la plus petite fraction du gain possible. La fréquence d'échantillonnage détermine l'emplacement. du circuit, c'est pourquoi il se trouve après le filtre 23 dans le canal d'émission du joncteur numérique représenté

figure 1 et avant l'interpolateur 52 du canal de réception.

Le circuit de l'invention est particulièrement approprié à la commande de gain sur un signal MIC à 13 eb. Un tel signal peut être comprimé mais on a surtout besoiq de régler le niveau d'un signal linéaire à 13 eb car c'est ce type de signal qui est utilisé, de préférence, à des débits de mots élevés, dans les systèmes téléphoniques modernes à commutation numérique, ainsi qu'on peut le constater à la lecture de certains des brevets précédemment cités. On se reporte ici à la figure 5 o une partie de la figure 1 est reproduite avec les valeurs possibles des fréquences d'échantillonnage et des longueurs

de mots en différents points du joncteur de ligne téléphonique.

La figure 5 montre que dans le canal d'émission du joncteur, le circuit de commande de gain 25 (figure 1),conforme aux schémas des figures 3 et 4, peut être inséré en trois points différents. Le premier point, 80, est à la sortie du convertisseur AN 19, le second, 81, à la sortie du filtre réducteur de débit 23 et le troisième, 82, à la

2471 093

sortie du filtre de bande vocale 26. Chacun de ces emplacements de commande de gain correspond à une fréquence d'échantillonnage et une longueur de mot différentes. Au point 80, la fréquence d'échantillonnage f est de 1024 kHz et les mots ont une longueur L de 3 eb. En 81, on a s fs = 32 kHz et L = 13 eb au minimum. En 82, fs = 8 kHz et L =13 eb au minimum. Dans les trois cas possibles, on voit donc que le nombre d'additions effectuées en une seconde par le circuit de commande de gain

varie de 3072.103 pour le point 80, à 416.103 en 81 et à 104.103 en 82.

Ainsi, bien qu'il semble préférable de placer la commande de gain au point 80, à la sortie du convertisseur AN, en raison du nombre d'eb réduit des mots et de la haute fréquence d'échantillonnage (1024 kHz) pour laquelle le bruit de troncation apporté par le circuit de l'invention aurait une énergie principalement répartie à l'extérieur de la bande téléphonique de 0 à 4 kHz, il faut tenir compte du nombre considérable de plus de 3 millions d'additions par seconde que le circuit de commande devrait exécuter. Ce nombre pose encore un problème malgré le haut degré d'intégration qu'il est possible d'utiliser avec les technologies actuelles. En considérant à nouveau le circuit de la figure 2, il est clair que le gain apporté par ce système simple est toujours inférieur

au gain spécifié en raison de la longueur finie des mots numériques.

Il est donc nécessaire de tronquer, arrondir ou réduire d'une manière ou d'une autre le produit à (M+N) eb en un échantillon de sortie à N eb. Dans la figure 2, on effectue une simple troncation et l'erreur varie en fonction du signal selon que le produit exact tombe plus ou moins loin de l'échelon de quantification inférieur. En complément à 2, le premier eb est l'eb de signe et le dernier a un poids î 1 caractéristique de l'échelon de quantification utilisé. Les M eb supplémentaires correspondent donc à des fractions 2-1 à 2 de l'échelon et, après troncation, l'amplitude de l'erreur varie par fractions d'échelon de 0 à 1-2-M et elle est négative pour des échantillons positifs. Comme le registre 60 n'a pas de mémoire, cette erreur est indépendante de la fréquence d'échantillonnage et le spectre du bruit de troncation recouvre la bande téléphonique. Au contraire, on a vu que la poursuite du gain spécifié,réalisée par la rétroaction d'erreur du circuit de l'invention rejette ce spectre hors de la bande

d'une manière liée à la fréquence d'échantillonnage du signal.

Toutefois, on a vu que le meilleur emplacement de la commande de gain qui résulte de cette amélioration des caractéristiques avec

16 2471093

l'accroissement de la fréquence d'échantillonnage devrait être rejeté,

en raison de la trop grande complexité des circuits qu'il entraînerait.

Commie à' nombre égal d'eb par mot du signal on trouve une fréquence supérieure au point 81, c'est ce dernier qu'il y a lieu de choisir entre les deux points restants. La fréquence d'échantillonnage de 32 kHz au point 81 permet d'atteindre facilement les spécifications

suivantes: -

gamme d'atténuation: O à 6 dB résolution: 0,1 dB précision: 0,01 dB dynamique du signal d'entrée: 45 dBmO Il suffirait de 6 eb en arithmétique de complément à 2 pour obtenir les 60 niveaux d'atténuation déterminés par le rapport de la gamme spécifiée de 6 dB à la résolution spécifiée de 0,1. On accroît la précision en choisissant un mot de coefficient de -10 eb et en

n'utilisant réellement que 60 des mots de la gamme permise.

En plaçant la commande de gain après le filtre 26, la dynamique du signal d'entrée pour laquelle on atteindrait la précision recherchée diminuerait de 35 dB en raison de la valeur trop faible de la fréquence d'échantillonnage (8 kHz). En général, dans une voie de transmission numérique de mots d'-au moins 13 eb, le circuit de l'invention a un emplacement optimal en des points o la fréquence

d'échantillonnage est de 15 à 50 kHz.

Par exemple, il peut être utilisé à la sortie d'un convertisseur analogique-numérique agissant sur un signal analogique de corrélation assez forte à la fréquence d'échantillonnage utilisée, de préférence supérieure à 20 kHz, ce qui est le cas d'un signal de parole. Cette commande de gain fonctionne également avec des signaux comprimés tels que des signaux MIC non linéaires. Dans un joncteur de ligne téléphonique, elle est située de préférence en un point de transmission d'un signal à mots linéaires d'au moins 13 eb

et à une fréquence de 32 kHz, comme on l'a décrit.

Typiquement, le gain est spécifié et mesuré comme la racine carrée de la puissance du signal de sortie sur celle du signal d'entrée et de nombreuses expressions mathématiques donnant le gain théorique ou servant à interpréter des mesures de gain réel peuvent être utilisées pour démontrer l'efficacité d'un circuit de commande conforme à l'invention.

17 2471093

Claims (18)

REVENDICATIONS I.. Circuit de commande de gain pour signal numérique comprenant une pluralité de combinaisons d'un nombre donné d'éléments binaires (eb), ou mots numériques exprimant la valeur pondérée de l'amplitude d'une e pluralité d'échantillons d'un signal analogique, caractérisé par le fait qu'il comprend un multiplicateur effectuant le produit de chaque mot numérique qu'il reçoit sur une première entrée par un coefficient numérique caractérisant le facteur de gain à impartir à chacun desdits mots du signal numérique et comprenant un nombre d'eb également déterminé qu'il reçoit sur une seconde entrée, ledit multiplicateur fournissant un signal numérique de produit constitué par des mots de longueur égale à la somme des eb des mots du signal d'entrée et du coefficient de gain; un circuit logique qui, en l'absence de compensation du signal de produit, traite directement ce dernier par troncation des eb les moins significatifs qui débordent du format initial des mots du signal numérique, de manière à fournir un signal de sortie dont les mots ont le même nombre d'eb que ceux du signal numérique et exprimant des valeurs tronquées du produit de ce signal par le coefficient de gain; un circuit de rétro- action fournissant un signal d'erreur dont chaque mot se compose des eb les moins significatifs qui viennent d'être écartés du signal de produit par ledit circuit logique; des moyens de commande transmettant chaque mot du signal d'erreur, avec un retard d'un mot sur les précédentes opérations de produit et de troncation, à une entrée d'un additionneur qui reçoit en même temps le mot suivant du signal de produit sur une autre entrée, ledit additionneur fournissant donc un signal de produit dont chaque mot est compensé par l'erreur due à la précédente troncation et a la même longueur que les mots du signal de produit complet, et lesdits moyens de commande transmettant également les mots du signal de produit compensé audit circuit logique qui, par la même opération de troncation en déduit le signal de sortie ainsi compensé par ledit signal d'erreur..
1. 2. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal numérique est un signal de modulation par impulsions et codage caractéristique dudit signal analogique. 3. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal analogique est un signal de parole à spectre limité dans la bande des fréquences utiles en transmission téléphonique. 4. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un générateur de mots de coefficient

   18 2471 093

   pouvant fournir un mot sélectionné parmi une gamme de mots de coefficient ayant tous le même nombre d'eb déterminé qui fixe le nombre de mots ou

   largeur de ladite gamme et la résolution du circuit de commande de gain.
2. 5. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal analogique a un spectre de fréquence limité à la bande de 0 à 4 kHz, le signal numérique a un débit de 20 à 50 kilomots par seconde (ou fréquence d'échantillonnage de 20 à 50 kHz) et une longueur de mot de 10 à 15 eb, et le mot de coefficient a une

   longueur constante choisie entre 4 à 10 eb.
3. 6. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal numérique est fourni par un convertisseur analogique-numérique compris dans un joncteur de ligne

   d'abonné d'un système de commutation téléphonique.
4. 7. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit logique qui traite le signal de produit compensé comprend un registre dans lequel chaque mot dudit signal peut être gardé en mémoire et un moyen de troncation des eb

   les moins significatifs de ce mot dans ledit registre.
5. 7. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal numérique est fourni par des circuits de filtrage réduisant le débit de mots d'un signal numérique initial dans le canal d'émission d'un joncteur numérique de ligne

   d'abonné d'un système de commutation téléphonique.
6. 8. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits circuits de filtrage fournissent le signal numérique à une fréquence d'échantillonnage d'environ 30 kHz

   et avec un nombre constant d'eb par mot qui est supérieur à 10.
7. 10. Circuit de commande de gain pour signal numérique constitué par une pluralité de mots numériques à N eb qui expriment chacun la valeur pondérée de l'amplitude d'un échantillon de signal analogique, caractérisé par le fait qu'il comprend un générateur de signal de gain constitué par un mot de M eb représentatif du gain à impartir à tous les mots du signal numérique d'entrée, un multiplicateur effectuant le produit de chaque mot numérique d'entrée avec le mot de gain pour constituer un signal numérique de produit dont les mots ont un nombre (N+ M) d'éléments binaires, un additionneur effectuant la somme dudit signal numérique de produit et d'un signal d'erreur pour constituer un signal numérique de produit compensé,dont les mots ont également (N+M) eb, un dispositif logique écartant les M eb les moins significatifs de chaque mot de produit compensé à (N±-) eb pour fournir des mots

   19 2471093

   tronqués de N eb constituant le signal numérique de sortie avec le gain déterminé, et un dispositif de rétroaction enregistrant lesdits M eb les moiirs significatifs écartés par ledit dispositif logique pour chaque mot de produit compensé et appliquant chaque mot d'erreur de M eb ainsi obtenu à une seconde entrée dudit additionneur à l'instant o le prochain mot de produit est couplé à une première entrée dudit additionneur, de sorte que ce dernier fournit des mots de produit

   compensés par l'erreur de troncation du mot précédent.
8. 11. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait que le signal de gain est un mot de 10 eb et que le signal numérique d'entrée comprend des mots de 13 eb, de sorte que le

   signal numérique de produit est constitué par des mots de 23 eb.
9. 12. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait que le dispositif logique comprend un registre dans lequel chaque mot du signal de produit compensé peut être chargé et un moyen couplé audit registre pour écarter les M eb les moins

   significatifs du mot qu'il contient.
10. 13. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait que le signal numérique d'entrée est un signal de modulation par impulsions et codage (MIC) à mots de N eb exprimant chacun la valeur pondérée de l'amplitude d'un échantillon de signal analogique de parole transmis en MIC dans un système numérique de

    commutation téléphonique.
11. 14. Circuit de commande de gain conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait que le signal numérique est transmis en parallèle sur une ligne à N fils, un fil par élément binaire des mots du signal, l'ensemble des N éléments binaires présents simultanément sur la ligne pendant un intervalle de temps prédéterminé constituant un mot

    respectif du signal numérique.
12. 15. Procédé de commande de gain sur un signal numérique constitué par une pluralité de mots numériques à N éléments binaires (eb), qui expriment chacun la valeur pondérée de l'amplitude d'un échantillon de signal analogique, caractérisé par le fait qu'il comprend les différentes opérations suivantes: multiplication du signal numérique d'entrée par un signal-de gain prédéterminé à M eb de manière à fournir un signal de produit constitué par des mots de (N+M) eb pour chaque mot du signal numérique d'entrée, suppression des eb les moins significatifs d'un premier mot de produit pour fournir un premier mot de sortie correspondant à un premier mot d'entrée multiplié par le signal de gain, addition desdits eb les moins significatifs au deuxième

    2471093

    mot du produit obtenu à partir du deuxième mot d'entrée pour obtenir un mot de produit compensé, répétition de l'opération de suppression des eb les moins significatifs sur ce mot de produit compensé afin d'obtenir le second mot de sortie correspondant au second mot d'entrée multiplié par le signal de gain, chaque mot de produit étant ainsi modifié par un signal d'erreur provenant des eb les moins significatifs écartés du mot de produit compensé précédent, de manière que le signal numérique de sortie comprenant des mots à nombre d'eb inférieur à celui des mots de produit représente fidèlement le signal numérique d'entrée

    multiplexé par le gain prédéterminé.
13. 16. Procédé de commande de gain conforme à la revendication 15, caractérisé par le fait que l'opération de suppression des eb les moins significatifs consiste à retrancher chaque mot de N eb du signal numérique de sortie du mot correspondant de (N-M) eb du signal de produit compensé, ce qui fournit un mot d'erreur de M eb-constitué par

    les M eb les moins significatifs du signal de produit compensé.
14. 17. Procédé de commande de gain conforme à la revendication 15, caractérisé par le fait que le signal numérique d'entrée est un signal de modulation par impulsion et codage (MIC) à mots de 13 eb et à fréquence de répétition des mots de 32 kHz, qui est transmis dans un joncteur

    numérique de ligne téléphonique.
15. 18. Joncteur de ligne téléphonique d'abonné assurant le couplage de ladite ligne à un chemin de transmission numérique bidirectionnelle établi dans le réseau de connexion d'un système de commutation téléphonique numérique, caractérisé par le fait qu'il comprend la combinaison des circuits suivants: un convertisseur deux fils-quatre fils couplant la ligne d'abonné à deux trajets séparés

    d'émission et de réception dans le joncteur; un convertisseur analogique-

    numérique inséré dans le trajet d'émission pour fournir un signal numérique composé d'une pluralité de mots d'un nombre égal d'éléments binaires (eb), qui représentent chacun la valeur quantifiée de l'amplitude d'un échantillon de signal analogique provenant de ladite ligne; un circuit de commande de gain transformant ledit signal numérique en un signal numérique compensé au moyen d'un multiplicateur effectuant le produit de chaque mot dudit signal numérique par un mot de coefficient, d'un dispositif de troncation fournissant ledit signal numérique compensé avec des mots ayant le même nombre d'eb que le signal numérique initial en tronquant le nombre nécessaire d'eb les moins significatifs dans chaque mot de produit fourni par ledit multiplicateur, ce mot de produit étant préalablement modifié par un

    21 ?471093

    circuit rétroactif de compensation au moyen des eb les moins significatifs résultant de la troncation du mot de produit précédent des moyens de couplage dudit signal numérique compensé à la partie dudit chemin bidirectionnel de connexion qui permet la transmission, depuis ledit joncteur vers un joncteur distant; des moyens de réception d'un signal numérique similaire transmis par ledit joncteur distant sur l'autre moitié dudit chemin bidirectionnel de connexion et représentant un signal analogique émis sur une ligne distante à destination de ladite ligne; un circuit de commande de gain du trajet de réception, identique à celui du trajet d'émission, pour fournir un signal numérique compensé

    à partir dudit signal numérique reçu; un convertisseur numérique-

    analogique reproduisant le signal analogique émis par la ligne distante à partir dudit signal numérique compensé du trajet de réception, et des moyens de couplage dudit signal analogique reconstitué au convertisseur

    deux fils-quatre fils qui en assure le couplage à ladite ligne.

    19e Joncteur de ligne conforme à la revendication 18, caractérisé par le fait que les circuits de commande de gain identiques des moitiés émettrice et réceptrice dudit joncteur ont une gamme de commande de 0 à 6 dB avec une précision d'au moins 0,01 dB pour une dynamique de

    45 dBmO des signaux émis ou reçus.
16. 20. Joncteur de ligne conforme à la revendication 18, caractérisé par le fait qu'il comprend aussi des circuits de filtrage couplés à la sortie du convertisseur analogique-numérique dans le trajet d'émission pour réduire le débit de mots du signal numérique avant de l'appliquer

    audit circuit de commande de gain.
17. 21. Joncteur de ligne conforme à la revendication 18, caractérisé par le fait qu'il comprend aussi des filtres d'interpolation couplés à la sortie du circuit de commande de gain du trajet de réception, afin d'augmenter le débit de mots du signal numérique reçu et compensé avant

    de le transmettre au convertisseur numérique-analogique.
18. 22. Joncteur de ligne conforme à la revendication 18, caractérisé par le fait que le trajet émetteur comporte un filtre analogique entre les convertisseurs deux fils-quatre fils et analogique-numérique et un filtre numérique comme moyen de couplage dudit signal numérique compensé au chemin de connexion, ces filtres transmettant la même bande vocale. 23. Joncteur de ligne conforme à la revendication 18, caractérisé par le fait que le trajet récepteur comporte un filtre numérique comme moyen de réception du signal numérique entrant et un filtre analogique comme moyen de couplage du signal analogique reconstitué entre les

    22 ?471093

    convertisseurs numérique-analogique et deux fils-quatre fils, ces

    filtres transmettant la même bande vocale.