CA1092241A - Codage par transitions d'informations binaires - Google Patents

Abstract

L'invention est du domaine du traitement des signaux numériques. Elle concerne un procédé de codage par transitions d'informations binaires cadencées, ainsi qu'un dispositif de codage et un dispositif de décodage correspondants. Selon le procédé de l'invention : - une information binaire d'une première valeur est représentée par une transition au milieu du moment binaire correspondant mais cette transition est inhibée s'il y a une transition au milieu du moment précédent, - une information binaire d'une seconde valeur est représentée par une transition au début du moment binaire correspondant mais cette transition est décalée du début au milieu du moment s'il y a une transition au milieu du moment précédent.

Description

1C~9~,241 La présente invention est du domaine de traitement des signaux électriques numériques. Elle concerne un procédé
de codage binaires, par transitions, d'information binaires cadencées à une fréquence F ainsi qu'un dispositif de codage pour la mise de ce procédé et un dispositif de décodage associé.
L'invention s'applique en particulier à la transmission d'in-formations dans les systèmes de télécommunications aéro-spacia-les ou téléphoniques.
Il est connu de coder des informations binaires cadencées à l'aide d'un signal électrique à deux niveaux. Se-lon un type de codage parfois qualifié de direct c'est le niveau du signal qui est significatif de l'information selon un autre type de codage, dit par transitions, ce sont les transitions entre les deux niveaux du signal qui sont signifi-catives. Dans les deux cas, le codage s'effectue sous la com-mande d'un signal d'horloge définissant pour chaque information un moment binaire de durée égale à la période de cadence des informations.
Dans le code direct NRZ (Non Retour à Zéro), chaque information 1 est représentée dans le signal codé par un pre-mier niveau maintenu constant pendant toutela durée du moment binaire correspondant et chaque information O est représentée dans le signal codé, par un second niveau également maintenu constant pendant toute la durée du moment binaire correspon-dant.
Un tel code est très simple mais son utilisation pour la transmission d'informations présente cependant certains incon-vénients. En particulier, la reconstitution de la cadence des - informations binaires à partir du signal codé, qui est nécessai-re à la réception pour pouvoir décoder le signal codé reçu, fait appel à des moyens très complexes. En outre, l'énergie du signal codé n'est pas nulle à l'extrémité du spectre des lQ9Z2~1 fréquences et dépend de la séquence des informations binaires que l'on a codées ; il est donc nécessaire de transmettre la composante continue.
On sait que les inconvénients précédents sont évités avec le code biphase différentiel. Selon ce code, qui est un code par transitions, chaque information binaire d'une première valeur est représentée, dans le signal codé, par une transition au milieu du moment binaire correspondant et chaque information binaire d'une seconde valeur par l'absence de transition en milieu de moment ; on introduit en outre dans le signal codé
une transition au début de chaque moment binaire, pour permettre une reconstitution aisée de la cadence des informations à partir de ce signal.
Dans un signal en code biphase différentiel d'inter-:
valle de temps minimal entre deux transitions successives est donc égal à la moitié de la période de cadence des informations binaires.
La présente invention propose un nouveau procédé de codage par transitions d'informations binaires cadencées, qui, tout en permettant d'éviter les inconvénients du code NRZ;
conduit à un signal codé dans lequel l'intervalle de temps mini-mal entre deux transitions successives est supérieur à la moitié
de la période de cadence des informations binaires. La largeur de bande spectrale nécessaire à la transmission des informations se trouve donc réduite comparativement à celle qu'aurait néces-sitée un codage biphase différentiel.
La présente invention a tout d'abord pour objet un procédé de codage d'informations binaires cadencées à une fré-quence F, selon lequel lesdites informations sont codées par des transitions de niveau produites dans un signal électrique à deux niveaux sous la commande d'un signal d'horloge définis-sant un moment binaire de durée F pour chaque information, lO~ ,Z~l caractérisé en ce qu'il c~nsiste à produire une transition dans ledit signal à cleux niveaux au milieu de chaque moment pour le-qucl l'inl~oLIll.llioll a Ullc prcl~ L~ va:lcu~ donncc, à inhil~cr cc~:tc transition si ledit signal à deux niveaux comporte une transi-tion au milieu du moment précédent, à produire une transition dans le signal à deux niveaux au début de chaque moment pour lequel l'information à une deuxième valeur donnée, à décaler cette transition du début au milieu du moment si ledit signal à deux niveaux comporte une transition au milieu du moment pré-cédant, et à maintenir constant le niveau dudit signal à deuxniveaux le reste du temps.
- L'invention a également pour objet un dispositif de codage d'informations binaires cadencées à une fréquence F, commandé par un signal d'horloge H à la fréquence F, défi-nissant pour chaque information binaire un lO9Z2~1 moment~binaire de durée 1 mettant en oeuvre le procédé précé-demment décrit caractérisé en ce qu'il comporte un premier moyen recevant lesdites informations binaires et le signal H
pour élaborer un premier signal a deux niveaux présentant une transition de niveau au milieu de chaque moment pour lequel l'information binaire a ladite premiere valeur donnée, un second moyen recevant lesdites informatlons binaires et le signal H pour élaborer un second signal a deux niveau présentant une transition de niveau au début de chaque moment pour lequel l'information binaire a ladite seconde valeur donnée, un trois-ieme moyen recevant ledit premier signal pour élaborer un troisième signal a deux niveaux qui change de niveau a chaque transition d'un premier niveau vers un second niveau dudit premier signal, un quatrieme moyen recevant ledit second signal et commandé par ledit premier moyen pour élaborer un quatrieme signal a deux niveaux qui change de niveau d'une part a chaque transition du second signal se produisant alors que ledit premier signal est audit premier niveau et d'autre part une demi-période 1 apres chaque transition du second signal se produisant alors que ledit premier signal est audit second niveau, et un cinquieme moyen recevant ledit troisieme et ledit quatrieme signal pour délivrer un signal a deux niveaux présentant une transition de niveau a chaque transition de chacun desdits troisieme et quatrieme signal.
Dans une réalisation particuliere, ledit signal d'horloge H ayant un facteur de forme 1, ledit quatrieme moyen comporte un moyen pour moduler en phase ce signal H par ledit signal, et une bascule d'echantillonnage blocage echantillonnant ledit second signal sous la commande du signal d'horloge modulé

et déIivrant ledit quatrieme signal.
L'invention a encore pour objet un ensemble de transmission d'informations binaires comportant, a l'émission, ~g iO9~

I.e l~roc~dé de coda~e décrit plus haut, et, à la réception un disl-osil:ir de d(~co(la~le d'un si(l~ l code reçu, caractérisé ence que le dispositif de décodage comporte un detecteur de transi-tions pour détecter les transitions du signal à décoder, une horloge locale munie d'un oscillateur commandable en tension, ladite horloge délivrant un signal llr à la cadence F et formé
de créneaux alternativement d'un prerllier et d'un second niveau, chacun de durée 1 , un premier _

2 . F

~092241 moyen relié audit détecteur et recevant ledit signal Hr pour délivrer une impulsion I de durée 21F à la suite de chaque transition qui se produit dans le signal à décoder alors que le signal Hr est à un niveau donné parmi lesdits deux niveaux, un second moyen pour moduler en phase ledit signal Hr par le signal, S, formé par la suite des impulsions I, le signal modulé déli-vré par ledit second moyen et filtré par un filtre passe-bas étant appliqué en commande dudit oscillateur de façon que les créneaux dudit niveau donné du signal Hr soient centrés sur les transitions de milieu de moment binaire du signal à décoder, un échantilloneur-bloqueur recevant le signal S et fonctionnant sous la commande des fronts du signal Hr allant dudit niveau donné vers l'autre niveau, et un troisième moyen piloté par le signal Hr pour détecter les transitions du signal de sortie de l'échantillonneur-bloqueur et délivrer, pour chaque période du signal Hr, une information binaire ayant ladite première ou ladite seconde valeur selon que le signal de sortie de l'échan-tilloneur-bloqueur comporte ou non une transition au début de cette période~ .
Dans un exemple particulier de réalisation de ce dispositif de décodage, ledit détecteur de transitions déli-vrant une brève impulsion, dite de transition, en réponse à
chaque transition du message, ledit premier moyen comporte une porte logique pour sélectionner parmi les impulsions de tran-sition celles qui se produisent pendant que le signal Hr est audit niveau donné, et un circuit monostable qui élargit à la durée 21F les impulsions de transition ainsi sélectionnées.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré-sente invention apparaîtront au cours de la description qui va être faite ci-après en se référant au dessin ci-annexé dans lequel :
- les figures 1 et 2 sont des illustrations du pro-lO9Z241 cédé de codage selon l'invention ;
- la figure 3 représente une réalisation particulière d'un dispositif de codage selon l'invention ;
- la figure 4 illustre le fonctionnement du disposi-tif de codage selon la figure 3 ;
- la figure 5 représente une réalisation particulière d'un dispositif de décodage selon l'invention ;
- les figures 6 et 7 illustrent le fonctionnement du dispositif de décodage selon la figure 5.
La figure 1 illustre le codage, selon le procédé de l'invention, d'informations binaires cadencées à une fréquence F. A titre d'exemple, on suppose que ces informations sont sous forme d'un signal en code NRZ que l'on a représenté en a). Dans la partie supérieure de ce graphique a) on a repéré les moments binaires, de durée 1, correspondant respectivement auxdites informations binaires dans ce signal NRZ et on a inscrità l'in-térieur de chaque moment la valeur de l'information binaire cor-respondante. On a représenté en b) les moments binaires, m, également de durée 1, attribués respectivement auxdites infor-mations binaires pour le codage de celles-ci selon le procédé
de l'invention. Dans l'exemple particulier concerné par cette figure, les moments binaires m coincident avec ceux du signal NRZ. En c) apparaît le signal codé correspondant.
L'exemple particulier de codage selon l'invention illustré par la figure 1 est le suivant : dans le signal codé, qui est un signal à deux niveaux.
- une information binaire 1 est représentée par une transition (de niveau) au milieu du moment binaire correspondant, mais cette transition est inhibée s'il y a une transition au milieu du moment binaire précédent, une information binaire O est représentée par une transition au début du moment binaire correspondant mais cette 11~9Z241 transitions est decalée au milieu de ce moment s'il y a une transition au milieu du moment binaire précédent, le signal codé étant constant le reste du temps.
Il est facile de voir, d'après la figure 1, que l'interval'e de temps minimal entre deux transitions successi-ves du signal codé est égal à la durée d'une période de cadence des informations binaires, tandis que l'intervalle de temps maximal est égal à la durée de deux périodes. On notera de plus qu'une suite d'informations O donne une composante à la fréquence F2, et qu'une suite d'informations 1 donne une compo-sante à la fréquence 4 .
Bien entendu, il serait possible selon l'invention, d'interchanger les modes de codage des informations binaires 1 et des informations binaires O.
En outre, il n'est pas nécessaire que les moments binaires définis pour le codage selon l'invention colncident avec les moments binaires du signal NRZ. La figure 2 illustre le cas où il existe un décalage entre ces deux suites de moments binaires.
Dans la figure 2, on a reproduit en a) la graphique a) de la figure 1 et on a représenté en b) une suite de moments binaires m' retardée de 21F par rapport à la suite des moments binaires du signal NRZ. En c) apparaît le signal codé selon le procédé de l'invention détaillé précédemment, mais en utilisant la suite des moments m' au lieu de la suite des moments m. Ce signal codé présente donc un retard de 21F par rapport au signal codé du graphique c) de la figure 2.
Bien entendu le décalage entre la suite desmoments binaires définis pour le codage selon l'invention et la suite des moments binaires du 5ignal NRZ pourrait avoir une toute autre valeur.
Dans la figure 3, on a représente une réalisation 1~92Z41 particulière d'un dispositif de codage mettant en oeuvre le pro-céde de l'invention pour coder des informations binaires B, ca-dencées à une fréquence F, en un signal codé C.
Les informations binaires B, que l'on suppose être sous forme d'un signal NRZ cadencé par un signal d'horloge H' à
la fréquence F, sont appliquées sur une première entrée 1 du dis-positif. Celui-ci comporte une seconde entrée 2 pour un signal de synchronisation H. Ce signal H est constitué par un signal d'horloge à la fréquence F, présentant une relation de phase donnée avec le signal H'. Il a en outre un facteur de forme 1/2 et est donc constitué de créneaux alternativement haut et basl chacun de durée 21F . Le signal H définit, pour chaque informa-tion binaire à coder, un moment binaire m de durée 1 débutant sur un front d'un sens donné, par exemple montant,de ce signal.
L'entrée 1 du dispositif est reliée aux deux entrées J et K d'une première bascule 30, de type J-K, qui recoit sur son entrée horloge (h) le signal H, et délivre sur sa sortie directe ~Q) un signal sl.
L'entrée 1 est également reliée, à travers un inver-seur 40, aux deux entrées J et K d'une seconde bascule J-K, 50, qui reçoit sur son entrée horloge ~h) le signal H et délivre sur sa sortie directe ~Q) un signal s2. Le signal sl délivré
par la bascule 30 est appliqué sur l'entrée horloge (h) d'une première bascule D,60, dont la sortie inversée (Q) est rebou-clée sur l'entrée D et qui délivre sur sa sortie directe (Q) un siqnal s3. Le signal slest appliqué par ailleurs sur une premiè-re entrée d'une première porte OU EXCLUSIF 70 qui reçoit sur une seconde entrée le signal H. La porte 70, qui effectue ainsi une modulation de phase du signal H4 par le signal sl, délivre un signal sm qui est appliqué sur l'entrée horloge (h) d'une seconde bascule D,80, qui reçoit sur son entrée D le signal s2 délivré par la bascule 50. Le signal, soit, s4 délivré, lO19ZZ~l sur la sortie directe (Q) de la bascule 80 est appliqué sur une première entrée d'une porte OU EXCLUSIF 90 qui recoit sur une seconde entrée le signal s3 délivré par la bascule 60. La sortie de la porte OU EXCLUSIF 90, reliée à une sortie 6 du dispositif, délivre le signal codé C.
On va décrire le fonctionnement du dispositif de codage selon la figure 3 en faisant référence à la figure 4.
Dans la figure 4, on a représenté en a) une confi-guration particulière du signal B ; on a repris celle du graphi-que a) de la figure 1 et, comme dans ce graphique, on a repéréau-dessus les moments binaires du signal B et les informations binaires correspondantes. En b) apparaît le signal d'horloge H dont les périodes successives définissent les moments bi-naires m. Dans l'exemple concerné par la figure, la suite des moments m coincide avec la suite des moments binaires du signal B (en pratique, les deux signaux d'horloge H' et H ne coinci-dent pas rigoureusement ; de préférence, le signal H est très légèrement en retard sur le signal H' ; on évite ainsi que ne se produisent des aléas dans le fonctionnement du circuit de la figure 3).
En c) et d) sont représentés respectivement les si-gnaux sl et sm, en e), f), g), les signaux s2, s4 et s3, et le signal code C apparaît en h).
D'après le fonctionnement bien connu d'une bascule J-K de type maître~esclave, chaque front montant du signal H
pour lequel le signal B est à "1" provoque, sur le front des-cendant suivant du signal H, un changement de niveau dans le signal sl et chaque front montant du signal H pour lequel le signal B est à "O" laisse inchangé le signal sl. Ainsi qu'il apparaît dans le graphique c) de la figure 4, le signal sl comporte donc une transition au milieu de chaque moment binaire pour lequel l'information à coder est 1.

Le signal sm correspond à l'introduction d'un dépha-sage de 180 dans le signal H chaque fois que le signal sl pré-sente une transition, c'est-à-dire à l'inhibition dans le signal H de chaque transition de niveau située au milieu d'un moment binaire pour lequel l'information à coder est 1. Ainsi qu'il apparaît dans le graphique d), le signal sm comporte donc une transition au début de chaque moment binaire, que l'information binaire correspondante soit 1 ou O, ainsi qu' une transition au milieu de chaque moment binaire pour lequel l'information binaire est O.
Pour la bascule J-K 50, qui n'est pas de type maître-esclave, lesbasculements s'effectuent sur les fronts montants du signal H. Chaque front montant du signal H pour lequel le signal B est à "1" (B à "O") produit un changement de niveau dans le signal s2 et chaque front descendant du signal H pour lequel le signal B est à "O" (B à "1") laisse inchangé le signal s2. ~insi qu'il apparait dans le graphique e), le signal s2 comporte donc une transition au début de chaque mo-ment binaire pour lequel l'information à coder est O.
La bascule D80 est une simple bascule d'échantillon-nage-blocage : à chaque front montant du signal sm appliqué sur l'entrée horloge de cette bascule le signal de sortie s4 prend le niveau du signal s2 appliqué sur l'entrée D. Lorsque le signal sm est en phase avec le signal H, c'est-à-dire lorsque le signal sl est à ")", la bascule 80 échantillonne le signal s2 au début des moments binaires et le signal s4 est une recopie instantanée du signal s2 (pour éviter tout aléa de fonctionnement, on peut, le cas échéant intercaler par exemple deux inverseurs entre la sortie de la porte 70 et l'entrée horloge de la bas-cule 80 pour retarder légèrement le signal sm). Lorsque le signal sm est en opposition de phase avec le signal H, c'est-à-dire lorsque le signal sl est à "1", la bascule 80 échantil-1092Z~l lonne le signal s2 au milieu des moments binaires et dans cecas le signal s4 présente un retard de 21F sur le signal s2.
Le signal s4 présente ainsi une transition au début de chaque moment binaire pour lequel llinformation est "O" et le signal sl à "O", et une transition au milieu de chaque moment binaire pour lequel l'information est "O" et le signal sl à "1".
Etant donné le montage de la bascule 60, les sorties de cette bascule changent d'état à chaque transition montante du signal sl. La bascule 60 joue donc le rôle d'un diviseur de fréquence et le signal s3 qui est recueilli sur sa sortie direc-te correspond à l'inhibition d'une transition sur deux dans le signal sl. Le signal s3 présente ainsi une transition au milieu d'un moment binaire sur deux pour lequel l'information est un "1".
Les transitions des signaux s3 et s4 se produisant à des instants différents, la porte OU EXCLUSIF 90 permet "d'additionner" ces transitions, c'est-à-dire que le signal codé C qu'elle délivre présente une transition à chaque transi-tion de chacun des signaux s3 et s4. Par suite, et ainsi que le montre le graphique h) le signal codé C comporte bien :
- une transition au milieu de chaque moment binaire pour lequel l'information est 1 et qui est immédiatement précédë
d'un moment au milieu duquel le signal C ne comporte par de transition.
- une transition au début de chaque moment binaire pour lequel l'information est 0 et qui est immediatement précédé d'un moment au milieu duquel le signal C ne comporte pas de transition, - une transition au milieu de chaque moment binaire pour lequel l'information est 0 et qui est immédiatement pré-cédé d'un moment au milieu duquel le signal C comporte une transition, . -- 10 --1.0922~1 et est constant le reste du temps.
Comme nous l'avons déjà indiqué, la présente invention s'applique en particulier à la transmission d'informations.
Dans le cas d'une transmission radio, le dispositif de codage est placé au bout de la chaîne émission juste avant un modula-teur dans lequel le signal codé vient moduler une porteuse haute fréquence. A la réception le signal reçu est traité
dans un démodulateur qui permet de restituer le signal codé, en bande de base. Ce dernier doit alors être décodé pour permettre la restitution des informations binaires initiales. Il s'agit donc de reformer ces informations binaires à partir du signal codé.
La figure 5 représente une réalisation particulière d'un dispositif pour décoder un signal résultant du codage selon le procédé de l'invention, d'informations binaires cadencées, le codage ayant été effectué par exemple dans le dispositif selon la figure 3.
Pour sinplifier, on conservera, pour le signal codé, les informations binaires initiales, la fréquence de leur caden-ce et le signal d'horloge de commande du codage, les référencesC, B, F et H respectivement.
Dans la figure 5, le signal C est appliqué à un détecteur de transitions 7. Le détecteur 7, de type connu, dé-~ivre en réponse à chaque transition du signal C une impulsion très brève T dite impulsion de transition. Les impulsions T
sont par exemple négatives.
Une horloge locale 8, comportant un oscillateur com-mandable en tension 81 suivi d'un diviseur de fréquence par deux ~2, est inclus dans une boucle à verrouillage de phase 9 commandée par un signal S élaboré à partir des impulsions de transition T et sur le mode de génération duquel nous allons revenir. L'horloge 8, délivre un signal Hr, de facteur de forme 10922~t 1/2, et qui, lorsque la boucle est verrouillée, a la fréquence F du signal d'horloqe H et présente une avanced'un quart de période sur ce signal.
En vue de l'élaboration du signal S, le signal d'horloge Hr, qui est donc formé de créneaux alternativement haut et bas, chacun de durée 21F est appliqué sur une première entrée d'une porte NI 10 qui re~oit sur une seconde entrée les impulsions de transition T. La porte 10 laisse passer, en les inversant, les impulsions de transition qui se produisent pendant les créneaux bas du signal Hr et bloque celles qui se produisent pendant les créneaux haut de ce signal. Le signal Hr étant en avance d'un quart de période sur le signal H, la porte 10 inverse donc les impulsions T qui correspondent aux transitions de milieu de moment binaire et bloque celles qui correspondent aux transitions de début de moment binaire.
Les impulsions très brèves, soient T', que délivre la porte 10 attaquent un circuit monostable 11 qui a pour rôle d'élargir ces impulsions T' à la durée 2 F . Le circuit 11 délivre ainsi une suite d'impulsions positives, soient I, de durée 21F
et prenant respectivement naissance lors de transitions du signal C qui se produisent pendant les créneaux bas du signal Hr, c'est-à-dire donc lors des transitions de milieu de moment binaire du signal C.
La suite des impulsions I constitue le signal S qui commande la boucle 9.
La boucle 9 de verrouillage 9 comporte, outre l'hor-loge locale 8, une porte DU EXCLUSIF 12 qui reçoit sur une pre-mière entrée le signal S et sur une seconde entrée le signal Hr pour effectuer une modulation de phase du signal Hr par le signal S. Le signal modulé délivré par la porte 12, soit M, est filtré dans un filtre passe-bas 13 avant d'être appli-qué en commande de l'oscillateur 81. Celui-ci délivre en ré-l~l9ZZ~

ponse un signal à la fréquence 2.F, qui forme, après division par deux de sa fréquence et mise en forme dans le diviseur 82, le signal Hr. On reviendra plus loin, en se référant à la figure 7, sur le mode de fonctionnement de cette boucle.
Le dispositif de décodage représenté comporte encore une première bascule de type D, 14, recevant sur son entrée D
le signal S et sur son entrée horloge (h) le signal Hr. La bascule 14 délivre un signal S3 qui est appliqué sur l'entrée D d'une seconde bascule de type D, 15, qui reçoit également sur son entrée horloge (h) le signal Hr. La bascule 15 délivre ainsi un signal S4 qui reproduit le signal S3 avec un retard égal à une periode 1 du signal Hr. Le signal S4 est appliqué
sur unepremière entréed'une porte OU EXCLUSIF 16 qui reçoit sur une seconde entrée le signal S3. La porte 16 délivre un signal Br qui, ainsi qu'on va le voir, reproduit les informations binaires B.
D'après la description précédente, la présence d'une transition au milieu d'un moment binaire dans le signal C se caractérise par la presence dans le signal S d'une impulsion I qui s'étend sur la seconde moitié du moment. Le signal d'horloge Hr étant en avant d'un quart de période sur le signal d'horloge H (qui définit lesmoments binaires), chaque impulsion I s'étend ainsi entre le dernier quart d'une période du signal Hr et le permier quart de la période suivante. L'échantillonnage du signal S au début de chaque période du signal Hr fournit donc pour le signal S3 un niveau "1" lorsqu'il y a une transition au milieu du moment binaire correspondant et un niveau "O" dans le cas contraire.
Par suite, si le signal S3 présente un changement de niveau au début d'une période du signal Hr c'est que soit le signal C comporte une transition au milieu du moment binaire correspondant alors qu'il n'en comportait pas au milieu du mo-- 10~2Z41 ment précédent, soit le signal C ne comporte pas de transition au milieu du moment correspondant alors qu'il en comportait une au milieu du moment précédent. Si l'on se reporte à l'énon-cé du procédé de codage on voit que, dans les deux cas, ~'infor-mation initiale correspondante est un 1.
De fa~on analogue, si le signal S3 ne présente pas de changement de niveaux au début d'une période du signal Hr c'est que soit le signal C comporte une transition au milieu du moment binaire correspondant alors qu'il en comportait déjà
une au milieu du moment précédent, soit le signal C ne comporte pas de transition au milieu du moment correspondant alors qu'il n'en comportait pas non plus au milieu du moment précédent. On peut voir que dans les deux cas l'information initiale corres-pondante est un O.
Pour pouvoir retrouver les informations binaires B
il suffit donc alors de détecter, au début de chaque période du signal Hr, si le signal S3 comporte ou non un changement de ni-veau; c'est ce qui est réalisé à l'aide de la bascule de retard 15 et de la porte 16 en sortie de laquelle les inforMations sont restituées en code NRZ. Par ailleurs, étant donné l'avance d'un quart de période du signal Hr sur le signal ll, les informations sont restituees avec un retard de trois quarts de période.
La Eigure 6 illustre le fonctionnement du dispositif de décodage selon la figure 5. On a représenté en a) un exemple particulier de signal C à décoder et on a repéré au dessus les différents moments binaires avec les informations binaires B
correspondantes; on a repris l'exemple particulier de la figure 4. On a représenté en b) les impulsions de transition T que délivre en réponse le détecteur 1 et en c) le signal d'horloge Hr. En d) et e) apparaîssent respectivement les impulsions T' et le signal S. Les signaux S3 et S4 sont représentés en f) et g) respectivement et le signal décodé Br apparalt en h).

lO9ZZ41 On suppose bien entendu qu'on a fait précédé le signal à décoder d'un préambule pour permettre à la boucle de se verrouiller.
Le signal C est représenté sur seize moments bi-naires que l'on a numéroté de 1 à 16. Il comporte une transi-tion au milieu des huit moments de numéros suivants : 1 - 3 -6, 7 - 9, 10, 11 - 16, et, dans les huit autres moments soit comporte une transition en début de moment soit ne comporte pas de transition.
Chacune des huit transitions de milieu de moment donne naissance à une impulsion de transition T qui tombe en milieu d'un créneau bas du signal Hr et que la porte 4 laisse donc passer en l'inversant. Le signal S comportant une impul-sion I pendant la seconde moitié des huit moments énumérés précé-demment, l'échantillonnage de ce signal par les huit fronts mon-tants du signal Hr situés aux trois quarts de ces huit moments, respectivement, fournit à chaque fois un niveau "1" pour le signal S3. Par contre l'échantillonnage du signal S par les huit fronts montants du signal Hr situés aux trois quarts des huit autres moments, respectivement, fournit à chaque fois un niveau "O" pour le signal S3. Ce dernier signal comporte ainsi un changement de niveau au début des neuf périodes du signal Hr commençant aux trois quarts des moments de numéros suivants:
1, 2, 3, 4, - 6 - 8, 9 - 12 - 16~ La comparaison, dans la porte 16, des niveaux du signal S3 et du signal retardé S4 fournit alors pour le signal Br, un niveau "1" pour chacune de ces neuf périodes du signal Hr et un niveau "O" pour chacune des sept autres périodes.
Dans la figure 7, on a reproduit en a) et b)les graphiques c) et e) respectivement, de la figure 6 et on a re-présenté en c) le signal M qui commande, apres filtrage dans le filtre passe-bas 13, l'oscillateur 81.

lO.~Z2~1 Il est facile de voir d'après la figure 7 que, lorsque les créneaux du signal Hr (qui sont, dans la réalisation par-ticulière que l'on décrit, les créneaux bas) sont centrés sur le début des impulsions I du signal S, les créneaux tels que r et s du signal M ont même largeur et le signal M a une compo-sante continue qui est constante quelque soit le contenu du mes-sage à décoder. Cette composante continue constante, appliquée en commande de l'oscillateur 81, permet de maintenir l'équili-bre.
Si, par contre, la fréquence du signal Hr est un peu trop rapide, le début des impulsions I se produit plus tard;
les créneaux bas du signal M tels que r deviennent plus larges au détriment des créneaux hauts tels que s qui deviennent plus étroits ; la tension appliquée en commande de l'oscillateur 81 diminue, ce qui rétablit l'équilibre.
De façon analogue on peut voir, que si la fréquence Hr est un peu trop faible, cela a pour effet d'augmenter la tension appliquée en commande de l'oscillateur 81, ce qui réta-blit l'équilibre.
On notera ici qu'il existe en théorie deux positions d'équilibre pour la boucle 9, l'une correspondant à un accro-chage sur les transitions de milieu de moment binaire du signal C, et l'autre à un accrochage sur les transitions de début de moment binaire de ce signal ; dans le premier cas le signal Br reproduit effectivement les informations binaires B, dans le second cas par contre le signal Br est erroné.
En pratique, cependant, les cas de faux accrochages sont rares car pour des informations binaires B de type aléa-toire, ce qui est le cas en général, le signal codé C comporte deux fois plus de transitions en milieu de moment binaire qu'en début de moment binaire. Si toutefois on veut exclure tout risque de faux accrochage il suffit d'envoyer, au début de la llD9ZZ~l transmission d'un message, un préambule correspondant à une suite de bits 1 et ne comportant donc que des transitions en milieu de moment binaire, ce qui forcera la boucle à s'accro-cher sur celles-ci.
Le procédé de codage de l'invention est particu-lièrement avantageux pour la transmission d'informations bi-naires. On notera en particulier, que pour des informations binaires aléatoires, ce qui est le cas en pratique, l'énergie du signal codé selon ce procédé est concentrée vers 0,4 fois la fréquence de cadence des informations, la répartition spec-trale est donc peu étendue et on peut effectuer une transmis-sion à bande plus étroite que dans le cas d'un codage NRZ ou biphase. En outre, l'énergie du signal codé étant quasiment nulle à l'extrémité inférieure du spectre, il n'y a pas de composante continue à transmettre.
On a décrit un exemple particulier de réalisation de l'invention mais il est bien évident que l'on peut y appor-ter des modifications et/ou remplacer certains moyens par d'autres techniquement équivalents. Notamment, ou pourrait, dans le dispositif de décodage, inverser les rôles des créneaux haut et bas du signal Hr en sélectionnant les impulsions de transition qui se produisent sur les créneaux hauts de ce signal et en échantillonnant le signal S par les fronts des-dendants du signal Hr.

Claims (10)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit :

1. Procédé de codage d'informations binaires caden-cées à une fréquence F, selon lequel lesdites informations sont codées par des transitions de niveau produites dans un signal électrique à deux niveaux sous la commande d'un signal d'horloge définissant un moment binaire de durée ? pour chaque information, caractérisé en ce qu'il consiste à produire une transition dans ledit signal à deux niveaux au milieu de chaque moment pour lequel l'information a une première valeur donnée, à inhiber cette transitions si ledit signal à deux niveaux comporte une transition au milieu du moment précédent, à produire une transition dans le signal à deux niveaux au dé-but de chaque moment pour lequel l'information à une deuxième valeur donnée, à décaler cette transition du début au milieu du moment si ledit signal à deux niveaux comporte une transition au milieu du moment précédent, et à maintenir constant le ni-veau dudit signal à deux niveaux le reste du temps.

2. Dispositif de codage d'informations binaires ca-dencées à une fréquence F, commandé par un signal d'horloge H à la fréquence F définissant pour chaque information bi-naire un moment de durée ? mettant en oeuvre le procédé de codage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il com-porte un premier moyen recevant lesdites informations binai-res et le signal H. pour élaborer un premier signal à deux niveaux présentant une transition de niveau au milieu de cha-que moment pour lequel l'information binaire a ladite pre-mière valeur donnée, un second moyen recevant lesdites infor-mations binaires et le signal H pour élaborer un second signal à deux niveaux présentant une transition de niveau au début de chaque moment pour lequel l'information binaire a ladite se-conde valeur donnée, un troisième moyen recevant ledit premier signal pour élaborer un troisième signal à deux niveaux qui change de niveau à chaque transition d'un premier niveau vers un second niveau ledit premier signal, un quatrième moyen recevant ledit second signal et commandé par ledit premier moyen pour élaborer un quatrième signal à deux niveaux qui change de niveau d'une part à chaque transition du second si-gnal se produisant alors que ledit premier signal est audit premier niveau et d'autre part une demi-période ? après cha-que transition du second signal se produisant alors que ledit premier signal est audit second niveau, et un cinquième moyen recevant ledit troisième et ledit quatrième signal pour déli-vrer un signal à deux niveaux présentant une transition de niveau à chaque transition de chacun desdits troisième et quatrième signal.

3. Dispositif de codage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit cinquième moyen est formé d'un circuit OU EXCLUSIF

4. Dispositif de codage selon la revendication 2, caractérisé en ce que, ledit signal d'horloge H ayant un fac-teur de forme ?, ledit quatrième moyen comporte un moyen pour moduler en phase ce signal H, par ledit premier signal, et une bascule d'échantillonnage-blocage échantillonnant ledit second signal sous la commande du signal d'horloge modulé et délivrant ledit quatrième signal.

5. Dispositif de codage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit troisième moyen comporte une bas-cule de type D pilotée par ledit premier signal et dont la sortie inversée est rebouclée sur l'entrée D.

6. Dispositif de codage selon la revendication 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que, lesdites informations binaires étant sous forme d'un signal NRZ, ledit premier moyen comporte une bascule de type J-K recevant ledit signal NRZ sur ses en-trées J et K et pilotée par le signal d'horloge H de façon à
basculer au milieu des moments binaires pour lesquelles l'in-formation à ladite première valeur, et ledit second moyen com-porte une bascule de type J-K recevant le signal NRZ inversé
sur ses entrées J et K et pilotée par le signal d'horloge H
de façon à basculer au début des moments binaires pour lesquels l'information a ladite seconde valeur.

7. Ensemble de transmission d'informations binaires comportant à l'émission un dispositif de codage pour transformer lesdites informations en un signal codé, et à la réception un dispositif de décodage pour décoder le signal codé reçu,le dispositif de codage étant conforme à celui de la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de décodage comporte un détecteur de transitions pour détecter les transitions du signal à décoder, une horloge locale munie d'un oscillateur commandable en tension, ladite horloge délivrant un signal Hr à la cadence F et formé de créneaux alternativement d'un premier et d'un second niveau, chacun de durée ? , un premier moyen relié audit détecteur et recevant ledit signal Hr pour délivrer une impulsion I de durée ? à la suite de chaque transition qui se produit dans le signal à décoder alors que le signal Hr est à un niveau donné parmi lesdits deux niveaux, un second moyen pour moduler en phase ledit signal Hr par le signal, S, formé par la suite des impulsions I, le signal modu-lé délivré par ce second moyen et filtré par un filtre passe-bas étant appliqué en commande dudit oscillateur de façon que les créneaux dudit niveau donné du signal Hr soient centrés sur les transitions de milieu de moment binaire du signal à
décoder, un échantillonneur-bloqueur recevant le signal S et fonctionnant sous la commande des fronts du signal Hr allant dudit niveau donné vers l'autre niveau, et un troisième moyen piloté par le signal Hr pour détecter les transitions du signal de sortie de l'échantillonneur-bloqueur et délivrer, pour chaque période du signal Hr, une information binaire ayant ladite première ou ladite seconde valeur selon que le signal de sortie de l'échantillonneur-bloqueur comporte ou non une transition au début de cette période.

8. Dispositif de décodage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit détecteur de transitions délivrant une brève impulsion, dite de transition, en réponse à chaque transition du message, ledit premier moyen comporte une porte logique pour sélectionner parmi les impulsions de transition celles qui se produisent pendant que le signal Hr est audit niveau donné, et un circuit monostable qui élargit à la durée ? les impulsions de transition ainsi sélectionnées.

9. Dispositif de décodage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit second moyen comporte un circuit logique OU EXCLUSIF.

10. Dispositif de décodage selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit troisième moyen comporte un moyen pour retarder d'une période du signal Hr le signal de sortie de l'échantillonneur-bloqueur, et un moyen pour comparer les niveaux du signal de sortie de l'échantillonneur-bloqueur et du signal retardé.