EP0274650A1 - Système de transmission bidirectionnel d'informations entre une station de contrôle au sol et une station mobile - Google Patents

Système de transmission bidirectionnel d'informations entre une station de contrôle au sol et une station mobile Download PDF

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EP0274650A1
EP0274650A1 EP87117888A EP87117888A EP0274650A1 EP 0274650 A1 EP0274650 A1 EP 0274650A1 EP 87117888 A EP87117888 A EP 87117888A EP 87117888 A EP87117888 A EP 87117888A EP 0274650 A1 EP0274650 A1 EP 0274650A1
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EP
European Patent Office
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frequency
station
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pilot
mhz
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Jacques Mainardi
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Alstom Holdings SA
Original Assignee
Alstom SA
GEC Alsthom SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/16—Continuous control along the route
    • B61L3/22—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation
    • B61L3/227—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation using electromagnetic radiation

Definitions

  • the invention relates to a bidirectional information transmission system between a mobile station and a ground control station; by information it must be understood that these are analog and / or digital signals, corresponding generally to sounds, images, instructions, measurements, etc.
  • the mobile station which travels along a known path is for example a train, a funicular, an elevator, a motor car, an enclosure monitoring cart, etc., and the control station is fixed, on the ground .
  • the transmissions are made for example using a waveguide arranged along the path followed by the mobile station provided with a transmitting and receiving antenna moving along the waveguide.
  • a waveguide transmission device can be found in the publication "Wave guide communication system for centralized railway traffic control” by T. KAWAKAMI et al, IEEE trans. on vehicular communications, Sept. 1964, p.1-18.
  • the object of the invention is to avoid such interference.
  • the invention also aims to transmit, in each direction of ground / vehicle transmission, a signal allowing the control of transmissions in each direction.
  • the subject of the invention is a bidirectional information transmission system between a ground control station connected to a waveguide and a mobile station of a vehicle connected to an antenna moving along the waveguide, each station comprising a transmitter / receiver unit, the stations transmitting in different frequency bands and the ground station transmitting in the band with the highest frequencies, characterized in that each transmitter / receiver unit comprises a pilot generator delivering a pilot frequency, a microwave generator delivering a frequency carrier multiple of the pilot frequency, a coupler connected as an input to the microwave generator and having an output connected to a transmit mixer and another output connected to a receive mixer, circuits transmitters each connected to the pilot generator and each delivering a frequency subcarrier multiple of the pilot frequency, the subcarriers es having different frequencies, regularly spaced, the frequency difference between two successive subcarriers being equal to the pilot frequency and the frequencies of the subcarriers being lower than the frequency of the carrier, a transmission coupler connected at input to the transmitter circuits and at the output to the emission mixer, a circulator connected to the wave
  • the various signals to be transmitted are synchronized with one another and frequency controlled.
  • a pilot frequency fp equal to the difference in frequency between the image carrier and the sound carrier in television is used.
  • this difference is 6.5 MHz; the transmission system is therefore controlled by this frequency or its multiples.
  • the invention also provides for the transmission in each direction of a security signal serving for the control of transmissions, this security signal being an unmodulated carrier, of well-defined frequency.
  • the various transmissions currently defined relate to images (television), the accompanying sound of images (television sound), sounds in general and in particular telephone conversations, data in digital form, in particular for exchanges of instructions, data, or orders between the ground station and the vehicles, the safety signal.
  • the multiplex sound channel transmits the various sounds, in particular the transmission of telephone conversations, according to a multiplexing technique, and for example according to the well known pulse modulation and coding technique, MIC.
  • the baseband width of a transmission channel is 5 fp, i.e.
  • the different carriers are separated by a constant difference equal to fp, pilot frequency, the carrier of the safety signal having the highest frequency.
  • the channel assigned to vehicle / ground transmissions is between 2411.5 MHz and 2444 MHz, the video channel being at 2418 MHz, and the channel assigned to ground / vehicle transmissions is between 2457 MHz and 2489.5 MHz, the video channel being at 2463.5 MHz.
  • Each of the different frequencies of the transmission channels of each channel is obtained by the addition of an intermediate frequency called a subcarrier, with a frequency F of a carrier delivered by a microwave generator, the frequencies of the subcarriers and the frequency F being multiples of the pilot frequency fp.
  • these intermediate frequencies will be located in VHF bands III, and CATV super-band (CATV for community antenna Television), or in UHF bands IV and V.
  • CATV community antenna Television
  • UHF bands IV and V To allow use of standard televisions, the bands UHF IV and V will be used, so that the intermediate frequencies will be of the order of 600 MHz.
  • the intermediate frequencies will be; 572 MHz, 578.5 MHz, 585 MHz, 591.5 MHz and 598 MHz, the intermediate frequency of 572 MHz being that of the video channel.
  • the intermediate frequencies will be: 617.5 MHz, 624 MHz, 630.5 MHz, 637 MHz and 643.5 MHz, the intermediate frequency of 617.5 MHz being that of the video channel.
  • the frequency F of the microwave carrier is then 1846 MHz for each direction of transmission, which gives a central frequency Fo of 2450.5 MHz.
  • the safety signal subcarrier is used in each direction of transmission so that an automatic gain control circuit delivers a port voltage at said subcarrier, the level of which has undergoes the same fluctuations as the levels of the other subcarriers which are transmitted in the same channel.
  • FIG. 1 schematically represents a transmitter / receiver assembly of a ground station, connected to a waveguide 25 disposed along a railway track, 26 representing an antenna of a railway vehicle, said antenna moving along of the waveguide.
  • the transmission mixer MTX is connected to a transmission coupler 18 from which it receives signals each carried by a subcarrier; the MRX reception mixer is connected to a reception coupler 27 to which it delivers signals carried by subcarriers of the vehicle.
  • the transmission mixer MTX receives the frequency signal F from the coupler 22 and signals from the transmission coupler 18, the frequencies of the subcarriers of these signals being lower than the frequency F of the microwave signal; these frequencies are for example located in the V band of the UHF frequencies.
  • the frequency of each signal delivered by the emission coupler is added to the frequency F, and the resulting signals are delivered to the circulator 24 which directs them to the waveguide 25.
  • the frequency of each signal is likewise added to the frequency F and the resulting signals are transmitted by the antenna 26 and transmitted by the waveguide 25 to the circulator 24 of the ground station, which directs them to the reception mixer.
  • This pilot frequency is distributed by a coupler 2 to phase comparators, 8, 9, 10, 11, 12 and 20 of any known type, and for example of the MC 14152 type from the company MOTOROLA.
  • the phase comparators 8 to 12 are connected at output to oscillator circuits 3 to 7, respectively, these oscillator circuits each having a modulation input and being for example of the TDA 5660 type from the company SIEMENS.
  • the frequencies of these oscillator circuits are, for example 617.5 MHz, 624 MHz, 630.5 MHz, 637 MHz, 643.5 MHz; these frequencies are those of the subcarriers, and it will be noted that the subcarrier at 543.5 MHz which corresponds to the safety signal is not modulated.
  • the oscillator circuits 3 and 4 which correspond to the video and accompanying sound channels receive modulation signals corresponding respectively to the image and to the sound; the oscillator circuit 5 which is reserved for multiplex sound is modulated by a multiplex whose channels of a frame are each assigned to a distinct sound channel, such as for example a telephone conversation or the transmission of a sound program.
  • the oscillator circuit 6 assigned to the digital transmission is modulated by a binary coded information multiplex.
  • Each oscillator circuit 3 to 7 is connected at the output to the emission coupler 18 on the one hand, and to the phase comparator which is associated with it by means of a frequency divider 13 to 17 on the other hand.
  • the frequency dividers 13 to 17 are dividers by 95, 96, 97, 98, 99, respectively. There is indeed at the output of each divider a signal at 6.5 MHz.
  • the reception coupler 27 outputs the various modulated subcarriers of the signals transmitted by the vehicle, to receivers 28, 29, 30, 31, 32.
  • the frequencies of these subcarriers are for example 572 MHz for the video channel, 578.5 MHz for a reserve channel, 585 MHz for the multiplex sound channel, 591.5 MHz for the digital channel and 598 MHz for the safety signal channel.
  • the security receiver 28 receives the 598 MHz subcarrier from the security signal and is connected at the output on the one hand to a filter 33 and on the other to an automatic gain control circuit 34.
  • the filter 33 is connected to a frequency divider 35 which is a divider by 92 delivering a safety signal at 6.5 MHz to a control circuit 36.
  • the automatic gain control circuit 34 is connected at output to the receivers 29, 30, 31, 32.
  • the receiver 29 is a conventional television receiver which receives a video signal from the receive coupler 27 on the frequency of 572 MHz.
  • the multiplex sound receiver 30 delivers a digital multiplex to a demultiplexer 38 which delivers the different sound channels on different links, in binary form; the link 39 corresponds to the accompanying audio channel of the video channel and is connected to a decoder 40 which outputs the accompanying sound in analog form as an output to the television receiver 29.
  • the digital receiver 31 delivers information in binary form; receiver 32 is a reserve receiver operating at 578.5 MHz since this frequency is not used by the vehicle for the accompanying sound of the video channel at 572 MHz.
  • FIG. 2 schematically represents a transmitter / receiver assembly of a vehicle, said assembly being connected to the antenna 26 moving along the waveguide 25.
  • a circuit constituted by a circulator 74, a filter 73, a reception mixer MRX1, a coupler 72, a microwave generator 69, a transmission mixer MTX1, a reception coupler 75 and a coupler show 68.
  • the circulator 74 is connected on the one hand to the transmission mixer MTX1 and on the other hand to the reception mixer MRX1 by the filter 73; the microwave generator 69 is connected at the output to the coupler 72 itself connected at the output on the one hand to the transmission mixer MTX1 and on the other hand to the reception mixer MRX1; the transmission coupler 68 is connected at the output to the transmission mixer MTX1, and the reception coupler 75 is connected at the input to the reception mixer MRX1.
  • the circulator 74 routes the signals received to the reception mixer MRX1 which, by subtracting the frequency F, delivers the subcarriers at 671.5 MHz, 624 MHz, 630.5 MHz, 637 MHz and 643 to the reception coupler 75. , 5 MHz, with their modulation, only the safety subcarrier at 643.5 MHz not being modulated as indicated in the description of FIG. 1.
  • the reception coupler 75 is connected to a safety receiver 76 which receives the subcarrier at 643.5 MHz, to a television receiver 77 which is a normal television set and receives the subcarriers at 617.5 and 624 MHz corresponding to the video channel and to the accompanying sound channel . to a multiplex sound receiver 78 which delivers a digital multiplex on a link 86, and to a digital receiver 79 which delivers information on a link 87 in binary form.
  • the safety receiver 76 is connected at the output on the one hand to a filter 81 and on the other hand to an automatic gain control circuit 80 itself connected at the output to the receivers 77, 78, 79.
  • the filter 81 is connected to a frequency divider 82 which is a divider by 92 and delivers a signal at 6.5 MHz to a phase comparator 83.
  • An oscillator 85 very stable, of the VCXO type, delivers a signal at 6.5 MHz, this signal being applied to the phase comparator 83, connected as an output to a control input of the oscillator 85 via a filter 84.
  • the oscillator 85 is also connected at the output to a coupler 52 itself connected at the output to phsae comparators 58, 59, 60, 61, 62 and 70 of the same type as those of the ground station.
  • the phase compartments 58 to 62 are connected at output to oscillator circuits 53, 54, 55, 56, 57, respectively, these oscillator circuits each having a modulation input and being of the same type as the oscillator circuits of the ground station , and each corresponding to a transmission channel.
  • the frequencies of the oscillator circuits 53 to 57 are, for example, 572 MHz, 578.5 MHz, 591.5 MHz and 598 MHz; these frequencies are those of the subcarriers and it will be noted that the subcarrier at 598 MHz which corresponds to the safety signal is not modulated.
  • the oscillator circuit 53 of subcarrier at 572 MHz corresponds to the video channel; as previously indicated, the accompanying sound is transmitted at the same time as other sounds by the oscillator circuit 55 of subcarrier at 585 MHz corresponding to the multiplex sound channel.
  • the oscillator circuit 54 of subcarrier at 578.5 MHz is therefore not used for the accompanying sound, and is in reserve, or else it may not exist.
  • the oscillator circuit 56 with a subcarrier at 591.5 MHz corresponds to the digital channel and is modulated by a multiplex of binary coded information.
  • the oscillator circuit 57, of subcarrier at 598 MHz corresponds to the safety signal channel and is not modulated.
  • Each oscillator circuit 53 to 57 is connected at the output to the emission coupler 68 on the one hand, and to the phase comparator which is associated with it by means of a frequency divider 63 to 67, on the other hand.
  • the frequency dividers 63 to 67 are dividers by 88, 89, 90, 91, 92, respectively. There is indeed at the output of each divider a signal at 6.5 MHz.
  • the oscillator circuits are five in number, but obviously this number can be different depending on the application, that is to say the type of mobile; for example in the case of enclosure monitoring, the mobile cart can include one or more television cameras, and possibly a digital channel, one or more microphones, but will not include a television set; the safety channel subcarrier always has the highest frequency of all the subcarriers.
  • the number of receivers will be increased accordingly, D even the frequency F of the microwave carrier may be different from 1846 MHz, while remaining multiple of the pilot frequency fp.

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Abstract

Les échanges de'informations se font en hyperfréquences, la station au sol étant reliée à un guide d'ondes (25) et la station sur véhicule ferroviaire étant reliée à une antenne (26). Chaque station comporte un générateur hyperfréquences (19) délivrant une porteuse, des émetteurs (3 à 7) délivrant des sous-porteuses, des récepteurs (28 à 32) et un générateur pilote (1). La porteuse et les sous-porteuses ont des fréquences multiples de la fréqeunces pilote, l'écart de fréquence entre deux sous-porteuses successives étant égal à la fréquence pilote. Un mélangeur d'émission (MTX) reçoit la porteuse et les sous-porteuses et est relié à un circulateur (24) lui-même relié au guide d'ondes (25) dans la station au sol et à l'antenne sur le véhicule.
Un mélangeur de réception (MRX) est relié par un filtre (23) au circulateur (24) et reçoit la porteuse de générateur hyperfréquences ; il est relié aux récepteurs (28 à 32) auxquels il délivre les sous-­porteuses émises par l'autre station.

Description

  • L'invention concerne un système de transmission bidirectionnel d'informations entre une station mobile et une station de contrôle au sol ; par informations il faut comprendre qu'il s'agit de signaux analogiques et/ou numériques, correspondant d'une manière générale à des sons, à des images, à des instructions, à des mesures, etc...
  • La station mobile qui se déplace selon un trajet connu, est par exemple un train, un funiculaire, un ascenseur, une voiture automobile, un chariot de surveillance d'enceinte, etc..., et la station de contrôle est fixe, au sol.
  • Les transmissions se font par exemple à l'aide d'un guide d'ondes disposé le long du trajet suivi par la station mobile munie d'une antenne d'émission et de réception se déplaçant le long du guide d'ondes. On trouvera un dispositif de transmission par guide d'ondes dans la publication "Wave guide communication system for centralized railway traffic control" de T. KAWAKAMI et al, IEEE trans. on vehicular communications, sept.1964, p.1-18. L'article "High frequency guided electromagnetic waves in application to railway signalling and control" de H.M. BARLOW, the radio and elec­tronic engineer mai 1967, p,275-281, traite également de l'emploi des hyperfréquences pour la localisation des trains et les communica­tions téléphoniques. Ces articles concernent essentiellement le problème de la transmission d'une onde hyperfréquence par guide d'ondes le long d'une voie ferrée et une antenne sur le véhicule ferroviaire, et ne traitent pas du système de transmission, c'est-­à-dire des ensembles émission/réception au sol et sur le véhicule mobile. Il est seulement indiqué que les fréquences affectées au sens de transmission véhicule/sol sont inférieures à celles affectées au sens de transmission sol/véhicule, et qu'un canal séparé est affecté à la transmission de la télévision dans le sens sol/véhicule.
  • La présence de plusieurs fréquences correspondant aux voies de transmission affectées aux différentes transmission provoque des interférences qui perturbent les transmissions, de sorte que celles-ci peuvent devenir inexploitables.
  • L'invention a pour but d'éviter de telles interférences.
  • L'invention a également pour but de transmettre, dans chaque sens de transmisison sol/véhicule, un signal permettant le contrôle des transmissions dans chaque sens.
  • L'invention a pour objet un système de transmission bidirec­tionnel d'informations entre une station de contrôle au sol reliée à un guide d'ondes et une station mobile d'un véhicule reliée à une antenne se déplaçant le long du guide d'ondes, chaque station comportant un ensemble émetteur/récepteur, les stations émettant dans des bandes de fréquences différentes et la station au sol émettant dans la bande dont les fréquences sont les plus élevées, caractérisé par le fait que chaque ensemble émetteur/récepteur comporte un générateur pilote délivrant une fréquence pilote, un générateur hyperfréquences délivrant une porteuse de fréquence multiple de la fréquence pilote, un coupleur relié en entrée au générateur hyperfréquences et ayant une sortie reliée à un mélangeur d'émission et une autre sortie reliée à un mélangeur de réception, des circuits émetteurs reliés chacun au générateur pilote et délivrant chacun une sous-porteuse de fréquence multiple de la fréquence pilote, les sous-porteuses ayant des fréquences différentes, réguliè­rement espacées, l'écart de fréquence entre deux sous-porteuses successives étant égal à la fréquence pilote et les fréquences des sous-porteuses étant inférieures à la fréquence de la porteuse, un coupleur d'émission relié en entrée aux circuits émetteurs et en sortie au mélangeur d'emission, un circulateur relié au guide d'ondes, au mélangeur d'émission et par un filtre au mélangeur de réception, et un coupleur de réception relié en entrée au mélangeur de réception et en sortie à des récepteurs sur lesquels il aiguille des sous-porteuses qu'il reçoit de mélangeur de réception.
  • L'échange bidirectionnel d'informations entre deux stations, dans le cas présent une statione de contrôle au sol et une station mobile à bord d'un véhicule, s'effectue dans les deux sens, c'est-­à-dire de la station au sol vers la station embarquée et vice versa, ce qui nécessite que chaque station puisse émettre et recevoir, la station au sol émettant dans un canal de fréquences plus élevées que la station mobile.
  • Parmi les différents signaux à transmettre, existent des signaux vidéo dont la manipulation est délicate, car ils sont particu­lièrement sensibles aux interférences. Celles-ci se traduisent sur l'écran par des moirures, même dans le cas de signaux de faible amplitude.
  • Pour supprimer ces interférences et conformément à l'invention, les différents signaux à transmettre sont synchronisés entre eux et asservis en fréquence. Pour cela on utilise une fréquence pilote fp égale à la différence de fréquence entre la porteuse image et la porteuse son en télévision.
  • En France, cette différence est de 6,5 MHz ; le système de transmission est donc asservi sur cette fréquence ou ses multiples.
  • L'invention prévoit également la transmission dans chaque sens d'un signal de sécurité servant au contrôle des transmissions, ce signal de sécruité étant une porteuse non modulée, de fréquence bien définie.
  • Les différentes transmissions actuellement définies concernent les images (télévision), le son d'accompagnement des images (son télévision), les sons d'une manière générale et en particulier les conversations téléphoniques, les données sous forme numérique, notamment pour des échanges d'instructions, de données, ou d'ordres entre la station au sol et les véhicules, le signal de sécurité.
  • Il est donc nécessaire de disposer dans chaque sens :
    - d'une voie vidéo (images seules),
    - d'une voie son d'accompagnement (son télévision),
    ' d'une voie son multiplex,
    - d'une voie numérique,
    - d'une voie signal de sécurité.
  • La voie son multiplex assure la transmission des différents sons notamment la transmission des conversations téléphoniques, selon une technique de multiplexage, et par exemple selon la technique de modulation par impulsions et codage, MIC, bien connue.
  • Cela donne une bande de base dans laquelle la voie vidéo occupe les fréquences basses, sa largeur étant égale à 2 x 6 MHz, le son d'accompagnement étant transmis par une porteuse dont la fréquence est supérieure de fp, soit 6,5 MHz. à celle de la porteuse vidéo. La largeur de la bande de base d'un canal de transmission est de 5 fp, soit 32,5 MHz à l'intérieur de laquelle la répartition des porteuses des voies est la suivante à partir de la fréquence basse du canal de transmission, qu'il s'agisse du canal de transmission dans le sens sol/véhicule ou du canal de transmission dans le sens véhicule/sol :
    - porteuse vidéo à fp = 6,5 MHz,
    - porteuse son d'accompagnement à 2 fp = 13 MHz,
    - porteuse son multiplex à 3 fp = 19,5 MHz,
    - porteuse numérique à 4 fp = 26 MHz,
    - porteuse signal de sécurité à 5 fp = 32,5MHz.
  • Les différentes porteuses sont séparées pr un écart constant égal à fp, fréquence pilote, la porteuse du signal de sécurité ayant la fréquence la plus élevée.
  • Les transmissions se faisant en hyperfréquences on adoptera également pour la fréquence centrale Fo de l'ensemble des transmis­sions, c'est-à-dire pour les deux sens de transmission, une valeur multiple de la fréquence pilote fp = 6,5 MHz, par exemple Fo = 2450,5 MHz.
  • En prenant une marge de sécurité de fp entre la fréquence centrale et les deux cannaux situés de part et d'autre de celle-­ci, le canal affecté aux transmissions véhicule/sol est compris entre 2411,5 MHz et 2444 MHz la voie vidéo étant à 2418 MHz, et le canal affecté aux transmissions sol/véhicule est compris entre 2457 MHz et 2489,5 MHz, la voie vidéo étant à 2463,5 MHz.
  • Chacune des différentes fréquences des voies de transmission de chaque canal est obtenue par l'addition d'une fréquence intermé­diaire dite sous-porteuse, avec une fréquence F d'une porteuse délivrée par un générateur hyperfréquences, les fréquences des sous-porteuses et la fréquence F étant des multiples de la fréquence pilote fp.
  • Selon les besoins, ces fréquences intermédiaires seront situées en VHF bands III, et CATV super-band (C.A.T.V pour community antenna Television), ou en UHF bandes IV et V. Pour permettre l'utilisation de télévisieurs standards, on utilisera le bands UHF IV et V, de sorte que les fréquences intermédiaires seront de l'ordre de 600 MHz.
  • Dans le sens véhicule/sol les fréquences intermédiaires seront ; 572 MHz, 578,5 MHz, 585 MHz, 591,5 MHz et 598 MHz, la fréquence intermédiaire de 572 MHz étant celle de la voie vidéo.
  • Dans le sens sol/véhicule les fréquences intermédiaires seront : 617,5 MHz, 624 MHz, 630,5 MHz, 637 MHz et 643,5 MHz, la fréquence intermédiaire de 617,5 MHz étant celle de la voie vidéo. La fréquence F de la porteuse hyperfréquences est alors de 1846 MHz pour chaque sens de transmission, ce qui donne bien une fréquence centrale Fo de 2450,5 MHz.
  • Dans chaque sens de transmission les niveaux des signaux subissent des fluctuations importantes lors de leur transmission par le guide d'ondes et l'antenne. A la réception il est donc intéres-­sant de pouvoir contrôler le gain des récepteurs en fonction des niveaux reçus, et ce contrôle de gain sera d'autant meilleur que l'on aura affaire à un signal non modulé. A cet effet on utilise, dans chaque sens de transmission, la sous-porteuse du signal de sécurité de sorte qu'un circuit de contrôle automatique de gain délivre une tension porportionnelle au niveau de ladite sous-porteuse, le niveau de celle-ci ayant subit les mêmes fluctuations que les niveaux des autres sous-porteuses qui sont transmises dans le même canal.
  • L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation illustré par les figures annaexées dans lesquelles :
    • - la figure 1 est un schéma d'un ensemble émission/réception de l'invention, pour la station au sol,
    • - la figure 2 est un schéma d'un ensemble émission/réception de l'invention, pour un véhicule.
  • La figure 1 représente schématiquement un ensemble émetteur/récep­teur d'une station au sol, relié à un guide d'ondes 25 disposé le long d'une voie ferrée, 26 représentant une antenne d'un véhicule ferroviaire, ladite antenne se déplaçant le long du guide d'ondes.
  • Un circulateur 24 est relié au guide d'ondes 25 ; il est relié directement à un mélangeur d'émission MTX, et par un filtre 23 à un mélangeur de réception MRX ; les deux mélangeurs sont reliés à un coupleur 22 lui même relié à un générateur hyperfréquences 19 délivrant un signal de fréquence F = 1846 MHz. Le mélangeur d'émission MTX est relié à un coupleur d'émission 18 duquel il reçoit des signaux portés chacun par une sous-porteuse ; le mélangeur de réception MRX est relié à un coupleur de réception 27 auquel il délivre des signaux portés par des sous-porteuses du véhicule.
  • Le mélangeur d'émission MTX reçoit le signal de fréquence F du coupleur 22 et des signaux du coupleur d'émission 18, les fréquences des sous-porteuses de ces signaux étant inférieures à la fréquence F du signal hyperfréquences ; ces fréquences sont par exemple situées dans la bande V des fréquences UHF. Dans le mélangeur d'émission la fréquence de chaque signal délivré par le coupleur d'émission est additionnée à la fréquence F, et les signaux résultants sont délivrés au circulateur 24 qui les aiguille vers le guide d'ondes 25.
  • Dans le véhicule il y a également, comme cele sera précisé lors de la description de la figure 2, un générateur hyperfréquences qui délivre un signal de même fréquence F = 1846 MHz que celui de la station qu sol, et les fréquences des sous-porteuses des signaux à émettre sont inférieures à celles de la station au sol. La fréquence de chaque signal est de même additionnée à la fréquence F et les signaux résultants sont émit par l'antenne 26 et transmis par le guide d'ondes 25 au circulateur 24 de la station au sol, qui les aiguille vers le mélangeur de réception MRX. Le mélangeur de réception recevant le signal de fréquence F = 1846 MHz du cou­pleur 22 délivre au coupleur de réception 27, et par soustraction de la fréquence F des fréquence des signaux reçus, des signaux dont les fréquences sont celles des sous-porteuses utilisées dans le véhicule.
  • Dans la figure 1, un générateur de fréquences 1, qui est un oscillateur très stable, délivre un signal de fréquence fp = 6,5 MHz, dite fréquence pilote.
  • Cette fréquence pilote est distribuée par un coupleur 2 à des comparateurs de phase, 8, 9, 10, 11, 12 et 20 de tout type connu, et par exemple de type MC 14152 de la société MOTOROLA. Les comparateurs de phase 8 à 12 sont reliés en sortie à des circuits oscillateurs 3 à 7, respectivement, ces circuits oscillateurs ayant chacun une entrée de modulation et étant par exemple du type TDA 5660 de la société SIEMENS. Les fréquences de ces circuits oscillateurs sont, par exemple 617,5 MHz, 624 MHz, 630,5 MHz, 637 MHz, 643,5 MHz ; ces fréquences sont celles des sous-porteuses, et l'on notera que la sous-porteuse à 543,5 MHz qui correspond au signal de sécurité n'est pas modulée.
  • Les circuits oscillateurs 3 et 4 qui correspondent aux voies vidéo et son d'accompagnement reçoivent des signaux de modulation correspondant respectivement à l'image et au son ; le circuit oscil­lateur 5 qui est réservé au son multiplex est modulé par un multiplex dont les voies d'une trame sont affectées chacune à une voie sonore distincte, telle que par exemple une conversation téléphonique ou la transmission d'un programme sonore. Le circuit oscillateur 6 affecté à la transmission numérique est modulé par un multiplex d'informations codées en binaire.
  • Chaque circuit oscillateur 3 à 7 est relié en sortie au coupleur d'émission 18 d'une part, et au comparateur de phase qui lui est associé par l'intermédiaire d'un diviseur de fréquence 13 à 17 d'autre part.
  • Les diviseurs de fréquence 13 à 17 sont des diviseurs par 95, 96, 97, 98, 99, respectivement. On retrouve bien en sortie de chaque diviseur un signal à 6,5 MHz.
  • Le comparateur de phase 20 est relié en sortie au générateur hyperfréquences 19 lui même relié en sortie d'une part au coupleur 22 et d'autre part au comparateur de phase 20 par un diviseur de fré­quence 21 qui est un diviseur par 284 ; après division de la fré­quence F = 1846 MHz, on retrouve un signal à 6,5 MHz.
  • Le coupleur de réception 27 délivre en sortie les diverses sous-porteuses modulées des signaux émis par le véhicule, à des récepteurs 28, 29, 30, 31, 32. Les fréquences de ces sous-porteuses sont par exemple 572 MHz pour la voie vidéo, 578,5 MHz pour une voie de réserve, 585 MHz pour la voie son multiplex, 591,5 MHz pour la voie numérique et 598 MHz pour la voie signal de sécurité.
  • Le récepteur de sécurité 28 reçoit la sous-porteuse à 598 MHz du signal de sécurité et est relié en sortie d'une part à un filtre 33 et d'autre à un circuit de contrôle automatique de gain 34. Le filtre 33 est relié à un diviseur de fréquences 35 qui est un diviseur par 92 délivrant un signal de sécurité à 6,5 MHz à un circuit de contrôle 36. Le circuit de contrôle automatique de gain 34 est relié en sortie aux récepteurs 29, 30, 31, 32.
  • Le récepteur 29 est un récepteur de télévision classique qui reçoit un signal vidéo du coupleur de réception 27 sur la fréquence de 572 MHz.
  • On a supposé dans la figure 1 que le son d'accompagnement était transmis par le véhicule dans la voie son multiplex à 585 MHz, au lieu d'être transmis par une voie son d'accompagenment séparée. Le récepteur son multiplex 30 délivre un multiplex numérique à un démultiplexeur 38 qui délivre sur différentes liaisons les diffé­rentes voies sonores, sous forme binaire ; la liaison 39 correspond à la voie son d'accompagenment de la voie vidéo et est reliée à un décodeur 40 qui délivre en sortie au récepteur de télévision 29 le son d'accompagnement sous forme analogique.
  • Le récepteur numérique 31 délivre des informations sous forme binaire ; le récepteur 32 est un récepteur de réserve fonctionnant à 578,5 MHz puisque cette fréquence n'est pas utilisée par le véhicule pour le son d'accompagnement de la voie vidéo à 572 MHz.
  • La figure 2 représente schématiquement un ensemble émetteur/récep­teur d'un véhicule, ledit ensemble étant relié à l'antenne 26 se déplaçant le long du guide d'ondes 25. Comme dans l'ensemble émet­teur/récepteur de la station au sol on trouve, dans la figure 2, un circuit constitué par un circulateur 74, un filtre 73, un mélangeur de réception MRX1, un coupleur 72, un générateur hyperfréquences 69, un mélangeur d'émission MTX1, un coupleur de réception 75 et un coupleur d'émission 68.
  • Le générateur hyperfréquences délivre un signal de fréquence F = 1846 MHz cette fréquence étant la même que celle délivrée par le générateur hyperfréquences 19 de la station au sol. Le circula­teur 74 est relié d'une part au mélangeur d'emission MTX1 et d'autre part au mélangeur de réception MRX1 par le filtre 73 ; le générateur hyperfréquences 69 est relié en sortie au coupleur 72 lui-même relié en sortie d'une part au mélangeur d'émission MTX1 et d'autre part au mélangeur de réception MRX1 ; le coupleur d'émission 68 est relié en sortie au mélangeur d'emission MTX1, et le coupleur de réception 75 est relié en entrée au mélangeur de réception MRX1.
  • En réception le circulateur 74 aiguille les signaux reçus vers le mélangeur de réception MRX1 qui par soustraction de la fréquence F délivre au coupleur de réception 75 les sous-porteuses à 671,5 MHz, 624 MHz, 630,5 MHz, 637 MHz et 643,5 MHz, avec leur modulation, seule la sous-porteuse de sécurité à 643,5 MHz n'étant pas modulée comme indiqué lors de la description de la figure 1. Le coupleur de réception 75 est relié à un récepteur de sécurité 76 qui reçoit la sous-porteuse à 643,5 MHz, à un récepteur de télévi­sion 77 qui est un poste de télévision normal et reçoit les sous-­porteuses à 617,5 et 624 MHz correspondant à la voie vidéo et à la voie son d'accompagnement. à un récepteur son multiplex 78 qui délivre un multiplex numérique sur une liaison 86, et à un récepteur numérique 79 qui délvire sur une liaison 87 les information sous forme binaire.
  • Le récepteur de sécurité 76 est relié en sortie d'une part à un filtre 81 et d'autre part à un circuit de contrôle automatique de gain 80 lui même relié en sortie aux récepteurs 77, 78, 79. Le filtre 81 est relié à un diviseur de fréquences 82 qui est un diviseur par 92 et délivre un signal à 6,5 MHz à un comparateur de phase 83. Un oscillateur 85, très stable, du type VCXO, délivre un signal à 6,5 MHz, ce signal étant appliqué au comparateur de phase 83, relié en sortie à une entrée de commande de l'oscillateur 85 par l'intermédiaire d'un filtre 84. L'oscillateur 85 est donc asservi en phase et en fréquence à la fréquence pilote fp = 6,5 MHz de la station au sol.
  • L'oscillateur 85 est également relié en sortie à un coupleur 52 lui même relié en sortie à des comparateurs de phsae 58, 59, 60, 61, 62 et 70 du même type que ceux de la station au sol. Les compar­teurs de phase 58 à 62 sont reliés en sortie à des circuits oscilla­teurs 53, 54, 55, 56, 57, respectivement, ces circuits oscillateurs ayant chacun une entrée de modulation et étant du même type que les circuits oscillateurs de la station au sol, et correspondant chacun à une voie d'émission. Les fréquences des circuits oscillateurs 53 à 57 sont, par exemple, 572 MHz, 578,5 MHz, 591,5 MHz et 598 MHz ; ces fréquences sont celles des sous-porteuses et l'on notera que la sous-porteuse à 598 MHz qui correspond au signal de sécurité n'est pas modulée.
  • Le circuit oscillateur 53, de sous-porteuse à 572 MHz correspond à la voie vidéo ; comme indiqué précédemment le son d'accompagnement est transmis en même temps qui d'autres sons par le circuit oscilla­teur 55 de sous-porteuse à 585 MHz correspondant à la voie son multiplex. Le circuit oscillateur 54, de sous-porteuse à 578,5 MHz n'est donc pas utilisé pour le son d'accompagnement, et est en réserve, ou encore il peut ne pas exister. Le circuit oscilla­teur 56, de sous-porteuse à 591,5 MHz correspond à la voie numérique et est modulé par un multiplex d'informations codées en binaire. Le circuit oscillateur 57, de sous-porteuse à 598 MHz correspond à la voie signal de sécurité et n'est pas modulé.
  • Chaque circuit oscillateur 53 à 57 est relié en sortie au coupleur d'émission 68 d'une part, et au comparateur de phase qui lui est associé par l'intermédiaire d'un diviseur de fréquence 63 à 67, d'autre part. Les diviseurs de fréquence 63 à 67 sont des diviseurs par 88, 89, 90, 91, 92, respectivement. On retrouve bien en sortie de chaque diviseur un signal à 6,5 MHz.
  • Le comparateur de phase 70 est relié en sortie au générateur hyperfréquences 69 lui même relié en sortie d'une part au coupleur 72 et d'autre part au comparateur de phase 70 par un diviseur de fré­quences 71 qui est un diviseur par 284 ; après division de la fréquence F = 1846 MHz on retrouve un signal à 6,5 MHz.
  • Dans la description des figures 1 et 2, les circuits oscillateurs sont au nombre de cinq, mais bien évidemment ce nombre peut être différent en fonction de l'application, c'est-à-dire du type de mobile ; par exemple dans le cas de surveillance d'enceinte le chariot mobile peut comporter une ou plusieurs caméras de télévision, et éventuel­lement une voie numérique, un ou plusieurs microphones, mais ne comportera pas de poste de télévision ; la sous-porteuse de la voie de sécurité a toujours la fréquence la plus élevée de toutes les sous-porteuses. Bien entendu le nombre des récepteurs sera augmenté en conséquence, D même la fréquence F de la porteuse hyperfréquence peut être différente de 1846 MHz, tout en restant multiple de la fréquence pilote fp.

Claims (9)

1/ Système de transmission bidirectionnel d'informations entre une station de contrôle, au sol reliée à un guide d'ondes (25) et une station mobile d'un véhicule reliée à une antenna (26) se déplaçant le long du guide d'ondes, chaque station comportant un ensemble émetteur/récepteur, les stations émittant dans des bandes de fréquences différentes et la station au sol émettant dans la bande dont les fréquences sont les plus élevées, caractérisé par le fait que chaque ensemble émetteur/récepteur comporte un générateur pilote (1 ; 85) délivrant une fréquence pilote, un générator hyperfré­quences (19 ; 69) délivrant une porteuse de fréquence multiple de la fréquence pilote, un coupleur (22 ; 72) relié en entrée au générateur hyperfréquences et ayant une sortie reliée à un mélangeur d'émission (MTX ; MTX1) et une autre sortie reliée à un mélangeur de réception (MRX ; MRX1), des circuits émetteurs (3 à 7 ; 53 à 57) reliés chacun au générateur pilote et délivrant chacun une sous-­porteuse de fréquence multiple de la fréquence pilote, les sous-­porteuses ayant des fréquences différentes, régulièrement espacées, l'écart de fréquence entre deux sous-porteuses successives étant égal à la fréquence pilote et les fréquences des sous-porteuses étant inférieures à la fréquence de la porteuse, un coupleur d'émis­sion (18 ; 68) relié en entrée aux circuits émetteurs et en sortie au mélangeur d'émission (MTX : MTX1), un circulateur (24 ; 74) relié au guide d'ondes (25), au mélangeur d'émission et par un filtre (23) au mélangeur de réception, et un coupleur de réception (27 ; 75) relié en entré au mélangeur de réception et en sortie à des récepteurs (28 à 32 ; 76 à 79) sur lesquels il aiguille des sous-­porteuses qui'il reçoit du mélangeur de réception.
2/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les sous-porteuses, à l'exception d'une sont modulées chacune par un signal différent, à transmettre, la sous-porteuse non modulée constituant un signal de sécurité.
3/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fréquence pilote est égale à l'écart de fréquence en télévision entre une porteuse image et une porteuse son.
4/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque circuit émetteur est relié en entrée à un comparateur de phase (8 à 12 ; 58 à 62) ayant une entrée reliée au générateur pilote (1 ; 85) et une autre entrée reliée par un diviseur de fréquence (13 à 17 ; 63 à 67) en sortie du circuit émetteur.
5/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le générateur hyperfréquences (19 ; 69) est relié­en entrée à un comparateur de phase (20 ; 70) ayant une entrée reliée au générateur pilote (1 ; 85) et une autre entrée reliée par un diviseur fréquence (21 ; 71) en sortie du générateur hyperfré­quences.
6/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les porteuses des générateurs hyperfréquences des stations ont même fréquences.
7/ Système de transmission selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fréquences des sous-porteuses des stations sont situées dans une même bande de fréquences choisie parmi les bandes VHF bande III, CATV super bande, et UHF bandes IV et V.
8/ Système de tranmission selon le revendication 2, caractérisé par le fait que dans chaque station un récepteur (28 ; 76) reçoit la porteuse non modulée et est relié à un diviseur de fréquence (35 ; 82) qui délivre un signal de même fréquence que celui délivré par le générateur pilote, ledit diviseur de fréquence étant relié, dans la station au sol à un circuit de contrôle (36) et dans la station sur véhicule à une entrée d'un comparateur de phase (83) ayant une autre entrée reliée en sortie du générateur pilote (85) et une sortie reliée à une entrée de commande dudit générateur pilote.
9/ Système de transmission selon la revendications 2, caractérisé par le fait que dans chaque station un récepteur (28 ; 76) reçoit la porteuse non modulée et est relié en sortie à un circuit de commande automatique de gain (34 ; 80) lui même relié en sortie à une entrée de commande des autres récepteurs.
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