FR2477345A1 - Montage pour la regeneration d'un signal numerique - Google Patents
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Abstract
MONTAGE DE CALAGE ET DE SUPPRESSION POUR SIGNAUX NUMERIQUES, EN CODE BIPHASE OU DM PAR EXEMPLE. LES AMPLITUDES SUPERIEURE ET INFERIEURE DU SIGNAL SONT CALEES A DEUX POTENTIELS DE CALAGE (U2, U3) SYMETRIQUES PAR RAPPORT A UN POTENTIEL DE REFERENCE. LE CALAGE S'EFFECTUE A L'AIDE D'INTERRUPTEURS ELECTRONIQUES 7, 8, COMMANDES PAR LES IMPULSIONS DE CALAGE (P1, P2). CES DERNIERES SONT DERIVEES DU SIGNAL NUMERIQUE ET ONT DE PREFERENCE UNE MEME DUREE. LE MONTAGE EST CONSTITUE PAR EXEMPLE DE FACON QUE LES POTENTIELS DE CALAGE (U2, U3) S'ADAPTENT CONSTAMMENT A L'AMPLITUDE MOYENNE DU SIGNAL.
Description
La présente invention concerne un montage pour la régénération d'un signal
utile, contenant une information dans ses passages par
zéro et transmis par un premier condensateur à l'entrée d'un détec-
teur de passage par zéro, qui permet d'appliquer le signal utile à un premier potentiel affecté aux composantes positives du signal ou
à un second potentiel affecté aux composantes négatives du signal.
Un signal numérique subit généralement des distorsions pendant sa transmission sur une voie (telle que disque magnétique, bande magnétique ou ligne). Il est donc nécessaire de régénérer le signal
avant son traitement. Dans le cas de signaux numériques, il est géné-
ralement essentiel de reconstituer aussi précisément que possible les
passages par zéro du signal original émis.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le signal utile est appliqué aux potentiels (potentiels de calage U2, U3) par un interrupteur (7, 11) commandé par des impulsions de calage (Pi, P2); et les impulsions de calage (Pl, P2) sont dérivées du signal
utile (S0), et chaque interrupteur (7, 11) est commuté à l'état pas-
sant, pendant le temps d'apparition de la polarité du signal utile (S0) qui lui est affectée, pour une durée (T2) déterminée par la durée
des impulsions de calage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux
compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple
de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure I représente le schéma d'un montage pour la régénération d'un signal numérique selon l'invention; la figure 2 représente un exemple de diagramme des temps en divers points du montage selon figure 1; et
la figure 3 représente un autre exemple de montage selon l'invention.
La figure 1 représente un montage pour la régénération d'un signal numérique, du type représenté par exemple à la première ligne de la figure 2 (signal SO). Le signal entrant SO est porté à un potentiel Ul de tension continue quelconque et présente une valeur de crête moyenne u. Les perturbations du signal sont essentiellement à basse
fréquence dans l'exemple représenté. Elles peuvent résulter d'er-
reurs de fréquence, d'une induction ou de conditions irrégulières de lecture d'une bande ou d'un disque. Le montage est constitué à
l'aide d'un comparateur 6, servant de détecteur de passage par zéro.
Une résistance 2 et un condensateur 3 en série transmettent le signal d'entrée SQ d'une borne d'entrée 1 à l'entrée supérieure du comparateur. En courant continu, l'entrée supérieure du comparateur 6 est reliée à la masse par une résistance 4. La-résistance des entrées du comparateur est nettement supérieure à la valeur de la résistance 4. Un interrupteur 7 ou 11 peut, par l'intermédiaire d'une
ligne 15, appliquer un potentiel de calage U3 ou U2 à l'entrée supé-
rieure du comparateur 6. Les potentiels de calage U3 et U2 sont fixés par la tension de charge des condensateurs 8 et 12. La borne de ces derniers, opposée aux interrupteurs 7 et 11, est reliée à un
potentiel fixe, à la masse par exemple.
La seconde entrée inférieure du comparateur, constituant dans ce cas l'entrée de comparaison, est reliée par deux résistances égales
16 et 17 aux potentiels de calage U3 et U2. Le potentiel de comparai-
son, c'est-à-dire le seuil du comparateur, est ainsi toujours fixé à la v7aleur moyenne des deux potentiels de calage U3 et U2. Ces deux
potentiels de calage s'adaptent constamment, de la façon décrite ci-
après, aux deux valeurs d'amplitude du signal appliqué à l'entrée supérieure du comparateur. Le seuil du comparateur est ainsi maintenu à la valeur moyenne des deux amplitudes du signal, indépendamment dans
une large mesure d'une composante de tension continue du signal ori-
ginal. Les interrupteurs électroniques 7 et Il sont commandés comme suit
par des impulsions.
A partir du signal de sortie du comparateur 6, c'est-à-dire du signal de sortie inversé 52 dans l'exemple représenté, deux bascules monostables 9 et 13 dérivent des impulsions de commande Pl et P2. Les bascules 9 et 13 sont commandées de façon que chaque flanc croissant du signal S2 produise une impulsion Pl et chaque flanc décroissant
une impulsion P2. Les deux bascules 9 et 13 sont en outre verrouil-
lées mutuellement de façon à interdire l'apparition simultanée des deux impulsions Pl et P2. Le montage est constitué de façon que les impulsions Pi ferment l'interrupteur correspondant 7 pendant les alternances négatives du signal Si à l'entrée du comparateur 6, et les impulsions P2 ferment l'interrupteur Il pendant les alternances positives. La tension du signal SI à l'entrée du comparateur 6 et les potentiels de calage U3 et U2 s'influencent mutuellement pendant le
temps o- l'interrupteur 7 ou Il considéré se trouve à l'état pas-
sant, Les capacités adoptées pour les condensateurs 8 et 12 sont toutefois si grandes par rapport à celle du condensateur 3 que le
niveau du signal SI à l'instant du calage (fermeture de l'interrup-
teur considéré) est essentiellement déterminé par le potentiel de
calage appliqué. Les potentiels de calage s'adaptent toutefois len-
tement aux amplitudes moyennes du signal SI, sur plusieurs impulsions du signal d'entrée. Inversement, les phénomènes de calage déplacent toutefois les amplitudes du signal SI vers le potentiel de calage considéré. Tout passage par zéro du signal ainsi symétrisé par rapport au seuil du comparateur produit une discontinuité du niveau du signal binaire S2 à la sortie du comparateur 6. La seconde ligne de la figure 2 représente le signal Si calé à l'entrée du comparateur et la
troisième ligne le signal de sortie binaire S2 du comparateur 6.
Le temps TI est la distance minimale entre deux discontinuités
du niveau du signal. Les deux dernières lignes de la figure 2 repré-
sentent les séquences d'impulsions de calage Pi et P2 correspondant à l'exemple de mignal considéré. T2 est la durée des impulsions Pi et P2. T3 tient compte d'un retard susceptible d'être produit par bascules 9 et 13 ou par un élément de retard additionnel (10 sur la
figure 1), inséré sur le trajet du signal entre la sortie du compara-
teur 6 et les entrées des bascules 9 et 13. Le retard T3 permet de déterminer le temps s'écoulant après un passage par zéro du signal SI jusqu'à la commande de l'interrupteur de calage 7 ou 11 considéré dans l'état passant. Lors du dimensionnement des temps Tl, T2 et T3, il convient de tenir compte de ce que la somme de T2 et T3 ne doit
pas dépasser la valeur de TI.
Lors du dimensionnement du montage, il convient le cas échéant de tenir compte d'une résistance des interrupteurs 7 et 11 à l'état passant. Les valeurs des résistances 2 et 4, ainsi que de la durée T2 des impulsions de calage Pl et P2 doivent être optimisées pour les
conditions de perturbation du signal à régénérer.
Le montage décrit assume également une fonction de suppression par l'interaction des interrupteurs 7, 11 et de la résistance 2. Le bruit et d'autres perturbations haute fréquence superposées au signal sont supprimés pendant les temps de calage. Le signal représenté à
la figure 2 est un signal modulé en espacement ou en code Miller.
Ce signal peut avoir une composante maximale en tension continue
égale à 1/3 de l'amplitude.
Le montage selon figure 3 est également utilisable pour le code biphase, qui ne contient aucune composante en tension continue. Les
deux entrées du comparateur sont reliées dans ce cas, par des résis-
tances 4, 5 égales par exemple, au même potentiel de référence, la masse par exemple. Le potentiel de référence du comparateur étant porté à une valeur fixe, un "diagramme visuel" permet de contrôler
l'action du montage de calage selon l'invention.
On sait qu'un diagramme visuel permet d'apprécier la qualité d'un signal numérique. Le balayage horizontal d'un oscilloscope est déclenché par une fréquence système, obtenue à partir du signal, et
l'amplitude du signal à contrôler est représentée verticalement.
Lorsque le signal contient un code de transmission, dans lequel les
discontinuités de niveau ne sont admissibles que suivant un quadiil-
lage fixe, ce dernier est identifiable par l'accumulation de passages par zéro à ces endroits. Les points du quadrillage sont séparés par
des zones sombres, délimitées par les alternances positives et néga-
tives du signal. Les zones sombres sont d'autant plus grandes que
l'amplitude des alternances est plus stable. En représentant'succes-
sivement le signal SQ et le signal Si sur un tel diagramme, pour une comparaison, on voit que par suite de sés zones sombres beaucoup plus grandes, le signal SI est nettement plus favorable pour une
interprétation correcte du signal.
Dans le cas du montage selon figure 1, le diagramme visuel du signal Si ne fournit pas nécessairement un renseignement précis sur les perturbations possibles lors de l'interprétation. Dans le cas de variations de la composante en tension continue du signal original, il faudrait en effet tenir compte de ce que la position du seuil
du comparateur varie également, d'une façon favorable pour l'inter-
prétation. Le dimensionnement des composants du montage selon figure 1 ou 3 peut par exemple être le suivant. Résistance 2 270 Résistances 4, 5 1 KQ Résistances 16, 17 2,2 kQ Condensateur 3 3,3 nF Condensateur 8 0,1 IiF Condensateur 12 0,1 pF Durée d'impulsion T2 400 ns
Retard T3 90 ns.
Un intervalle minimal Tl = 580 ns des discontinuités de niveau du
signal utile est adopté pour ce dimensionnement.
Le circuit intégré "liA 760" est utilisable pour le comparateur 6, le circuit intégré 74C221 pour les bascules monostables et le
circuit intégré 4066 pour les interrupteurs 7 et 11.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir
du cadre de l'invention.
Claims (14)
1. Montage pour la régénération d'un signal utile (S0) contenant
une information dans ses passages par zéro et transmis par un pre-
mier condensateur (3) à l'entrée d'un détecteur de passage par zéro <6), qui permet d'appliquer le signal utile (Si) à un premier poten- tiel affecté aux composantes positives du signal ou à un second potentiel affecté aux composantes négatives du signal, ledit montage
étant caractérisé en ce que le signal utile est appliqué aux poten-
tiels (potentiels de calage U2, U3) par un interrupteur (7, 11) commandé par des impulsions de calage (Pi, P2); et les impulsions de calage (Pi, P2) sont dérivées du signal utile (SQ) et chaque interrupteur (7, 11) est commuté à l'état passant, pendant le temps
d'apparition de la polarité du signal utile (S0) qui lui est affec-
tée, pour une durée (T2) déterminée par la durée des impulsions de
calage.
2. Montage selon revendication 1, caractérisé par une durée égale
des impulsions de calage (Pl, P2).
3. Montage selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce
qu'un second condensateur (8), affecté à une polarité (-) du signal utile (SO), et un troisième condensateur (12), affecté à l'autre polarité (+), sont prévus; et les interrupteurs (7, 11) permettent
de connecter les tensions (U3, U2) du second et du troisième con-
densateur (8, 12) au trajet du signal utile (S1), sous forme de
potentiels de calage.
4. Montage selon revendication 3, caractérisé en ce que les valeurs adoptées pour le second (8) et le troisième (12) condensateur sont nettement supérieurs à celle du premier condensateur (3) inséré
sur le trajet du signal.
5. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caracté-
risé en ce que le signal utile (SO) est appliqué au montage du pre-
mier condensateur <3) et d'une résistance (4) en série par rapport au potentiel de référence; et le détecteur de passage par zéro (6) est relié au point de connexion entre le premier condensateur (3) et la résistance (4), et les potentiels de calage (U2, U3) sont
connectables à ce point.
6. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 5, carac-
térisé en ce que le détecteur de passage par zéro est constitué par un comparateur (6), auquel la valeur moyenne des deux potentiels
de calage (U2, U3) est appliquée sous forme de tension de référence.
7. Montage selon revendication 6, caractérisé en ce que les valeurs du second et du troisième condensateur (8, 12) sont égales; et la valeur moyenne des deux potentiels de calage (U2, U3) est
formée par deux résistances égales (16, 17), branchées en série.
8. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 7, caracté-
risé en ce que le détecteur de passage par zéro (6) est constitué par un comparateur, auquel le potentiel de référence est appliqué
sous forme de tension de référence.
9. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 8, caracté-
risé par deux bascules monostables (9, 13) pour la production des impulsions de calage (Pi, P2), la première bascule étant déclenchée par les flancs croissants du signal utile et la seconde par les
flancs décroissants dudit signal.
10. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 9, caracté-
risé par le verrouillage mutuel des bascules (9, 13) produisant les impulsions de calage (Pl, P2), de façon à interdire à tout moment
l'apparition simultanée des deux impulsions de calage (Pi, P2).
11. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 10, caracté-
risé en ce que les impulsions de calage (Pi, P2) sont dérivées du
signal de sortie du détecteur de passage par zéro (6).
12. Montage selon revendication 8, caractérisé par l'insertion d'un élément de retard (10) entre la sortie du détecteur de passage par
zéro (6) et les entrées des bascules (9, 13).
13. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 12, caracté-
risé en ce que la durée des impulsions de calage (T2) est dimensionnée de façon que la somme du retard (T3) et de la durée des impulsions de calage (T2) soit inférieure à la durée (TI) de la plus courte
alternance apparaissant dans le signal utile. -
14. Montage selon une quelconque des revendications 1 à 13, caracté-
risé en ce que le signal utile est appliqué au circuit de calage par une résistance (2), de façon à produire au moins une suppression
partielle des signaux parasites pendant le temps de calage.
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19803007502 DE3007502A1 (de) | 1980-02-28 | 1980-02-28 | Schaltung zur aufbereitung eines digital-signales |
Publications (2)
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