FR2502439A1 - Systeme de detection de tonalites - Google Patents

Abstract

DETECTEUR DE SIGNAL D'APPEL SEQUENTIEL A PLUSIEURS TONALITES DANS LEQUEL UN MICRO-ORDINATEUR EST UTILISE POUR DETECTER LES TONALITES D'UN SIGNAL RECU EN SIMULANT DE FACON NUMERIQUE LA REACTION DE CIRCUITS ACCORDES ANALOGIQUES. COMME LE MONTRE LA FIGURE 1, LE DETECTEUR COMPREND UN LIMITEUR 1 POUR PRODUIRE DES IMPULSIONS IL A PARTIR D'UN SIGNAL DE TONALITE IS, UN DIFFERENTIATEUR 2 POUR PRODUIRE DES IMPULSIONS D'INTERRUPTION ID ET UN MICRO-ORDINATEUR 3 QUI REAGIT AUX IMPULSIONS ID EN ACTIONNANT UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE VISUEL 7 ET UNE LAMPE D'APPEL 8 D'UN CIRCUIT DE SORTIE 4 LORSQU'IL DETECTE TOUTES LES TONALITES DU SIGNAL IS. LE MICRO-ORDINATEUR 3 EXECUTE UN ALGORITHME PAR LEQUEL IL MESURE LA PERIODE QUI S'ECOULE ENTRE DES IMPULSIONS D'INTERRUPTION SUCCESSIVES, DETERMINE LA FREQUENCE SONORE DE CETTE PERIODE, FAIT DEMARRER UN COMPTAGE QUI REPRESENTE LE TEMPS DE "MONTEE" D'UN CIRCUIT ACCORDE POUR CETTE FREQUENCE SONORE ET DETERMINE LE MOMENT OU LE COMPTAGE ATTEINT UN NOMBRE LIMITE QUI REPRESENTE L'ETAT RESONNANT DU CIRCUIT ACCORDE. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE RADIO MOBILE.

Description

"Système de détection de tonalités".

La présente invention concerne un système de détection de tonalités d'un type dans lequel les tonalités d'un signal électrique à plusieurs tonalités comprenant plusieurs salves de tonalités séquentielles peuvent être détectées successivement: le système n'assure l'identification du signal qu'il reçoit que

s'il est à même de détecter toutes ses tonalités.

Un système de détection de tonalités du type précité s'applique, par exemple, dans les postes mobiles d'une installation radio mobile pour détecter des signaux d'appel séquentiels à plusieurs tonalités qui sont utilisés pour adresser de manière particulière les postes mobiles. Ainsi, par exemple, dans une installation radio mobile comprenant un poste de commande fixe et plusieurs postes mobiles montés sur véhicules, à chaque poste mobile est attribué un numéro de plusieurs chiffres qui lui est particulier et un message de conversation ou de données à transmettre à un poste mobile particulier par le poste de commande est précédé d'un signal d'appel séquentiel à plusieurs tonalités dont les tonalités correspondent aux chiffres du numéro à plusieurs chiffres attribué à ce poste mobile. Le système de détection de tonalités prévu dans chaque poste mobile procède à l'identification lorsque le poste est appelé, par exemple par allumage d'une lampe d'appel. Les opérateurs radio chauffeurs dans les postes mobiles ne sont dès lors pas obligés d'écouter pour entendre leur signal d'appel individuel, ce qui

pourrait nuire à leur attention à la conduite.

Un système de détection de tonalités actuel-

lement connu du type précité comprend un circuit

accordé muni d'une bobine à prises. Des prises corres-

pondantes sur la bobine accordent le circuit accordé sur résonance à différentes fréquences sonores, un dispositif de commande étant prévu dans le système pour commander la commutation sur une prise requise. En fonctionnement, le système est commuté initialement sur la prise pour laquelle le circuit accordé est accordé sur la fréquence de la première tonalité d'un signal d'appel séquentiel à plusieurs tonalités que le système de détection de tonalités doit reconnaître. Lorsque, en réponse à un signal d'appel séquentiel à plusieurs tonalités reçu, la tension dans le circuit accordé

excède une tension de seuil, ce qui traduit la détec-

tion de la première tonalité, le dispositif de commande commute sur la prise pour laquelle le circuit accordé est accordé sur la fréquence de la deuxième tonalité du circuit d'appel séquentiel à plusieurs tonalités. Si la tension dans le circuit accordé excède maintenant à

nouveau la tension, de seuil, ce qui traduit la détec-

tion de la deuxième tonalité, le dispositif de commande commute sur la prise suivante, et ainsi, de suite. Si toutes les tonalités du signal d'appel à plusieurs tonalités sont détectées, le système de détection de tonalités fournit une identification ou reconnaissance du signal. Des circuits à temps dans le système

assurent la séparation entre les détections des tona-

lités successives du signal d'appel séquentiel à. plu-

sieurs tonalités.

Dans une variante de ce système de détection de tonalités connu actuellement, le circuit accordé est

accordépourêtrerésonnântâ des fréquences sonores diffé-

rentes par le dispositif de commande qui commute sur

des condensateurs différents au lieu de prises diffé-

rentes d'une bobine.

Le coût d'un tel système de détection de tonalités analogique peut être élevé en raison du nombre de composants discrets nécessaires pour sa

réalisation et, par conséquent, du nombre d'inter-

connexions soudées requises. Cette dernière exigence

peut, à son tour, contribuer à un manque de fiabilité.

De plus, un tel système de détection de tonalités analogique peut souffrir d'un vieillissement ce qui

exige qu'on le réaccorde périodiquement.

L'invention propose une réalisation numérique d'un système de détection de tonalités du type spécifié qui s'efforce d'éviter ou au moins d'atténuer les inconvénients précités que l'on rencontre dans une réalisation analogique. L'utilisation d'un microproces- seur ou, de préférence, d'un micro-ordinateur à un seul composant est envisagée pour une telle réalisation

numérique, les autres circuits étant réduits au mini-

mum. Ceci a l'avantage de réduire le nombre d'inter-

connexions requis, augmentant ainsi la fiabilité et diminuant les frais de construction par rapport à ceux de la réalisation analogique. De plus, une telle réalisation numérique du système de détection de

tonalités peut être facilement programmée pour iden-

tifier ou reconnaître sélectivement différents signaux d'appel séquentiels à plusieurs tonalités au lieu d'être "faite sur mesure" pour n'identifier qu'un

signal d'appel séquentiel à plusieurs tonalités parti-

culier, ce qui est le cas pour la réalisation analo-

gique. De plus, le microprocesseur ou le micro-ordina-

teur utilisé pour la réalisation numérique peut être utilisé, en outre, à une fin entièrement différente si sa capacité de travail est suffisante à cet effet. Par exemple, dans un récepteur d'un poste radio mobile qui comprend une imprimante, un micro-ordinateur utilisé

dans une réalisation numérique d'un système de détec-

tion de tonalités pourrait être utilisé en supplément pour démoduler un signal de données numériques reçu et pour commander les opérations de "colloque" avec

l'imprimante pour l'impression des données numériques.

Suivant l'invention, un système de détection de tonalités du type précité est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif réagissant à un signal à plusieurs tonalités pour produire une impulsion (qualifiée ci-après "d'impulsion d'interruption") pour chaque passage par zéro dans au moins un sens du signal à plusieurs tonalités, ainsi qu'un dispositif iol;iquc

pouvant être actionné de manière numérique et réagis-

sant aux impulsions d'interruption pour remplir les fonctions suivantes: (1) mesurer la période s'écoulant entre des impulsions d'interruption successives; (2) déterminer la fréquence sonore de cette période; (3) augmenter un comptage dans une mémoire

parniunes&re de mémoires qui correspondent respective-

ment à plusieurs circuits accordés, le comptage repré-

sentant la réaction de "montée" du circuit accordé en question; (4) déterminer le moment o un comptage

atteint un nombre limite qui représente l'état réson-

nant d'un des circuits accordés; (5) réduire tous les comptages d'une fraction de leur valeur pour représenter la réaction de

"descente" des circuits accordés.

Pour exécuter ces fonctions (1) à (5) et pour utiliser leur' résultat en vue d'identifier un signal à plusieurs tonalités, 'le dispositif logique pouvant être actionné par voie numérique est de préférence programmé pour exécuter l'algorithme suivant sous la commande de synchronisation d'un générateur d'impulsions d'horloge (a) compter le nombre d'impulsions d'horloge se présentant dans la période qui s'écoule entre chaque impulsion d'interruption et l'impulsion d'interruption précédente afin de produire un premier nombre qui soit représentatif de cette période mesurée; (b) comparer ce premier nombre avec des

nombres prédéterminés qui sont respectivement repré-

sentatifs des périodes de-toutes les fréquences sonores différentes possibles que le signal à plusieurs tonalités peut présenter en vue d'obtenir une dctection notionnelle de la fréquence sonore particulière à laquelle la période mesurée correspond;

(c) produire, pour chaque détection notion-

nelle d'une fréquence sonore, un comptage numérique débutant par un nombre choisi, puis accroître le comptage numérique en question d'un nombre donné chaque fois que la détection notionnelle de la fréquence sonore en question est obtenue;

(d) après avoir augmenté un comptage numé-

rique, le comparer à un nombre limite pour obtenir une détection confirmée de la fréquence sonore en question lorsque le comptage dépasse le nombre limite;' (e) diminuer d'une fraction de leurs valeurs respectives les comptages subsistant pour toutes les fréquences sonores après chaque comparaison d'un comptage quelconque et du nombre limite; (f) fournir l'identification d'un signal à plusieurs tonalités lorsqu'une détection confirmée de toutes les fréquences sonores de ce signal a été

obtenue de manière séquentielle.

Un affichage visuel et/ou audible de l'iden-

tification fournie par la fonction (f) peut être effec-

tué par un dispositif approprié réagissant au signal de sortie qui est produit par le' dispositif logique à fonctionnement numérique à la suite de cette identification. Les pas (a) à (e) de l'algorithme indiqués

plus haut ont pour effet de simuler de manière numé-

rique la réaction transitoire d'une série de circuits accordés à une fréquence sonore reçue. Au cours de cette simulation, les pas (a) et (b) détectent la fréquence sonore qui est reçue, le pas (c) simule la

montée de la tension dans le circuit accordé particu-

lier qui devrait être accordépour être résonnant à cette fréquence sonore, le pas (d) simule l'état résonnant de ce circuit accordé et le pas (e) simule la chute de tension dans ce circuit accordé. Le pas (e) simule, en outre, la chute de tension dans les circuits qui devraient être les circuits accordés pour toutes les autres fréquences sonores, à supposer que les pas (a) et (b) détectent (erronément) de façon notionnelle, mais non compatible, une ou plusieurs autres fréquences sonores par suite notamment de bruit avant que l'état résonnant simulé soit atteint pour la fréquence sonore correcte. Sans cette simulation supplémentaire par le pas (e), un compte numérique pourrait être accumulé progressivement par un état résonnant simulé erroné pour cette fréquence sonore ou pour plusieurs autres de

ces fréquences.

Suivant l'invention, le nombre choisi et le nombre donné spécifié dans le pas (c) pour amorcer et augmenter respectivement un comptage sont de préférence

choisis de la même valeur.

Ce nombre de même valeur est deprUéfrence en relationavecle nombrelimite utilisé dans le pas (d) et à la fraction utilisée dans le pas (e) d'une manière

telle que la montée et la descente du comptage numé-

rique tendent à être exponentielles.

Les divers nombres requis pour l'exécution de

l'algorithme mentionné plus haut peuvent être facile--

ment déterminés de manière empirique pour une gamme donnée de fréquences sonores et pour une fréquence d'impulsions d'horloge donnée également, un exemple

étant indiqué plus loin dans la présente description.

Pour bien comprendre l'invention, on se référera ci-après, à titre d'exemple, aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est un schéma synoptique d'un système de détection de tonalités conforme à l'invention; la Fig. 2 est un schéma synoptique d'un micro-ordinateur pouvant être utilisé dans le. système représenté sur la Fig. 1; la Fig. 3 est un organigramme selon lequel le micro-ordinateur devrait être programmé dans le système représenté à la Fig. 1, et

les Fig. 4, 5, 6 et 7 illustrent des diagram-

mes de forme d'onde explicatifs.

La forme d'exécution spécifique du système de détection de tonalités conforme à l'invention décrite ci-après avec référence aux dessins, est destinée à détecter des signaux d'appel séquentiels de cinq tonalités. L'émission de signaux d'appel séquentiels

est un moyen permettant d'adresser de manière parti-

culière jusqu'à 100.000 utilisateurs différents sur un seul canal radio pour un système radio mobile. Par exemple, dans le système EEA (Electronic Engineering Association), l'émission de signaux d'appel séquentiels à cinq tonalités comprend cinq signaux de tonalité

successifs de 40 ms, chaquetonalités'identifiantàl'unepar-

mi douze fréquences différentes représentant respective-

ment les chiffres 0 à 9, un appel de groupe G et une tonalité de répétition R qui assure que deux tonalités successives ne soient pas à la même fréquence. Les douze fréquences différentes réelles utilisées pour l'émission de signaux d'appel séquentiels à cinq tonalités du système EEA sont données dans le tableau I suivant.

TABLEAU I

Chiffre NI fréquence Fréquence (Hz) G Fi 1055

1 F2 1124

2 F3 1197

3 F4 1275

4 F5 1358

5 F6 1 4 46

> FA = 1500

6 F7 1540

7 F8 1640

8 F9 1747

9 F10 1860

0 Fil 1981

R F12 2110

Ainsi, par exemple, comme le montre la Fig. 4, le signal d'appel séquentiel à cinq tonalités 36550 est constitué de salves séquentielles de 40 ms présentant les fréquences sonores de 1275 Hz, 1540 Hz, 1446 Hz, 2110 Hz et 1981 Hz, tout le signal occupant ainsi 5 x 40 = 200 ms. Les spécifications du système EEA exigent que les fréquences sonores transmises

diffèrent de moins de 2% des fréquences spécifiées.

Comme le montrent les dessins, le système de

détection de tonalités représenté sur la Fig. 1 com-

prend un limiteur 1, un différentiateur 2, un micro-

ordinateur 3 et un circuit de sortie 14. Le limiteur 1 peut comprendre un amplificateur à haut gain qui peut être mis en oeuvre pour "équarrir" la forme d'onde sinusoïdale d'un signal d'entrée Is appliqué à une borne d'entrée 5 du système en vue de produire un signal calibré à ondes carrées Il. Le différentiateur 2 peut être constitué d'un simple montage RC, comme indiqué aux dessins, dans le cas o le micro-ordinateur 3 est à même de recevoir une impulsion d'interruption en réaction à chaque passage par zéro du signalcalibré Il dans un sens seulement, par exemple uniquement lors d'excursions négatives. Le différentiateur 2 produit un signal différencié Id qui est appliqué à une borne d'interruption 6 du micro-ordinateur 3, ce dernier réagissant à chaoue impulsion devenant négative (d'interruption) du signal Id pour faire démarrer un sousprogramme de détection de tonalités (décrit plus loin). Lorsque le microordinateur 3 a détecté un signal d'appel séquentiel de cinq tonalités, il applique des signaux de sortie Io au circuit de sortie 4. Le microordinateur 3 peut avoir un sous-programme de sortie tel que lorsqu'un nombre de cinq chiffres quelconque est détecté, il fournisse des signaux de sortie Io appropriés pour provoquer l'affichage du nombre -sur un dispositif d'affichage visuel 7 (par

exemple un dispositif d'affichage à diodes électrolumi-

nescentes dans le circuit de sortie a. De plus, le sous-programme de sortie du micro-ordinateur peut être conçu pour produire un autre signal de sortie Io en vue d'allumer une lampe d'appel 8 dans le circuit de sortie 4 lorsque le nombre de cinq chiffres détecté identifie de manière particulière, par exemple, un poste radio mobile dans lequel le système de détection de tonalités

est prévu.

Des formes d'onde idéalisées pour les signaux Is, Il et Id sont illustrées sur la Fig. 5. A titre de variante possible du système représenté sur la Fig. 1, le différentiateur 2 peut comprendre un circuit logique pour inverser l'impulsion devenant positive du signal Id de telle sorte que cette impulsion serve d'impulsion

d'interruption ainsi que l'impulsion devenant négative.

Un micro-ordinateur à 8 bits à un seul composant qui convient comme microordinateur 3 dans le

système représenté sur la Fig..1 est le micro-ordina-

teur 8048 vendu par Intel. Un schéma synoptique de ce micro-ordinateur 8048 est représenté sur la Fig. 2, ses particularités principales comprenant une unité de traitement centrale à 8 bits (CPU) 9, une mémoire de programme (PRO MEM) 10 ayant une capacité de 1024 mots de 8 bits, une mémoire de données (DAT MEM) 11 ayant une capacité de 64 mots de 8 bits, une minuterie d'intervalle/compteur d'évènements de 8 bits (TIM) 12, un circuit d'oscillateur et d'horloge (CLK) 13, et des circuits d'entrée/sortie (I/0) 14. Tous les éléments 9, , 11, 12 et 14 sont interconnectés par un bus à deux voies 15. L'unité de traitement centrale 9 comprend des circuits logiques arithmétiques, un accumulateur, un

registre d'instructions et décodeur, et divers indi-

cateurs. Elle peut accepter des instructions de la

mémoire de programme 10 pour manipuler son accumu-

lateur, la mémoire de données 11, la minuterie d'intervalle/compteur d'évènements 12 et le circuit d'entrée/sortie 14. Sous la commande des circuits logiques arithmétiques, l'accumulateur peut exécuter, entre autres, les fonctions suivantes, à savoir addition/soustraction (avec ou sans report); "ET"; "OU"; "OU EXCLUSIF"; incrémentation/décrémentation et complément de bit. Huit registres de données sont disponibles dans la mémoire de données 11 et l'unité de traitement centrale 9 peut fournir des instructions pour incrémenter ou décrémenter l'un quelconque de ces registres. D'autres instructions fournies par l'unité de traitement centrale 9 se rapportent au branchement conditionnel et non conditionnel, aux sous-programmes, à la commande des indicateurs, aux déplacements des données, à la commande d'entrée/sortie, à la commande

de minuterie/compteur et à la commande des interrup-

tions. Un jeu d'instructions complet est disponible avec le microordinateur. Ces instructions peuvent être facilement utilisées par un spécialiste dans le domaine de la programmation du micro-ordinateur pour remplir les fonctions indiquées dans l'organigramme de la

Fig. 3 en vue de mettre l'invention en oeuvre.

Avant d'examiner, comme indiqué dans l'orga-

nigramme de la Fig. 3, le fonctionnement du micro-ordi-

nateur 3 dans le système de la Fig. 1, on traitera

certains aspects régissant la préparation de l'algo-

rithme que l'organigramme représente. Comme mentionné plus haut dans laprsente descriptio4 certaines fonctions exécutées par le micro-ordinateur sont destinées à

simuler la réaction d'un circuit accordé à une fré-

quence sonore qui est la fréquence de résonance du

circuit accordé. Dans cette simulation, il est avan-

tageux de ne considérer qu'une réaction approximative

du circuit accordé à sa fréquence de résonance.

D'une manière plus spécifique, si l'on suppose que la réaction de fréquence de douze circuits

accordés dont les fréquences de résonance sont respec-

tivement les douze fréquences sonores Fl à F12 dans le tableau I, la réaction en fréquence de ces douze circuits accordés peut être telle que représentée sur 1 1 la Fig. 6 qui illustre la réaction de fréquence sur un graphique donnant la grandeur absolue du courant /i/ en regard de la fréquence angulaire X, o Xo = 21F1, w2 = 2lrF2, *'>12 = 27TF12. Pour chaque circuit accordé, le courant qui le traverse est à une valeur maximum /im/ à la fréquence de résonance (ci.) du circuit accordé et tombe nettement dans une bande de fréquence

étroite de part et d'autre de la fréquence de réso-

nance. Pour simuler ces réactions de fréquence avec

précision dans le micro-ordinateur, un temps de trai-

tement et un espace de stockage importants sont néces-

saires, ce qui est peu souhaitable. La réaction appro-

ximative des circuits accordés qui est effectivement utilisée est représentée sur la Fig. 7 qui montre que la réaction de chaque circuit accordé est supposée être la valeur maximum /im/ sur toute la bande de fréquence étroite en question. Cette approximation implique un stockage et un traitement beaucoup moins importants parce que seules les limites de la bande passante

doivent être identifiées.

Une autre approximation qui simplifie encore le traitement consiste à faire l'hypothèse que la réponse transitoire de chaque circuit accordé est la même, indépendamment de sa fréquence de résonance réelle. La réaction transitoire qui a été choisie pour la forme d'exécution décrite est une fréquence de résonance située approximativement au milieu de la gamme de fréquences couverte par les douze fréquences, c'est-à-dire une fréquence FA de 1500 Hz (voir

tableau I).

Les fonctions qui simulent la réaction d'un circuit accordé peuvent être résumées de la manière suivante. (1) Mesurer la période entre des impulsions

d'interruption successives.

(2) Déterminer la fréquence sonore de cette période. (3) Faire démarrer un comptage numérique qui représente la réaction de "montée" d'un circuit accordé

pour cette fréquence sonore.

(4) Déterminer le moment o le comptage numérique atteint un nombre limite qui représente

l'état résonnant du circuit accordé.

Dans l'algorithme représenté par l'organi-

gramme de la Fig. 3, on exécute la fonction (1) en comptant le nombre d'impulsions d'horloge qui se présentent dans une période entre des impulsions d'interruption successives. -Etant donné que, pour une fréquence sonore quelconque, cette période (et donc le nombre d'impulsions d'horloge comptées) peut varier d'un cycle à un autre en raison de la présence de bruit, le nombre d'impulsions d'horloge comptées moyen pris surlesndernières périodes est pris pour-déterminer

la période. n est avantageusement égal à 8.

On exécute la fonction (2) en comparant le nombre d'impulsions moyen qui définit une période à une

série de numéros de "tonalité" stockés qui corres-

pondent respectivement aux fréquences sonores. Etant donné l'approximation qui a été faite selon la Fig. 7, deux numéros de tonalité adjacents quelconques forment entre eux une bande étroite de numéros et, dans des conditions idéales, le nombre moyen d'impulsions d'horloge pour une fréquence sonore correspond au numéro central dans la bande de numéros étroite en question. De cette façon, chaque fréquence sonore reçoit, en fait, une limite de bande passante et est détectée chaque fois que le nombre d'impulsions d'horloge pour cette fréquence sonore tombe dans la

bande étroite de numéros en question.

On exécute la fonction (3) en attribuant une mémoire à une fréquence sonore détectée et en ajoutant un nombre fixe à cette mémoire chaque fois que la

fréquence sonore est détectée.

On exécute la fonction (4) simplement en comparant le nombre présent dans la mémoire au nombre limite. Cette fonction signifie que la détection d'une

fréquence sonore est confirmée.

On exécute la fonction (5) pour toutes les mémoires qui ont été attribuées à des fréquences sonores. Cette fonction assure que le contenu d'une mémoire, dans le cas de la détection d'une fréquence sonore valable, augmente progressivement vers le nombre limite, en dépit des réductions fractionnelles, tandis que le contenu d'une mémoire qui a été attribué à une fréquence sonore détectée de "manière parasite" diminue progressivement par réductions fractionnelles parce que la fonction (3) ne se présente que peu souvent pour la fréquence sonore détectée de manière parasite. Sans cette diminution progressive, le contenu d'une mémoire attribué à une fréquence sonore détectée de "manière parasite" atteindrait finalement le nombre limite pour provoquer la détection confirmée de cette fréquence sonore. Le tableau II suivant indique les périodes pour les douze fréquences de tonalité F1 à F12, les nombres d'impulsions d'horloge correspondants pour chaque période, les numéros de "tonalité" stockés dans les mémoires de "tonalité" TBO à TB12 et les mémoires temporaires B1 à B12 pour les fréquences sonores F1 à F12. Les chiffres donnés dans le tableau II concernent une cadence d'horloge de 7, 5025 ps, un incrément de +17 pour la fonction (3), un nombrelliitede 216pourlafonction (4) et une réduction fractionnelle

fixe de 1/16 pour la fonction (5).

Chiffre NO fréquence Fréquence (Hz)

TABLEAU II

Mémoires Période tempo- (ps) raires. Impulsions d'horloge (TA) "Tonalité" n0 "Mémoires" de tonalité

126 130

119 _- 12 3

il i _________ 115

11;1 11

_ _ _ _ 108

"

98 102

98ali

92 -

87 0

81 __ 84

76 _ 79

72 _ _ 74

6 7 - -70

67 0

63 __65

63 D-61

6 1 G R F 1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F1 1 F12 1 446 17 47 B12 B1 1 B10O B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 947,9 889,7 835,4

784, 3

736,4

691, 6

649,4 609,8

572, 4

37, 6

504,8 473,9 T B12 T B11 TB10 T B9 TB8 TB7 TB6 T B5 T TB4 T B3 TB2 TBi T BO U1 O r U4 ta t- On se référera maintenant à l'organigramme

représenté sur la Fig. 3 selon lequel le micro-ordina-

teur 3 de la Fig. 1 doit être programmé pour exécuter l'invention. Les divers pavés d'instruction et de décision de cet organigramme ont la signification suivante. S1- R: Ramener le micro-ordinateur à l'état initial en prévision de la détection d'un appel

séquentiel à 5 tonalités.

S2- TN = 0: Mettre une minuterie de période à zéro.

S3- W: Attendre une impulsion d'interruption.

S4- D.INT: Détecter l'apparition d'une impulsion d'interruption. S5-TN = TN+i: Enregistrer l'instant auquel

l'impulsion d'interruption a été détectée.

S6-LT = TNH - TN: Déterminer et enregistrer le temps At qui s'est écoulé entre W et D.INT (pas

S3 et S4).

S7- TN = TN+1: Mettre TN à l'instant TN+1 et

revenir à W (pas S3).

S8- 8LT/8 = TA: Déterminer la période moyenne TA des huit dernières périodes T. [Les huit pas de programme S1 à S8 mentionnés plus haut mesurent la période qui s'écoule entre des impulsions d'interruption successives - c'est-à-dire

qu'elles exécutent la fonction (1)].

S9- TA <TBO?: La période moyenne TA est-elle infé-

rieure au numéro de "tonalité" F12 minimum (61) dans la mémoire de "tonalité" TBo? S10- N = 1: Si TA > TBO, TBO est amené à TBN,

o N = 1, 2,... 12.

Sll- TA< TBN?: La période moyenne TA est-elle infé-

rieure au numéro de tonalité F12 maximum (65) dans la mémoire de tonalité TBl?

S12- N = N + 1: Si TA} TB1, TB1 est avancé à TB2.

S13- N = 12: Les pas S11 et S12 sont répétés ensuite, selon ce qui est nécessaire, jusqu'à ce- que la période moyenne TA soit inférieure à un numéro particulier parmi les numéros de tonalité maximum dans les mémoires TB2

à TB12.

[Les cinq pas de programme S9 à S13 qui précèdent déterminent la fréquence sonore qui présente la période mesurée dans les pas S1 à S8 - c'est-à-dire

qu'ils exécutent la fonction (2)].

S14- + 17--vBN: Lorsque TA < TBN dans le pas Sll, l'incrément 17 est ajouté à la mémoire temporaire BN particulière (N = 1, 2,... 12) qui est associée de manière particulière à la

fréquence sonore FN en question.

[Ce pas de programme S14 exécute la fonction (5)]. S15- BN > 216?: La mémoire temporaire particulière BN à laquelle l'incrément 17 vient d'être ajouté est vérifiée pour déterminer si le comptage numérique total qui y est stocké

est supérieur au nombre limite 216.

[Ce pas de programme S15 exécute la fonction (4)]. S16- +1/16: Lorsque TA < TBO dans le pas S9, ou que N = 12 dans le pas S13, ou que BN = 216 dans le pas S15, le comptage numérique dans toutes les mémoires BN est réduit de 1/16 et on revient au pas S3(W) pour

attendre l'interruption suivante. [Ce pas de programme S16 exécute la fonction (5)]. S17- DIGN = 0?: Lorsque

BN > 216 dans le pas S15, on décide si le pas (15) se rapporte ou non au premier chiffre reçu d'un signal d'appel

séquentiel de 5 tonalités.

S18- BN- >LASTN: Si le pas S17 décide que le premier chiffre reçu doit être considéré, le numéro BN de la mémoire temporaire destiné à la fréquence sonore qui représente le premier chiffr(digit)reçu est enregistré dans un registre appelé LASTN et un "sous-programme d'enregistrement" comprenant les pas S19 à.

S22 suivants est amorcé.

S19- BN--4DIGN: Ce pas enregistre le numéro de la

mémoire temporaire BN pour le premier chif-

fre reçu dans la première position d'une

mémoire DIGN à cinq chiffres.

S20- +1 --DIGN: Ce pas fait progresser la mémoire numérique DIGN d'une position en prévision de l'enregistrement du numéro de la mémoire

temporaire pour le chiffre reçu suivant.

S21- CLR BN: Ce pas efface le comptage > 216 de la mémoire temporaire BN pour le premier chiffre reçu. S22- DIGN = 5?: Ce pas décide si la mémoire numérique DIGN a ou non progressé vers la position 5,

c'est-à-dire si elle contient les cinq numé-

ros de mémoire temporaire BN pour les cinq chiffres reçus qui y sont stockés. Etant donné qu'actuellement seul lepemierchiffereçu est considéré, on revient au pas S3(W) pour

attendre l'interruption suivante.

S23- TN: Si le pas S17 décide qu'un chiffre reçu n'est pas le premier, ce pas en cours fournit le compte total de la minuterie de période

car elle a été réglée dans le pas S2.

S24- TN > 80 ms?: Ce pas détermine si 80 ms se sont ou non écoulées depuis la réception de la

dernière impulsion d'interruption.

S25- 1ST NGP: Si TN > 80 ms dans le pas S24, ce pas en cours suppose que le premier chiffre d'un nouveau groupe de cinq chiffres est en

cours de réception, le chiffre reçu précédem-

ment étant dû, par exemple, à du bruit ou

à de la conversation.

S26- SET DIGN = 0: Ce pas met la mémoire numérique DIGN à zéro en prévision de la réception d'un nouveau premier chiffre et on revient au

pas S18.

S27- N = LASTN?: Si TN % 80 ms dans le pas S24, ce pas en cours détermine si le numéro BN de la mémoire temporaire pour le chiffre reçu qui est en cours de traitement est ou non le

même que le numéro BN de la mémoire tempo-

raire enregistré précédemment dans le - registre LASTN. Si ce pas en cours S27 décide que les deux derniers numéros successifs. BN de mémoire temporaire ne sont pas les mêmes, on passe au pas S19 pour

* entamer le "sous-programme d'enregistrement".

S28- F Si le pas S27 décide que les deux numéros de mémoire temporaire successifs BN sont les mêmes, ceci signifie une détection erronée qui est probablement une seconde détection

du même chiffre.

S29- CLR BN: Ce pas efface le compte numérique> 216 de la mémoire temporaire BN pour le chiffre détecté erronément et on revrient au pas S3

pour attendre l'interruption suivante.

S30- 5TC DET: Lorsque DIGN = 5 dans le pas S22, ce pas en cours signifie qu'un signal d'appel

séquentiel de cinq tonalités a été détecté.

S31- OP RT: Ce pas est un "sous-programme de sortie"

destiné à fournir, à partir du micro-ordina-

teur1 au circuit de sortie du système de détection de tonalitésles signaux de sortie

appropriés pour exciter les divers dispo-

sitifs de visualisation.

R E VEN DI C A T IO N S

1.- Système de détection de tonalités dans lequel les tonalités d'un signal électrique à plusieurs tonalités comprenant plusieurs salves de tonalités séquentielles peuvent être détectées successivement,

caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif réagis-

sant à un signal à plusieurs tonalités pour produire une impulsion d'interruption pour chaque passage par zéro dans au moins un sens du signal à plusieurs tonalités, ainsi qu'un dispositif logique pouvant être actionné de manière numérique et réagissant aux impulsions d'interruption pour remplir les fonctions suivantes: (1) mesurer la période s'écoulant entre des impulsions d'interruption successives; (2) déterminer la fréquence sonore de cette période; (3) augmenter un comptage dans une mémoire

pormiune série de mémoires qui correspondent respective-

ment à plusieurs circuits accordés, le comptage repré-

sentant la réaction de "montée" du circuit accordé en question; (4) déterminer le moment o un comptage

atteint un nombre limite qui représente l'état réson-

nant d'un des circuits accordés; (5) réduire tous les comptages d'une fraction de leur valeur pour représenter la réaction de

"descente" des circuits accordés.

2.- Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour exécuter les fonctions (1) à (5) et pour utiliser leur résultat en vue d'identifier un signal à plusieurs tonalités, le dispositif logique pouvant être actionné par voie numérique est programmé pour exécuter l'algorithme suivant sous la commande de synchronisation d'un générateur d'impulsions d'horloge (a) compter le nombre d'impulsions d'horloge se présentant dans la période qui s'écoule entre chaque impulsion d'interruption et l'impulsion d'interruption précédente afin de produire un premier nombre qui soit représentatif de cette période mesurée; (b) comparer ce premier nombre avec des

nombres prédéterminés qui sont respectivement repré-

sentatifs des périodes de toutes les fréquences sonores

différentes possibles que le signal à plusieurs tona-

lités peut présenter en vue d'obtenir une détection notionnelle de la fréquence sonore particulière à laquelle la période mesurée correspond;

(c) produire pour chaque détection notion-

nelle d'une fréquence sonore, un comptage numérique débutant par un nombre choisi puis accroître le comptage numérique en question d'un nombre donné chaque fois que la détection notionnelle de la fréquence sonore en question est obtenue;

(d) après.avoir augmenté un comptage numé-

rique, le comparer à un nombre limite pour obtenir une

détection confirmée de la fréquence sonore en question.

lorsque le comptage dépasse le nombre limite; (e) diminuer d'une fraction de leurs valeurs respectives les comptages subsistant pour toutes les fréquences sonores, après chaque comparaison d'un comptage quelconque et du nombre limite; (f) fournir l'identification d'un signal à plusieurs tonalités lorsqu'une détection confirmée de toutes les fréquences sonores de ce signal a été

obtenue de manière séquentielle.

3.- Système suivant la revendication 1,

caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'affi-

chage visuel et/ou audible réagissant aux signaux de sortie qui sont produits par le dispositif logique pouvant être actionné de manière numérique, à la suite

de l'identification assurée par la fonction (f).

4.- Système suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le nombre choisi et le nombre donné spécifiés dans la fonction (c) pour amorcer un

comptage et pour assurer son accroissement sont respec-

tivement choisis de la même valeur.

5.- Système suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le nombre choisi de même valeur est de préférenceenrelationavecle nombre limite utilisé dans la fonction (d) et à la fraction fixe utilisée dans la fonction (e) d'une manière telle que la montée et la descente du comptage tendent à être exponentielles. 6.- Système suivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la

réaction de chaque circuit accordé simulé est supposée avoir une valeur maximum sur une bande de fréquence' complète centrée sur la fréquence de résonance du

circuit accordé.

7.- Système suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la réponse transitoire de chaque circuit accordé simulé est supposée être la même,

quelle que soit sa fréquence de résonance réelle.