FR2503496A1 - Circuit detecteur de bruit et recepteur de signal pour un recepteur a modulation de frequence - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES RECEPTEURS DE SIGNAUX MODULES EN FREQUENCE. UN CIRCUIT DETECTEUR DE BRUIT ET RECEPTEUR DE SIGNAL POUR UN SYSTEME A MODULATION DE FREQUENCE COMPREND NOTAMMENT UN PREMIER CIRCUIT A BOUCLE DE VERROUILLAGE DE PHASE 300 QUI REAGIT AU SIGNAL RECU EN PRODUISANT UN SIGNAL REPRESENTATIF DU NIVEAU DE BRUIT ETEN EFFECTUANT UNE PREMIERE ETAPE DE DEMODULATION DU SIGNAL RECU. UN COMPARATEUR RAPIDE 330 DE LA BOUCLE DE VERROUILLAGE DE PHASE PRODUIT UN SIGNAL DEPHASE DE 90 QUI EST PRATIQUEMENT EN PHASE AVEC LE SIGNAL D'ENTREE, CE QUI AMELIORE LES POSSIBILITES DE DETECTION DE BRUIT DU CIRCUIT A BOUCLE DE VERROUILLAGE DE PHASE. APPLICATION AUX POSTES TELEPHONIQUES DU TYPE "MAINS LIBRES".

Description

i3 496 La présente invention concerne les récepteurs

à modulation de fréquence, et elle porte plus particulié-

rement sur un circuit détecteur de bruit et récepteur de

signal destiné à 4tre utilisé dans de tels récepteurs.

Il est souvent souhaitable de disposer d'une

indication du bruit contenu dans un signal reçu par un sys-

tème de transmission particulier. Dans certaines formes de systèmes de transmission, le support de transmission change

si rapidement et sur une plage de variation tel2ement éten-

1C due qu'une indication instantanée constante du niveau de bruit est nécessaire au bon fonctionnement du système. De tels systèmes comprennent les systèmes dé transmission aux fréquences des ondes lumineuses, en particulier lorsque

l'émetteur et le récepteur peuvent être déplacés mutuelle-

ment. Lorsqu'on utilise de tels systèmes pour la transmis-

sion de signaux de parole, on a trouvé qu'il était souhai-

table d'établir un circuit de silencieux qui réagit à un

niveau de bruit indésirable en attenuant fortement le si-

gnal de parole.

Dans un système de poste téléphonique de type "mains libres", dans lequel on envisage que l'émetteur soit portable et que l'utilisateur l'emporte avec lui lorsqu'il se déplace dans la pièce, le chemin de transmission varie considérablement au cours de l'utilisation normale. De plus, si on utilise des fréquences de transmission dans la gamme

des fréquences des ondes lumineuses, pour améliorer la con-

fidentialité d'un tel système, la longueur du chemin de la

liaison de transmission varie effectivement de façon consi-

dérable. Dans de tels systèmes, il est essentiel de procé-

der de façon instantanée et continue à la détection du

bruit et à l'atténuation.

Des techniques destinées à élaborer un signal

indiquant le niveau de bruit d'un signal reçu sont envisa-

gées de façon générale dans l'ouvrage de F.M. Gardner in-

titulé "Phaselock Techniques". En pratique, le brevet US 4 228 320 indique qu'un circuit à boucle de verrouillage de phase comprenant une porte OU-EXCLUSIF fournit un tel signal indicateur dans le récepteur du système de poste

téléphonique mains libres décrit dans ce brevet.

On a cependant découvert un problème dans l'ap-

plication des enseignements du brevet précité. Les deux

circuits diviseurs par deux, employés pour fournir un si-

gnal en phase de la même fréquence pour comparaison avec le signal reçu, introduisent un retard indésirable. En fonctionnement classique, le signal de sortie généré par

un oscillateur commandé par tension de la boucle de verrouil-

lage de phase présente un déphasage avant de 900 par rapport au signal reçu. Bien que les deux circuits diviseurs par deux fournissent la relation désirée de concordance de phase avec le signal reçu, ils introduisent en fait un retard dans le signal généré localement qui se présente lui-même comme une source de bruit indésirable. Par conséquent, la

boucle de verrouillage de phase du brevet précité est inca-

pable de détecter des niveaux suffisamment bas du bruit du

signal reçu.

De plus, dans la mise en oeuvre du système de pos-

te téléphonique mains libres du brevet précité, on a reconnu la nécessité d'offrir des possibilités de transmission de parole ou de données, utilisées en alternance. L'émetteur

portable décrit dans le brevet précité n'offre aucune pos-

sibilité de demander à distance la tonalité d'invitation à numéroter ou de composer le numéro d'appel d'un autre poste téléphonique. En supposant que le récepteur puisse comporter un terminal d'ordinateur à écran cathodique, l'émetteur du brevet précité n'offre pas la possibilité de manipuler des

caractères sur l'écran d'affichage du tube cathodique.

les problèmes indiqués ci-dessus et des problèmes

liés de l'art antérieur sont résolus conformément à l'inven-

tion, grâce à un circuit détecteur de bruit et récepteur

de signal destiné à 9tre utilisé dans un récepteur à modu-

lation de fréquence, et ce circuit comprend un circuit à boucle de verrouillage de phase qui réagit à un signal reçu en fournissant un premier signal de sortie représentatif du rapport porteuse/bruit du signal reçu, et en fournissant un second signal de sortie qui représente un signal reçu démodulé.

2 3 496

Les Principes de l'invention permettent la récep-

tion d'un signal de données sur le mCme support de trans-

mission que le signal de parole transmis, le signal de don-

nées ayant la rossibilité d'actionnrmer à distance un termi-

nal d'ordinateur à écran cathodiqueo Conforném-rnt à ces principes, le circuit à boucle de verrouillage de phase qui fournit un sigral d'indicateur représentatif du niveau de bruit du signEal reçu, fournit également un signal de données numérique démcdulé une fois. On dispose donc de deux modes

de fonctionrnement, un mode de par(le et un mode de données.

Conformément à un mode de réalisation de l'inrven-

tion, le signal reçu peut comprendre un signal modulé par saut de fréquence, et le circuit à boucle de verrouillage

de phase peut comprendre un condensateur de fixation de cons-

tante de temps, avec un amplificateur comparateur branché au bornes du condensateur de fixation de constante de temps pour donner le signai généré de façon locale et déphasé de 900o. De cette manière, le retard associé au signal généré de façon locale est notablement réduit. Il en résulte que la qualité de détection du bruit de la boucle à verrouillage de phase de l'invention est améliorée et cette boucle détecte

des niveaux de bruit plus faitbes dans le signal reçu.

On suppose que le signal de données numérique est un signal qui a tout d'abord été modulé au-dessus du signal de parole, puis sommé avec le signal de parole. Le signal combiné est ensuite modulé en fréquence avec une fréquence porteuse particulière. On utilise donc deux boucles de

verrouillage de phase supplémentaires. On utilise une secon-

de bcucle de verrouillage de phase pour extraire le signal

de parole du signal reçu. Une troisième boucle de verrouil-

lage de phase extrait le signal de données numérique du signal de sortie démodulé une fois de la première boucle

de verrouillage de phase.

La demande de brevet US 251 258 déposée le 6 avril 1981 décrit un émetteur qu'on peut utiliser avec l'invention pour émsttre en altern;(n;e un signal de parole et un signal de données modulé au-dessus du sigr.nai de parole, au. mncyen

d'un support de transmission consistant en lumière infrarou-

ge, en modulation de fréquence.

Une fcis que le signal indicateur de niv-eau de bruit est obtenu à la sortie du Premier circuit à boucle de verrouillage de phase de l'invention, il peut être utilisé soit dans le mode de fcnctionnement de parole soit

dans le mode de fonctionnement de données pour faire fonc-

tionner des circuits de blocage lui réagissent à des ni-

veaux particuliers du bruit reçu. Sous la dépendance des

niveau.. sélectionnés du bruit reçu, les circuits de bloca-

ge atténuent fortement. ou bloquent respectivement les si-

gnaux de parole ou de données.

On sait que différentes sortes de bruit reçu af-

fectent la réception d'un signal de parole différemment de

la réception d'un signal de données. Par exemple, on déter-

mine subjectivement l'influence du bruit sur un signal de parole par une évaluation qualitative faite sur un groupe

d'auditeurs, tandis qu'on détermine statistiquement l'in-

fluence du bruit sur un signal de données, par le nombre

d'erreurs dans le signal de données numérique reçu. Ainsi,.

conformémernt à l'invention, le niveau de bruit particulier choisi pour actionner le circuit de blocage de la parole peut ne pas 9tre identique au niveau choisi pour actionner

le circuit de blocage des données.

Si on utilise l'invention dans un système de pos-

te téléphonique mains libres, le signEal de sortie d'indica-

teur de niveau de bruit de la première boucle à verrouil-

lage de phase fait fonctionner un haut-parleur pour fournir à son utilisateur un retour audible du bruit, indépendamment

du mode de fonctionnement.

3C0 L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui va suiv.re de modes de réalisation et en

se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma développé et un schéma synoptique général d'un mode de réalisation d'un système de poste téléphonique sans cordon comprenant un détecteur de bruit et récepteur de signal conforme à l'invention, ce détecteur de bruit et récepteur de signal comportant trois

circuits à boucle de verrouillage de phase.

La figure 2 est un schéma détaillé d'un mode de réalisation du circuit à boucle de verrouillage de phase

de la figure 1 qui est destiné à extraire un signal de pa-

role du sigrnai reçuo La figure 3 est un schéma détaill1 d'un mode de réalisation du circuit à bcucle de verrouillage de phase à fonctions combinées de la figure 1, destiné à fournir un signal indicateur de niveau de bruit et un signal de

données numérique démodulé une fcis.

La figure 4 est un schéma détaillé d'un mode de réalisation d'un circuit à boucle de verrouillage de phase de la figure 1 qui est destiné à extraire le signal de données numérique du signal de sortie démodulé une fois du

circuit à boucle de verrouillage de phase à fonctions com-

binées.

La figure 5 est une représentation graphique de signaux caractéristiques qu'on trouve à divers points dans le circuit à boucle de verrouillage de phase à fcnctions

combinées de la figure 3.

On va maintenant considérer plus particulièrement la figure 1 qui représente un schéma synoptique général et un schéma développé d'un mode de réalisation d'un système de poste téléphonique sans cordon qui comprend le détecteur de bruit et récepteur de signal de l'invention. Le système de poste téléphonique sans cordon comprend également un

émetteur portable 1 destiné à appliquer à un récepteur op-

tique 110 une onde lumineuse modulée en fréquence, 10'i. Le récepteur optique fournit par le conducteur de sortie 116

le signai porteur modulé en fréquence qui est reçu.

L'émetteur portable 1 comporte des moyens d'en -

trée de données consistant en un clavier déporté la, ainsi que des moyens d'entrée de parole déportés, consistant en un microphone lb. Bien que l'émetteur représenté applique

à un récepteur optique 110 un signal de sortie 101 consis-

tant en ondes lumineuses qui est modu-lé en fréquence, on

peut utiliser d'autres formes de support de transmission.

De tels supports qui sont connus dans la technique compren-

nent les ondes radioélectriques et les ondes ultrasonores,

cutre les ondes lumineuses qui Sont utlisées dans l'ap-

plication représentée.

On suppose en outre que l'ésetteur 1 est du type

qui module tout d'abord le signal de sortie de données nu-

mérique provenant du clavier lb au-dessus du signal d'en- trée de parole prcvenart du microphone lb. Le signal de données modulé une fois est ensuite sommé avec le signal de parole et modulé en fréquence pour la transmission sur

le support désiré, qu'il s'agisse d'ondes lumineuses, ra-

dioélectriques ou ultrasonores.

La demande de brevet US 251 258, déposée le 6 avril 1981, décrit un émetteur destiné à fournir un signal

sous forme d'ondes lumineuses infrarouges, modulé en fré-

quence, qui met en oeuvre les hypothèses mentionnées pré-

cédemment. Conformément à cette demande de brevet, le si-

gnal de données numérique qui provient du clavier la est modulé par saut de fréquence à des niveaux de fréquence qui se trouvent juste au-dessus d'une bande vocale de 0-3 kHz, soit par exemple à 5 et 6,25 kHz. Cette pratique consistant à moduler les données au-dessus de la parole peut également 9tre miseeen oeuvre par d'autres moyens connus pour moduler

les données, sans limiter les principes de l'invention.

Le choix du récepteur 110 dépend du choix du sup-

port de transmission 101. On suppose que le récepteur opti-

que 110 représenté comprend un système de lentilles 111 qui peut comporter un filtre optique, pour focaliser les ondes lumineuses reçues 101 sur un circuit transducteur optique 112 qui peut ttre une diode PIN ou un autre dispositif photodétecteur et transducteur connu. Si une conversion

tension-courant est nécessaire, le signal de sortie élec-

trique du circuit transducteur optique 112 est transmis à un filtre passebande 114 par un circuit convertisseur de courant. Le filtre passe-bande est sélectionné de façon à transmettre une bande de fréquence sélectionnée autour d'

une fréquence porteuse particulière.

Dans un mode de réalisation particulier, la fré-

quence porteuse est de 120 kHz et la fréquence des ondes lumineuses est choisie dans la région infrarouge. Le choix u3496 d'une fréquence porteuse à 120 k:--z permet un fonctionnement

bidirectionnel si on le désire, et assure une certaine im-

munité contre les perturbations par le bruit des sources de lumière fluorescentes. On choisit une largeur de barde de 50 kHz de façon à obtenir une fidélité de signal satis- faisante tout en minimisant la consommation d'énergie de

l'émetteur portable 1.

Après passage dans le filtre passe-barde 114, le signal reçu passe par un circuit limiteur 115. Le signal

limité est ensuite appliqué à un circuit à boucle de ver-

rouillage de phase démodulateur de parole, 200, et à un

circuit à boucle de verrouillage de phase à fonctions com-

binées, 300, par l'intermédiaire de conducteurs de sortie

116 et de condensateurs de couplage respectifs C1 et 06.

Le circuit à bcucle de verrouillage de phase démodulateur

de parole 200 extrait le signal de parole du signal d'en-

trée reçu. Le signal de sortie de parole est appliqué par le conducteur de sortie 117 au circuit de désaccentuation

et au circuit de blocage 120. Le signal de parole dé-

saccentué est dirigé par le conducteur de sortie 118 vers

un central téléphonique et un abonné au téléphone demandé.

Conformément aux principes bien connus, les cir-

cuits à boucle de verrouillage de phase 200 et 300 suivent la fréquence de leurs signaux d'entrée appliqués avec un couplage en alternatif, et ils procurent un certain degré de réduction du bruit. La poursuite active qu'effectuent les boucles de verrouillage de phase et les propriétés de limitation de bande de leurs filtres de boucle associés se combinent pour procurer la caractéristique de réduction

du bruit.

En m4me temps que le signal d'entrée reçu est transmis par des condensateurs de couplage auxcircuits à

bcucle de verrocuillage de phase 200 et 300, il est appli-

qué directement à une borne d'entrée d'un circuit OU-

EXCLUSIF 340 du circuit à boucle de verrouillage de phase 300 En sortie du circuit OU-EXCLUSIF 340, on obtient un signal représentatif du niveau de bruit du signal d'entrée reçuo Dans le circuit à bcicle de verrouillage ae phase

300, il est nécessaire d'élaborer un signal exempt de re-

tard, pour la comparaison avec le signal d'entrée reçu à l'entrée du circuit OU-EXCLUSIF 340. On utilise dans ce but un circuit amplificateur et cormparateur rapide 330. Ce

dernier connecte la boucle de verrouillage de phase du cir-

cuit à boucle de verrouillage de phase à fonctions combinées,

300, à l'autre borne d'entrée du circuit OU-EXCLUSIF 340.

La fonction d'indication de bruit du circuit à boucle de

verrouillage de phase à fonctions combinées, 300, sera dé-

crite de façon plus détaillée en relation avec l'examen

ultérieur des figures 3 et 5.

Le circuit à boucle de verrouillage de phase à

fonctions combinées 300 accomplit également la première éta-

pe de démodulation du signal de données numérique. le signal

de sortie démodulé une fois est appliqué au circuit de blo-

cage 121 par l'intermédiaire du conducteur de sortie 119.

Le signal de sortie démodulé une fois est alors transmis par le condensateur de couplage C14 au circuit à boucle de

verrouillage de phase démodulateur de données, 400.

Le circuit à boucle de verrouillage de phase dé-

modulateur de données 400 accomplit l'étape finale de la

démodulation du signal de données numérique. Le type par-

ticulier de la boucle de verrouillage de phase choisie pour

le démodulateux de données dépend de la technique de modu-

lation de données choisie pour la première étape de modula-

tion de données qui est accomplie par l'émetteur 1. Le mode

de réalisation particulier sélectionné pour la description

ultérieure de la figure 4 suppose une technique de modula-

tion de données par saut de fréquence, mais on peut em-

ployer d'autres techniques connues de modulation de données,

comme la modulation par saut de phase.

Le signal de données numérique est dirigé par le conducteur de sortie 133 vers le système de traitement 420, qui peut commander l'accomplissement d'une fonction particulière, par le conducteur de sortie 134, conformément aux données reçues. Par exemple, l'utilisateur de l'émetteur portable 1 peut appuyer sur une touche du clavier la pour demander à un central téléphonique l'envoi d'une tonalité d'invitation à numéroter. Dans ces conditions, un ordre émis par le conducteur de sortie 134 déclenche le retour d'une tonalité d'invitation à numéroter, par le conducteur 136, pour faire fonctionner le haut-parleur 320.

En retournant à la description relative au signal

indicateur présent en sortie du circuit OU-EXCLUSIF 340,

on note que le signal indicateur passe par le circuit in-

tégrateur 360, dans le mode de réalisation représenté, de façon à établir un second signal indicateur représentatif

du niveau de bruit du signal d'entrée reçu. Le signal d'en-

trée non intégré et le signal de sortie intégré du circuit intégrateur 360 seront envisagés plus particulièrement au

cours de l'examen ultérieur des figures 3 et 5. Il est ce-

pendant important de souligner à ce point que les deux signaux sont représentatifs du niveau de bruit et qu'un choix approprié de circuits de blocage 120 et 121 sensibles

à un signal d'entrée non intégré ferait disparaître la né-

cessité du circuit intégrateur 360.

Dans le mode de réalisation représenté, les cir-

cuits de blocage 120 et 121 fonctionnent sous la dépendance d'un signal intégré sur les conducteurs respectifs 131a et 131b. On peut donc choisir les circuits de blocage de façon

qu'ils réagissent soit à un signal intégré, soit à un si-

gnal non intégré. Cependant, des circuits de blocage sépa-

rés sont nécessaires pour la parole et les données, du fait que les niveaux de bruit indiqués auxquels les circuits de

blocage réagissent doivent 4tre différents.

Les circuits de blocage remplissent la fonction qui consiste à atténuer fortement ou à bloquer les niveaux de sortie respectifs de la parole et des données, lorsqu'un niveau de bruit indésirable particulier est atteint. On

sait que de telles fonctions sont souhaitables, en particu-

lier pour l'utilisation d'un émetteur portable 1. Un uti-

lisateur peut utiliser un chemin de transmission faisant intervenir de la lumière réfléchie, ou il peut interrompre

accidentellement le chemin lumineux d'une manière quelcon-

que, augmentant ainsi fortement le niveau de bruit. Dans 1 0 ces conditions, aucun signal de données ou de parcle ne doit pouvoir être interprété de façon erronée ou 9tre entendu ccmme du bruit, respectivement0 Cependant, on sait également que le niveau de bruit qu'on considère comme indésirable pour l'oreille humaine peut être déterminé subjectivement, tandis que le

niveau de bruit qui détruit la qualité d'un signal de don-

nées peut 9tre déterminé objectivement. Les deux niveaux

sont probablement différents dans une application particu-

lière, d'o la nécessité d'employer deux circuit de bloca-

ge quiréagissent à deux niveaux de bruit différents.

De façon similaire, on ne doit pas déduire de la figure 1 que les circuit de blocage 120 et 121 doivent être placés respectivement dans les chemins de sortie 117 et 119. Ils peuvent par exemple être placés n'importe o dans les chemins de parole ou de données, comme dans les chemins 118, 133 ou 134. Ils peuvent atténuer les niveaux de parole et de données pour interrompre la transmission

d'un signal ou de l'autre, ou bien ils peuvent couper l'ali-

mentation de n'importe quels éléments nécessitant une ali-

mentation dans les chemins de parole ou de données.

Le signal indicateur non intégré qui est appliqué

à l'intégrateur 360 est appliqué simultanément par le fil-

tre passe-bas 370 à l'amplificateur 395 et au haut-parleur 320. Si le niveau de bruit est excessivement élevé, il est

utile de fournir une indication audible du bruit à l'utili-

sateur de l'émetteur 1. De cette manière, l'utilisateur est incité à réorienter l'émetteur 1 ou à s'approcher davantage

du récepteur 110.

On va maintenant considérer la figure 2 qui re-

présente un schéma détaillé d'un mode de réalisation du circuit à boucle de verrouillage de phase de la figure 1, destiné à extraire un signal de parole du signal reçu. Le circuit à boucle de verrouillage de phase 200 peut par exemple comprendre une puce de circuit intégré 200a, du type Western Electric Company 502 EP, ayant des bornes d'entrée 1-16 qui sont désignées par commodité par les

références 201-216. Un potentiel continu négatif est ap-

u3496 pliqué sur la borne 203, un potentiel positif est appliqué

sur la borne 21, et la borne 211 est connectée à la masse.

Le signal d'entrée reçu est appliqué par la bor-

ne 210 au circuit comparateur de phase 221, poor comparer les relations de phase du signal d'entrée et d'un signal

de réaction qui est appliqué par le condensateur de coupla-

ge C3 aux bornes 211 et 212, référencées à la masse. Les résistances Rl et R4 remplissent la fonction consistant à

référencer à la masse les bornes considérées.

Le filtre de boucle 230 est connecté par la bor-

ne 209 à la sortie du comparateur de phase 221. Le filtre

de boucle 230 doit être spécialement sélectionné conformé-

ment à la fonction de démodulation de parole qu'accomplit

le circuit comparateur de phase 221. Dans le mode de réa-

lisation représenté, la fréquence naturelle de la boucle et sa largeur de bande sont approximativement égales à 6,8 kHz. Dans le mode de réalisation représenté, on peut employer un filtre avance-retard de phase du second ordre

pour le filtre de boucle 230.

Après Ctre passé par le circuit amplificateur et multiplicateur 222 qui accomplit une fonction de séparation, le signal de sortie de parole démodulé est appliqué sur la

borne de sortie 208. Le signal de sortie de parole est ap-

pliqué simultanément à l'entrée du filtre passe-bas 250 et

à la borne d'entrée 205 de l'amplificateur 223.

La résistance de détermination du gain R6 est choisie conformément au gain désiré pour l'amplificateur

223 et elle est connectée aux bornes de sortie 206 et 207.

Le choix de la résistance de gain R6 et des caractéristi-

ques du filtre de boucle 230 détermine le gain du circuit à boucle de verrouillage de phase démodulateur de parole, 200. Une tension de référence est appliquée à la borne 204 de l'amplificateur 223 et cette tension est établie à

* une valeur fixe par le circuit diviseur de tension 240.

Le signal de sortie de l'amplificateur 223 est appliqué à l'entrée du circuit oscillateur commandé par tension 224. La résistance R10 et le condensateur C4, qui déterminent la fréquence, fixent à 120 kHz, c'est-àdire à la fréquence porteuse sélectionnée, le signal de sortie de l'oscillateur commandé par tension 224. Le signal de sortie de porteuse est renvoyé par le circuit amplificateur

de sortie 225, de type TTL, comme décrit précédemment.

On va maintenant considérer la figure 3 qui re- présente un schéma détaillé d'un mode de réalisation du

circuit à boucle de verrouillage de phase à fonctions com-

binées de la figure 1. Le circuit à boucle de verrouillage de phase à fonctions combinées fournit trois signaux de sortie: un signal de sortie de données démodulé une fois

sur le conducteur 119, un signal indicateur sur le conduc-

teur 131, qui est représentatif du niveau de bruit du si-

gnal reçu, et un signal de bruit sur le conducteur 132, qui fournit un retour audible à l'utilisateur du système,

dans le cas d'un chemin de transmission bruyant.

Dans le mode de réalisation représenté, le cir-

cuit à boucle de verrouillage de phase 300a représente une puce de circuit intégré du type Western Electric 502 EP, mais on peut cependant employer d'autres circuits à boucle de verrouillage de phase connus. Son fonctionnement est identique à celui de la boucle de verrouillage de phase de démodulateur de parole, 200. A l'exception du choix des valeurs des composants pour le filtre de boucle 350 et la résistance de détermination du gain R17, les valeurs des résistances et des condensateurs qui constituent la boucle de réaction et les valeurs de la résistance de détermination de fréquence et du condensateur de fixation de constante

de temps peuvent 9tre identiques.

Le filtre de boucle 350 est au contraire nota-

blement différent du filtre de boucle 230. On choisit la largeur de bande du circuit à boucle de verrouillage de

phase 300 de façon qu'elle soit supérieure à celle du fil-

tre de boucle 230 du circuit à boucle de verrouillage de phase 200. Dans le mode de réalisation particulier qui est représenté, la largeur de bande est quatre fois supérieure,

ce qui correspond à 27 kHz. L'une des raisons de l'utilisa-

tion d'une largeur de bande supérieure est que ceci donne

une meilleure indication du bruit. La largeur de bande su-

u3496 1 3 périeure admet davantage de bruit mais, en combinaison

avec les caractéristiques de poursuite décrites précédem-

ment d'une boucle de verrouillage de phase, elle accomplit une réduction globale du bruit. De plus, du fait que les données en modulation par saut de fréquence sont modulées au-dessus de la parole à des fréquences alternées de 5 et 6,25 kHz, la largeur de bande supérieure admet aisément

le signal d'entrée en modulation par saut de fréquence.

Les caractéristiques du filtre passe-bas 380 permettent la transmission du signal de sortie modulé par saut de fréquence. Le filtre élimine également l'ondulation

à la fréquence porteuse et tout harmonique de la porteuse.

La résistance de détermination du gain R17 pour l'amplifi- cateur 323 est choisie de façon à fournir un signal modulé

par saut de fréquence d'un niveau suffisant sur le conduc-

teur de sortie 119.

La caractéristique d'indication de bruit de l'in-

vention fait intervenir le condensateur de détermination de fréquence ou de fixation de constante de temps, C10, le circuit amplificateur comparateur rapide 330 et le circuit

OU-EXCLUSiF 340. Sous l'action du signal de sortie indica-

teur du circuit OU-EXCLUSIF 340, le filtre passe-bas 370 et le circuit intégrateur 360 fournissent respectivement

un signal proportionnel au bruit pour le retour vers l'uti-

lisateur par le haut-parleur, et un signal intégré pour

faire fonctionner les circuits de blocage 120 et 121.

Dans le fonctionnement classique d'une boucle

de verrouillage de phase, le signal de sortie de l'oscil-

lateur commandé par tension 324 est en avance de 900 par rapport au signal d'entrée sur le conducteur 116, et à la m9me fréquence. Pour obtenir un signal en phase avec le signal d'entrée, on doit retarderde 900 la phase du signal de sortie de l'oscillateur commandé par tension 324, avant

que ce signal soit appliqué sur une entrée du circuit OU-

EXCLUSIF 340. On effectue le déphasage par l'utilisation du circuit comparateur rapide 330. Dans l'application

particulière qui est représentée, on emploie pour le com-

parateur 330 un amplificateur du type National Semiconductor

LM319.

On va maintenant considérer Za figure 5 sur laquelle on voit des signaux caractéristiques apparaissant en divers points du circuit à boucle de verrouillage de phase 3Q0. Le signal 501 représente le signal d'entrée de porteuse non modulée à 120 kHz, sur le conducteur 116. Le signal 502 représente le signal de sortie de l'oscillateur commandé par tension 324, en avance de 900 par rapport au

signal 501, mesuré en sortie de l'amplificateur TTL 325.

Le signal 503 représente le signal de sortie du comparateur de phase 321 qui compare les relations de phase des signaux

501 et 502. Le signal 503 a l'allure d'un signal carré lis-

sé, au double de la fréquence porteuse. Après passage dans le filtre passe-bas 250, le signal de sortie du comparateur de phase 503 devient un signal de sortie modulé par saut

de fréquence, sur le conducteur 119.

Il est particulièrement important de produire un signal déphasé 504 qui soit aussi exempt de retard que possible pour la comparaison avec le signal 501 dans le circuit OU-EXCLUSIF 340. Le circuit comparateur 330 fournit un tel signal exempt de retard. L'amplificateur comparateur fournit un signal de sortie déphasé de 900, 504, qui est obtenu à partir du condensateur de fixation de constante de temps 010. Des signaux similaires aux signaux 505 ou 506, ou correspondant à des variations de ces signaux en

fonction du temps,apparaissent en sortie du circuit OU-

EXCLUSIF 340, après application de la fonction OU-EXCLUSIF

sur les signaux 504 et 501.

Si le bruit est faible en comparaison des possi-

bilités de verrouillage de phase de la boucle de verrouil-

lage de phase 300 et si le signal reçu est de niveau élevé, il existe un bon rapport porteuse/bruit et le signal de

sortie 505 peut apparattre sous la forre d'impulsions pé-

riodiques 505a ayant une largeur très faible, de l'ordre de 50 ns. Si au contraire le rapport porteuse/bruit est mauvais, on obtient des impulsions périodiques 506a qui se présentent sous la forme du signal 506 ayant des largeurs

de l'ordre de 200 ns.

3496 Si le bruit consiste en bruit blanc ou en gigue de phase de distribution relativement uniforme, il produit

des variations en fonction du temps des largeurs des im-

pulsions. Si le bruit est du type discontinu, comme par exemple des impulsions ou des sauts de phase, les largeurs d'impulsion peuvent varier considérablement. De plus, si la boucle de verrouillage de phase est incapable de suivre le signal d'entrée et si le rapport porteuse/bruit est très mauvais, un phénomène connu sous le nom de saut de

cycle apparaît, et les largeurs d'impulsion varient de fa-

çon discontinue en faisant apparaître des impulsions lar-

ges. Après passage des signaux 505 et 506 dans le

circuit intégrateur 360, les amplitudes des signaux résul-

tants 507 et 508 sont proportionnelles aux largeurs d'im-

pulsion 505a et 506a. Par conséquent, dans le cas d'un bon rapport porteuse/bruit, il apparaît un signal de sortie 507 de très faible niveau. Dans le cas d'un mauvais rapport

porteuse/bruit, il apparaît un signal de sortie 508 d'am-

plitude notable, pour faire fonctionner les circuits de

blocage 120 et 121.

Les signaux qui résultent du passage des signaux

505 et 506 dans le filtre passe-bas 370 ne scnt pas repré-

sentés. On sait cependant que la fonction d'intégration qu'accomplit l'intégrateur 360 est de nature similaire à la fonction de filtrage qu'accomplit le filtre passe-bas

370. Par conséquent, on peut supposer qu'on dispose en sor-

tie du filtre 370 d'un signal de bruit destiné à 4tre ap-

pliqué ensuite au haut-parleur 320.

On voit sur la figure 4 un schéma détaillé du circuit à boucle de verrouillage de phase démodulateur de données 400. Dans le mode de réalisation représenté, un circuit intégré à boucle de verrouillage de phase 400a,

du type EXAR Integrated System XR-2211 accomplit la démo-

dulation FSK et le décodage des fréquences du signal d'en-

trée modulé par saut de fréquence qui est présent sur le ccnducteur 119. On peut utiliser une autre forme de boucle de verrouillage de phase si on emploie une autre forme de ::olation de dornnées. Les bornes 1-14 du circuit à boucle de verrcuillage de phase 400a sont numérotées de 400 à 414 pour la commoditéo

On va maintenant décrire brièvement le fonction-

nement du circuit à boucle de verrouillage de phase 400. Le signal d'entrée modu1é par saut de fréquence présent sur le conducteur 119 traverse le circuit préamplificateur

de signal 420 et il est appliqué sur une entrée du détec-

teur de phase de boucle 422. Le signal de sortie du détec-

teur de phase de boucle 422 est appliqué par le filtre de boucle 423 à l'oscillateur ccmmandé par tension 427. La phase du signal de sortie de l'oscillateur commandé par

tension 427 est comparée à celle du signal de sortie am-

plifié du circuit préamplificateur de signal 421.

Le signal de sortie du détecteur de phase de boucle 422 est appliqué au filtre passe-bas 425 pour etre

comparé avec une tension qui provient d'une source de ré-

férence interne 424, dans l'amplificateur comparateur FSK, 426. Le signal de sortie résultant sur la borne 407 est

donc un train de données binaires. Pour éviter une insta-

bilité, une résistance de réaction R30 est branchée de façon à renvoyer en sens positif le signal de sortie de données présent sur le conducteur 133,vers l'entrée de

l'amr.plificateur comparateur FSK 426,à la borne 408.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent ttre apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Circuit détecteur de bruit et récepteur de

signal, destiné à ttre utilisé dans un récepteur à modu-

lation de fréquence, ce circuit comprenant un circuit à boucle de verrouillage de phase (300), caractérisé en ce que le circuit à boucle de verrouillage de phase (300) réagit à un signal reçu (116) en produisant un premier signal de sortie (135) qui est représentatif du rapport porteuse/bruit du signal reçu, et en produisant un second

signal de sortie (119) qui représente un signal reçu dé-

moduléo

2. Circuit selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le signal reçu (116) est un signal de don-

nées modulé par saut de fréquence.

3. Circuit selon la revendication 2, caractéri-

sé en ce que le circuit à boucle de verrouillage de phase (300) comprend un condensateur de fixation de constante

de temps (ClO) et en ce qu'il existe en outre un amplifi-

cateur comparateur (330) branché aux bornes du condensa-

teur de fixation de constante de temps (Cdb), et une por-

te OU-EXCLUSIF (340) qui réagit au signal de données reçu

(116) et au signal de sortie de l'amplificateur compara-

teur (330) en produisant le premier signal de sortie (135)

représentatif du rapport porteuse/bruit du signal de don-

nées reçu (116).

4. Circuit selon la revendication 3, caractéri-

sé en ce qu'il comporte un circuit de blocage (121) qui réagit au premier signal de sortie (135) provenant de la

porte OU-EXCLUSIF (340) de façon à bloquer le second si-

gnal de sortie (119) provenant du circuit à boucle de verrouillage de phase (300) si le rapport porteuse/bruit

tombe au-dessous d'un niveau particulier.

5. Circuit selon l'une quelconque des revendi-

cations 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un se-

cond circuit à boucle de verrouillage de phase (400) qui

réagit au second signal de sortie (119) du circuit à bou-

cle de verrouillage de phase (300) en produisant un si-

gnal de données soumis à une démodulation supplémentaire.

6. Circuit selon l'une quelconque des revendi-

cations 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un troi-

sième circuit à boucle de verrouillage de phase (200) qui réagit à un signal de parole reçu (116) en démodulant le signal de parole reçu.

7. Circuit selon la revendication 6, caractéri-

sé en ce qu'il comprend un second circuit de blocage (120) qui réagit au premier signal de sortie (135) de la porte OU-EXCLUSIF (340) en bloquant le signal de sortie (117) du troisième circuit à boucle de verrouillage de phase (200) si le rapport porteuse/bruit tombe au-dessous d'un

niveau particulier.

8. Récepteur de signal modulé en fréquence, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit détecteur de bruit et récepteur de signal selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7.