FR2579046A1 - Procedes et appareils de traitement de signaux, notamment par filtrage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LE FILTRAGE DU BRUIT PERIODIQUE DES SIGNAUX ELECTRIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE FILTRAGE COMPRENANT UN AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL 50, QUI FAIT LA DIFFERENCE ENTRE LE SIGNAL D'ENTREE 1 ET UN SIGNAL TRAITE QUI A ETE RETARDE DANS UN DISPOSITIF 52, CE DISPOSITIF A RETARD COMPORTANT UNE BOUCLE DE REACTION QUI COMPREND UN PREMIER CIRCUIT 54 DE CADRAGE ET UN SECOND CIRCUIT 58 DE CADRAGE, UN ADDITIONNEUR 56 PONDERANT LE SIGNAL D'ENTREE PAR LE SIGNAL DE REACTION. LE FACTEUR DE CADRAGE DU PREMIER DISPOSITIF 54 PEUT ETRE MODIFIE AFIN QU'IL REGLE LA RESOLUTION DU SYSTEME. APPLICATION AU TRAITEMENT DES DONNEES NUMERIQUES TRANSMISES PAR LES COLONNES DE BOUE AU COURS DES FORAGES PETROLIERS.

Description

La présente invention concerne les techniques de

traitement de signaux de données. Plus précisément, l'inven-

tion concerne des procédés et des appareils de filtrage du bruit indésirable des signaux contenant des données et s'applique en particulier au filtrage du bruit périodique notamment contenant des harmoniques. Un tel bruit périodique contenant des harmoniques peut être présent dans les signaux de données provenant des instruments placés au fond d'un sondage, dans des opérations de forage, du fait du fonctionnement des pompes de fluide utilisées

pour la circulation du fluide de forage et/ou pour la com-

mande d'ensembles moteurs tels que des tables de rotation et analogues, utilisés pour l'entraînement en rotation

des trépans de forage.

On connaît certaines constructions de filtrage destinées à retirer d'un signal du bruit périodique ayant des harmoniques. De manière générale, un tel filtre délimite des bandes d'arrêt à des multiples entiers d'une fréquence de base sur une partie au moins du spectre de sensibilité en fréquence du filtre. Par

exemple, un filtre en peigne a un tel spectre de fréquences.

Un filtre en chapelet est un exemple d'un tel filtre en forme de peigne. Dans un dispositif en chapelet, le

signal d'entrée est combiné, dans un amplificateur diffé-

rentiel, au même signal qui a été retardé, dans un cas idéal d'un temps égal à la période de base du bruit à éliminer. Ainsi, la partie de bruit du signal est soustraite du même- signal, une période ultérieurement, afin que le bruit périodique soit éliminé. Lorsque le mécanisme de retard est réglé afin qu'il corresponde exactement à la période du bruit à éliminer, la fréquence de base du bruit et tous ses harmoniques sont éliminés, pourvu que l'amplitude des composantes du bruit ne varie pas au cours du temps. Cependant, lorsque la période du bruit à éliminer présente une dérive au cours du temps, l'efficacité du filtre peut être fortement réduite car le bruit n'est pas

totalement éliminé.

De manière générale, le mécanisme de retard peut être modifié par un opérateur entre certaines limites, par exemple pour les réglages nécessaires d'un mécanisme réel

à retard ou, lorsque le filtre est réalisé par un ordina-

teur, par transmission d'instructions convenables. Cependant, ces réglages effectués par un opérateur ne sont pas sensibles aux légères dérives de fréquence assez rapides du bruit qui peuvent néanmoins affecter le

signal de sortie du filtre.

Un problème supplémentaire peut se poser lors de l'utilisation d'un filtre en chapelet. La transmission du signal par le mécanisme à retard et sa combinaison au signal original dans l'amplificateur différentiel fait

apparaître des images fantômes des composantes non pério-

diques du signal, que ces composantes transportent des données ou qu'il s'agisse d'un autre type de bruit. En outre, le mécanisme de retard peut éventuellement être

réglé de manière qu'une composante transmise par le mécanis-

me à retard soit recouverte en totalité ou partiellement par une composante ultérieure des données, transmise

directement à l'appareil formant la différence. En consé-

quence, le signal de sortie du filtre non seulement est perturbé par les images fantômes des composantes non périodiques du signal mais peut aussi être caractérisé par des composantes du signal d'information qui sont déformées

et même perdues.

On peut utiliser un filtre de "Costas" pour

le filtrage sélectif d'harmoniques d'un bruit périodique.

Il est souhaitable et avantageux, lors d'une

élimination efficace et réelle du bruit périodique et notam-

ment d'un bruit périodique ayant des harmoniques, d'utiliser une technique de filtrage ayant un spectre de fréquences comportant des bandes d'arrêt placées à des multiples entiers d'une fréquence de base qui peut être choisie et qui est adaptée automatiquement à la période éventuellement variable du bruit à éliminer, tous les signaux fantômes qui peuvent être créés par le fonctionnement du filtre étant rapidement atténués à des niveaux insignifiants, la distorsion des composantes du signal de données étant

réduite au minimum.

La présente invention concerne un procédé et un appareil de traitement de signaux destinés à en retirer le bruit et notamment le bruit périodique. L'invention met en oeuvre un mécanisme à retard ayant une boucle de réaction qui comporte un premier dispositif de cadrage ayant un premier paramètre de cadrage qui,peut être modifié sélectivement. Le signal de sortie du dispositif de cadrage à réaction est ajouté au signal d'entrée à filtrer, le signal additionné étant traité par un second dispositif de cadrage possédant un second paramètre de cadrage qui peut être modifié sélectivement, le signal étant transmis alors au mécanisme à retard. Le signal de sortie du méca- nisme à retard est soustrait du signal d'entrée afin

que le bruit périodique soit retiré.

Le signa]. d'entrée peut être échantillonné numé-

riquement à une période choisie d'échantillonnage, et

0 l'échantillonnage peut être synchronisé sur le bruit pério-

dique. Le retard introduit par le mécanisme à retard peut être choisi de manière qu'il soit égal à un multiple entier de la période d'échantillonnage. Le multiple entier !5 peut être variable et peut être choisi de manière que le retard soit approximativement égal à la période du bruit à filtrer ou à un multiple entier de cette période. Le terme "approximativement" indique que le retard est choisi de manière qu'il ait une valeur aussi proche que possible de la période du bruit ou drun multiple entier de la période du bruit tel que choisi, les valeurs étant égales

si possible.

La présente invention peut aussi mettre en oeuvre la soustraction de structures non périodiques indésirables

du signal de sortie.

La présente invention concerne donc un procédé et un appareil destinés à retirer le bruit périodique de signaux contenant les informations, ainsi que des structures

non périodiques indésirables.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale partielle schématique d'un puits en cours de forage, illustrant l'utilisation d'un système de télémétrie par impulsions transmises dans la boue, pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention; la figure 2 est un diagramme synoptique d'un type fondamental de filtre en chapelet; la figure 3 est un diagramme synoptique d'un filtre en chapelet ayant une réaction selon la présente invention; - la figure 4 est un diagramme synoptique d'une installation de traitement de signaux comprenant un filtre

en chapelet d'adaptation ayant une réaction et un échantil-

lonnage synchrone selon l'invention; la figure 5 est un graphique représentant la réponse idéale d'un filtre en peigne; la figure 6 est un graphique représentant le bruit de base qui peut être introduit par une pompe triple; la figure 7 est un graphique représentant la

configuration d'un exemple d'impulsion de données télémé-

triques transmise par de la boue, avec l'image fantôme d'une telle impulsion; la figure 8 est un graphique représentant le spectre de fréquences d'un filtre fondamental en chapelet; la figure 9 représente le spectre de sensibilité en fréquences d'un filtre en chapelet ayant une réaction selon l'invention, avec diverses valeurs du paramètre de réaction; la figure 10 représente un bruit caractérisé par des battements, pouvant être transmis par un filtre en chapelet lorsque le retard n'est pas égal à un multiple entier de la période du bruit périodique à éliminer; et la figure 11 est un graphique illustrant deux techniques de synchronisation de l'échantillonnage d'un

signal à filtrer sur la période du bruit à éliminer.

La présente invention concerne un procédé et un appareil destinés à éliminer d'un signal le bruit

périodique indésirable, même lorsqu'il comporte des harmo-

niques. Un exemple d'un tel bruit périodique ayant des harmoniques apparaît dans les signaux de données créés dans les systèmes de télémétrie par impulsions de boues,

associés aux opérations de forage. A titre purement illus-

tratif, on se réfère dans le présent mémoire à un exemple

de tel système télémétrique constituant un exemple d'appli-

cation de l'invention bien que celle-ci ait différent modes de réalisation et s'applique de façon générale dans tous

les cas o un bruit périodique existe.

Un processeur de signaux selon l'invention, comme représenté sur la figure 1, porte la référence générale

et est appliqué à un système de télémétrie par impul-

sions de boues utilisé dans une opération de forage de

puits; la figure 4 représente des détails d'un tel proces-

seur 10. Un trépan 12 monté à l'extrémité d'un train de tiges 14 de forage est représenté sur la figure 1 lorsqu'il creuse un puits 16. Le train de tiges 14 est supporté par une tour 18 de forage par l'intermédiaire d'un ensemble élévateur articulé 20 ou analogue et il est entra né en rotation par une table de rotation 22. Du fluide de forage ou boue, circule et descend dans le trou interne du train de tiges 14, la boue passant dans des buses formées 24 dans le trépan et pénétrant dans la région annulaire qui entoure le train de tiges, dans le sondage 16. La boue provenant de cet anneau est transmise à une canalisation 26 de surface qui rejoint des réservoirs' à boue (non représentés) à partir desquels la boue est

aspirée par une autre canalisation 28 par une pompe 30.

Cette dernière fait circuler la boue dans une canalisa-

tion 32 d'alimentation vers un emplacement élevé dans la tour 18 à partir de laquelle la canalisation de boue communique avec une tête d'injection 20 afin que la boue soit pompée dans le trou du train de tiges 14. Une colonne montante

34 peut assurer la circulation de la boue vers un empla-

cement élevé à l'intérieur de la tour 18. Ainsi, la boue circule en circuit fermé de manière générale comme indiqué par les flèches sur la figure 1, sous la commande de

la pompe 30.

La boue de forage a plusieurs buts, notamment la création d'une pression hydrostatique compensant les pressions des fluides de la formation lors du forage du puits, et l'entraînement des déblais de forage produits par le trépan rotatif 12. La boue subit donc une perte de charge lorsqu'elle est introduite par la pompe et à cause de sa propre pression hydrostatique, à l'intérieur

du train de tiges 14, jusqu'aux buses 24 du trépan.

Dans un système de télémétrie par impulsions de boues, la boue a un autre râle. Un raccord double 36 de détection et de télémétrie est placé juste au-dessus du trépan 12 afin que la boue descendant dans le train de tiges 14 communique avec le trépan par l'intermédiaire de l'intérieur du raccord double. Dans un exemple de système de télémétrie, une soupape 38 est incorporée au raccord double 36 si bien que du fluide de forage à pression relativement élevée, à l'intérieur du train de tiges 14, peut communiquer directement avec la région annulaire entourant le train de tiges dans le sondage 16, sans passage par les buses 24. La soupape 38 est ouverte et fermée afin qu'elle module la pression du fluide dans le train de tiges 14. Lorsque la soupape 38 est ouverte puis rapidement fermée, une giclée de boue de forage sort de l'intérieur du train de tiges 14 par l'intermédiaire de la soupape. Cette évacuation brève mais brutale du fluide à haute pression par la soupape 38 crée une perturbation de la pression du fluide à l'intérieur du train de tiges 14, cette perturbation se propageant en sens inverse du courant de boue vers la surface et rejoignant la pompe 30 par l'intermédiaire des passages 34 et 32. Un dessin formé de telles impulsions créées par exemple par la soupape 38 peut être utilisé pour la télétransmission d'information du puits à la surface o les impulsions peuvent être

détectées. En général, un transducteur et/ou un autre équi-

pement convenable de détection et un appareillage générateur de signaux, comme indiqué par la référence 40 sur la figure 1, peuvent être utilisés à la surface pour la

détection des impulsions de fluide créées par le fonction-

nement de la soupape 38, avec formation en conséquence d'impulsions électroniques. Ces dispositifs de détection des variations de pression dans les canalisations de fluide ainsi que les systèmes de télémétrie par impulsions de boues sont connus de façon générale et on ne les décrit

pas en détail dans le présent mémoire.

Une opération de forage telle que représentée sur la figure 1 s'accompagne de divers bruits de fond qui peuvent perturber la détection des impulsions de données du système télémétrique. Ces bruits comprennent des bruits périodiques créés par la pompe 30 et des bruits périodiques

de façon générale formés par la table de rotation 22. Cha-

que type de ces bruits périodiques est complexe et peut comprendre de nombreux harmoniques. En outre, la fréquence

fondamentale du bruit peut varier d'une manière aléatoire.

La présente invention convient particulièrement bien au filtrage du bruit périodique indésirable avec des harmoniques et à l'isolement des signaux des impulsions

de données, avant une réduction ultérieure par exemple.

La figure 6 indique la nature périodique des pointes de pression au cours du temps, ces pointes étant formées par exemple par une pompe triple 30 comprise dans la canalisation de circulation de boue. Ces pointes de pression sont détectées par le détecteur 40. Par exemple, comme l'indique la figure 6, la période totale du bruit de pompage peut être de l'ordre d'une seconde, le bruit comprenant de façon générale trois pointes par cycle. Un exemple d'impulsion de signal de données, qui peut être créée par le raccord double 36 de télémétrie par exemple, est représenté à gauche de la figure 7. Par exemple, la période ou durée d'une telle impulsion peut être inférieure à la période du bruit de la pompe d'un facteur de l'ordre de 10. En outre, l'amplitude du bruit de la pompe peut être supérieure de 20 à 30 fois à celle de l'impulsion de données. En conséquence, le bruit périodique de la pompe doit être séparé des impulsions de données afin que les données puissent être convenablement saisies. Il faut noter que la figure 7 peut représenter des impulsions de pression du fluide ou des signaux électroniques de données provenant d'un transducteur ou analogue, le signal de données représenté ayant le même type de configuration

que les deux types d'impulsions.

La figure 5 représente le spectre idéal de sensi-

bilité d'un filtre en forme de peigne, c'est-à-dire la variation du signal de sortie divisé par le signal d'entrée en fonction de la fréquence f. Un tel spectre d'un filtre

idéal est plat à toutes les fréquences, sauf à des fré-

quences spécifiées correspondant à des multiples entiers d'une première fréquence, la sensibilité devenant nulle ou

tombant dans une bande d'arrêt formant une encoche infi-

niment étroite. Ainsi, du bruit à une fréquence qui se trouve dans une telle fenêtre ou encoche n'est pas transmis par un tel filtre. Il faut noter que, lorsque la fréquence fondamentale d'un bruit périodique est égale à la fréquence de l'une des encoches ou fenêtres du filtre, le bruit,

y compris à la fréquence fondamentale, et tous les harmo-

niques sont éliminés par le filtre.

Un filtre en forme de peigne peut être réalisé sous forme d'un -filtre en chapelet représenté de façon générale par la référence 42 sur -la figure 2. Un signal

d'entrée I est transmis à l'entrée positive d'un amplifi-

cateur différentiel 44 et à un mécanisme à retard 46 dont le signal de sortie est transmis à la borne d'entrée

négative ou d'inversion de l'amplificateur différentiel.

Ce filtre 42 a par exemple un spectre de sensibilité en fréquences tel que représenté sur la figure 8 sur laquelle

la courbe comporte une suite de boucles ou de bandes pas-

santes, se combinant en délimitant des fenêtres passant par zéro et à une première fréquence puis à des multiples entiers de la fréquence fondamentale non nulle. La fréquence de la première fenêtre à fréquence non nulle est l'inverse de la période du mécanisme 46 à retard, c'est-àdire du retard introduit par le mécanisme à retard. Lorsque la fréquence de la première fenêtre à fréquence non nulle du spectre de fréquences d'un dispositif en chapelet est rendue égale à la fréquence de base du bruit périodique à éliminer, le bruit apparaissant à cette fréquence et à tous ses harmoniques est éliminé par le filtre. Cependant, étant donné les fenêtres relativement larges et l'absence d'un spectre plat en fréquences, le filtre fondamental en chapelet élimine aussi un pourcentage important du signal d'entrée contenant des informations potentielles, au-delà des fréquences des fenêtres. Le spectre de fréquences est considérablement amélioré par utilisation d'une boucle de réaction selon l'invention, comme décrit en détail

dans la suite.

Lors de l'élimination d'un bruit périodique, le mécanisme à retard d'un filtre en chapelet conserve temporairement le signal de bruit et permet sa combinaison, dans l'amplificateur différentiel, à un cycle ultérieur du même bruit. Ainsi, par exemple, une première période comprenant trois maxima du bruit de la pompe de la figure 6 peut être- conservée dans le mécanisme à -retard 46 avant

communication du cycle à la borne négative de l'amplifi-

cateur différentiel 44 pendant le temps nécessaire pour

que le cycle suivant à trois boucles du bruit soit commu-

niqué à la borne positive de l'amplificateur. Dans ce cas, la période du mécanisme 46 à retard est égale à la période du bruit structuré, et la fréquence de base de ce bruit est égale à la fréquence de la fenêtre de base ou de la première fenêtre à fréquence non nulle du spectre de fréquences du filtre. L'amplificateur différentiel 44 inverse le signal retardé et le combine au nouveau signal à la borne positive, et, comme les deux signaux sont supposés identiques par ailleurs, le résultat est un signal nul à la sortie à la place du bruit reçu par le filtre 42. De même, pour tous les harmoniques du bruit périodique, la même opération provoque la combinaison, dans l'amplificateur différentiel 44, d'un harmonique retardé du bruit, conservé temporairement dans le mécanisme 46 à retard, avec l'harmonique d'une partie correspondante du signal, l'harmonique étant éliminé du signal. Le signal de bruit à la fréquence de base peut être retardé dans le mécanisme 46 à retard pendant plus d'un cycle à la fréquence de base du bruit, et dans ce cas les harmoniques associés sont conservés chacun pendant de plus longues

périodes en conséquence.

Au cours du temps, la fréquence de base du bruit de la pompe et/ou la fréquence de base du bruit de la table de rotation peuvent dériver si bien que les signaux de bruit conservés temporairement dans le mécanisme 46 à retard ne sont pas exactement alignés dans le temps dans l'amplificateur différentiel 44 sur les cycles suivants

du bruit. Dans ce cas, le signal de sortie de l'amplifica-

teur différentiel 44 contient encore du bruit, bien que

celui-ci soit déformé par rapport à celui qui a été intro-

duit dans le filtre 42. Dans ce cas, l'efficacité du filtre est réduite en conséquence et le signal contenant les données est encore perturbé par un bruit de nature périodique. Le filtre en chapelet conserve aussi des impulsions de données dans le mécanisme 46 à retard et les communique

à l'amplificateur différentiel 44. Une impulsion électro-

nique unique de données, par exemple du type représenté

dans la partie gauche du graphique de la figure 7, trans-

mise à la borne positive de l'amplificateur différentiel 44, lorsqu'aucune impulsion analogue n'est présente à la borne négative de l'amplificateur, donne un signal de sortie comprenant l'impulsion de données. Cependant, à un moment ultérieur déterminé par la durée du retard introduit par le mécanisme 46, une impulsion retardée de données se présente à l'entrée négative de l'amplificateur 44, aussi à un moment auquel aucune impulsion analogue n'est présente 'à la borne positive de l'amplificateur. Le résultat est une impulsion électronique inversée de données, appelée "image fantôme" faisant partie du signal de sortie du filtre. Une telle image fantôme est représentée sur la partie droite du graphique de la figure 7, et il faut noter que cette image fantôme apparaît sous forme de

0 l'inverse de l'impulsion originale de données transmise.

En consequence, le signal de sortie du filtre 42 comprend l'impulsion unique de données qui a été introduite et une impulsion fantôme qui suit l'impulsion originale d'un temps égal à la durée du retard introduit par le

mécanisme 46, c'est-à-dire de la période du filtre 42.

La précision de la communication des informations nécessite une élimination efficace de l'impulsion fantôme du signal transmettant les données. En outre, lorsque les données sont communiquées par une série d'impulsions, des impulsions électroniques conservées temporairement

par le mécanisme à retard 46 peuvent parvenir à l'amplifi-

cateur différentiel 44 au moment environ de l'arrivée des impulsions de données arrivant à la borne positive de l'amplificateur si bien que les impulsions transmises au

filtre 42 sont éliminées après combinaison de deux impul-

sions identiques apparaissant au même moment à l'amplifi-

cateur et/ou sont déformées du fait d'un recouvrement au moins partiel des impulsions arrivant aux bornes d'entrée

de l'amplificateur.

La figure 3 représente un filtre 48 en chapelet comprenant une réaction selon l'invention et qui est représenté incorporé au processeur 10 comme représenté sur la figure 4. Un signal I d'entrée est communiqué à la borne positive d'un amplificateur différentiel 50 dont la sortie O transmet le signal de sortie du filtre 48. La borne négative de l'amplificateur différentiel 50 reçoit le signal de sortie d'un mécanisme à retard 52 dont le signal de sortie parvient aussi à un dispositif 54 de cadrage ayant un facteur A de cadrage ou de réaction et incorporé dans une boucle de réaction reliée à une première borne d'un amplificateur additionneur 56. Le signal d'entrée I du filtre 48 parvient aussi à l'autre borne d'entrée de l'amplificateur sommateur 56 si bien que le signal d'entrée est ajouté au signal cadré de réaction. Le signal de sortie de l'amplificateur additionneur 56 est transmis à

un dispositif de cadrage 58 ayant un facteur B de cadrage-

et dont le signal de sortie forme le signal d'entrée du mécanisme à retard 52. Ainsi, après le premier cycle d'un signal circulant dans le mécanisme à retard 52, le signal présenté pour être retardé est la combinaison cadrée (par le dispositif 58) du signal I d'entrée du filtre avec la réaction du signal retardé et cadré (par

le dispositif 54).

Bien que les valeurs des facteurs de cadrage A et B puissent être réglées indépendamment, de bonnes conditions de fonctionnement du filtre en chapelet ayant la réaction 48 peuvent être obtenues lorsque B = 1/(1+A) pour toute une plage de valeurs de A et, à titre illustratif, on suppose dans le présent mémoire que cette relation entre A et B

est vérifiée, sauf indication contraire.

Le spectre de fréquences du filtre 48 est repré-

senté sur la figure 9 pour plusieurs valeurs du paramètre A et des valeurs correspondantes du paramètre B. On note

que la caractéristique de réaction n'est pas présente lors-

que A = 0 et, dans ce cas, la réponse en fréquences est celle du filtre fondamental en chapelet 42 représenté sur la figure 8. Cependant, lorsque les valeurs A augmentent, le spectre de fréquences du filtre 48 a tendance à s'aplatir lorsque les boucles s'élargissent et lorsque les fenêtres sont de mieux en mieux délimitées si bien que le filtre a tendance à ressembler au filtre idéal en peigne dont le spectre est représenté sur la figure 5. En général, lorsque la valeur de A augmente, le filtre 48 donne une plus grande fidélité de transmission du signal et une meilleure

sélectivité du bruit éliminé.

Il faut noter, comme on peut le montrer mathéma-

tiquement, que, pour une valeur déterminée du paramètre A de réaction, le filtre 48 traite cycliquement le signal périodique par l'intermédiaire du mécanisme 52 à retard afin qu'il "remplisse" le mécanisme à retard si bien que le signal périodique retardé communiqué à la borne négative de l'amplificateur différentiel 50 a la même amplitude correspondante que le signal d'entrée de la borne positive de l'amplificateur différentiel, afin que le bruit périodique soit éliminé. En outre, on peut montrer que, dans le cas d'un signal périodique d'entrée du filtre 48, l'amplitude du signal de sortie du mécanisme 52 à retard est proche de l'amplitude du signal transmis

au filtre 48 en un plus petit nombre de cycles de circula-

tion dans le mécanisme à retard lorsque les valeurs de A sont plus petites. Par exemple, lorsque le paramètre de réaction est égal à 3, l'amplitude du signal de sortie

du mécanisme à retard est à peu près égale à 90 % de l'am-

plitude du signal d'entrée du filtre en huit cycles seu-

lement du mécanisme à retard. On peut commencer avec une faible valeur de A afin de réduire le temps de mise en route du filtre 48, même jusqu'à une valeur nulle, et augmenter rapidement la valeur du paramètre de réaction à sa valeur voulue de travail, en général afin que le spectre du filtre approche du spectre idéal en forme

de peigne, lorsque le mécanisme à retard 52 se sature.

Des structures non périodiques appliquées au signal d'entrée du filtre 48 subissent aussi un passage cyclique dans le mécanisme 52 à retard, mais elles ne

sont pas adaptées aux entrées de l'amplificateur addition-

neur 58, lors des répétitions ultérieures d'une même perturbation. Dans le cas d'un signal d'entrée plat par ailleurs parvenant à l'amplificateur additionneur 58, le

signal de sortie du mécanisme à retard 52, dû à une pertur-

bation pulsée du signal d'entrée, a une amplitude égale à la moitié de l'amplitude de l'impulsion originale d'entrée pour un paramètre de réaction égal à un et des amplitudes plus faibles pour des valeurs plus élevées de A, la première fois. Dans tous les cas, les amplitudes du signal de sortie obtenues cycliquement ultérieurement à la sortie du mécanisme à retard 52 diminuent de façon monotone. En consequence, bien qu'une multitude d'impulsions fantômes puissent être créées par utilisation de la caractéristique

de réaction du filtre 48, les amplitudes des signaux fan-

tômes diminuent par rapport à celles du spectre fondamental du filtre en chapelet (A = 0), et elles peuvent être

réduites au minimum par réglage de A à une valeur élevée. Il faut noter que des mécanismes à retard tels que 46 pour le filtre 42 et

52 pour le filtre 48 peuvent

être réalisés sous diverses formes. Des mécanismes analo-

giques sous forme de lignes à retard et de sériesde conden-

sateurs sont par exemple connus. L'importance du retard

introduit par ces mécanismes peut être choisie par sélec-

tion de la longueur de la ligne à retard ou du nombre ou

des paramètres des condensateurs de la série de condensa-

teurs. Un mécanisme à retard peut aussi fonctionner en mode numérique. Le mécanisme 52 A retard du filtre 48 est représenté sur la figure 3 avec plusieurs composants

séparés 60 qui peuvent être des registres par exemple.

Chacun de ces registres 60 peut être choisi afin qu'il ajoute une période déterminée au retard introduit par le mécanisme 52. La durée du retard appliquée au signaux transmis au mécanisme 52 peut alors être modifiée par

prélèvement du signal de sortie du mécanisme 52 sélec-

tivement à une prise ou a une autre, par exemple en un point atteint par les signaux d'entrée après qu'ils ont été traités par un nombre choisi des registres 60, donnant le retard voulu. Les prises 62 sont représentées entre les divers registres 60 à cet effet. Comme décrit plus en

détail dans la suite, un mécanisme convenable de commuta-

tion peut être réalisé afin qu'il choisisse la prise 62 à laquelle le signal de l'amplificateur différentiel 50 et

du dispositif de cadrage de réaction 54 peut être obtenu.

Le filtre en chapelet ayant le circuit de réaction 48 peut être constitué en totalité ou en partie par un logiciel par exemple. En particulier, le mécanisme 52 à retard peut être réalisé sous forme d'un logiciel, ainsi que les dispositifs 54 et 58 de cadrage. Un mécanisme à retard tel que 52, fonctionnant par logiciel, peut être réalisé sous diverses formes dans lesquelles les composants individuels 60 du retard peuvent être distingués. Le logiciel peut être réalisé de manière que le signal de 0 sortie du mécanisme à retard 52 soit prélevé après un

retard convenable choisi.

Lorsque le filtre en chapelet 48 fonctionne en mode numérique, le signal analogique de sortie du

détecteur 40 est transmis à un convertisseur analogique-

numérique 64 qui transmet un signal numérique au filtre 48. L'échantillonnage par le convertisseur 64 et le réglage de la période de retard introduit dans le filtre 48 en chapelet, sont déterminés par un circuit de synchronisation qui peut être déclenché par la source du bruit périodique 0 à éliminer. A titre illustratif, on considère dans ce

cas que la pompe 30 est la source du bruit à éliminer.

Un organe 66 de contrôle communique avec la pompe 30 afin qu'il transmette un signal de sortie à un circuit 68 de remise à zéro indiquant le début de chaque cycle du bruit de la pompe. Le dispositif 66 de contrôle peut être sous diverses formes, notamment sous forme d'un multivibrateur déclenché par le lobe antérieur important du bruit de la pompe, afin que par exemple une impulsion rectangulaire de durée fixe telle que les impulsions rectangulaires -représentées sur la figure 11, soit produite. Dans ce cas, le flanc antérieur de chaque impulsion rectangulaire coïncide avec le début de la période du bruit de la pompe si bien que la durée comprise entre les f]ancs antérieurs d'impulsions successives est T, la période du bruit de la pompe. Le signal reçu par l'organe

66 de contrôle peut provenir d'un microphone, d'un trans-

ducteur, d'un commutateur à commande magnétique ou de tout autre dispositif communiquant convenablement avec la pompe 30 et détectant directement le bruit cyclique de la pompe ou détectant directement le cycle de pompage et

en conséquence le bruit de pompage indirectement.

Le dispositif 68 de remise à zéro déclenche un oscillateur 70 de fréquence fixe qui joue le rôle

d'un organe de minutage d'un circuit d'échantillonnage 72.

Ce dernier transmet des signaux de déclenchement au conver-

tisseur analogique-numérique 64 sous forme d'ordres d'échan-

tillonnage du signal transmis au convertisseur par le détecteur 40. Chaque fois que le convertisseur 64 reçoit un ordre de déclenchement, un échantillon numérique est prélevé à partir du signal d'entrée du convertisseur

et est transmis au filtre 48 afin qu'un train d'échantil-

ions numériques séparés représentatif du signal d'entrée

du convertisseur 64 parvienne au filtre 48.

La fréquence d'échantillonnage est fixée par la fréquence de sortie de l'oscillateur 70 qui pilote

le circuit 72 d'échantillonnage afin qu'un ordre d'échan-

tillonnage soit transmis-pour un nombre prédéterminé de cycles du signal de l'opérateur. L'inverse de la fréquence d'échantillonnage est t, la période comprise entre le début des échantillonnages successifs. Par exemple, la période d'échantillonnage est de l'ordre de 1 ms, le temps nécessaire à chaque échantillonnage étant beaucoup

plus court.

La période T du bruit périodique à éliminer est mesurée en 74 sous forme du retard entre le passage des flancs antérieurs des impulsions successives dans

le-signal=de sortie du dispositif 68 de remise à zéro. Lors-

que la valeur de la période T du bruit est connue, la durée du retard introduit par le mécanisme 52 dans le filtre 48 peut être déterminée. Ce retard est fixé à un multiple entier N de la période t d'échantillonnage. En général, Nt est rendu égal à T ou à un multiple entier de T afin que l'efficacité du filtre 48 pour l'élimination du bruit périodique soit maximale. Lorsque la longueur de la période t d'échantillonnage est connue, N' peut être réglé par le dispositif 76 d'après la détermination de la période T du bruit par le dispositif 74, et la valeur

N peut être communiquée au filtre 48 par un signal conve-

nable de sélection de la durée du retard introduit par le

mécanisme 52.

Deux facteurs peuvent être considérés pour la sélection du retard introduit par le filtre 48. La période T du bruit peut varier au cours du temps. En conséquence, le retard introduit par le filtre doit pouvoir être réglé afin que la période T du bruit qui varie soit ajustée afin que l'efficacité du filtre 48 soit maximale. Le

mécanisme 52 à retard tel que réalisé sous forme maté-

rielle ou de logiciel, doit être suffisamment long pour qu'il permette toutes les variations prévues du retard réel utilisé en fonction de la variation possible de la période T du bruit, afin que la variation du retard assurée par le filtre 48 soit possible. Par exemple, le mécanisme 52 à retard peut être réalisé de manière qu'il donne un retard maximal égal au double de la période prévue T du bruit. Dans le mode de réalisation considéré dans lequel la période du bruit de la pompe est de l'ordre de 1 s, le mécanisme 52 de retard peut donner un retard dont

la valeur maximale est au moins égale à 2 s.

Ensuite, la période T du bruit n'est pas en général exactement égale à un multiple entier de la période d'échantillonnage t. En conséquence, le bruit à éliminer

peut tomber au moins en partie en dehors des bandes d'arrêt.

En outre, lorsque le retard introduit par le mécanisme 52, c'est-à-dire Nt, n'est pas un multiple entier de la période T du bruit, du bruit étranger peut être créé. Dans ce cas, le signal de sortie du filtre 48 se caractérise par des pointes positives et négatives de bruit qui alternent, à peu près avec une période de récurrence égale à Nt et pendant une durée à peu près égale à t. L'amplitude du train de ces pointes de bruit varie avec une fréquence de battement égale à la valeur absolue de la différence entre 1/T et 1/(Nt). Ce bruit de hachement à haute fréquence qui est normalement associé aux filtres en chapelet, est représenté par exemple sur la figure 10 sur laquelle le rapport des signaux de sortie et d'entrée du filtre 48 est indiqué en fonction du temps, seul le bruit étranger considéré étant représenté. Ce bruit de battement peut être réduit au minimum par réglage de Nt à une valeur aussi

proche que possible de T ou à un multiple entier de celui-

ci. Le contrôle de la période T du bruit permet au circuit de traitement 10 selon l'invention de modifier constamment la durée du retard introduit par le mécanisme 52 à une valeur très proche de la période du bruit ou d'un multiple entier de cette période. De cette manière, le circuit

de traitement selon l'invention fonctionne par adapta-

tion, faisant varier le bruit périodique si bien que le bruit périodique a éliminer peut toujours se trouver ou presque dans les bandes d'arrêt du spectre de fréquences du filtre 48, et le bruit de battement peut être réduit

au minimum.

Le bruit étranger à la fréquence de battement peut aussi être réduit au minimum par synchronisation de l'échantillonnage effectué par le convertisseur 64 avec l'apparition de chaque période du bruit périodique à éliminer. Deux types d'échantillonnages synchrones peuvent être utilisés selon l'invention, le choix étant programmé

dans le circuit 72 d'échantillonnage. D'abord, par compa-

raison, on note que l'échantillonnage ordinaire est en général totalement répétitif, c'est-à-dire qu'un échantillon est prélevé toutes les t secondes. Ensuite, pour -une période donnée du bruit T qui n'est pas égale à un multiple entier de t, le nombre d'échantillons prélevés sur des périodes successives T du bruit varie en général d'une

période t d'échantillonnage donnant une variation intermit-

tente du bruit étranger dans le signal de sortie du filtre 48. La synchronisation de la fréquence d'échantillonnage sur la période du bruit donne le même nombre d'échantillons prélevés pour chaque période de bruit dans la mesure o la période du bruit reste constante. Lorsque la période du bruit T change, le nombre d'échantillons par période

de bruit change aussi en conséquence.

Dans chacune des deux techniques d'échantillonnage, le processus d'échantillonnage est synchronisé sur les

flancs antérieurs des impulsions rectangulaires de signali-

sation provenant du dispositif 68 de remise à zéro, marquant le commencement d'une période de bruit T. Dans une technique 0 d'échantillonnage synchrone, le convertisseur 64 reçoit une indication d'avoir à prélever un échantillon, en dehors d'une séquence le cas échéant, au début de chaque période T de bruit délimitée par le flanc antérieur d'une impulsions du signal de remise à zéro. Un échantillon de position irrégulière peut apparaître au flanc antérieur au début d'une période de bruit T. Un tel échantillon de position irrégulière est représenté en S1 à la moitié droite du graphique des signaux d'ordre d'échantillonnage indiqués par les courts traits verticaux superposés sur le graphique des impulsions de remise à zéro sur la figure 11. Il faut noter que la fréquence d'échantillonnage est représentée symboliquement sur la figure 11 et n'est pas présentée à la même échelle que la fréquence des impulsions. L'échantillon forcé S1 commence à un temps inférieur à la totalité de la période t suivant le début

de l'échantillon immédiatement précédent.

Dans une seconde technique d'échantillonnage syn-

chrone, le convertisseur analogique-numérique 64 est obligé de retarder un échantillon jusqu'à ce que t seconde

se soit écoulé après le début d'une période T de bruit.

Un tel échantillon retardé est indiqué en S2 dans la partie gauche de la figure 11 sur laquelle l'échantillon retardé S2 commence à un temps supérieur à t suivant le début de l'échantillon immédiatement précédent. Dans tous les cas d'échantillonnage synchrone, un échantillon irrégulièrement espacé peut être obtenu pour chaque période de bruit T. Dans la seconde version décrite, un échantillon au moins peut être prélevé pour chaque période de bruit T

par rapport à la première technique d'échantillonnage syn-

chrone. Par ailleurs, les deux techniques d'échantillonnage sont équivalentes de manière générale, et ces techniques de synchronisation contribuent à l'obtention d'une résolution

élevée de synchronisation entre la période t d'échantil-

lonnage et la période T de bruit, lors de la détermination du retard Nt permettant une réduction au minimum du bruit

dans le signal de sortie du filtre 48.

La détermination de N et la synchronisation de l'échantillonnage avec la période de bruit peuvent être réalisées avec un circuit logique séparé ou avec une combinaison de circuit et de logiciel mettant en oeuvre par exemple un microprocesseur. L'ordinateur (qui n'est pas expressément représenté) sélectionne un point convenable pour le prélèvement du signal de sortie du mécanisme 52 à retard d'après le signal provenant de l'organe 66 de contrôle de course, avec détermination de la valeur de N

par le dispositif 76, et d'après la période choisie d'échan-

tillonnage et- la technique d'échantillonnage synchrone, indiquant le commencement des impulsions d'échantillonnage

à partir du circuit 72.

Le signal de sortie du filtre 48 peut encore subir le cas échéant un filtrage supplémentaire. Par exemple, le signal de sortie peut être transmis à un filtre 78 du bruit aléatoire, destiné- à supprimer le bruit non périodique. L'utilisation d'un échantillonnage synchrone réduit la nécessité de l'utilisation d'un tel

filtre aléatoire.

Le signal de sortie du filtre 48 peut aussi subir un filtrage supplémentaire à l'aide d'un circuit discriminateur 80. In tel circuit évalue les amplitudes des signaux transmis au discriminateur et retire du signal tous les niveaux supérieurs et inférieurs à des amplitudes prédéterminées. Lorsque le circuit discriminateur 80 est réglé de manière qu'il transmette des signaux dont les amplitudes sont comprises dans une plage qui contient l'amplitude prévue des impulsions de données, le bruit des amplitudes se trouvant en dehors de cette plage peut

être retiré par filtrage du signal.

Les impulsions fantômes du signal de sortie provenant du circuit discriminateur peuvent être éliminées par une opération de soustraction. Le signal de sortie du filtre 48 peut être transmis à un filtre éventuel de

profil 82 qui formule un profil moyen des impulsions fan-

tômes, conservé dans une mémoire 84. Une possibilité de traitement supplémentaire du signal de sortie du circuit discriminateur dans une boucle de réaction destinée à rejeter les impulsions fantômes est introduite par le dispositif 86. Le signal du circuit discriminateur peut être traité, par exemple par un ordinateur, en 88, par soustraction du profil des impulsions fantômes provenant de la mémoire 84 du signal de données, ce dernier étant renvoyé à la sortie du filtre 48. Le signal de données peut circuler constamment dans le circuit discriminateur et dans le dispositif effectuant la soustraction en 88, jusqu'à ce que le signal ne contienne plus d'impulsions fantômes, le signal de données pouvant alors être transmis

par le processeur 10.

L'invention concerne ainsi un filtre en chapelet ayant une réaction et qui s'adapte à la période ou fréquence du bruit à éliminer d'un signal d'entrée du filtre, un échantillonnage de données pouvant être synchronisé sur la

* période de ce bruit. La fréquence d'échantillonnage elle-

même n'est pas obligatoirement constante mais elle doit

être suffisamment élevée pour qu'une représentation numé-

rique précise du signal analogique original de données soit obtenue. Les paramètres de réaction A et B, B étant égal à 1/(1+A) par exemple, destinés aux dispositifs 54

et 58 de cadrage respectivement, peuvent aussi être va-

riables afin que le-filtre puisse être mis dans des condi-

tions de fonctionnement (c'est-à-dire "saturé" par le bruit périodique cyclique) rapidement avec une faible valeur de A puis soit utilisé avec une valeur relativement élevée de A assurant une élimination maximale du bruit périodique considéré et une atténuation maximale des impulsions fantômes. Par exemple, le circuit de cadrage de réaction 54 (figure 3) peut avoir son paramètre A

de réaction réglé initialement à zéro, alors que le dispo-

sitif 58 de cadrage a son paramètre B réglé à un de manière que la vitesse à laquelle le filtre 48 est mis dans les

conditions de travail soit maximale.

La possibilité que possède le filtre de s'adapter à une variation rapide de la période du bruit périodique à éliminer est réduite lorsque la valeur du paramètre A de réaction augmente. Aussi, dans le cas d'une valeur élevée de A, plusieurs impulsions fantômes correspondant à une seule impulsion ont la même amplitude ou presque et, sur une certaine période, les images fantômes d'une grande quantité de données peuvent s'additionner sous forme d'un bruit de fond formant un ronflement. Il est suggéré que le processeur 10 soit mis en route avec les paramètres de réaction A = 0, B = 1, tout le contenu de la ligne à retard 52 étant égal à zéro. Ensuite, un cycle de la pompe ultérieurement, les dispositifs 58 et 54 de cadrage ont leurs paramètres A et B réglés aux valeurs

finales de travail. Cette procédure permet une initialisa-

tion du filtre 48 en un petit nombre de cycles du bruit périodique. Lorsque la période du bruit change pour une

valeur relativement élevée de A, par exemple 9, une varia-

tion de la période du bruit nécessite environ trente pé-

riodes du bruit (lorsque Nt est rendu égal à T) pour que

le filtre 48 se stabilise dans ses conditions de fonction-

nement. Lorsque la nouvelle fréquence de bruit se trouve

dans les bandes d'arrêt du filtre, le long temps d'adapta-

tion n'a en général pas d'importance. Il faut noter par exemple que les pompes utilisées habituellement dans les opérations de forage ne présentent pas un décalage de fréquence du bruit supérieur à 0,03 Hz entre les courses successives, et que les variations à long terme de la fréquence sont très lentes. Cependant, lors d'une variation plus importante de T, la valeur de A peut être réduite, au moins pour le dispositif 54 de cadrage de la boucle de réaction, pendant quelques cycles, alors que N est réglé et de manière que le filtre 48 puisse prendre de nouvelles conditions de fonctionnement (saturation par le bruit à la nouvelle fréquence). Ensuite, la valeur de A

peut être remise à la valeur voulue pour le fonctionnement.

Lorsqu'un bruit périodique contenant des harmo-

niques est présent à plusieurs fréquences, deux ou plusieurs filtres en chapelet à réaction peuvent être utilisés en série, la fréquence d'échantillonnage étant synchronisée sur la période associée à la source de bruit de plus grande amplitude. Le retard de chaque mécanisme à retard

peut être réglé à un multiple entier de la période d'échan-

tillonnage. Une autre technique d'empilement de filtres en chapelet fonctionnant avec réaction, destinée à éliminer un bruit périodique à plusieurs fréquences, comprend la transformation du signal de sortie de chacun des filtres sous forme d'un signal analogique par un convertisseur numérique-analogique, puis le filtrage du signal analogique D par un filtre analogique passe-bas, puis la transformation

du signal filtré. Ensuite, le signal filtré peut être échan-

tillonné et numérisé par un convertisseur analogique-

numérique avant transmission au filtre suivant en chapelet.

A chaque filtre en chapelet, la fréquence d'échantillonnage peut être synchronisée sur le bruit particulier à éliminer, et le retard peut être réglé en fonction de la fréquence

d'échantillonnage et de la période particulière du bruit.

Le signal filtre sous forme analogique et provenant du filtre en chapelet est ainsi échantillonné pour le filtre 0 -en chapelet suivant de la série. Ce procédé élimine le type de bruit correspondant à une fréquence de battement qui peut encore être présent dans le signal de sortie de

la séquence de filtres en chapelet comme décrit précédem-

ment. Cependant, cette dernière technique sacrifie une certaine largeur de bande du spectre du filtre et peut introduire un bruit à la suite de la combinaison des

deux conversions numérique-analogique et analogique-numérique.

Ce bruit est destiné à être éliminé en partie par les

filtres passe-bas.

Le processeur 10 de signaux comprenant le filtre en chapelet 48 ayant la réaction, s'adaptant à la période variable du bruit et utilisé avec un échantillonnage syn- chrone, peut être réalisé de façon générale sous forme d'un logiciel d'ordinateur ou sous forme de circuits

électroniques ou par une combinaison de ces réalisations.

Bien qu'une application particulière à un bruit de pompe ait été décrite à titre illustratif, il faut noter qu'un tel circuit de traitement de signaux et notamment un filtre en chapelet à réaction tel que décrit, peut être utilisé pour l'élimination d'un bruit périodique dans

diverses applications.

Ii est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (38)

REVENDICATIONS

1. Appareil de traitement d'un signal, comprenant un filtre (48), caractérisé en ce qu'il comprend:

a. un dispositif d'entrée (64-76) permettant l'in-

troduction d'un signal dans le filtre, et un dispositif de sortie (78-86) permettant l'extraction du filtre d'un

tel signal d'entrée transmis au filtre et traité dans celui-

ci, b. un dispositif à retard (52) destiné à retarder un signal, c. un dispositif différentiel (50) communiquant avec le dispositif d'entrée et avec la sortie du dispositif à retard, le signal de sortie du dispositif à retard pouvant être comparé au signal d'entrée et la différence entre les deux signaux étant transmisesous forme du signal de sortie du filtre, d. une boucle de réaction communiquant aussi avec la sortie du dispositif à retard et comprenant un premier dispositif de cadrage multiplicateur (54) ayant un premier paramètre de cadrage et destiné à cadrer le signal de sortie du dispositif à retard, e. un dispositif additionneur (56) destiné à recevoir le signal d'entrée et à le combiner au signal de sortie du dispositif à retard (52), cadré par le dispositif de cadrage (54) afin qu'un signal combiné soit formé à la sortie du dispositif additionneur, et f. un second dispositif de cadrage multiplicateur (58) ayant un second paramètre de cadrage et destiné

à cadrer le signal combiné provenant du dispositif addition-

neur (56) et à le transmettre au dispositif à retard (52).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des deux paramètres de cadrage (A, B)

peut être modifié sélectivement.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second paramètre de cadrage (B) est égal à l'inverse de la somme de un et du premier paramètre de

cadrage (A).

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second paramètre de cadrage (B) est égal à l'inverse de la somme de un et du premier paramètre de

cadrage (A).

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à retard (52) introduit un retard variable sélectivement dans le signal transmis au circuit

à retard par le second dispositif de cadrage (58).

6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif différentiel est un amplificateur

différentiel (50).

7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif additionneur est un amplificateur

d'addition (56).

8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre un dispositif d'échantillon-

nage numérique (72) du signal à filtrer et transmis sous forme d'un signal d'entrée au dispositif d'entrée du filtre. -

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'échantillonnage (72) assure

un échantillonnage périodique.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que la période d'échantillonnage est variable sélec-

tivement.

11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le retard introduit par le dispositif à retard (52) est sélectivement réglé à un multiple entier de

la période d'échantillonnage.

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé

en ce que le multiple entier du retard est variable sélec-

tivement.

13. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'échantillonnage périodique est synchronisé de manière qu'il commence au début d'une structure de bruit

du signal échantillonné.

14. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'échantillonnage est synchronisé afin qu'il commence une période d'échantillonnage après le début

de la structure de bruit du signal échantillonné.

15. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'échantillonnage numérique (72) comporte un convertisseur analogique-numérique (64) destiné

à transformer les signaux analogiques en signaux numériques.

16. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre:

a. un dispositif (84) d'enregistrement de caracté-

ristiques de la structure des signaux traités transmis par le filtre, et b. un dispositif (88) destiné à soustraire les

structures enregistrées des signaux de sortie du filtre.

17. Procédé de traitement de signaux, caractérisé en ce qu'il comprend: a. la mise des signaux sous forme numérique à une fréquence prédéterminée d'échantillonnage, sous forme d'un signal d'entrée,

b. le retardement du signal d'entrée et la forma-

tion de la différence entre ce signal d'entrée et le signal d'entrée retardé, sous forme d'un signal de sortie, c. le cadrage du signal retardé par un premier facteur de cadrage (A) et la combinaison du signal cadré au signal d'entrée, et d. le cadrage du signal combiné par un second facteur de cadrage (B) et le retardement du second signal cadré sous forme du signal retardé destiné à être soustrait

du signal d'entrée.

18. Procédé selon la revendication 17, comprenant en outre le réglage sélectif du retard du signal de manière

qu'il soit égal à un multiple entier de la période d'échan-

tillonnage.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'échantillonnage du signal est synchronisé afin qu'un échantillon commence au début d'une structure

de bruit du signal en cours d'échantillonnage.

20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la fréquence d'échantillonnage est synchronisée afin qu'elle commence une période d'échantillonnage après le début de la structure de bruit du signal en cours d'échantillonnage.

21. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le multiple entier est- choisi de manière que le retard du signal corresponde approximativement à un multiple entier d'un bruit périodique incorporé au signal

à traiter.

22. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le second facteur de cadrage est égal à l'inverse

de la somme de un et du premier facteur de cadrage.

23. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: a. l'enregistrement d'une structure du signal de sortie, et b. la soustraction de cette structure du signal

de sortie.

24. Appareil de filtrage d'un bruit périodique contenu dans des signaux, caractérisé en ce qu'il comprend: a. un dispositif à retard (52) destiné à mémoriser et retarder sélectivement la communication des signaux, b. un premier et un second dispositif de cadrage multiplicateur (54, 58), ayant un premier et un second paramètre de cadrage (A, B) respectivement, destinés à faire varier les amplitudes des signaux tout en conservant leurs configurations proportionnelles respectives, c. un dispositif (56) destiné à additionner

deux signaux, et -

d. un dispositif différentiel (50) destiné à comparer deux signaux et à former le différence de ceux-ci, e. un signal d'entrée dont le bruit périodique

doit être filtré étant ainsi ajouté par le dispositif addi-

tionneur (56) au signal retardé transmis par le dispositif à retard (52) et cadré par le premier dispositif de cadrage

(54), le signal additionné étant cadré par le second dispo-

sitif de cadrage (58) et transmis au dispositif à retard (52), et le signal de sortie du dispositif à retard (52) est soustrait du signal d'entrée dont le bruit périodique

doit être filtré par le dispositif différentiel (50).

25. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'un au moins des paramètres de cadrage (A, B)

est variable sélectivement.

26. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que le second paramètre de cadrage (B) est égal à l'inverse de la somme de un et du premier paramètre de

cadrage (A).

27. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que le dispositif à retard (52) introduit un retard variable sélectivement dans le signal somme cadré par

le second dispositif de cadrage (58).

28. Appareil selon la revendication 24, caractérisé

en ce qu'il comprend un dispositif (72) destiné à échan-

tillonner numériquement le signal à filtrer avec une periode

choisie d'échantillonnage.

29. Appareil selon la revendication 28, caracté-

risé en ce que la période d'échantillonnage est variable sélectivement.

30. Appareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'échantillonnage est synchronisé sur le bruit

périodique à retirer du signal par filtrage.

31. Appareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que le retard introduit par le dispositif à retard (52) est choisi sélectivement à un multiple entier de

la période d'échantillonnage.

32. Appareil selon la revendication 31, caractérisé

en ce que le multiple entier déterminant le retard est va-

riable sélectivement.

33. Appareil selon la revendication 31, caractérisé en ce que le multiple entier déterminant le retard est

choisi de manière que le retard corresponde à une approxima-

tion d'un multiple entier de la période du bruit contenu

dans le signal à filtrer.

34. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre;

a. un dispositif (84) d'enregistrement de caracté-

ristiques de la structure du signal de sortie du dispositif différentiel, et b. un dispositif (88) destiné à soustraire les caractéristiques enregistrées de structure du signal

de sortie du dispositif différentiel.

35. Procédé de filtrage d'un signal contenant des informations afin qu'un bruit périodique en soit retiré, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend:

a. la mise du signal sous forme numérique échantil-

lonnée constituant un signal d'entrée, b. le traitement cyclique du signal d'entrée dans une boucle afin qu'un signal retardé de sortie soit formé, l'amplitude du bruit périodique étant proche de l'amplitude du bruit périodique contenu dans le signal d'entrée, l'amplitude des structures non périodiques étant réduite au minimum, et c. la soustraction du signal retardé de sortie du signal d'entrée afin qu'un signal de sortie du filtre

soit formé.

36. Procédé selon la revendication 35, caractérisé

en ce qu'il comprend en outre le maintien du retard intro-

duit au cours du traitement cyclique à une valeur approxi-

mativement égale à un multiple entier de la période du

bruit périodique.

37. Procédé selon la revendication 35, caractérisé

en ce qu'il comprend la synchronisation de l'échantillon-

nage du bruit périodique qui doit être retiré par filtrage.

38. Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la soustraction des structures

non périodiquesindésirablesdu signal de sortie.