FR2626425A1 - Appareil de communication sur spectre disperse - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil de communication sur spectre dispersé. Selon l'invention, il comprend un système émetteur comprenant un moyen de modulation primaire 23, 25 pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre et un moyen de modulation secondaire 3, 4 pour effectuer la modulation secondaire par un code PN prédéterminé et émettre un signal de transmission sur ce spectre dispersé; et un appareil récepteur ayant un convolutionneur recevant le signal sur spectre dispersé et un code PN de signal de référence qui est non synchrone avec la fréquence porteuse et le code PN dans l'appareil émetteur et qui est inversé dans le temps par rapport au code PN de l'appareil émetteur pour les mettre en corrélation, un moyen pour détecter une rangée d'impulsions de crête à la sortie du convolutionneur et un moyen de démodulation ayant un circuit dilatant la largeur d'impulsion en réponse aux impulsions respectives de la rangée détectée d'impulsions pour produire l'information sur bande de base. L'invention s'applique notamment au système de communication en particulier utilisant des ondes électriques faibles.
Description
La-présente invention sè rapporte à un appareil perfectionné de
communication sur spectre pour émettre et recevoir diverses informations par un système à spectre disperse. Jusqu'à maintenant, divers systèmes de communi- cation ont été décrits et développés. Un système de communication sur spectre dispersé est connu en tant que l'un
de ces systèmes.
Le système de communication sur spectre dispersé la est tel qu'un émetteur envoie un signal sur bande étroite indiquant la donnée ou la voix en dispersant la largeur de bande en utilisant un code de pseudo- bruit (code PN), et qu'un récepteur reproduisele signal d'origine en dispersant de manière inverse le signal regu sur large bande en signal sur bande étroite d'origine. Le système de communication sur spectre dispersé a été récemment remarqué en tant que système très fiable de communication à cause d'avantages tels que la stabilité vis-à-vis d'une interférence externe ou du bruit
et une haute intimité.
240 Le point le plus important d'un système de communication sur spectre dispersé est un corrélateur du côté récepteur. Dans un système de communication sur spectre dispersé sans fil, un corrélateur actuellement reeonnu-comme étant très simple et très fiable est un appareil utilisant
une onde acoustique de surface.
Comme corrélateurs à onde acoustique de surface, il y a les types à ligne à retard-à prise et les types à convolutionneur. Un type à ligne à retard à prise, bien que simple par son agencement et généralement excellent par son efficacité, est fortement affecté par le facteur de
température d'un substrat. Au contraire, un tel type -
convolutionneur, bien que n'étant pas tellement affecté par les changements de températures a généralement une faible efficacité. Cependant, tandis que le type à ligne à retard à prise a un code fixe, le type à ceonvolutionneur peut
changer de code comme on le souhaite.
Par conséquent, tant que l'efficacité est pratiquement acceptable, le corr61ateur du type à convolutinneur est bien plus facile - utiliser, Les figures 12A et 128 montrent un agencement d'un appareil de communication sur spectre dispersé utilisant un coînvolutîonneur à onde acoustique de surface de l'art antérieur. Du câté émetteur de la figure 12A, un mélangeur 1, par exemple, effectue une modulation binaire-phase d'une porteuse d'un oscillateur 2, en utilisant un signal (numérique dans ce cas) à envoyer, pour effectuer d'abord la modulation primaire sur bande étroite. Subséquemment, un mélangeur 3, par exemple, effectue une modulation binaire-phase en utilisant un code PN d'un gé6n6rateur 4 de code PN ayant un
débit binaire rapide d'une bande bien plus large qu'un signal.
d'information à envoyer, afin d'étaler le spectre et de le transmettre de l'antenne 7, après passage à travers un filtre
passe-bande 5 et un amplificateur 6.
Du côté récepteur de la figure 12B, un signal sur spectre disperse reçu par une antenne 71' est d'abord amplifié à haute fréquence par un amplificateur 9 et des filtres passe-band. 8 et 10, et est subséquemment applique
à un convolutionneur 13 à onde acoustique de surface.
Le convolutionneur 13 reçoit un signal de référence qui est obtenu par un mélangeur 12-par modulation binaire-phase d'une porteuse d'un.oscillateur 11 qui oseille &la même fréquence porteuse qu'un signal reçu à l'entrée du convolutionneur à o.nde acoustique de surface, en utilisant un générateur de code PN pour g6nérer un code PN qui est inversé dans le temps par rapport au code PN 4 du
côté émetteur.
Le code PN utilisé comme signal de référence est maintenu en synchronisation avec le code PN reçu du côté émetteur par un déteoteur d'enveloppe 16, un circuit de
synchronisation 17 et un circuit de contrôle 18 du code PN.
A ce moment, une sortie du convolutionneur 13 (dont la fréquence est de 2fc, le double de la porteuse d'entrée), tandis qu'elle est maintenue en synchronisme avec 1a porteuse du signal reçu par un circuit de synchronisation (sa fréquence centrale est de 2e), passe d'abord à travers un mélangeur 21 via un filtre passe-bande 14 et un amplificateur 15 et est subséquemment envoyée au détecteur d'enveloppe 16 dans le but de la synchronisation ci-dessus mentionnée du code PN. Lorsque le code PN et la porteuse sont en synchronisme, la donnée primaire de l'information sur bande de base est obtenue d'un circuit 22 de démodulation
de la donnée.
Cependant, dans l'appareil de communication sur spectre dispersé de l'art antérieur, la synehronisation du code PN et de la porteuse est indispensable et cela rend
difficile la simplification de l'agencement du récepteur.
C'est un problème grave pour-son usage pratique.
La présente invention a, par conséquent, pour objet un appareil de communication sur spectre dispersé capable de reproduire l'information, ne nécessitant aucune
2 synchronisation avec le code PN et la porteuse.
Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus indiqué, l'invention offre des appareils de edmmuniceation sur spectre dispersé ayant les ageneements suivants, respectivement, Un appareil de communication sur spectre dispersé
selon un premier mode de réalisation de l'invention.
comprend: un appareil émetteur comprenant un moyen modulant primaire pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre; et un moyen modulant secondaire pour effectuer la modulation secondaire par un code PN prédéterminé et émettre un signal d'émission sur speetre dispersé; et un appareil récepteur comprenant un eonvolutionneur recevant un signal reçu sur spectre dispersé et un code PN comme signal de référence dans ledit appareil émetteur et invers4 dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corr.lation; un moyen pour détecter une rangée d'impulsions de crête à la sortie dudit convolutioneur; et un moyen démodulant ayant un circuit dilatant la largeur d'impulsion répondant aux impulsions respectives *de ladite rangée détectée d.'impulsions pour
produire l'information sur bande de base.
Un second mode de réalisation de l'invention comprend: le même appareil émetteur que celui du premier mode de réalisation; et un appareil récepteur comprenant- un convolutionneur recevant un signal reçu sur spectre dispersé et un code PN comme signal de référenqce qui n'est pas synchrone avec la fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil émetteur et qui est inversé dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corrélation; un moyen de.mise en forme d'onde pour détecter et mettre en forme une rangée d'impulsions de crête à l'a sortie dudit eonvolutionneur; et un d.modulateur de compte d'impulsions pour compter le nombre d'impulsions à la sortie du moyen de mise en forme d'onde et démoduler ladite
information sur bande de base,.
Un troisième mode de réalisation de l'invent-ion comprend: le même appareil émetteur que celui du premier mode de réalisation; et un appareil récepteur comprenant des premier et second convolutionneurs recevant un signal reçu sur spectre dispersé et deux signaux de référenee qui sont différents
par la fréquence centrale, non synchronesaveo la fréquence.
porteuse et le code PN dans ledit appareil émetteur et -
inversés dans le temps par rapport au code PN dans l'appareil émetteur pour les mettre en correlation; des premier et second moyens de détention pour détecter des rangées d'impulsions de crête à la sortie des convolutionneurs respectifs; et un démodulateur de comparaison pour comparer les rangées d'impulsions à la sortie des premier et second moyens de détection et démoduler l'information sur bande de base. Un quatrième mode de réalisation de l'invention comprend: le même appareil émetteur que celui du premier mode de réalisation; et un appareil récepteur comprenant un convolutionneur recevant un signal reçu sur spectre dispersé et l'un de deux signaux de référence choisis par commutation, lesquels sont différents par leur fréquence centrale, sont non synchrones avec la fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil émeteur et sont inversds dans le temps par rapport au code PN dans l'appareil émetteur pour les mettre en corrélation; un moyen dé mise en forme d'onde pour détecter et former une rangée d'impulsions de crête à la sortie du convolutionneur; et un démodulateur de comparaison pour comparer les rang&es d'impulsions de sortie correspondant aux fréquences centrales respectives à la sortie du moyen de mise en forme d'onde et démoduler
l'information sur bande de base.
Dans les récepteurs ci-dessus indiqués, le procédé de démodulation par une porteuse et un code PN est effectué en condition non synchrone, et dans ce but, la vitesse de répétition du code PN est choisie pour être suffisamment plus grande que la vitesse de l'information à émettre. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaltront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite.en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: Les figures 1A et 18 donnent des schémas-blocs d'un premier mode de réalisation de l'invention;
La figure Z montre-des formes d'onde de fonction-
nement en.des portions respectives d'un appareil émetteur *5 du premier mode de réalisation des figures 1A et 18;
La figure 3 montre des formes d'onde de fonction-
nement en des. portions respectives d'un appareil récepteur du premier mode de réalisation des figures 1A et 1B; La figure 4 est une vue montrant un agencement *10 d'un circuit dilatant la largeur d'impulsion dans le mode
de réalisation des figures IA et 1@.
La figure 5 est une vue montrant un agencement d'un détecteur d'enveloppe dans le mode de réalisation des
figures 1A et 18.
La figure 6 est une vue montrant un agencement d'un circuit comparateur du mode de réalisation des figures 1A et 18, La figure 7 est une vue montrant un agencement d'un circuit de commande d'horloge numérique du. mode de réalisation des figures 1A et 18; Les figures 8A et 8B donnent des schémas-blocs montrant un second mode de réalisation de l'invention; Les figures 9A et 98 donnent des sohémas-blocs montrant un troisième mode de réalisation de l'invention; Les figures 10A et 108 donnent des schémasblocs d'un quatrième mode de réalisation de l'invention; Les figures 11A et 11B donnent des schémas-blocs d'un cinquième mode de réalisation de l'invention; et Les figures IZA et 128 donnent des sçhemas-blocs d'un appareil de communication sur spectre dispersé de
lVart antérieur.
L'invention est décrite ci-dessous en détail en se référant auxmodesde réalisation respectiftillustrésur le dessin. Les figures lA et IB montrent un agencement d'un appareil de communication sur speetre dispersé non synchrone selon 1;invention. Dans l'appareil émetteur de la Figure 1A, une porteuse est démodulée par déplacement de fréquence dans un circuit de commande d'horloge 23 pour changer sa fréquence en f'l u f'o en utilisant une information sur bande de base sous la forme d'une donnée numérique et FI et FI sont changés pour fI et fO2 par un 1 f'2 circuit multiplicateur de fréquence 25. La sortie est de plus modulée par déplacement de phase binaire par un code PN d'un générateur.4 de code PN dans un mélangeur 3. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de synchroniser le qode.PN avec l'information sur bande de base. Une sortie du mélangeur 3 est convertie en fréquence à une bande haute fréquence souhaitée (par exemple f' au f'" 2)par un oscillateur 28 et
un mélangeur 27, et elle est transmise par une antenne 7.
Dans le récepteur de la figure 18, un convolutionneur 13 à onde acoustique de surface regoit un signal de référence qui est obtenu par. modulation par déplacement de phase binaire d'une porteuse d'un oscillateur 11 d'une fréquence oscillante f,, en utilisant un générateur 19 de code PN qui génère un code qui n'est pas synchrone avec la porteuse et un code PN du c té émetteur et inversé dans le temps par rapport au côté émetteur. Par conséquent, le eonvolutionneur 13 émet une rangée de crêtes de corrélation uniquement lorsque la fréquence d'un signal reçu est f1 et que les deux codes PN coincident. Par suite, la présence et l'absence de eette rangée de crêtes corrélation correspond au niveau H et au niveau B de l'information sur bande de base. Les crêtes de corrélation, après détection par un circuit de détection d'enveloppe 16 et mise en forme par un comparateur 33, sont formées en une sortie démodulée d'information sur bande de base par un circuit 34 dilatant la largeur d'impulsion. Ces procédés de démodulation sont accomplis en non synchronisation des porteuses et des codes PN
entre le côté émetteur et le côté récepteur.
Les particularités du fonctionnement de l'appareil de communication sur spectre dispersé non synchrone montré aux figures lA et 1B sont expliquées en se référant aux formes d'onde-illustrées de-fonctionnenent de portions respectives et aux agencements pratiques illustrés de circuit. La figure 2 montre les formes d'onde de tension aux portions. (a), (b) et (o) de,l'appareil émetteur montré
h la figure 1A.
La portion (s) est l'information sur bande de base qui est la donnée numérique de ce mode de réalisation. Cela
peut être en général une donnée analogique.
Sur la figure 2, (a) est un signal numérique. Une horloge de fréquence fil au niveau "H"I (condition l"1") ou fréquenee f'2 au niveau "B" (condition "0") est produite en réponse à un signal numérique en (a) qui entre dans le circuit de commande d'horloge numérique 23. Ensuite, la porteuse f" oen réponse au signal numérique d'origine "1", nU f"z,en réponse au "O", est produite au 'point (b) de la figure 1A dans la forme d'onde (b)de la figure 2 par un filtre passe-bas 24 et le circuit de multiplication de fréquence 25. Cela signifie que la fréquenne porteuse est convertie en fréquence par le signal numérique et c'est une
forme de la modulation appelée par déplacement de fréquence.
25. En ce qui concerne ls séieotion de f1 et f2 dans la bande des fréquences intermédiaires à l'intérieur du récepteur, lorsque la fréquence porteuse du signal de référence dans le convol tionneur 13 à. onde acoustique de surface dans le récepteur est f1 qui est dans la largeur de bande du eonvolutionneur à onde acoustique de surface, f2 dans le signal regu peut être toute fréquence provoquant une grande diminution de.la sortie du convolutionneur à onde
acoustique de surface,. .
Dans la plupart des cas, lorsque la fréquence centrale d'un signal de'réference introduit-dans le convolutionneur 13
262-6425
est fl, la sortie du ceonvolutionneur est extrêmement diminuée quand la différence Af entre la fréquenee centrale f2 d'un signal reçu (Af' f1- f2 ="1 - 2) est un mutiple entier de fg (nomhre inverse du temps pour la propagation de l'onde acoustique de surface sur une éleetrode de porte de convolution d'un convolutionneur)
ou dépasse fg.
Par conséquent, on choisit- Af = If1 - f= comme tout multiple entier de fg, ce qui lui en est proche ou au-delà de fg. Dans le cas d'une attribution de canaux de transmission, les différences entre f et fl etentre f"I1 et f"1 des canaux respectifs sent choisies pour être tout multiple entier de fg ou ses proches. Comme l'amplitude est constante dans cette modulation, il est possible d'activer effectivement un circuit 31 de réglage automatique du gain à l'étage à
fréquence itiermédiaire dans le récepteur.
Par exemple, en choisissant les fréquences générées par le circuit de commande d'horloge numérique 23 à f' 26,875 MHz -et f'2 = 27,000 MHz et en le-s multipliant par 8 dans le circuit de multiplication de fréquence 25, on peut
facilement obtenir f" = 215 MHz et f"2 = 216 MHz.
L'attribution de f"1 et f"2 peut être des fréquences respectives opposées. Par ailleurs, dans le cas du convolutionneur à onde acoustique de surface utilisé dans ce mode de réalisation, la valeur de fg était d'environ kHz, la fréquence centrale était de 215 MHz et la
- largeur de bande était de 23 MHz (sortie 3db plus bas).
La modulation effectuée jusqu'à maintenant est la modulation primaire cr un signal numérique,-par exemple, utilisé comme information sur bande de base,6tait
modulé par déplacement de fréquence.
Ensuite, une modulation secondaire par un code FN est effectuée pour étaler le spectre. Du générateur d'horloge 26 et du générateur 4 du code PN de l'émetteur montré à la figure 1A, un code PN est produit et appliqué au mélangeur doublement équilibré 3 en même temps que la porteuse qui a été modulée par déplacement de fréquence en f"' ou f"2 Ainsi, une modulation. appelée DS (séquence directe) par un code PN est accomplie, et en tant que forme d'onde en (c) de l'émetteur, une forme d'onde secondairement modulée par un code PN-tel que montre en(co)de la figure 2
est obtenue.
A ee moment, un point important est qu'il ne faut aucune synchraonisation parmi le code PN, la donnée numérique en tant qu'information sur bande de base et la porteuse de f"1 ou f"2 dans le but de laesimplification,
1' 2
sans gâter la capacité de l'émetteur.
Dans ce mode de réalisation, la modulation primaire était effectuée sous la forme d'une modulation par -déplaeement de fréquence utilisant une donnée numérique comme information sur bande de base. Elle peut être modifiée pour une autre forme en utilisant une information numérique analogique, et autres, en tant qu'information sur bande de base, et la modulation primaire peut être tout - système modulant normal FM, AM, SSP et autres.Cependant, pour une communication stable par un circuit de réglage autohatique du gain, un système de modulation de fréquence ou de phase est préférable. Par ailleurs, bien que la modulation secondaire soit décrite comme utilisant le système o la porteuse est modulée en phase par le code PN dans le mélangeur doublement équilibré, il est suffisant que la modulation secondaire accomplisse un étalement du Spectre de l'information sur bande de base, sans synchroniser l'information sur bande de base avec le code PN ou et la porteuse et toute méthode de modulation de fréquence de phase et autre méthode est acceptable. Par ailleurs,
tout modulateur approprié aux méthodes.respectives de.
modulation peut tre utilisé au lieu du mélangeur doublement équilibré. Afin que le signal émis soit reproduit dans.le récepteur en condition non synchrone, la vitesse de répétition du code PN doit être plus importante que la vitesse de l'information émise à émettre, dans le procédé de modulation. Dans les formes d'onde de l'émetteur *montrées à la figure 2, lorsque la largeur d'une impulsion de la donnée numérique (a) en tant qu'information sur bande de base est TB, et que la longueur d'une séquence du code PN est 2T, il faut satisfaire la relation suivante:
TB 7 T -... ()
De préférence, T8 est plus de 10 fois-T au 100 fois T pour assurer une communication fiable même d'un type non synchrone. Le signal sur spectre dispersé (c) obtenu par modulations primaire et secondaire de l'information sur bande de base traverse le convertisseur de fréquence haute fréquence pour être finalement envoyé par l'antenne 7. Le convertisseur de fréquence haute fréquence convertit la bande de propagation d'émission en une fréquence souhaitée et consiste en un oseillateur 28, un mélangeur 27, un filtre
parse-bande 5 et un amplificateur 6.
On expliquera maintenant en détail le fonctionnement du récepteur montré à la figure 18. Les formes d'onde de tensionen(d), (e), (f), (g) et (h) dans le récepteur sont
montrées à la figures 3.
D'abord, l'antenne de réception 7' reçoit le signal sur spectre dispersé de la fréquence centrale f'" ou f"'t 1 2 du côté émetteur. A ce moment, le fait que divers bruits entrent dans l'antenne n'a pas d'importanee;=en effet, ces bruits peuvent être plus grands que le signlsur spectre dispersé, parce qu'uo convolutionneur 13 décrit ultérieurement et un système de modulation qui est appelé un système dilatant la largeur d'impulsion peuvent améliorer le rapport signal/ bruit et reproduire le signal parmi les bruits. Dans le cas de l'extraction d'un signal d'information eaché dans des bruits, il est très difficile d'établir la synchronisation avec le signal caché dans les bruits dans le système
modulant de l'art antérieur qui nécessite la synchronisation.
Cependant, le système complet non synchrone selon ee mode de réalisation permet d'améliorer très facilement le rapport signal/bruit et de reproduire l'information parmi les bruits.. Dans ce cas, les bruits sont des ondes électriques non souhaitées comme des ondes d.interférenoe, les bruits de
la ville et les bruits thermiques autres que les informations.
Le s.gnal sur spectre dispersé de la fréquence centrale fl'"1 ou f'"2 introduit dans l'antenne 7' est amplifié dans le filtre passe-bande 8 et l'amplificateur 9 et est subséquemment converti en f1 ou fz d'une bande de fréquences intermédiaires par un oscillateur local 29 et un
mélangeur 30.
A ee moments comme le signal modulé envoyé par le côté émetteur est un signal ayant une amplitude constantes c'est-à-dire dans ce cas, un signal modulé par déplacement de fréquence de f1 ou f2' le circuit de réglage automatique du gain-31 fonctionne facilement, et une atténuation ou autre instabilité de l'intensité de l'onde.reçue peut être éliminée. 25. Le moyen le plus important pour la reproduction du signal caché dans des bruits est le convolutionneur 13 à onde acoustique de surface. Le signal reçu (d) forme l'une des entrées du convolutionneur. Sa forme d'onde est le signal à spectre dispersé de la fréquence centrale f1 ou f2
3D de la figure 3.
Un signal de référence forme une autre entrée du convolutionneur. Il est obtenu par modulation d'une onde sinusoïdale de fréquence porteuse f1 dans la même modulation par déplacement de phase binaire que le procédé de transmission, ean utilisant un code PN obtenu en inversant dans le temps le même code que le code PN dans le signal
reçu, en relation non synchrone avec la porteuse.
L'oseilflateur 11 est aetivé pour oseiller à f. et le code PN pour le signal de référence est produit dans le générateur d'horloge 32 et le générateur 19 du code PN et la porteuse de f1 est modulée par déplacement de phase binaire dans le
mélangeur 12.
La sortie du convolutionneur 13 est une sortie en corrélation du signalreçu etdu signal de référence-et lorsque- la référence centrale fa de la porteuse et le eode PN coinecident (les codes PN de référenee coincident en relation inversée dans le temps), une rangée decràtes de convolution est émise à (e) de la figure 18 à l'intervalle
de temps T dans la forme d'onde de (e) de la figure 3.
A ce moment, T est égal à la moitié de la séquence du
- code PN. Lorsque la fréquence centrale de la porteuse du-
signal reçu est f2' aucune rangée de crêtes de convolution n'est émise. Le procédé de sélection de f2 pour une fl - est tel que décrit précédemment. Les canaux respectifs de communication peuvent être établis par sélection de f1 et
f2 (de même F" et f"2) et sélection du code PN.
Lorsque la fréquence centrale de la porteuse du signal reçu est f1, une rangée de erêtesde convolution manque en (e) du récepteur comme cela est montié par la courbe (e) de la figure 3. Lorsque l'enveloppe est détectée par le détecteur d'enveloppe 16, cela devient(f)de la figure 3. Lors d'un passage ultérieur à travers le comparateur 33, la forme d'onde est configurée comme montré en (g) sur la figure-3, et une rangée d'impulsions à un intervalle de temps T est obtenue dans la période de
la fréquence centrale f1 de la porteuse.
Par passage de la rangée d'impulsions à travers le circuit dilatant la largeur d'impulsion 34, la donnée numérique de largeur d'impulsion T8 qui est l'information sur bande de base d'origine est démodulée et émise, comme
montré en (h) sur la figure 3.
Le circuit 34 dilatant la largeur d'impulsion peut être u'n circuit intégré monostable redéclenchable qui est déclenché à chaque impulsion de la rangée d'impulsions à l'intervalle de temps T de (g) et qui produit une impulsion de largeur. Lorsque la pérode de la rangée de crêtes de sortie du convolutionneur est T, et que la constante de temps du circuit 34 de dilatation de largeur d'impulsion est choisie pour satisfaire la relation suivante: l1 T Z r... (2) des sorties à un niveau "H'" (= "'1") sont maintenues tant
que la rangée d'impulsions continue.
Par ailleurs, lorsque le signal regu est f2 en (e) de la figure 3, c'està-dire lorsque le niveau de la donnée numérique de l'information sur bande de base à transmettre est "BI' (= ",0"), aucune 'rangée de crêtes de sortie ne sort du eonvolutionneur. Par conséquent, également en (f) et (g) de la figure 3, aucune -rangée d'impulsions ne sort et la
sortie démodulée finale de (h) est maintenue à "B" (= "l").
Comme cela est montré en (h) sur la figure3,lorsque le signal reçu est changé de la période f1 à la période f
1 2
et que la rangée d'"impulsions. de (g) n'apparaît pas, le niveau de (h) devient "B" (= "0") à la constante de temps q après l'impulsion finale. Au contraire, lorsque le signal reçi est changé de la période fZ à la période f1 et qu'une rangée d'impulsions de (g) est émise, le niveau de (h)
devient "H" (: "1") immédiatement.
- Par conséquent, un sautillement de A maximum est produit dans la sortie démodulée selon ce système. Cependant, comme le montre l'expression (1), en chosissant une vitesse suffisamment grande de répétition du code PN, le= sautillement
de ' peut être négligé.
* Dans ce mode de réalisation, la constante de temps du circuit dilatant la largeur d'impuision par rapport à l'intervalle de l'impulsto.n de crête de corrélation de sortie peut être choisie de manière que le circuit dilatant la largeur d'impulsion 34 puisse fonctionner pour intégrer la rangée d'impulsions produite dans une période de f1 ou un signal de sortie en général et améliorer le rapport signal/bruit. Des agencements du circuit utilisés aux portions respectives du mode de réalisation de l'appareil émetteur et récepteur sur spectre dispersé des figures 1A et iB sont
montrés ci-dessous.
Cela n'est qu'un exemple et il est à la base suffisant que les blocs de circuit accomplissant les fonctions décrites précédemment soient disposes dans des portions respectives. En effet, cela ne doit pas limiter la réalisation d'un simple appareil de communication sur spectre
dispersé non synchrone.
D'abord, la figure 4 montre un mode de réalisation du circuit 34 dilatant la largeur d'impulsion. Comme on l'a décrit ci-dessus, le circuit dilatant la largeur d'impulsion doit ajuster la constante de temps 'C pour satisfaire à l'expression 2. Dans ce mode de réalisation, on détermine z par une résistance R'r et un condensateur Ct sur le dessin et on l'exprime par: Et= KCYR't -.) ob K est une constante. Sur la figure 4, IC indique le circuit intégré monostable redéclenchable, I une borne d'entrée, 0 une borne de sortie, INVI et INV2 des inverseurs
et NAND une porte NON-ET. La figure 5 montre ensuite un exemple du détecteur d'enveloppe 16 qui se
compose de diodes de Schottky SD1 et O* SD2, de résistances R1 à R3, de condensateurs CI et C2 et d'une bobine L. Le circuit de détection détecte la forme d'onde d'entrée d'une impulsion placée sur une fréquence qui est le double de la porteuse de f1 et produit une impulsion
de sortie sous la forme illustrée.
Lorsque l'on exprime la montée de l'impulsion de sortie par t et la chute par td tr est établie pour être sensible à 2f et td est choisie pour êtrb plus longue que t d'une impulsion haute fréquehce de l'entrée de la Crète en' corrélation montrée sur le dessin e.t plus courte que
l'intervalle T de la rangée drimpulsions ci-de.sus décrite.
Ainsi, en établissant tret tdl on obtient une rangée stable d'impulsions détecté-es comme cela est montré en (f)
sur la figure 3.
Par ailleurs, la figure 6 montre un exemple du comparateur 33. Crest un point important pour l'agencement du comparateur qu'il soit suffisamment rapide pour répondre à T parce que la période de récurrence T de la rangée d'impulsions est rapide. Par ailleurs, afin de répondre aux changements de niveau, il est nécessaire d'utiliser un moyen de réglage automatique du niveau afin d'ajuster automatiquement le rapport signal/bruit à une bonne valeur pour accomplir une communication fiable. Le moyen de réglage automatique du niveau établit le seuil VS en un point intermédiaire entre le niveau de bruit et VPy par détection dans un circuit 33a de la tension de crête VP d'une impulsion d'un signal de sortie de détection d'enveloppe d'une entrée pour produire une
tension de référenee et l'appliquer à un comparateur 33c.
Les chiffres de référence 33d et-33e.désignent des diodes.
La figure 7 montre maintenant un exemple oD un simple agencement de la commande d'horloge numérique 23 disposée dans le récepteur est réalisé. Dans cet exemple, les fréquencees f' êt f" sont commutées par des portes NON-ET
23a à 23d en réponse à une entrée de donnée numérique.
Les figures SA et 8B montrent un second mode de réalisation de l'appareil de communication sur spectre dispersé selon l'invention. C'est un système de comptage d'impulsions. L'émetteur de la figure 'SA a le même agencement que celui de la figure lA. Dans le premier mode de réalisation, on utilise le circuit 34 dilatant la largeur d'impulsion
dans le reécepteur comme eela est montré à la figure 1A.
Dans ce mode de réalisation cependant, un démodulateur de compte d'impulsions 35 est employé de manière qu'après déteetion d'une crête de convolution par le déteeteur d'enveloppe 16 et configuration de sa forme d'onde par le comparateur 33, le démodulateur 35 compte et intègre le nombre d'impulsions (g) de la figure 3 pour démoduler l'information sur bande de base. Bien que le système de compte d'impulsions soit plus compliqué que le système du circuit dilatant la largeur d'impulsion dans le mode de réalisation des figures lA et 18B, il est efficace pour une
communication plus fiable.
Les figures 9A et 98 montrent un troisième mode de réalisation de l'appareil de communication sur spectre dispersé selon l'invention. C'est un système appelé "circuit dilatant et intégrant l'impulsion". L'émetteur de la figure 9A a le même ageneement que celui du premier mode
de réalisation de la figure 1A.
Le premier mode de réalisation utilise la sortie en (h) de la figure 1 en tant qu'information sur bande de base dans le récepteur. Cependant,-dans ce mode de réalisation, on fait passer la sortie de (h) à travers un filtre passe-bas 36 et un circuit de forme d'onde 37:our mieux
réduire les erreurs de démodulation.
La figure 10 montre un quatrième mode de réalisation du système de communication sur spectre dispersé de l'invention. C'est un système appelé à double eonvolutionneur. L'émetteur de la figure 10 a le même agencement que celui du premier mode de réalisation montré à la figure IA. Ce récepteur accomplit une démodulation par déplacement de fréquence oû la fréquence centrale de la porteuse est changée entre f"l et f"2 par l'information
sur bande de base sous la forme d'une donnée numérique.
Dans le premier mode de réalisation, le récepteur emploie un simple convolutionneur à onde aeoustique de surfacé pour produire une rangée. d'impulsions decrêtesde convolution en une seule période de f' ou fZ' Cependant, dans ce mode de réalisation, le récepteur utilise deux convolutionneurs 13 et 40', et les codes PN de référenee des fréquences centrales f1 et-f leur sont appliqués respectivement. Ainsi, comme une rangée d'impulsions des crêtesde convolution est produite par le convolutionneur 13 dans la période de fl ou par le convolutibnneur 40 dans la période de f2 l' information sur bande de base peut être. démodulée par un démodulateur de comparaison 45 à une double fiabilité par rapport au premier mode de réalisation, Les chiffres de référence 3B et 38' indiquent des oscillateurs ayant des fréquences d'oseillation f1 et fe -39 est un mélangeur similaire au mélangeur 12 et 41 à 44
sont des circuits similaires aux circuits respecetifs 14 à 33.
Les figures 11A et 11B montrent un cinquième 'mode de réalisation de l'appareil de communication sur spectre dispersé selon l'invention. C'est un système à signal de référence double. L'émetteur de la figure 11A a le même agencement que celui du premier mode de réalisation de la figure IA. Le quatrième-mode de réalisation emploie deux convolutionneurs pour détecter les deux périodes de f1 et f2 de la porteuse du signal regu. Cependant, ce mode de réalisation utilise un seul convolutionneur 13 et change la fréquence centrale porteuse du signal de référence entre f1 et f2 pour juger dans le démodulateur de comparaison 46 dans quel cas une sortie de eonvolution est obtenue et pour
démoduler l'information sur bande de base.
Le chiffre de référence 48 désigne un oscillateur de réglage de tension pour le changement de la fréquence centrale porteuse entre f1.et f2 et le chiffre de référence 47 désigne un eirecuit de commande qui ajuste lacadenee pour l'émission d'un signal de commutation St vers l'oscillateur 48 et qui accomplit un contrôle pour stabiliser et rendre maximale une sortie du démodulateur de comparaison 46. Selon ce mode de réalisation, l'information sur bande de base peut être démodulée à une double fiabilité par rapport au premier
mode de réalisation.
Comme on l'a deécrit ci-dessus, selon l'invention, comme l'appareil de communication sur spectre dispersé n'utilise pas de circuit de synchronisation, une communication de l'information moins erronée et trbs fiable est assurée, en utilisant des appareils très simples d'émission et de récepti.on.- En particulier, cette nature offre un grand avantage dans le cas d'une communication utilisant des ondes
électriques faibles.
R E V E N 'D I C A T I O N S
1. Appareil de oommunica'tioo ur- spectre dispersé, caractérisé en ce qu'il comprend: un système émetteur comprenant un moyen de modulation primaire (23, 25) pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre; et un moyen de modulation secondaire (3, 4) pour effectuer la modulation secondaire par un code PN prédéterminé et émettre un signal de transmission sur spectre dispersé; et - un appareil récepteur comprenant un convolutianneur (13) recevant un signal regu sur spectre dispersé et un code PN comme signal de référence non synchrone avec la fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil émetteur et inversé dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corrélation; un moyen (16) pour détecter une rangée d'impulsions de- crête à la sortie du convolutionneur; et un moyen de démodulation (34) ayant un circuit dilatant la largeur d'impulsion répondant aux impulsions respectives de la rangée détectée d'impulsions pour
produire l'information sur bande de base.
2. Appareil de communication sur speotre'dispersé, caractérisé en ce qu'ilcomprend: un appareil émetteur comprenant un moyen de modulation primaire (23, 25) pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre; et un moyen de-modulation secondaire pour effectuer la modulation secondaire par un code-PN prédéterminé et émettre un signal de transmission sur spectre dispersé; et un appareil reécepteur comprenant un convolutionneur (13) recevant un signal reçu sur spectre dispersé et un code PN comme signal de référence non synchrone avec la fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil émetteur et inversé dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corrélation, un joyen (33) de mise en forme d'onde pour détecter et configurer une
* 21
rangée d'impulsions de crête à la sortie dudit convolu-
tionneur; et un démodulateur de compte d'impulsions (35) pour compter le nombre d'impulsions à la sortie dudit moyen de mise en forme d'onde et démoduler ladite information sur bande de base. 3. Appareil selon la revendication 1, earactérisé en ce que le moyen démodulant comprend un filtre passe-bas (36) et un circuit de mise en forme d'onde de manière qu'une sortie dudit circuit dilatant la largeur d'impulsion soit extraite à travers ledit filtre passe-bas et ledit circuit
formeur d'onde.
4. Appareil de communication sur spectre dispersé, caractérisé en ce qu'il comprend: un appareil émetteur comprenant uni moyen de modulation primaire pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre; et un moyen de modulation secondaire pour effectuer -la modulation secondaire par un code PN prédéterminé et émettre un signai de transmission sur spectre dispersé; et un appareil récepteur comprenant des premier et second convolutionneurs (13, 40) recevant un signal reçu sur spectre dispersé et deux signaux de référence qui sont différents par leur fréquence centrale, non synchrones avec la fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil émetteur et inversés dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corrélation; des premier et second moyens de détection pour déteeter des rangées d'impulsions de crête à la sortie des convolutionneurs respectifs et un démodulateur de comparaison pour comparer les rangées d'impulsions de sortie des premier et second moyens de détection et démoduler l'information sur bande de base. 5. Appareil de communication sur spectre disperssé, caractérisé en ce qu'il comprend: un appareil émetteur comprenant un moyen de modulation primaire pour moduler une fréquence porteuse par l'information sur bande de base de la donnée à émettre; et un moyen de modulation secondaire pour effectuer la modulation secondaire par un code PN prédéterminé et émettre un signal de transmission sur spec"tre dispersé; et
un appareil récepteur comprenant un convolu-
tionneur (13) recevant un signal regu sur spectre dispersé et l'un de deux signaux de référence pouvant être choisis de manière commutable, qui sont différents par la fréquence centrale, non synchrones ayec la. fréquence porteuse et le code PN dans ledit appareil.émetteur et inversés dans le temps par rapport au code PN dans ledit appareil émetteur pour les mettre en corrélation; un moyen de mise en forme d'onde pour détecter et cOnfigurer une rangée d'impulsions de crête à la sortie du convolutionneur; et un démodulateur de comparaison (46) pour comparer les rangées d'impulsions de sortie correspondant aux fréquences centrales respectives à la sortie du moyen de mise en forme d'omde et démoduler
l'information sur bande -de base.
6. Appareil de communication selon la revendication 1, earactétisé en ce que le circuit dilatant la largeur des impulsions (34) comprend un circuit monostable redéclenchable et la largeur.dans le temps de l'impulsion à la sortie dudit circuit est plus importante que l'intervalle de temps de la
rangée d'impulsions de crête.
7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un oscillateur de réglage de tension (48) et un circuit de réglage (47) et en ce que la fréquence d'oscillation dudit oscillateur est commutée par ledit circuit de réglage de maniàre que des fréquences porteuses différentes pour deux signaux de référence soient produites.
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