FR2637139A1 - Ensemble d'accord d'audiofrequences pour stations terrestres - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit d'accord d'audiofréquences. Selon l'invention, la tension de commande CV d'un oscillateur 20 commandé en tension est déplacée progressivement sous la commande d'un microprocesseur 31 de manière que le réglage s'écarte par pas d'un réglage d'origine correspondant au verrouillage d'un récepteur sur une sous-porteuse d'audiofréquences. Lorsque le réglage se rapporte d'une autre sous-porteuse, un signal d'erreur change de sens si bien que toutes les sous-porteuses peuvent être déterminées successivement. De cette manière, le balayage manuel de la plage de fréquences peut être éliminé. Application aux stations des systèmes de communication par satellites.

Description

La présente invention concerne de façon générale des récepteurs destinés à des stations terrestres de systèmes de télévision par satellites recevant des signaux vidéo et d'audiofréquences de plusieurs satellites à orbites terrestres. Plus précisément, l'invention concerne un ensemble de réception d'un tel système destiné à localiser les fréquences de sous-porteuses destinées à plusieurs signaux d'audiofréquences incorporés dans les émissions provenant des satellites ayant plusieurs émetteurs-récepteurs.

Dans le présent mémoire, le terme sous "sous-porteuse" d'audiofréquences désigne non seulement les fréquences porteuses d'audiofréquences qui accompagnent une porteuse vidéo principale traitée par le même émetteur-récepteur, mais aussi les fréquences porteuses d'audiofréquences, utilisées pour les émissions par modulation de fréquence en l'absence de porteuse vidéo.

Dans les ensembles de communication par satellites, une station terrestre émettrice crée une porteuse modulée sous forme d'ondes électromagnétiques dirigée vers un satellite, avec formation d'une "liaison montante". Les ondes électromagnétiques incidentes sont collectées par le satellite, traitées électroniquement afin que la porteuse modulée soit reformatée d'une manière particulière, et réémise vers les stations terrestres, avec formation de "liaisons descendantes". Les stations terrestres de ces ensembles sont essentiellement formées d'une station émettrice et/ou réceptrice fonctionnant en coopération avec un sous-ensemble t antenne et constituant des parties statégiques de l'ensemble de communication par satellites.

Une station terrestre destinée à un tel système comporte par exemple une antenne réceptrice, par exemple un réflecteur parabolique, un convertisseur t bloc à faible bruit (ou un amplificateur à faible bruit (LNA) et un convertisseur réducteur) placé t proximité d'une antenne externe, et un récepteur placé près d'un récepteur interne de télévision. Le convertisseur réducteur et le récepteur sont habituellement connectés par un câble coaxial.

Un émetteur-récepteur unique placé dans un satellite peut transmettre un canal de télévision en couleurs, comprenant a la fois l'information vidéo et d'audiofréquences, ainsi que plusieurs services tels que des stations d'émissions radioélectriques, des canaux d'agences de presse, des canaux spéciaux de téléimprimeurs, des canaux de transmission t grande vitesse de données de bourse et de marché, et/ou des services de télécopie. Un émetteur-récepteur a normalement une largeur de bande utilisable des signaux de modulation de 8 à 10 MHz, et l'information vidéo occupe normalement la bande jusqu'à 4,2 MHz environ.La partie d'audiofréquences du canal de télévision est placée sur une sous-porteuse modulée en fréquence dans la plage comprise entre 5,8 et 7,4 MHZ (habituellement à 6,2 ou 6,8 MHz), laissant disponibles toutes les autres fréquences de sousporteuses à modulation de fréquence placées au-dela de 4,2 MHz. Par exemple, dans plusieurs des satellites qui parcourent actuellement leur orbite autour de la Terre, les propriétaires des émetteurs-récepteurs transmettent des sous-porteuses séparées d'audiofréquences à 5,8, 6,2, 6,8 et 7,4 MHz. D'autres émetteurs-récepteurs placés sur les mêmes satellites assurent des services musicaux a 5,58 et 5,76 MHz.

Un émetteur-récepteur de satellite peut aussi être utilisé pour la transmission de nombreux signaux d'audiofréquences à bande étroite à la place d'un signal vidéo à large bande. Ces signaux d'audiofréquences peuvent être imbriqués dans d'autres types de services, et la fréquence exacte des sous-porteuses d'audiofréquences peut varier beaucoup parmi le grand nombre d'émetteurs-récepteurs actuellement en orbite, et de nouveaux abonnés peuvent appa raire à tout moment car un plus grand nombre de services de sous-porteuses peut être assuré sur les émetteurs-récepteurs existants et parce que des satellites supplémentaires sont mis en orbite. En outre, il existe une relation déterminée entre les nombreux signaux d'audiofréquences euxmêmes.

Les récepteurs actuels- des satellites comprennent souvent des détecteurs accordables de sous-porteuses d'audiofréquences, destinés à localiser les diverses sousporteuses "cachées" d'audiofréquences. Certains de ces récepteurs ont un bouton d'accord destiné à sélectionner les sous-porteuses à 6,2 ou 6,8 MHz car il s'agit de deux des fréquences les plus couramment utilisées.D'autres récepteurs ont un bouton d'accord qui permet a l'utilisateur de balayer manuellement le spectre de la bande de base de modulation de fréquence afin que les diverses sousporteuses d'audiofréquences reçues à partir de chaque émetteur-récepteur soient localisées ; cette procédure de balayage et d'accord doit évidemment être répétée pour chaque émetteur-récepteur différent, et ceci peut être une tâche fastidieuse lors de la recherche de signaux d'audiofréquences à bande étroite émis par un certain nombre d'émetteurs-récepteurs différents.

L'invention a donc pour objet la réalisation d'un ensemble perfectionné à récepteur de satellite qui localise automatiquement les sous-porteuses d'audiofréquences parmi les nombreux signaux reçus par une station terrestre.

L'invention concerne un ensemble d'accord d'audiofréquences destiné t recevoir et accorder des signaux de sous-porteuses d'audiofréquences dans un ensemble de communication par satellites, recevant des signaux à haute fréquence de satellites de communication, à transformer les signaux à haute fréquence dans la plage des fréquences intermédiaires, et à démoduler les signaux t fréquences intermédiaires, l'ensemble d'accord d'audiofréquences comprenant un circuit superhétérodyne ou t changement de fréquence, créant un signal de sortie, ce circuit comprenant un oscillateur commandé en tension, un dispositif destiné à transmettre une tension d'entrée de commande t l'oscilla- teur, et un mélangeur destiné t combiner les signaux démodulés a fréquence intermédiaire au signal de sortie de l'oscillateur afin que la fréquence des signaux démodulés t fréquence intermédiaire soit transformée en fréquence voulue dans une plage d'audiofréquences intermédiaires, un détecteur destiné à détecter un signal d'audiofréquences a une fréquence intermédiaire prescrite d'audiofréquences dans le signal de sortie du circuit à changement de fréquence, le détecteur comprenant un dispositif de réglage automatique de fréquence (AFC) commandé par le signal de sortie d'audiofréquences à fréquence intermédiaire du mélangeur et destiné à créer une tension d'erreur représentant une différence éventuelle entre les fréquences réelles et voulues du signal de sortie d'audiofréquences, un dispositif destiné t régler la tension d'entrée de l'oscillateur en fonction de la tension d'erreur afin que toute différence entre les fréquences réelle et voulue du signal de sortie d'audiofréquences soit éliminée par réglage de la fréquence du signal de sortie de l'oscillateur, un dispositif destiné à créer un signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences", et un dispositif commandé par le signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences n et destiné à assurer
le réglage artificiel de la tension d'entrée de commande de l'oscillateur dans un sens prédéterminé indépendamment de la tension d'erreur,
le contrôle de la tension résultante d'erreur produite par le dispositif de réglage automatique de fréquence en fonction du réglage artificiel de la tension d'entrée de commande,
la poursuite du réglage artificiel de la tension d'entrée de commande transmise à l'oscillateur dans le sens prédéterminé à la suite de variation monotone de la tension résultante d'erreur, et
l'interruption des réglages artificiels de la tension d'entrée de commande de l'oscillateur t la suite d'une variation non monotone de la tension résultante d'erreur, si bien que le fonctionnement normal du dispositif de réglage automatique de fréquence provoque le verrouillage du circuit à changement de fréquence sur un nouveau signal d'audiofréquences, avec la formation du signal voulu de sortie d'audiofréquences à fréquence intermédiaire.

Un ensemble récepteur selon l'invention élimine la nécessite du balayage manuel des émissions reçues de chaque émetteur-récepteur différent par l'utilisateur, pour la localisation de signaux d'audiofréquences qui y sont contenus. En outre, l'ensemble récepteur permet la localisation des sous-porteuses d'audiofréquences rapidement et de manière fiable à la suite d'un signal d'instruction, sans autre intervention manuelle apres la création du signal d'instruction.

L'ensemble récepteur selon l'invention peut être réalisé de manière simple et peu conteuse, dans un récepteur de satellite normal par ailleurs, et il n'affecte pas notablement le coût global de l'ensemble récepteur.

- L'ensemble récepteur ne nécessite aucune donnée d'entrée ou aucune information intelligible concernant les fréquences ou les largeurs de bande des signaux d'audiofréquences.

D'autres caractéristiques et avantages de l1inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est un diagramme synoptique simplifié d'une station terrestre classique d'un système de communication par satellite ;
la figure 2 est un diagramme synoptique d'un mode de réalisation préféré de circuit d'accord d'audiofréquences incorporé à la station terrestre de la figure 1, selon l'invention ;;
la figure 3 est un ordinogramme d'un programme de commande du microprocesseur programmable incorporé au dispositif d'accord de la figure 2 afin qu'il exécute un sousprogramme de "traitement par l'homme"
la figure 4 est un ordinogramme d'un programme de commande du microprocesseur programmable incorporé au circuit d'accord de la figure 2 et destiné à exécuter un sousprogramme de réglage automatique de fréquence
la figure 5 est un ordinogramme d'un programme de commande du microprocesseur programmable incorporé au circuit d'accord de la figure 2, destiné å exécuter un sousprogramme de "réglage automatique de fréquence du canal gauche" ;;
la figure 6, formée des figures 6A et 6B, constitue un ordinogramme d'un programme de commande du mircroprocesseur programmable incorporé au circuit d'accord de la figure 2 et destiné a l'exécution d'un sous-programme de "recherche d'audiofréquences".

On se réfere maintenant aux dessins ; la figure 1 représente un diagramme synoptique d'une station terrestre d'un système de communication par satellites destiné t recevoir les signaux des satellites. L'ensemble comporte une antenne 11 qui est par exemple un réflecteur parabolique ayant un convertisseur a bloc t faible bruit (LNB) et des accessoires associés ainsi que des mécanismes de positionnement, permettant la saisie des signaux émis par les satellites en orbite, et un ensemble récepteur comprenant un circuit d'accord 12, un démodulateur 13, une section 14 de traitement et d'amplification. vidéo, et un circuit 15 d'accord d'audiofréquences.

L'antenne 11 reçoit des signaux provenant du satellite dans la bande des fréquences de 4 GHz (3,7 à 4,2 GHz), et ce bloc complet de fréquences est transformé dans une première plage de fréquences intermédiaires de 950 å 1 450 MHz par le convertisseur t bloc disposé t l'emplace- ment de l'antenne. Les premiers signaux à fréquence intermédiaire sont alors transmis par un câble coaxial au circuit 12 d'accord qui sélectionne un canal particulier d'observation et transforme les signaux de ce canal particulier dans une seconde plage de fréquences intermédiaires.La seconde plage des fréquences intermédiaires est de préférence suffisamment élevée pour qu'elle permette aux secondes fréquences de l'oscillateur commandé en tension de se trouver au-dessus du premier bloc de fréquences intermédiaires afin que I'oscilateur ne puisse pas interférer avec les signaux voulus. Dans le cas d'une première plage de 950 t 1 450 MHz, cela-signifie que la fréquence centrale de la seconde plage doit être au moins égale & 500 MHz. Une seconde fréquence intermédiaire centrale particulièrement avantageuse dans un ensemble selon l'invention est égale a 612 MHz.

Dans le démodulateur 13, le second signal à fréquence intermédiaire est tranmsis par un amplificateur et un filtre et parvient à un détecteur vidéo classique qui démodule le signal modulé en fréquence dans la bande de base du signal vidéo d'origine (par exemple entre 0 et 10 MHz) avec formation du signal composite vidéo de sortie.

Le filtre a de préférence une bande passante dont la largeur est de 22 MHZ environ seulement ;- une telle bande passante transmet l'information vidéo et d'audiofréquences essentielle tout en rejetant le bruit indésirable reçu par l'antenne sur les bords du canal choisi.

Le signal de sortie du démodulateur comprend les signaux de bande de base compris entre un signal continu et 8,5 MHz environ ; ceci comprend l'information vidéo comprise entre 15 kHz et 4,2 MHz, et des sous-porteuses comprises entre 4,5 et 8,5 MHz.

Le circuit d'accord 15 d'audiofréquences qui est représenté plus en détail sur la figure 2, reçoit les signaux de bande de base du démodulateur 14, qui comprend les sousporteuses au-delà de 4,5 MHz, contenant les informations d'audiofréquences et autres. Ces signaux de bande de base sont transmis initialement par un filtre passe-bande 19 ayant une bande passante de 4,5 à 8,5 MHz.Le signal de sortie du filtre est alors transmis t un circuit à changement de fréquence (superhétérodyne) comprenant un oscillateur commandé en tension 20 (appelé dans la suite "oscillateur d'audiofréquences") recevant une tension continue d'entrée de commande par une ligne 21, et un mélangeur 22 destiné à combiner le signal de sortie de l'oscillateur d'audiofréquences aux signaux reçus de bande de base afin que la fréquence des signaux reçus soit élevée dans la plage voulue des fréquences intermédiaires. Le signal de sortie du mélangeur 22 est transmis par un amplificateur 22a et un filtre 22b à un circuit détecteur ou discriminateur 23 qui est accordé sur une fréquence intermédiaire particuliere.

Si l'oscillateur d'audiofréquences crée une fréquence de sortie de 10,7 MHz au-delà de la fréquence du signal voulu d'audiofréquences, la fréquence du signal voulu est élevée à une fréquence centrale dé 10,7 MHz à la sortie du mélangeur 22. Le détecteur 23 crée alors le signal voulu d'audiofréquences s'il est accordé sur la fréquence centrale de 10,7 MHZ qui est un exemple de fréquence centrale pour les récepteurs travaillant par modulation de fréquence.

Dans le mode de réalisation particulier représenté, le détecteur 23 est sous forme d'une boucle à verrouillage de phase comprenant un détecteur 24 de déphasage qui reçoit à la fois le signal de sortie du mélangeur 22 et celui d'un second oscillateur 25 commandé en tension travaillant t une fréquence fixe déterminée par un circuit résonant 26. Dans l'exemple particulier décrit, cette fréquence fixe est de 10,7 MHz. Le signal pulsé de tension continue du détecteur 24 de déphasage est filtré sous forme d'un courant continu lissé par un filtre de boucle passe-bas 27 destiné à donner le signal de sortie d'audiofréquences. Le filtre de boucle est aussi connecté à un détecteur 28 d'écart qui crée une tension d'erreur en courant continu EV qui est proportionnelle à tout écart de la fréquence du signal de sortie a fréquence intermédiaire du mélangeur 22 par rapport au signal à fréquence fixe de l'oscillateur 25. Cette tension d'erreur EV est utilisée normalement pour le réglage de la tension d'entrée de l'oscillateur d'audiofréquences 20 de manière que la fréquence de sortie de cet oscillateur 20 soit ramenée à la valeur voulue.

L'ensemble du détecteur 23 est classique et est incorporé par exemple dans le circuit intégré uPC1211V fabriqué par NEC Corporation. Dans ce circuit particulier, la tension d'erreur EV est identifiée comme étant le signal de sortie de réglage automatique de fréquence car il s'agit du signal qui est utilisé de manière classique pour le "réglage automatique de fréquence" par application à une diode à capacité variable incorporée au circuit d'accord de 1 'oscillateur 20 d'audiofréquences.

L'ensemble représenté sur la figure 2 est réalisé en double afin qu'il permette la réception simultanée d'émissions stéréophoniques. Les signaux de sortie d'audiofréquences des deux ensembles parallèles sont alors transmis à un processeur stéréophonique classique. Un tel processeur peut traiter à la fois des signaux monophoniques et l'un quelconque des trois types de signaux stéréophoniques couramment utilisés pour les émissions stéréophoniques par satellite, c'est-à-dire ::
(1) le "procédé matriciel" qui utilise deux sousporteuses séparées, une pour le signal gauche-plus-droit et l'autre pour le signal gauche-moins-droit,
(2) le signal "stéréophonique multiplexén qui utilise une sous-porteuse de modulation de fréquence pour le signal gauche-plus-droit, une double sous-porteuse modulée en amplitude à suppression de bande latérale pour le signal gauche-moins-droit, et un signal de synchronisation pour une référence de démodulateur stéréophonique,
(3) le "procédé discret" qui utilise une première sous-porteuse pour le canal droit et une seconde sousporteuse pour le canal gauche.

L'ensemble récepteur selon la présente invention, afin qu'il localise automatiquement les diverses sousporteuses, comporte un dispositif générateur d'un signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences" et un dispositif commandé par le signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences" et destiné (1) à régler artificiellement la tension d'entrée de commande CV de l'oscillateur d'audiofréquences dans un sens prédéterminé indépendamment de la tension d'erreur EV, (2) le contrôle de la tension résultante d'erreur EV produite par le détecteur 23 à la suit du réglage artificiel de la tension d'entrée de commande CV, (3) la poursuite du réglage artificiel de la tension CV dans le même sens prédéterminé en fonction des variations monotones de la tension résultante d'erreur EV, et (4) l'interruption des réglages artificielles de la tension CV à la suite d'un changement non monotone de la tension résultante d'erreur EV, si bien que le fonctionnement normal du detecteur 23 provoque le verrouillage du circuit à changement de fréquence sur une nouvelle sousporteuse avec formation du signal voulu de sortie d'audiofréquences. Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 2, la tension d'erreur EV provenant du détecteur 23 est transmise par un filtre-amplificateur 29 et un convertisseur analogique-numérique 30 à un microprocesseur 31.Comme décrit en détail dans la suite, ce microprocesseur 31 non seulement règle la tension d'entrée de commande de l'oscillateur 20 pour la fonction normale de réglage automatique de la fréquence, mais est aussi commandé par un signal d'instruction de "recherche d'audiofréquence" (lancé par l'utilisateur) afin qu'il règle artificiellement la tension d'entrée de commande de l'oscillateur d'audiofréquences dans un sens prédéterminé indépendamment de la tension d'erreur EV. Ces derniers réglages de la tension d'entrée transmise à l'oscillateur d'audiofréquences sont appelés réglages "artificiels" car il s'agit de réglages arbitraires qui, contrairement aux réglages normaux de fréquence, ne présentent pas de relation de proportionnalité par rapport à la tension d'erreur EV.

Les signaux d'instruction de "recherche d'audiofréquences" sont créés par deux commutateurs commandés par des boutons-poussoirs, ces derniers étant placés sur le panneau avant du récepteur afin qu'ils soient accessibles par l'utilisateur. L'un de ces commutateurs commandent une recherche "ascendante" par l'intermédiaire d'une ligne d'entrée 32 (recherche de la fréquence plus élevée de sousporteuse), et l'autre commutateur commande une recherche "descendante" par une ligne d'entrée 33 (recherchant la fréquence inférieure suivante de sous-porteuse).En plus des signaux de recherche d'audiofréquences", le microprocesseur reçoit deux autres signaux d'instruction créés par l'utilisateur, destinés aux émissions stéréophoniques l'un de ces signaux est tranmsis au microprocesseur 31 par l'intermédiaire d'une ligne 34 d'entrée afin qu'il indique que le signal recherche est destiné au canal stéréophonique "gauche" et l'autre signal, transmis par la ligne d'entrée 35, indique s'il s'agit du canal "droit".

Après chaque réglage artificiel de la tension d'entrée d'oscillateur due aux fréquences, le microprocesseur 31 contrôle la tension d'erreur résultante EV produite à la suite du réglage artificiel et continue à régler artificiellement la tension d'entrée de commande transmise à l'oscillateur à fréquence intermédiaire, dans le même sens, à la suite des variations monotones de la tension résultante d'erreur EY. Ces réglages artificiels sont interrompus lorsque le détecteur a localisé une nouvelle sous-porteuse d'audiofréquences ou a atteint l'extrémité de la bande des fréquences des sous-porteuses d'audiofr6- quences.Tant que le signal d'erreur EV change de façon monotone à la suite de ces réglages artificiels de la tension CV, le détecteur cherche à se verrouiller sur la sous-porteuse antérieure, ctest-à-dire qu'une nouvelle sous-porteuse n'a pas commencé à influencer le détecteur.

D'autre part, lorsque la tension d'erreur EV présente une variation non monotone, c'est-t-dire passe par un point d'inflexion, il s'agit d'une indication du fait que le détecteur a détecté et tente de se verrouiller sur une nouvelle sous-porteuse. A ce moment, les réglages artificiels de la tension CV sont terminés et le détecteur peut se verrouiller sur la nouvelle sous-porteuse par l'opération normale de réglage automatique de fréquence.

L'amplitude de la tension EV est comparée à une valeur de référence de EV représentant un état centré ou verrouillé afin que le fait que les tensions d'erreur EV produites à la suite des réglages artificiels successifs de
CV sont monotones soit déterminé. Cette valeur de référence est appelée "VCENTRAL" et est la valeur réelle de'EV lorsque le détecteur 23 est verrouillé sur une sous-porteuse, c'est-t-dire lorsque le détecteur reçoit un signal d'entrée ayant une fréquence porteuse de 10,7 MHz inférieure t la fréquence de sortie de l'oscillateur d'audiofréquence 20.

Tant que le détecteur tente de rester bloqué sur une fréquence de sous-porteuse donnée, la tension d'erreur EV produite à la suite des réglages artificiels de la tension de commande CV a une polarité constante, car le circuit classique de réglage automatique de fréquence tente constamment de maintenir le signal de sortie de l'oscillateur 20 à la fréquence de 10,7 MHz au-dela de la fréquence de la sous-porteuse. Cependant, lorsque la fréquence de l'oscillateur 20 a été rapprochée artificiellement d'une sousporteuse différente, la tension d'erreur EV change de polarité parce que le circuit de réglage automatique de fréquence tente alors de se verrouiller sur la fréquence la nouvelle sous-porteuse par déplacement du signal de sortie de l'oscillateur 20 vers une fréquence supérieure de 10,7 MHz à la fréquence de la nouvelle sous-porteuse.

Par exemple, si l'on suppose que l'ensemble est en mode de recherche Hmontante" c'est-à-dire recherche la sous-porteuse supérieure d'audiofréquences suivante, la tension d'entrée de commande CV transmise à l'oscillateur 20 est accrue artificiellement afin que la fréquence de sortie de l'oscillateur 20 augmente. Tant que le détecteur 23 continue à tenter de se verrouiller sur la fréquence de sous-porteuse originale, le détecteur crée une tension EV qui est inférieure t la valeur de référence VCENTRAL, en tentant de réduire la fréquence de sortie de l'oscillateur 20.Lorsque la fréquence de l'oscillateur a été accrue artificiellement à un point tel qu'elle est plus proche d'une nouvelle sous-porteuse que de la sous-porteuse originale, le détecteur crée une tension EV supérieure à la valeur de référence VCENTRAL en cherchant à augmenter la fréquence de sortie de l'oscillateur 20 car la fréquence de "verrouillage" de l'oscillateur 20 se trouve alors au dessus plutôt qu'au-dessous de la fréquence réelle de l'oscillateur 20.

Lorsque l'ensemble est en mode de recherche "descendante", c'est-à-dire recherche la sous-porteuse inférieure suivante d'audiofréquences, la tension CV d'entrée de commande de l'oscillateur 20 est réduite artificiellement afin que la fréquence de sortie de l'oscillateur 20 soit réduite. Tant que le détecteur 23 continue à chercher à se verrouiller sur la fréquence la sous-porteuse originale, le détecteur crée une tension EV supérieure à la valeur de référence VCENTRAL en tentant d'augmenter la fréquence de sortie de l'oscillateur 20.Lorsque la fréquence de l'os- cillateur a été réduite artificiellement à un point tel qu'elle est plus proche d'une nouvelle sous-porteuse que de la sous-porteuse originale, le détecteur crée une tension d'erreur EV qui est inférieure à la valeur de référence
VCENTRAL en cherchant à réduire la fréquence de sortie de l'oscillatet': 20 puisque la nouvelle fréquence de "verrouillage" de l'oscillateur 20 se trouve au-dessous et non plus au-dessus de la fréquence réelle de l'oscillateur 20.

Dans l'ensemble considéré à titre illustratif, ces fonctions sont toutes remplies par le microprocesseur 31, lorsqu'il reçoit la tension d'erreur EV par l'intermédiaire du convertisseur 30 et les signaux précités d'instruction commandés par l'utilisateur, reçus par le microprosseur 31 par les lignes 32 à 35 d'entrée. Les signaux numériques résultants de sortie du microprocesseur sont transmis par un convertisseur numérique-analogique 36 qui transmet des tensions continues correspondantes à l'oscillateur 20 par l'intermédiaire de la ligne 21 d'entrée. Un microprocesseur convenable peut être utilisé dans l'ensemble considéré à titre illustratif, mais il est préférable d'utiliser un microprocesseur MC6803 de Motorola, Inc.

Des ordinogrammes de programme de commande du microprocesseur 31 afin qu'il remplisse les fonctions décrites précédemment, sont représentés sur les figures 3 à 6 (c'est-t-dire 6A et 6B). Sur ces figures, le processus principal représenté sur la figure 3 est lancé au pas 100 qui détermine si des signaux d'entrée fournis par l'utili sateur sont présents ou non ; il s'agit des signaux créés t la suite de la manoeuvre des commutateurs du panneau avant du récepteur. Lorsque la réponse est négative au pas 100, le système passe au pas 101 qui détermine s'il est temps d'exécuter une opération classique de réglage automatique de fréquence.Comme la fonction de réglage automatique de fréquence est commandée par le microprocesseur 31 et comme le microprocesseur est aussi utilisé pour un certain nombre d'autres fonctions, cette fonction de réglage automatique de fréquence n'est pas réalisée de manière continue mais plutôt à intervalles prédéterminés T. Evidemment, ces intervalles de temps sont si courts que l'effet résultant est le même que l'exécution d'une fonction analogique normale et continue ne mettant pas en oeuvre un microprocesseur. Une réponse négative au pas 101 fait revenir le système au programme principal alors qu'une réponse affirmative fait passer le système au pas 102 auquel le sousprogramme de réglage automatique de fréquence représenté sur la figure 4 est exécuté.

Le sous-programme de la figure 4 commence au pas 200 par la lecture de deux drapeaux d'"état de recherche" décrits dans la suite. Ces drapeaux indiquent si une opération de recherche est déj t en cours comme déterminé au pas 201 du sous-programme de la figure 4. Si la réponse est affirmative, le système passe au pas 202 et détermine s'il s'agit du signal d'audiofréquences "canal gauche", ceci étant indiqué par les drapeaux d'"état de recherche" lus au pas 200. Une réponse affirmative au pas 202 fait passer le système au pas 203 auquel une opération du réglage automatique de fréquence du canal gauche est réalisée à l'aide du sous-programme représenté sur la figure 5, décrite dans la suite. Une réponse négative au pas 202 indique que l'opéra- tion de recherche en cours ne correspond pas au canal gauche et le système avance ainsi au pas 204 auquel une opération de réglage automatique de fréquence du canal droit est exécutée ; cette opération n'est pas représentée sur les ordinogrammes car elle est identique t l'opération représentée sur la figure 5 pour le centrage du canal gauche, mais tous les signaux mis en oeuvre sont évidemment les signaux du canal droit et non ceux du canal gauche. Le sous-programme revient alors au programme principal au pas 205.

Lorsque le pas 201 détermine qu'une opération de recherche n'est pas en cours, le sous-programme de la figure 4 avance au pas 206 et exécute l'opération de centrage du canal gauche illustrée sur la figure 5, c'est-àdire l'opération exécutée au pas 203 ; le canal gauche est utilisé pour les émissions monophoniques et ainsi le pas 206 assure l'exécution de la fonction de réglage automatique de fréquence lorsqu'une émission monophonique est reçue et lorsqu'une opération de recherche d'audiofré- quences n'est pas en cours d'exécution. A la fin du traitement de réglage automatique de fréquence du canal gauche représenté sur la figure 5, le système revient au sousprogramme de la figure 4 dans lequel le pas 207 détermine si le récepteur est en mode stéréophonique.Les données lues à ce pas peuvent être conservées dans la mémoire ou créées par saisie par l'utilisateur. Si la réponse au pas 107 est négative, le sous-programme revient au programme principal au pas 205. Si la réponse au pas 207 est affirmative, ce sous-programme exécute une opération de réglage automatique de fréquence du canal droit au pas 208 et revient au programme principal au pas 205.

La figure 5 représente l'opération de réglage automatique de fréquence du canal gauche permettant au microprocesseur de donner le même résultat qu'un circuit normal de réglage automatique de fréquence. Comme indiqué précédemment, il est existe un sous-programme complémentaire qui n'est pas représenté pour l'opération du canal droit, identique à l'opération du canal gauche, mis à part l'utilisation des signaux de canal droit CVR et EVR à la place des signaux de canal gauche CVL et EVL.

L'opération -de réglage automatique de fréquence de canal gauche illustrée par la figure 5 commence au pas 300 auquel la tension d'erreur de canal gauche EVL est lue. Le pas 301 détermine si la valeur actuelle de EVL est supérieure à la valeur "verrouillée" VCENTRAL, c'est-t-dire la valeur de la tension d'erreur-lorsque la fréquence du signal t fréquence intermédiaire de sortie du mélangeur 22 est exactement égale à 10,7 MHz. Une réponse affirmative au pas 301 indique que la fréquence de sortie de l'oscillateur 20 d'audiofréquences du canal gauche est trop élevée et en conséquence que la tension d'entrée de commande CVL de l'oscillateur du canal gauche 20 doit être réduite.

Pour la réduction de CVL, l'ensemble passe au pas 302 auquel la valeur actuelle de la tension CVL, appelée CVLanc, est retirée de la mémoire, puis au pas 303 auquel une nouvelle valeur voulue de la tension CVL, appelée CVLnoU, est calculée comme valeur actuelle CVLanc réduite de la valeur (EVL - VCENTRAL). Le pas 304 détermine alors si la nouvelle valeur CVL est inférieure à une valeur minimale représentant l'extrémité inférieure de la plage d'accord, au-dessous de laquelle aucune sous-porteuse d'audiofréquences n'est présente (par exemple 4,5 MHz). Si la réponse au pas 304 est affirmative, la valeur CVLnoU est rendue égale à la valeur minimale au pas 305 et le sousprogramme passe au pas 306 qui est aussi atteint directement par une réponse négative au pas 304.Le pas 306 remet à jour la valeur actuelle de CVL en rendant égales CVLanC et CVLnoU. La valeur remise t jour de CVL est alors transmises au convertisseur 33 de l'oscillateur d'audiofréquences 20 du canal gauche au pas 307, et le sous-programme revient au programme principal au pas 308.

La fréquence particulière d'audiofréquences à laquelle le récepteur est accordé est toujours affichée sur le panneau avant du récepteur. Ainsi, chaque fois que le microprocesseur détermine que l'un des oscillateurs d'audiofréquences se trouve à l'extrémité de la plage d'accords, par exemple au pas 304 décrit précédemment, l'affichage de fréquence-reste constant et indique ainsi à l'utilisateur que le système se trouve à l'extrémité de la plage d'accords. Ainsi, il n'est pas nécessaire de continuer à régler la fréquence plus loin dans ce sens.

On considere à nouveau le pas 301 du sous-programme de la figure 5 ; une réponse négative à ce pas fait passer le système au pas 309 qui détermine si la tension actuelle
EVL est inférieure à la valeur VCENTRAL. Des réponses négatives des pas 301 et 309 indiquent que la fréquence intermédiaire d'audiofréquences est exactement ce qu'elle devrait être et qu'aucune correction par réglage automatique de fréquence n' est nécessaire, et le sous-programme revient alors immédiatement au processus principal au pas 308. Une réponse affirmative du pas 309 fait d'autre part avancer le système au pas 310 auquel la valeur actuelle CVL est lue dans la mémoire.

Le sous-programme de la figure 5 passe alors au pas 311 auquel une nouvelle valeur voulue CVLnoU est calculée comme valeur actuelle CVLan augmentée de la valeur (VCENTRAL - EVL). Le pas 312 détermine si la nouvelle valeur CVLnoU est supérieure à une valeur maximale représen- tant l'extrémité supérieure de la plage d'accords au-delà de laquelle aucune sous-porteuse d'audiofréquences n'est présente (par exemple 8,5 MHz). Si la réponse au pas 312 est affirmative, la valeur CVLnoU est rendue égale à la valeur maximale au pas 313 et le sous-programme passe au pas 314 qui est aussi atteint directement par une réponse négative au pas 312. Le pas 314 remet à jour la valeur actuelle de CVL en rendant CVLanC égale t CVLnoU. Cette valeur remise à jour de CVL est alors transmise au convertisseur 33 de l'oscillateur 20 du canal gauche au pas 307, et le sous-programme revient au processus principal au pas 308.

On considère maintenant le processus principal illustré sur la figure 3 ; lorsqu'un signal d'entrée a été crée par l'utilisateur, le pas 100 transmet une réponse affirmative qui fait passer le système au pas 103 de détermination du fait que la touche active détectée au pas 100 est une touche de "canal d'audiofréquences" qui est utilisée pour la sélection d'un canal stéréophonique gauche ou droit. Si la réponse est "oui", le système passe au pas 104 et détermine si le canal gauche ou droit a été sélectionné.

S'il s'agit du canal gauche, un drapeau de "recherche gauche en cours" est levé au pas 105. Si la réponse du pas 104 est négative, indiquant qu'une recherche du canal droit a été sélectionnée, le système passe au pas 106 et lève un drapeau de "recherche droite en cours
Si la touche active détectée au pas 100 n'est pas une touche de "canal d'audiofréquences", le pas 103 forme une réponse négative qui fait avancer le système au pas 107 qui détermine si une "recherche d'audiofréquences" a été demandée. Si la réponse est négative, le système revient au début du processus principal au pas 100. Une réponse affirmative au pas 107 indique qu'un signal d'instruction "recherche d'audiofréquences" est présent, et le système passe au pas 108 auquel une opération de "recherche d'audiofréquences" est exécutée par le sous-programme de la figure 6.Ce sous-programme commence au pas 400 auquel les drapeaux "état de recherche" levés aux pas 105 et 106 sont lus. Le pas 401 détermine alors si un drapeau "recherche gauche en course a été levé. Si c'est le drapeau du canal gauche qui a été levé, la réponse au pas 401 est "oui" et le système passe au pas 402 qui détermine si le sens de la recherche demandée correspond aux fréquences plus élevées ou plus faibles, c'est-à-dire est "montant" ou "descendant". Dans le cas d'une recherche "montante", le pas 402 donne une réponse affirmative et fait passer le système au pas 403 auquel une nouvelle valeur CVLnoU de la tension de commande de l'oscillateur 20 du canal gauche est mise à une valeur égale à la somme de la valeur antérieur CVLanC augmentée de la valeur constante VPAS.Cette valeur VPAS représente de préférence un changement de tension de commande suffisant pour que la fréquence de sortie de 1'oscil- lateur 20 soit décalée d'environ 20 kHz. Un décalage de fréquence de 20 kHZ empêche le saut d'une sous-porteuse étroite, par exemple de 40 kHz de largeur, dans-le processus de recherche.

A partir du pas 403, le sous-programme de la figure 6 passe au pas 404 et détermine si la valeur CVLnoU calculée au pas 403 est supérieure à la valeur maximale représentant l'extrémité supérieure de la plage d'accords. Si la réponse est affirmative, le sous-programme revient immédia- tement au programme principal car il n'est pas nécessaire de rechercher des sous-porteuses supérieures. Une réponse négative au pas 404 fait passer le système au pas 405 auquel la valeur de CVL est remise à jour par mise de CVLanC à la valeur de CVLnoU. La valeur remise à jour de
CVL est alors transmise au convertisseur 33 au pas 406 afin qu'un changement d'un pas de la tension d'entrée de l'os- cillateur 20 du canal gauche soit assuré.

Après le changement d'un pas de la tension d'entrée de l'oscillateur, le sous-programme fait une pause pendant un retard convenable qui laisse au détecteur 23 le temps de réagir à la variation résultante de la fréquence de sortie de l'oscillateur 20. Ce retard est représenté par le pas 407 de l'ordinogramme des figures 6A et 6B. Après ce retard, la tension d'erreur du canal gauche EVL est lue au pas 408 et le pas 409 détermine si la valeur actuelle de
EVL est supérieure à la valeur VCENTRAL. Une réponse affirmative au pas 409 indique que la tension d'erreur EVL cherche encore à ramener le système à la sous-porteuse originale (c'est-à-dire la sous-porteuse sur laquelle le système a été accordé avant le changement d'un pas de CVL), et, ainsi, le sous-programme revient au pas 403 pour assurer un autre changement d'un pas de CVL.Une réponse négative au pas 409 indique qu'une nouvelle sous-porteuse a été localisée car la tension d'erreur EVL indique que la tension d'entrée de l'oscillateur 20 doit être déplacée dans l'autre sens. Ainsi, le sous-programme revient au processus principal au pas 410 et permet la fonction normale de réglage automatique de fréquence et le verrouillage du récepteur sur la fréquence la nouvelle sous-porteuse.

I1 faut se rappeler, à propos du pas 402 du sousprogramme de la figure 6, que celui-ci détermine si une recherche "montante" a été demandée par l'utilisateur. Si la réponse à ce pas est négative, le sous-programme passe au pas 411 plutôt qu'au pas 403 afin qu'il exécute une recherche "descendante". Le pas 411 met CVL à une nouvelle valeur CVLnoU qui est égale à la somme de la valeur antérieure CVLanC réduite de la valeur constante VPAS. Le pas 412 détermine alors si la valeur CVLnoU calculée au pas 411 est inférieure à la valeur minimale représentant l'extrémité inférieure de la plage d'accords. Si la réponse positive, le sous-programme revient immédiatement au processus principal car aucune sous-porteuse supplémentaire n'est trouvée à des fréquences inférieures.Une réponse négative au pas 412 fait passer le système au pas 414 auquel la valeur CVL est remise à jour par mise de CVLanC à la valeur de CVLnoU. Cette valeur remise à jour de CVL est transmise au convertisseur 33 au pas 415 afin qu'il provoque un changement d'un pas de la tension d'entrée de l'oscillateur 20 du canal de gauche.

Après que le changement d'un pas a été réalisé dans la tension d'entrée de l'oscillateur, le même retard que précédemment est créé au pas 416 afin que le détecteur 23 puisse réagir au changement résultant de la fréquence de sortie de l'oscillateur. Après ce retard, la tension d'erreur EVL du canal gauche est lue au pas 417, et le pas 418 détermine si la valeur actuelle de EVL est inférieure à la valeur VCENTRAL. Une réponse affirmative au pas 418 indique que la tension d'erreur EVL cherche encore à ramener le système t la sous-porteuse originale, et le sous-programme revient ainsi au pas 411 afin qu'il provoque un autre changement de CVL. Une réponse négative au pas 418 indique qu'une nouvelle sous-porteuse a été localisée car la tension d'erreur EVL indique que la tension d'entrée de l'os- cillateur commandé en tension à fréquence intermédiaire doit être décalée en sens opposé. Ainsi, le sous-programme revient au processus principal au pas 410 et permet la fonction normale de réglage automatique de fréquence afin que le récepteur soit verrouillé sur la fréquence de la nouvelle sous-porteuse.

Lorsque le pas 401 donne une réponse négative, le sous-programme de la figure 6 avance au pas 419 afin qu'il détermine si le drapeau "recherche droite en cours" a été levé. Si la réponse est négative, cela signifie qu'un canal n'a pas été choisi et le système revient au processus principal au pas 410. Si le pas 419 donne une réponse "oui", le sous-programme décrit les pas 420 à 427 ou 428 t 434 suivant qu'une recherche de canal droit de type "montant" ou "descendant" a été demandée. Comme on peut le noter sur les figures 6A et 6B, ces pas sont les mêmes que les pas correspondants 402 à 409 ou 411 à 418 du canal gauche, mis à part le remplacement des signaux du canal gauche EVL- et CVL par les signaux du canal droit EVR et CVR.

Comme l'indique la description détaillée qui précède, l'invention concerne un ensemble perfectionné à récepteur de satellite qui localise automatiquement les signaux d'audiofréquences parmi les nombreux signaux reçus par une station terrestre. Cet ensemble perfectionné à récepteur est particulièrement utile aux stations terrestres des systèmes de communication par satellites car il élimine la nécessité du balayage manuel des émissions reçues de chaque émetteur-récepteur, de manière manuelle, pour la localisation des signaux d'audiofréquences qui y sont contenus. Ce récepteur localise les sous-porteuses d'audiofréquences rapidement et de manière fiable à la suite d'un signal d'instruction, sans aucune intervention manuelle supplémentaire après la création du signal d'instruction. Le cout global de l'ensemble à récepteur n'est pas notablement modifié, car les caractéristiques de l'invention sont simples et peuvent être réalisées de manière peu couveuse, dans un récepteur de satellite qui est normal par ailleur. Enfin, l'ensemble à récepteur ne nécessite pas de données ou d'autres informations intelligibles concernant les fréquences ou les largeurs de bande des signaux d' audiofréquences.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Ensemble d'accord d'audiofréquences destiné à recevoir et à accorder des signaux de sous-porteuses d'audiofréquences dans un ensemble de communication par satellites recevant des signaux à haute fréquence provenant de satellites de communication, transformant les signaux à haute fréquence dans une plage de fréquences intermédiaires, et démodulant les signaux à fréquence intermédiaire, l'ensemble d'accord d'audiofréquences étant caractérisé en ce qu'il comprend

un circuit à changement de fréquence formant un signal de sortie, le circuit comprenant un oscillateur commandé en tension (20), un dispositif (36) destiné à transmettre une tension d'entrée de commande à l'oscillateur et un mélangeur (22) destiné à combiner les signaux démodulés à fréquence intermédiaire au signal de sortie de l'oscillateur afin que la fréquence des signaux démodulés à fréquence intermédiaire soit transformée en fréquences voulues dans une plage d'audiofréquences intermédiaires,

un détecteur (23) destiné à détecter un signal d'audiofréquences à une fréquence intermédiaire prescrite d'audiofréquences dans le signal de sortie du circuit à changement de fréquence, le détecteur comprenant un dispositif de réglage automatique de fréquence commandé par le signal de sortie d'audiofréquences intermédiaires du mélangeur et destiné à former une tension d'erreur représentant une différence éventuelle entre les fréquences réelle et voulue du signal de sortie d'audiofréquences intermédiaires,

un dipositif (31) de réglage de la tension d'entrée de commande de l'oscillateur en fonction de la tension d'erreur de manière que la différence entre les fréquences réelle et voulue du signal de sortie de fréquences intermédiaires soit éliminée par réglage de la fréquence du signal de sortie de l'oscillateur,

un dispositif générateur d'un signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences", et

un dispositif (31) commandé par le signal d'instruc -tion de "recherche d'audiofréquences" et destiné à assurer::

le réglage artificiel de la tension d'entrée de commande de l'oscillateur dans un sens prédéterminé indépendamment de la tension d'erreur,

le contrôle de la tension résultante d'erreur produite par le dispositif de réglage automatique de fréquence en fonction du réglage artificiel de la tension d'entrée de commande,

la poursuite du réglage artificiel de la tension d'entrée de commande transmise à l'oscillateur commandé en tension dans un sens prédéterminé à la suite de variations monotones de la tension résultante d'erreur, et

l'interruptiion des réglages artificiels de la tension d'entrée de commande transmise à l'oscillateur commandé en tension à la suite d'un changement non monotone de la tension résultante d'erreur, si bien que le fonctionnement normal du dispositif de réglage automatique de fréquence provoque le verrouillage du circuit à changement de phase sur un nouveau signal d'audiofréquences avec formation du signal voulu de sortie d'audiofréquences intermédiaires.

2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage automatique de fréquence est une boucle à verrouillage de phase (23) comprenant un second oscillateur commandé en tension (25) travaillant à une fréquence fixe, et un détecteur de déphasage (24) recevant le signal de sortie du second oscillateur commandé en tension et le signal de sortie d'audiofréquences intermédiaires du mélangeur et formant la tension d'erreur en fonction d'une différence entre les signaux de sortie reçus par le détecteur de déphasage.

3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif commandé par le signal d'instruction de recherche d'audiofréquences" est un microprocesseur (31) qui reçoit la tension d'erreur et qui est programmé afin qu'il augmente artificiellement la tension d'entrée de commande transmise t l'oscillateur commandé en tension d'un pas prédéterminé à la suite du signal d'instruction de "recherche d'audiofréquences".

4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le microprocesseur (131) est aussi programmé afin qu'il poursuive l'augmentation artificielle de la tension d'entrée de commande transmise t l'oscillateur commandé en tension tant que la tension résultante d'erreur change de façon monotone.

5. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de la tension d'entrée de commande de l'oscillateur commandé en tension en fonction de la tension d'erreur comporte aussi le microprocesseur (131).

6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les réglages artificiels de la tension d'entrée de commande transmise à l'oscillateur commandé en tension sont réalisés par pas, modifiant chacun la fréquence de sortie de l'oscillateur commandé en tension d'environ 20 kHz.

7. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné t limiter les réglages continus (cumulés) de la tension d'entrée de commande dans chaque sens afin que la recherche d'un nouveau signal d'audiofréquences soit limitée t une plage choisie.