FR2844884A1 - Procede et dispositif de mesure de courte distances par analyse de modulation d'une onde - Google Patents
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Abstract
Le dispositif selon l'invention comprend un premier transmetteur apte à émettre une onde modulée dont les formes de la modulation initiale sont connues et un second transmetteur apte à réémettre le signal émis par le premier transmetteur, après un retard (R) ; le premier transmetteur comporte un processeur conçu pour effectuer la comparaison entre la forme du signal retransmis une fois démodulé et la forme de la modulation initiale translatée, de manière à déterminer la période de temps (TR) comprise entre l'émission du signal et la réception du signal réémis, et pour calculer la distance entre les deux transmetteurs à partir de ladite période de temps (TR).
Description
-1. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mesure
de
courtes distances par analyse de modulation d'une onde.
Elle a pour objet de mesurer des courtes distances en utilisant une onde porteuse modulée dans une bande de fréquence normalement allouée et 15 utilisée pour un autre usage (exemple: radiocommunications). Ces bandes ont
un spectre étroit qui doit être respecté.
En l'état actuel de la technique, la mesure de distances courtes par voie hertzienne n'est pas possible avec les procédés de type radar (bande passante 20 requise importante et existence d'une distance proche aveugle) .
Des procédés ou dispositifs utilisent plusieurs sources de rayonnement en simultané. Des procédés sont fondés sur des mesures d'énergie et sont sensibles aux perturbations. Des procédés mettent en oeuvre des rayonnements de fréquence très élevée (laser). -2 L'invention sera décrite ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 à 4 sont des diagrammes temporels représentant: - la modulation émise par le premier dispositif émetteur/récepteur, - la modulation reçue par le second dispositif émetteur/récepteur, - la modulation retransmise par le second dispositif émetteur/récepteur, - la modulation reçue en retour par le premier dispositif 10 émetteur/récepteur en regard de la modulation initiale translatée temporellement. Dans cet exemple, on considère un dispositif A et un dispositif B indépendants
et distants.
Le Dispositif A qui contient un émetteur modulable émet à partir d'un temps TO une onde modulée de durée TE (figure 1). Les formes caractéristiques de la
modulation initiale sont connues.
La durée de l'émission et les caractéristiques de la modulation déterminent un spectre à la sortie du dispositif A.
Après un temps de propagation Pa, l'onde atteint le dispositif B (figure 2).
Le dispositif B contient un récepteur, un système introduisant un retard fixe,
un émetteur.
L'onde qui atteint le dispositif B est émise à nouveau par le dispositif B avec un retard R par rapport à la réception dans ce dispositif B (figure 3). Les 30 caractéristiques du dispositif B imposent à l'onde émise de rester dans le -3 spectre déjà défini à la sortie du dispositif A. Après un temps de propagation
Pr, l'onde revient vers le dispositif A (figure 4).
L'onde reçue dans le dispositif A est démodulée. Le dispositif A contient un 5 moyen de mesure de la démodulation qui permet de caractériser la forme dans le temps du signal démodulé. Le moyen de mesure est activé après un temps
d'attente correspondant au minimum à la durée TE (figure 4).
Le dispositif A contient un processeur qui réalise l'analyse temporelle en 10 faisant la comparaison en un nombre de points suffisants entre la forme du signal démodulé et la forme de la modulation initiale à laquelle on fait subir une translation temporelle connue. Quand un nombre suffisant de rapports a/b, c/d (figure 4) est semblable le temps de retard TR correspondant à la
translation est déterminé.
En milieu libre, avec une propagation normale, la forme du signal démodulé est très voisine de la forme de la modulation initiale. L'erreur de positionnement temporel et du temps de retard correspondant TR est alors
faible et inférieure à Pa ou Pr.
En milieu libre Pa = Pr.
Si rn est la somme des retards intrinsèques au dispositif A, on alors TR=Pa+R+Pr+rI
avec R et rI qui sont constants et connus.
La distance D entre le dispositif A et le dispositif B est 30 D = c x ((TR - R - rI)/2) -4
avec c = vitesse de la lumière.
Ce procédé et dispositif fonctionnent dans les bandes allouées des plans de 5 fréquences établis par les autorités pour la radiocommunication. Ils peuvent
par exemple être intégrés dans un système de radiotéléphonie composé d'émetteurs/récepteurs fixes et de téléphones mobiles et permettre la localisation précise d'un mobile par rapport à une station fixe. En réalisant plusieurs mesures avec des stations fixes on peut déterminer la position du 10 mobile dans une cellule de radiotéléphonie.
-5
Claims (4)
1. Procédé pour la mesure de la distance entre deux transmetteurs en liaison radiofréquence par modulation de porteuse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - l'émission par le premier transmetteur d'un signal modulé de spectre connu, - la réception par le deuxième transmetteur du signal modulé, puis la réémission d'un signal présentant un même spectre par ce deuxième 10 transmetteur avec un retard prédéterminé, - la réception par le premier transmetteur du signal réémis, - la comparaison de la forme du signal émis par le premier transmetteur avec la forme du signal reçu par ce même transmetteur jusqu'à obtention d'une homothétie entre les deux formes, de manière à déterminer la période de 15 temps comprise entre l'instant d'émission du signal par le premier transmetteur et l'instant de réception par ce même transmetteur du signal réémis par le second transmetteur,
- la détermination de la distance à partir de ladite période de temps.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la susdite détermination de la distance est calculée à l'aide de la relation suivante: D = c x ((TR - R - rI)/2) formule dans laquelle: c est la vitesse de la lumière, TR est la période de temps mesurée, R est un retard fixe de réémission par le deuxième transmetteur,
rn est le retard intrinsèque du premier transmetteur.
-6
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que lesdits transmetteurs consistent en des postes
émetteurs/récepteurs de radiotéléphonie dont au moins l'un est mobile.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des
revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il fait intervenir un premier transmetteur (A) apte à émettre une onde modulée dont les formes de la modulation initiale sont 10 connues et un second transmetteur (B) apte à réémettre le signal modulé émis par le premier transmetteur (A) après un retard de durée prédéterminée (R), le premier transmetteur comportant un processeur apte à réaliser une analyse temporelle en faisant la comparaison entre la forme du signal réémis, une fois démodulé, et la forme de la modulation initiale à laquelle est effectuée une 15 translation temporelle connue, de manière à déterminer la période de temps (TR) entre l'instant d'émission du signal par le premier transmetteur et l'instant de réception du signal réémis par le second transmetteur, ce processeur étant également conçu pour calculer la distance entre les deux
transmetteurs à partir de ladite période de temps.
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- 2003-09-05 WO PCT/FR2003/002663 patent/WO2004027449A1/fr not_active Application Discontinuation
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