FR3020733A1

FR3020733A1 - INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM INCREASING TRANSMISSION CAPACITY FOR INTERNET AND RADIO AND REDUCING RADIO SPECTRAL SPECIFICATION

Info

Publication number: FR3020733A1
Application number: FR1401013A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Georges Armand Crepin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2015-11-06

Abstract

Système de transmission d'informations sur une ligne ou un canal radio, ouvrant la possibilité d'augmenter la capacité de transmission en radio dans une bande de fréquences donnée et de répondre à la question de l'encombrement spectral en radio. Cela permet d'augmenter la vitesse de transmission pour internet sur fils téléphoniques en cuivre. Ce système est destiné à des transmissions numériques.A system for transmitting information over a radio line or channel, opening up the possibility of increasing the radio transmission capacity in a given frequency band and answering the question of radio spectrum congestion. This makes it possible to increase the transmission speed for internet over copper telephone wires. This system is intended for digital transmissions.

Description

Système de transmission d'informations auqmantant la capacité de transmission pour Internet et en radio et diminuant l'encombrement spectral en radio. Description 1 Système de transmission d'informations sur une ligne ou un canal radio, ouvrant la possibilité d'augmenter la capacité de transmission en radio dans une bande de fréquences donnée et de répondre à la question de l'encombrement spectral en radio. Cela permet d'augmenter la vitesse de transmission pour internet sur fils téléphoniques en cuivre. Cela permet aussi de diminuer la bande de fréquence nécessaire pour une communication radio. Ce système est destiné à des transmissions numériques. L'idée est de superposer des créneaux de niveaux 10 différents sur la même ligne ou le même canal. A l'émission il existe deux procédés. Pour la démonstration, on travaille par exemple avec trois signaux à transmettre en faisant la somme des signaux que l'on nommera A,B,C. Dans le premier procédé les amplitudes sont en progression 15 géométrique de raison deux et les amplitudes choisies des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1, 2, 4V. Dans le second procédé les amplitudes sont toujours en progression géométrique mais la raison peut être proche de un, prenons par exemple une raison de 1,1 et les amplitudes 20 choisies des créneaux de A,B,C pour la démonstration sont 1V et 1,1V et 1,21V. Dans le second procédé, le fait de pouvoir choisir une raison proche de un permet de resserer l'intervalle des tensions pour la somme A+B+C. A la réception dans le premier procédé on utilise un montage 25 avec des amplificateurs opérationnels comparateurs. Les chronogrammes des figures 4,5,6 et 7 montrent les résultats. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_C limite le signal de sortie_C à des valeurs extrêmes de 0 et 4V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 4V.Information transmission system for transmitting capacity for Internet and radio and reducing radio spectrum congestion. Description 1 A system for transmitting information over a radio line or channel, opening up the possibility of increasing the radio transmission capacity in a given frequency band and answering the question of radio spectrum congestion. This makes it possible to increase the transmission speed for internet over copper telephone wires. This also reduces the frequency band needed for radio communication. This system is intended for digital transmissions. The idea is to superimpose different level 10 slots on the same line or channel. At issue there are two processes. For the demonstration, we work for example with three signals to be transmitted by summing the signals that will be called A, B, C. In the first method the amplitudes are in geometric progression of reason two and the chosen amplitudes of the slots of A, B, C for the demonstration are 1, 2, 4V. In the second method the amplitudes are always in geometric progression but the reason can be close to one, take for example a reason of 1.1 and the selected amplitudes of the slots of A, B, C for the demonstration are 1V and 1, 1V and 1.21V. In the second method, the fact of being able to choose a reason close to one makes it possible to tighten the interval of the tensions for the sum A + B + C. On reception in the first method, an assembly with comparator operational amplifiers is used. The chronograms of Figures 4,5,6 and 7 show the results. The operational amplifier used as comparator for the output_C limits the output signal_C to extreme values of 0 and 4V where the output voltage can take two values 0 and 4V.

30 La fonction comparateur vis à vis de l'amplitude de la somme A+B+C représentée par compare_C avec un seuil de 3,5V permet de décoder le signal C. En effet, le signal C est présent quand la somme A+B+C est plus grande ou égale à 4V quelles que soient 1 les valeurs 0 ou 1V et 0 ou 2V prises par A ou B. Quand le signal C est décodé, on le retire de la somme A+B+C. Il reste la somme A+B représentée par compare_B et on décode le signal B avec l'amplificateur opérationnel de sortie_B agissant en comparateur avec un seuil de 1,5V. En effet, le signal B est présent quand la somme A+B est plus grande ou égale à 2V quelle que soit la valeur 0 ou 1V prise par A. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_B limite le signal de sortie à des valeurs extrêmes de 0 et 2V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 2V. Quand le signal B est décodé on le retire de la somme A+B. Il reste alors le signal A en sortie_A. On fait passer sur la ligne les trois signaux A,B,C. On a multiplié par trois la capacité de transmission de la ligne. On peut de plus faire de la modulation par sauts de phase sur les fronts montants des signaux numériques A,B et C pour décupler les capacités de transmission. Il est possible d'augmenter encore la capacité de transmission de la ligne en étendant la méthode à plus de trois signaux. La somme des signaux A+B+C sera transmise en modulation de fréquence en radio pour ne pas avoir de dégradation de son amplitude au cours de la transmission suite à des questions de bruit. L'amplificateur opérationnel utilisé en comparateur pour la sortie_A limite le signal de sortie_A à des valeurs extrêmes de 0 et 1V où la tension de sortie peut prendre deux valeurs 0 et 1V. Les chronogrammes de la figure 7 montrent que les encombrements spectraux de A,B,C et de la somme A+B+C contenue dans compare_C sont voisins. On peut donc transporter simultanement les signaux A,B,C sur la même ligne sans exiger une augmentation de la bande passante. Cette remarque reste valable si on transporte plus de trois signaux sur la même ligne. L'utilisation d'un microprocesseur à entrée analogique peut permettre de faire les traitement précédents. On peut aussi concevoir un circuit intégré spécialisé pour faire ce travail. A la réception dans le second procédé, on utilise des comparateurs à fenêtre décrits en fig 2 et 8 utilisant des amplificateurs opérationnels ayant des tensions de sorties de + et -5V. A l'émission les créneaux de A, B et C 1 sont de 1V et 1,1V et 1,21V. On peut dresser le tableau de la tension reçue suivant que A, B ou C sont présents ou absents dans le signal reçu. On peut rencontrer à la réception les sommes A 1V A+B 2,1V A+B+C 3,31V B 1,1V A+C 2,21V C 1,21V B+C 2,31V On reçoit évidemment OV si aucun des signaux A, B ou C est présent. Si on veut décoder A à la réception, on détecte les situations 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V en réglant 10 les comparateurs à fenêtre autour des tensions 1V et 2,1V et 2,21V et 3,31V. Les fenêtres seront entre 0,95V et 1,05V puis entre 2,05V et 2,15V puis entre 2,15V et 2,25V puis entre 3,25V et 3,35V. Si on reçoit l'une des quatre tensions 1V ou 2,1V ou 2,2V ou 3,31V alors A est présent. On fait ensuite un OU logique à la sortie des 15 quatre comparateurs à fenêtre sachant que les amplificateurs opérationnels en comparateurs peuvent avoir des tensions de sortie de 0 et 5V. Le montage de la figure 3 nous montre la réalisation pratique de ce second procédé. On fera de même pour décoder B puisque B est présent si on reçoit une des quatre tensions 1,1V ou 20 2,1V ou 2,31V ou 3,31V. Le décodage de C revient à vérifier la présence d'une des quatre tensions 1,21V ou 2,21V ou 2,31V ou 3,31V. L'avantage des procédés décrits ici est de mélanger puis de séparer des signaux pouvant avoir dans leur spectre des raies spectrales se confondant d'où le gain en bande passante.The comparator function with respect to the amplitude of the sum A + B + C represented by compare_C with a threshold of 3.5V makes it possible to decode the signal C. Indeed, the signal C is present when the sum A + B + C is greater than or equal to 4V regardless of 1 the values 0 or 1V and 0 or 2V taken by A or B. When the signal C is decoded, it is removed from the sum A + B + C. There remains the sum A + B represented by compare_B and the signal B is decoded with the output operational amplifier B acting as a comparator with a threshold of 1.5V. Indeed, the signal B is present when the sum A + B is greater than or equal to 2V regardless of the value 0 or 1V taken by A. The operational amplifier used as comparator for the output_B limits the output signal to extreme values of 0 and 2V where the output voltage can take two values 0 and 2V. When the signal B is decoded, it is removed from the sum A + B. It then remains the signal A output_A. The three signals A, B, C are passed over the line. The transmission capacity of the line has been multiplied by three. It is also possible to use phase jump modulation on the rising edges of the digital signals A, B and C to multiply the transmission capacities. It is possible to further increase the transmission capacity of the line by extending the method to more than three signals. The sum of the signals A + B + C will be transmitted in radio frequency modulation so as not to have a degradation of its amplitude during the transmission as a result of noise issues. The operational amplifier used in comparator for the output_A limits the output signal_A to extreme values of 0 and 1V where the output voltage can take two values 0 and 1V. The timing diagrams of FIG. 7 show that the spectral congestion of A, B, C and the sum A + B + C contained in compare_C are similar. It is therefore possible to simultaneously carry the signals A, B, C on the same line without requiring an increase in the bandwidth. This remark remains valid if you carry more than three signals on the same line. The use of an analog input microprocessor can allow the previous processing. We can also design a specialized integrated circuit to do this work. On reception in the second method, window comparators described in FIGS. 2 and 8 using operational amplifiers having output voltages of + and -5V are used. At the emission the slots of A, B and C 1 are of 1V and 1,1V and 1,21V. One can draw up the table of the received voltage according to which A, B or C are present or absent in the received signal. We can meet at reception the sums A 1V A + B 2.1V A + B + C 3.31V B 1.1V A + C 2.21V C 1.21V B + C 2.31V We obviously receive OV if no signals A, B or C is present. If we want to decode A on reception, the 1V and 2.1V and 2.21V and 3.31V situations are detected by setting the window comparators around the voltages 1V and 2.1V and 2.21V and 3.31V. The windows will be between 0.95V and 1.05V then between 2.05V and 2.15V then between 2.15V and 2.25V then between 3.25V and 3.35V. If you receive one of the four voltages 1V or 2.1V or 2.2V or 3.31V then A is present. A logical OR is then made at the output of the four window comparators knowing that the comparator operational amplifiers can have 0 and 5V output voltages. The assembly of FIG. 3 shows the practical realization of this second method. We will do the same to decode B since B is present if we receive one of the four voltages 1.1V or 2.1V 2.1 or 2.31V or 3.31V. The decoding of C amounts to verifying the presence of one of the four voltages 1.21V or 2.21V or 2.31V or 3.31V. The advantage of the methods described here is to mix and then separate signals that may have in their spectrum spectral lines merging hence the gain in bandwidth.

Claims

CLAIMS 1) A system for transmitting information over a radio line or channel, opening the possibility of increasing the radio transmission capacity in a given frequency band and answering the question of radio spectrum congestion, allowing to increase the transmission speed for the internet on copper telephone wires, which also makes it possible to reduce the frequency band required for radio communication, this system is intended for digital transmissions, the idea is to superimpose slots of different levels on the same line or the same channel.

2) Transmission system according to claim (1) characterized on transmission, there are two methods, for the demonstration, one works with three signals to be transmitted by summing the signals that will be called A, B, C, in the first method the amplitudes are in geometric progression of reason two and the amplitudes chosen from the crenellations of A, B, C for the proof are 1, 2, 4V, in the second method the amplitudes are always in geometric progression but the reason can be close to one, take for example a reason of 1.1 and the amplitudes of the slots of A, B, C for the demonstration are 1V and 1.1V and 1.21V, in the second method, the fact of being able to choosing a reason close to one makes it possible to tighten the range of the voltages for the sum A + B + C.

3) A transmission system according to claim 1, characterized in receiving in the first method, using an assembly with comparator operational amplifiers, the timing diagrams of FIGS. 4,5,6 and 7 show the results, the operational amplifier used in comparator for the output C limits the output signal C to extreme values of 0 and 4V where the output voltage can take two values 0 and 4V, the comparator function with respect to the amplitude of the sum A + B + C represented by compare_C with a threshold of 3.5V makes it possible to decode the signal C, indeed, the signal C is present when the sum A + B + C is greater than or equal to 4V regardless of the values 0 or 1V and 0 or 2V taken by A or B, when the signal C is decoded, it is removed from the sum A + B + C, it remains the sum A + B represented by compare_B and the signal B is decoded with the operational amplifier output_B acting as a comparator with a threshold of 1.5V, 1 indeed the signal B is present when the sum A + B is greater than or equal to 2V regardless of the value 0 or 1V taken by A, the operational amplifier used as comparator for the output_B limits the output signal to extreme values of 0 and 2V where the output voltage can take two values 0 and 2V, when the signal B is decoded it is removed from the sum A + B, it remains the signal A output_A, it is passed on the line the three signals A, B, C, the transmission capacity of the line has been multiplied by three, it is also possible to make phase jump modulation on the rising edges of the digital signals A, B and C to increase the capacitances transmission, it is possible to further increase the transmission capacity of the line by extending the method to more than three signals, the sum of the signals A + B + C will be transmitted in radio frequency modulation so as not to have any degradation of its amplitude during transmission sui te to noise issues, the operational amplifier used as a comparator for output_A limits the output signal_A to extreme values of 0 and 1V where the output voltage can take two values 0 and 1V, the timing diagrams in Figure 7 show that the spectral congestion of A, B, C and the sum A + B + C contained in compare_C are neighbors, it is possible to simultaneously transport the signals A, B, C on the same line without requiring an increase in the bandwidth, this remark remains valid if we carry more than three signals on the same line, the use of an analog input microprocessor can allow the previous processing, we can also design a specialized integrated circuit to do this work.

4) Transmission system according to claim (1) characterized in the reception in the second method, using window comparators described in Figs 2 and 8 using operational amplifiers with output voltages of + and -5V, to the emission the slots of A, B and C are 1V and 1,1V and 1,21V, it is possible to draw up the table of the received tension according to which A, B or C are present or absent in the received signal, one can meet with the receipts are A 1V A + B 2.1V A + B + C 3.31V B 1.1V A + C 2.21V C 1.21V B + C 2.31Vet we obviously receive OV if none of the signals A, B or C is present, if we want to decode A on reception, we detect the situations 1V and 2.1V and 2.21V and 3.31V by setting the window comparators around voltages 1V and 2.1V and 2.21V and 3.31V, the windows will be between 0.95V and 1.05V then between 2.05V and 2.15V then between 2.15V and 2.25V then between 3.25V and 3.35V. if we receive one of the four voltages 1V or 2.1V or 2.2V or 3.31V then A is present, we then make a logic OR at the output of the four window comparators knowing that the operational amplifiers in comparators can have output voltages of 0 and 5V, the assembly of Figure 3 shows us the practical realization of this second method, we will do the same to decode B since B is present if we receive one of the four voltages 1.1V or 2.1V or 2.31V or 3.31V, the decoding of C amounts to checking the presence of a voltage of 1.21V or 2.21V or 2.31V or 3.31V, the advantage of the methods described here is to mix and then to separate signals that may have in their spectrum spectral lines merging hence the gain in bandwidth.