CA2105003C - Procede et dispositif de transmission numerisee de signaux - Google Patents
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Abstract
Pour simplifier la transmission à une station éloignée de signaux reçus par des capteurs divers, on leur associe un module électronique local transformant les signaux analogiques reçus en un train de bits codés qui est émis sans aucun formatage préalable sur une voie de transmission, et, à la station éloignée, on les décode avant de les appliquer à un filtre numérique reconstituant les signaux reçus sous la forme de séries d'échantillons numérisés. Application à la transmission de données sismiques par exemple.
Description
La présente invention concerne un procédé de transmission à
une station centrale de signaux engendrés par un capteur et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Le procédé trouve ses applications notamment dans le domaine de la transmission de signaux acoustiques ou sismiques et il s'avère particulièrement avantageux quand il faut centraliser dans une même station d'enregistrement des signaux captés par un dispositif de réception comportant un nombre relativement important de capteurs comme on en rencontre fréquemment dans le domaine de la prospection sismique par exemple.
Les signaux captés par des capteurs sismiques (géophones ou hydrophones) ou des récepteurs sismiques constitués de plusieurs capteurs interconnectés, peuvent être transmis à une station d'enregistrement sous une forme analogique par des lignes ou câbles conducteurs. Quand les distances de transmission sont relativement grandes, on préfère généralement utiliser des dispositifs d'acquisition installés à proximité des capteurs ou récepteurs qui sont adaptés à échantillonner et numériser les signaux reçus, à les mémoriser et à les transmettre à la station centrale sur des voies de transmission spécifiques ou communes à
plusieurs dispositifs d'acquisition. Les mots numériques produits sont généralement codés pour leur transmission. On leur applique par exemple un code bipolaire permettant de transmettre à la fois les données et un signal d'horloge (codes de type A.IVi.I, HDB3, Ivlanchester etc), et on les intègre dans une trame de transmission associés à des préfixes ou suffixes d'identification, de détection d'erreurs ou de synchronisation. Pour ces conversions, on peut utiliser notamment des convertisseurs analogiques-numériques du type à sur-échantillonnage comportant la combinaison d'un modulateur et d'un filtre numérique. Le modulateur est du type delta-sigma et produit en série des mots numériques à faible résolution sous la forme d'un train de bits continu (bitstream) à une fréquence d'échantillonnage très élevée (256 KHz par exemple), ces mots ayant une amplitude moyenne variant au cours du temps proportionnellement à l'amplitude des signaux analogiques
une station centrale de signaux engendrés par un capteur et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Le procédé trouve ses applications notamment dans le domaine de la transmission de signaux acoustiques ou sismiques et il s'avère particulièrement avantageux quand il faut centraliser dans une même station d'enregistrement des signaux captés par un dispositif de réception comportant un nombre relativement important de capteurs comme on en rencontre fréquemment dans le domaine de la prospection sismique par exemple.
Les signaux captés par des capteurs sismiques (géophones ou hydrophones) ou des récepteurs sismiques constitués de plusieurs capteurs interconnectés, peuvent être transmis à une station d'enregistrement sous une forme analogique par des lignes ou câbles conducteurs. Quand les distances de transmission sont relativement grandes, on préfère généralement utiliser des dispositifs d'acquisition installés à proximité des capteurs ou récepteurs qui sont adaptés à échantillonner et numériser les signaux reçus, à les mémoriser et à les transmettre à la station centrale sur des voies de transmission spécifiques ou communes à
plusieurs dispositifs d'acquisition. Les mots numériques produits sont généralement codés pour leur transmission. On leur applique par exemple un code bipolaire permettant de transmettre à la fois les données et un signal d'horloge (codes de type A.IVi.I, HDB3, Ivlanchester etc), et on les intègre dans une trame de transmission associés à des préfixes ou suffixes d'identification, de détection d'erreurs ou de synchronisation. Pour ces conversions, on peut utiliser notamment des convertisseurs analogiques-numériques du type à sur-échantillonnage comportant la combinaison d'un modulateur et d'un filtre numérique. Le modulateur est du type delta-sigma et produit en série des mots numériques à faible résolution sous la forme d'un train de bits continu (bitstream) à une fréquence d'échantillonnage très élevée (256 KHz par exemple), ces mots ayant une amplitude moyenne variant au cours du temps proportionnellement à l'amplitude des signaux analogiques
2 appliqués. Typiquement. ces mots comportent un seul bit. Le filtre numérique est connecté à la sortie du modulateur. Il reçoit de celui-ci un train de bits (.bt produit des niots nurnériques avec une résolution élevée (de 16 à 24bit5 par exemple) et une fréquence beaucoup plus faible, opération connue sous le nom de décimation.
Des convertisseurs de ce type sont décrits par exemple dans les brevets US No. 4 866 442, 4 943 807, 4 994 804 ou la demaride de brevet FR 90/11.527.
La conversion des signaux analogiques en mots numériques ie peut dans certains cas être effectuée localement, au voisinage immédiat des capteurs ou récepteurs. Dans le brevet US No. 5 051 799 par exemple, on clécrit un dispositif de transmission où des signaux analogiques sont appliqués à un convertisseur local du type à sur-échantillonnage comportant un modulateur associé à un filtre numérique décirnateur et où les mots numériques issus du c.onvertisseur sont érnis sur une voie de transmission, inclus dans une trame de transmission avec adjonction de bits de c orrection d'erreurs.
Quel que soit le ~,.ype de convertisseur utilisé, un module local capable de faire de l'acquisition de signaux, de forniater les mots numériques produits par conversion analogique-numérique et de transmettre chaque trarne f'ormée est relativement onéreux et sa '0 consommation électrique est relativement importante.
préser-.te :invernY.ic) n vise un procédé pour simplifier une trarisiilissiori de signaux analogiques reçus par des capt;eurs à un~_ station distante, comprenant associ.er à chaq~.ze capteur ;an modulateur local pour sur-échantillonner c_,haque signal analogique à transmettre et effectuer une c. n r~._ si.on arialoque -numÉrique de chaque signal analogique sux-échantillonné en mots numériques à
faible résolution er_ appl:iquarlt modulat:eur local;
30 transmettr<_:~ de c:haqtile ~lo ~ulat~eur local à la station distante ..rl signal d'horloge permettant une
Des convertisseurs de ce type sont décrits par exemple dans les brevets US No. 4 866 442, 4 943 807, 4 994 804 ou la demaride de brevet FR 90/11.527.
La conversion des signaux analogiques en mots numériques ie peut dans certains cas être effectuée localement, au voisinage immédiat des capteurs ou récepteurs. Dans le brevet US No. 5 051 799 par exemple, on clécrit un dispositif de transmission où des signaux analogiques sont appliqués à un convertisseur local du type à sur-échantillonnage comportant un modulateur associé à un filtre numérique décirnateur et où les mots numériques issus du c.onvertisseur sont érnis sur une voie de transmission, inclus dans une trame de transmission avec adjonction de bits de c orrection d'erreurs.
Quel que soit le ~,.ype de convertisseur utilisé, un module local capable de faire de l'acquisition de signaux, de forniater les mots numériques produits par conversion analogique-numérique et de transmettre chaque trarne f'ormée est relativement onéreux et sa '0 consommation électrique est relativement importante.
préser-.te :invernY.ic) n vise un procédé pour simplifier une trarisiilissiori de signaux analogiques reçus par des capt;eurs à un~_ station distante, comprenant associ.er à chaq~.ze capteur ;an modulateur local pour sur-échantillonner c_,haque signal analogique à transmettre et effectuer une c. n r~._ si.on arialoque -numÉrique de chaque signal analogique sux-échantillonné en mots numériques à
faible résolution er_ appl:iquarlt modulat:eur local;
30 transmettr<_:~ de c:haqtile ~lo ~ulat~eur local à la station distante ..rl signal d'horloge permettant une
3 synchronisation de la station distante avec chaque modulateur local;
transmettre en uri train de bits sur une voie de transmissiorr sans fc~rniat.age les mots numériques à f:aible résolution correspondant à chaque signal analogique; et convertir, par un filtrage numérique à la station distante, chaque trai_r de bits reçu en des mots numériques de résolution élevée.
De préféYence, la transmission du signal d'horloge es,:~ par exc.mple obtenue en codant chaque train de bits par un signal d'horloge de façon à_le transmettre en même temps que le train de bits, ce signal d'horloge pouvant être distinct pour chaque modulateur local ou produit pour plusieu.i-s modulateurs locaux (par un élément de synchronisation ext:érieur).
La transmi:;sion du signal d'horloge peut encore être obtenue en transmettant séparément chaque signal d'horloge, par exemple depuis la station distante vers chaque modulateur loc,a:l.
La présentE:: invention vise aussi un dispositif pour simplifier une transmission de signaux analogiques reçus par des capteurs à une stati.on distante, comprenant:
au moins u~: tïlodule éiectronique local comprenant en combinaison ui-z moc.ulateur pour= sur-échant:illonner chaque signal analo(gue et (,or.lvertir_ chaque s3ignal analogue sur-échantillonnc. en des mots numériques à faible résolution, et un émetteur pour t-ransmettre les mots numériques à
faible résolu.tion en ~_u} train de bits sur au moins une voie de transmission;
_3 a au moins tin élément de synchronisation produisant un signal d'horloge permettant une syrichronisation de chaque modulateur avec la station distante; et au moins un module de réception dans la station distante, i_ncluant un récepteur pour recevoir les mots numériques <à faible résolution transmis en un train de bits et un filtre numérir~~.ze couplé au réc:epteur pour convertir chaque train de bits reçu en des mots numériques à
résolution élevée.
Ori peut associer un élément de codage à chaque modulateur pour app~:.i.quer à chaque train de bits un codage permettant la transmission en même temps que lui, d'un signal d'horloge et au moins un élément de décodage complémentaire de l'élément de codage dans la station distante.
De préférence, le dispositif comporte par exemple un élément de synchronisation pour engendrer un signal d'horloge, cet élément étant associé à chaque modulateur local ou bien commun pour plusieurs rnodulateurs locaux, ou bien encore associé à la station distante. Dans ce cas, le dispositif comporte en outre au moiris une deuxième voie de transmissiori distinc.te de la première voie .~our 2105~~3
transmettre en uri train de bits sur une voie de transmissiorr sans fc~rniat.age les mots numériques à f:aible résolution correspondant à chaque signal analogique; et convertir, par un filtrage numérique à la station distante, chaque trai_r de bits reçu en des mots numériques de résolution élevée.
De préféYence, la transmission du signal d'horloge es,:~ par exc.mple obtenue en codant chaque train de bits par un signal d'horloge de façon à_le transmettre en même temps que le train de bits, ce signal d'horloge pouvant être distinct pour chaque modulateur local ou produit pour plusieu.i-s modulateurs locaux (par un élément de synchronisation ext:érieur).
La transmi:;sion du signal d'horloge peut encore être obtenue en transmettant séparément chaque signal d'horloge, par exemple depuis la station distante vers chaque modulateur loc,a:l.
La présentE:: invention vise aussi un dispositif pour simplifier une transmission de signaux analogiques reçus par des capteurs à une stati.on distante, comprenant:
au moins u~: tïlodule éiectronique local comprenant en combinaison ui-z moc.ulateur pour= sur-échant:illonner chaque signal analo(gue et (,or.lvertir_ chaque s3ignal analogue sur-échantillonnc. en des mots numériques à faible résolution, et un émetteur pour t-ransmettre les mots numériques à
faible résolu.tion en ~_u} train de bits sur au moins une voie de transmission;
_3 a au moins tin élément de synchronisation produisant un signal d'horloge permettant une syrichronisation de chaque modulateur avec la station distante; et au moins un module de réception dans la station distante, i_ncluant un récepteur pour recevoir les mots numériques <à faible résolution transmis en un train de bits et un filtre numérir~~.ze couplé au réc:epteur pour convertir chaque train de bits reçu en des mots numériques à
résolution élevée.
Ori peut associer un élément de codage à chaque modulateur pour app~:.i.quer à chaque train de bits un codage permettant la transmission en même temps que lui, d'un signal d'horloge et au moins un élément de décodage complémentaire de l'élément de codage dans la station distante.
De préférence, le dispositif comporte par exemple un élément de synchronisation pour engendrer un signal d'horloge, cet élément étant associé à chaque modulateur local ou bien commun pour plusieurs rnodulateurs locaux, ou bien encore associé à la station distante. Dans ce cas, le dispositif comporte en outre au moiris une deuxième voie de transmissiori distinc.te de la première voie .~our 2105~~3
4 relier l'élément de synchronisation dans la station distante à
plusieurs modulateurs locaux.
Dans le cas où les voies de transmission sont des lignes, le dispositif peut comporter en outre des moyens d'isolement pour transporter sur chaque ligne de transmission des courants d'alimentation électrique de chaque module local.
Avec un telle répartition des fonctions, l'ensemble local de numérisation est réduit. Il peut prendre place dans le boîtier même des capteurs et sa consommation électrique est faible, ce qui rend possible une alimentation électrique par batterie. La transmission est faite sans aucune opération de formatage contrairement aux procédés connus. De ce fait, les bits successifs sont indépendants les uns des autres et le filtrage numérique effectué sur chaque train de bits (ou décimation), a pour effet de minimiser les incidents de transmission dus aux parasites. On peut donc très facilement constituer à des coûts intéressants des équipements complexes de réception de signaux. La simplification des modules locaux de numérisation rend possible à moindre coût un transfert à une station centrale des signaux reçus individuellement par chacun des capteurs. Une conséquence avantageuse est la possibilité offerte à
des opérateurs depuis la station centrale, de combiner à volonté les signaux élémentaires et donc de changer à tout moment sans avoir à se déplacer sur le terrain par exemple, les caractérïstiques d'un dispositif de réception de signaux pour l'adapter à des conditions de réception particulières.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où :
- la Fig.1 montre schématiquement un exemple connu de réalisation d'un dispositif de transmission de signaux numérisés;
- la Fig.2 montre un mode de réalisation de l'invention avec des moyens de synchronisation internes à chaque module local;
- la Fig.3 niontre schématiquement une première variante du mode précédent;
2~050~~
plusieurs modulateurs locaux.
Dans le cas où les voies de transmission sont des lignes, le dispositif peut comporter en outre des moyens d'isolement pour transporter sur chaque ligne de transmission des courants d'alimentation électrique de chaque module local.
Avec un telle répartition des fonctions, l'ensemble local de numérisation est réduit. Il peut prendre place dans le boîtier même des capteurs et sa consommation électrique est faible, ce qui rend possible une alimentation électrique par batterie. La transmission est faite sans aucune opération de formatage contrairement aux procédés connus. De ce fait, les bits successifs sont indépendants les uns des autres et le filtrage numérique effectué sur chaque train de bits (ou décimation), a pour effet de minimiser les incidents de transmission dus aux parasites. On peut donc très facilement constituer à des coûts intéressants des équipements complexes de réception de signaux. La simplification des modules locaux de numérisation rend possible à moindre coût un transfert à une station centrale des signaux reçus individuellement par chacun des capteurs. Une conséquence avantageuse est la possibilité offerte à
des opérateurs depuis la station centrale, de combiner à volonté les signaux élémentaires et donc de changer à tout moment sans avoir à se déplacer sur le terrain par exemple, les caractérïstiques d'un dispositif de réception de signaux pour l'adapter à des conditions de réception particulières.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où :
- la Fig.1 montre schématiquement un exemple connu de réalisation d'un dispositif de transmission de signaux numérisés;
- la Fig.2 montre un mode de réalisation de l'invention avec des moyens de synchronisation internes à chaque module local;
- la Fig.3 niontre schématiquement une première variante du mode précédent;
2~050~~
5-- la Fig. 4 montre schématiquement une deuxième variante du même mode de réalisation; et - la Fig. 5 montre un agencement permettant, quand les voies de transmission disponibles est une ligne, d'alimenter électriquement des modules locaux associés aux capteurs.
Un procédé classique pour profiter des avantages d'une transmission numérisée consiste (Fig.1) à associer à un capteur ou un récepteur G tel qu'un géophone ou une chaîne d'acquisition comportant un convertisseur analogique-numérique CAN de type à
sur-échantillonnage par exemple, associé à un élément de synchronisation H. Les mots numériques issus du convertisseur CAN
sont appliqués à un circuit de formatage FC d'un type connu qui les assemble par groupes de k mots ni, n2, ..., nk (k étant un nombre entier quelconque déterminé) et adjoint à chaque groupe un préfixe Px et un suffixe Sx d'identification et de reconnaissance de trame.
Chaque assemblage ainsi formaté, est ensuite codé par un circuit CD
avant d'être appliqué à la voie de transmission disponible V. La chaîne de réception doit dans ce cas comporter, outre un décodeur DCD, un circuit de déformatage DF pour restituer les mots numériques.
Le dispositif selon l'invention comporte (Fig.2) un module local ML associé à un capteur G. Ce module M comporte un circuit 1 d'adaptation des signaux issus d'un capteur G, constitué d'un préamplificateur 2 et d'un filtre 3 par exemple. Après adaptation par le circuit 1, les signaux analogiques sont appliqués à un modulateur 4 de type delta-sigma par exemple produisant des mots de 1 bit à une fréquence élevée F (de 256 kHz par exemple) définie par un élément de synchronisation 5. On peut utiliser par exemple un modulateur de type CS5323 fabriqué par la firme Crystal Semiconductors. Le train de mots de 1 bit (bitstream) issus du modulateur 4, est ici appliqué directement à un circuit de codage 6 appliquant un codage prédéfini permettant de transporter un signal d'horloge en même temps que les signaux tel que le code HDB3, un codage multi-niveaux, le code CMI-3 convenant pour une transmission de type optique etc. Les trains de bits codés sont alors
Un procédé classique pour profiter des avantages d'une transmission numérisée consiste (Fig.1) à associer à un capteur ou un récepteur G tel qu'un géophone ou une chaîne d'acquisition comportant un convertisseur analogique-numérique CAN de type à
sur-échantillonnage par exemple, associé à un élément de synchronisation H. Les mots numériques issus du convertisseur CAN
sont appliqués à un circuit de formatage FC d'un type connu qui les assemble par groupes de k mots ni, n2, ..., nk (k étant un nombre entier quelconque déterminé) et adjoint à chaque groupe un préfixe Px et un suffixe Sx d'identification et de reconnaissance de trame.
Chaque assemblage ainsi formaté, est ensuite codé par un circuit CD
avant d'être appliqué à la voie de transmission disponible V. La chaîne de réception doit dans ce cas comporter, outre un décodeur DCD, un circuit de déformatage DF pour restituer les mots numériques.
Le dispositif selon l'invention comporte (Fig.2) un module local ML associé à un capteur G. Ce module M comporte un circuit 1 d'adaptation des signaux issus d'un capteur G, constitué d'un préamplificateur 2 et d'un filtre 3 par exemple. Après adaptation par le circuit 1, les signaux analogiques sont appliqués à un modulateur 4 de type delta-sigma par exemple produisant des mots de 1 bit à une fréquence élevée F (de 256 kHz par exemple) définie par un élément de synchronisation 5. On peut utiliser par exemple un modulateur de type CS5323 fabriqué par la firme Crystal Semiconductors. Le train de mots de 1 bit (bitstream) issus du modulateur 4, est ici appliqué directement à un circuit de codage 6 appliquant un codage prédéfini permettant de transporter un signal d'horloge en même temps que les signaux tel que le code HDB3, un codage multi-niveaux, le code CMI-3 convenant pour une transmission de type optique etc. Les trains de bits codés sont alors
6-appliquées à une voie de transmission V par l'intermédiaire d'un émetteur 7 adapté à cette voie : modulateur hertzien, diode électro-luminescente etc.
Le module central MC recevant les signaux comporte une chaîne de réception comprenant dans ce cas, un récepteur 8 et un circuit de décodage 9 complémentaire du circuit de codage 6. Les trains de bits décodés sont alors appliqués à un filtre numérique 10 qui effectue une décimation pour produire des mots numériques de résolution plus élevée (16 ou 24 bits) avec une fréquence d'échantillonnage f très inférieure à la fréquence F de sur-échantillonnage, ces mots numériques étant rangés dans une mémoire 11. On peut utiliser par exemple des filtres numériques de type CS5322 fabriqués par Crystal Semiconductors ou bien de type TMC2242 fabriqué par la firme TRW.
Suivant la variante de la Fig. 3, on utilise un ou plusieurs éléments de synchronisation 12 analogues à l'élément 5, extérieurs aux modules locaux, chaque élément étant associé à plusieurs modules ML1, ML2,..., MLk.
Suivant une autre variante schémiatisée à la Fig. 4, on peut utiliser encore un élément de synchronisation 13 analogue à
l'élément 5 précédent mais disposé dans la station distante CU. Dans ce cas, le signal d'horloge produit par cet élément de synchronisation central 13 peut être transmis par une ligne distincte 14 à un élément de distribution 15 placé au voisinage de plusieurs capteurs G 1 à Gk qui le distribue par des conducteurs 16 aux différents modules locaux associés 1VIL1 à MLk.
On peut encore ajouter à chaque voie de transmission un conducteur électrique supplémentaire pour le transfert séparé du signal d'horloge commun produit dans la station CU, vers chaque module local.
Quand on utilise une ligne de transmission pour connecter chaque module local M à la station éloignée, on peut alimenter électriquement ce dernier par la même ligne de la manière indiquée à la Fig.5 par exemple. Le module central MC et le module local ML correspondant sont connectés à la voie de transmission V
21~5~~3 _7_ qui les relie par l'intermédiaire de transformateurs de ligne 17, 18, ce qui permet à la station centrale de connecter une source électrique 19 qui alimente directement un dispositif régulateur de tension 20 à l'autre extrémité de la ligne, qui produit des tensions d'alimentation pour les circuits du module local ML.
Les modes de réalisation qui ont été décrits comportent des moyens de décodage 6, 9 permettant la transmission sur les voies de transmission V1,... Vk de signaux d'horloge en même temps que les différents trains de bits. Ces moyens sont utiles et généralement employés pour minimiser les erreurs de transmission sur les voies de transmission relativement longues. On ne sortirait pas toutefois du cadre de l'invention en supprimant ces moyens de codage et de décodage quand la distance de transmission est suffisamment faible.
On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en remplaçant les filtres numériques spécialisés 10 par un ou plusieurs processeurs du type DSP fabriqués par exemple par la firme Analog Device sous la référence 2205, ces processeurs étant programmés pour effectuer les filtrages précédemment décrits.
Le module central MC recevant les signaux comporte une chaîne de réception comprenant dans ce cas, un récepteur 8 et un circuit de décodage 9 complémentaire du circuit de codage 6. Les trains de bits décodés sont alors appliqués à un filtre numérique 10 qui effectue une décimation pour produire des mots numériques de résolution plus élevée (16 ou 24 bits) avec une fréquence d'échantillonnage f très inférieure à la fréquence F de sur-échantillonnage, ces mots numériques étant rangés dans une mémoire 11. On peut utiliser par exemple des filtres numériques de type CS5322 fabriqués par Crystal Semiconductors ou bien de type TMC2242 fabriqué par la firme TRW.
Suivant la variante de la Fig. 3, on utilise un ou plusieurs éléments de synchronisation 12 analogues à l'élément 5, extérieurs aux modules locaux, chaque élément étant associé à plusieurs modules ML1, ML2,..., MLk.
Suivant une autre variante schémiatisée à la Fig. 4, on peut utiliser encore un élément de synchronisation 13 analogue à
l'élément 5 précédent mais disposé dans la station distante CU. Dans ce cas, le signal d'horloge produit par cet élément de synchronisation central 13 peut être transmis par une ligne distincte 14 à un élément de distribution 15 placé au voisinage de plusieurs capteurs G 1 à Gk qui le distribue par des conducteurs 16 aux différents modules locaux associés 1VIL1 à MLk.
On peut encore ajouter à chaque voie de transmission un conducteur électrique supplémentaire pour le transfert séparé du signal d'horloge commun produit dans la station CU, vers chaque module local.
Quand on utilise une ligne de transmission pour connecter chaque module local M à la station éloignée, on peut alimenter électriquement ce dernier par la même ligne de la manière indiquée à la Fig.5 par exemple. Le module central MC et le module local ML correspondant sont connectés à la voie de transmission V
21~5~~3 _7_ qui les relie par l'intermédiaire de transformateurs de ligne 17, 18, ce qui permet à la station centrale de connecter une source électrique 19 qui alimente directement un dispositif régulateur de tension 20 à l'autre extrémité de la ligne, qui produit des tensions d'alimentation pour les circuits du module local ML.
Les modes de réalisation qui ont été décrits comportent des moyens de décodage 6, 9 permettant la transmission sur les voies de transmission V1,... Vk de signaux d'horloge en même temps que les différents trains de bits. Ces moyens sont utiles et généralement employés pour minimiser les erreurs de transmission sur les voies de transmission relativement longues. On ne sortirait pas toutefois du cadre de l'invention en supprimant ces moyens de codage et de décodage quand la distance de transmission est suffisamment faible.
On ne sortirait pas non plus du cadre de l'invention en remplaçant les filtres numériques spécialisés 10 par un ou plusieurs processeurs du type DSP fabriqués par exemple par la firme Analog Device sous la référence 2205, ces processeurs étant programmés pour effectuer les filtrages précédemment décrits.
Claims (15)
1. Procédé pour simplifier une transmission de signaux analogiques reçus par des capteurs à une station distante, comprenant:
associer à chaque capteur un modulateur local pour sur-échantillonner chaque signal analogique à
transmettre et effectuer une conversion analogue-numérique de chaque signal analogique sur-échantillonné en mots numériques à faible résolution en appliquant un modulateur local;
transmettre de chaque modulateur local à la station distante un signal d'horloge permettant une synchronisation de la station distante avec chaque modulateur local;
transmettre en un train de bits sur une voie de transmission sans formatage les mots numériques à faible résolution correspondant à chaque signal analogique; et convertir, par un filtrage numérique à la station distante, chaque train de bits reçu en des mots numériques de résolution élevée.
associer à chaque capteur un modulateur local pour sur-échantillonner chaque signal analogique à
transmettre et effectuer une conversion analogue-numérique de chaque signal analogique sur-échantillonné en mots numériques à faible résolution en appliquant un modulateur local;
transmettre de chaque modulateur local à la station distante un signal d'horloge permettant une synchronisation de la station distante avec chaque modulateur local;
transmettre en un train de bits sur une voie de transmission sans formatage les mots numériques à faible résolution correspondant à chaque signal analogique; et convertir, par un filtrage numérique à la station distante, chaque train de bits reçu en des mots numériques de résolution élevée.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant l'étape de transmettre le signal d'horloge avec chaque train de bits en codant chaque train de bits par le signal d'horloge.
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant l'étape de produire un signal d'horloge distinct pour chaque modulateur local.
4. Procédé selon la revendication 2, comprenant l'étape de produire le signal d'horloge pour plusieurs modulateurs locaux.
5. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes:
produire un signal d'horloge à la station distante; et transmettre le signal d'horloge produit à la station distante de la station distante à chaque modulateur local, chaque signal d'horloge transmis du modulateur local à la station distante étant le signal d'horloge transmis de la station distante à chaque modulateur local.
produire un signal d'horloge à la station distante; et transmettre le signal d'horloge produit à la station distante de la station distante à chaque modulateur local, chaque signal d'horloge transmis du modulateur local à la station distante étant le signal d'horloge transmis de la station distante à chaque modulateur local.
6. Dispositif pour simplifier une transmission de signaux analogiques reçus par des capteurs à une station distante, comprenant:
au moins un module électronique local comprenant en combinaison un modulateur pour sur-échantillonner chaque signal analogue et convertir chaque signal analogue sur-échantillonné en des mots numériques à faible résolution, et un émetteur pour transmettre les mots numériques à
faible résolution en un train de bits sur au moins une voie de transmission;
au moins un élément de synchronisation produisant un signal d'horloge permettant une synchronisation de chaque modulateur avec la station distante; et au moins un module de réception dans la station distante, incluant un récepteur pour recevoir les mots numériques à faible en un train de bits et un filtre numérique couplé au récepteur pour convertir chaque train de bits reçu en des mots numériques à
résolution élevée.
au moins un module électronique local comprenant en combinaison un modulateur pour sur-échantillonner chaque signal analogue et convertir chaque signal analogue sur-échantillonné en des mots numériques à faible résolution, et un émetteur pour transmettre les mots numériques à
faible résolution en un train de bits sur au moins une voie de transmission;
au moins un élément de synchronisation produisant un signal d'horloge permettant une synchronisation de chaque modulateur avec la station distante; et au moins un module de réception dans la station distante, incluant un récepteur pour recevoir les mots numériques à faible en un train de bits et un filtre numérique couplé au récepteur pour convertir chaque train de bits reçu en des mots numériques à
résolution élevée.
7. Un dispositif selon la revendication 6, comprenant en outre un élément de codage couplé à chaque modulateur pour appliquer à chaque train de bits un codage permettant une transmission d'un signal d'horloge avec le train de bits, chaque récepteur étant couplé à au moins un élément de décodage et décodant le codage produit par l'élément de codage.
8. Un dispositif selon la revendication 7, comprenant en outre ledit au moins un élément de synchronisation qui comprend un élément de synchronisation couplé à chaque modulateur.
9. Un dispositif selon la revendication 8, dans lequel:
l'élément de synchronisation est associé à la station distante; et le dispositif comprend aussi au moins une deuxième voie de transmission distincte de la première voie de transmission pour relier ledit élément de synchronisation à plusieurs modulateurs.
l'élément de synchronisation est associé à la station distante; et le dispositif comprend aussi au moins une deuxième voie de transmission distincte de la première voie de transmission pour relier ledit élément de synchronisation à plusieurs modulateurs.
10. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel ledit au moins un élément de synchronisation comprend un élément de synchronisation commun couplé à
plusieurs modulateurs.
plusieurs modulateurs.
11. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel:
chaque première voie de transmission comprend des lignes de transmission; et le dispositif comprend aussi. des moyens pour transporter sur chaque ligne de transmission des courants d'alimentation électrique pour alimenter en puissance chaque module.
chaque première voie de transmission comprend des lignes de transmission; et le dispositif comprend aussi. des moyens pour transporter sur chaque ligne de transmission des courants d'alimentation électrique pour alimenter en puissance chaque module.
12. Un dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel chaque module comprend un amplificateur et un filtre couplé à l'amplificateur pour convertir les signaux analogues avant que lesdits signaux analogues soient appliqués à un modulateur associé.
13. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'élément de codage est un élément de codage bipolaire.
14. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'élément de codage est un élément de codage multi-niveaux.
15. Un dispositif selon la revendication 7, dans lequel:
au moins une première voie de transmission comprend une fibre optique ; et l'élément de codage est un élément de codage de type CMI-3.
au moins une première voie de transmission comprend une fibre optique ; et l'élément de codage est un élément de codage de type CMI-3.
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