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Patent 1301847 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1301847
(21) Application Number: 591743
(54) English Title: DATA TRANSMISSION METHOD AND DEVICE
(54) French Title: PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE DONNEES
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 325/44
(51) International Patent Classification (IPC):
  • G08C 25/00 (2006.01)
  • G08C 19/28 (2006.01)
(72) Inventors :
  • GUICHON, HERVE (France)
(73) Owners :
  • SEXTANT AVIONIQUE (France)
(71) Applicants :
(74) Agent: GOUDREAU GAGE DUBUC
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1992-05-26
(22) Filed Date: 1989-02-22
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
88 02218 France 1988-02-24

Abstracts

French Abstract

Abrégé
Procédé et dispositif de transmission de données
Après avoir organisé les données en mots ayant tous le même
nombre de bits, on forme des tables comprenant chacune une
pluralité de mots, on code les mots de ces tables à l'aide
d'un code correcteur d'erreurs, et on émet les bits chaque
table en utilisant une méthode d'entrelacement, à une
vitesse d'émission assez grande pour que, pendant la durée
de formation de la table de rang N, soient émises un nombre
R de tables, de rang N-1, N-2, ..., et N-R. On effectue, à
la réception, les opérations inverses. Ce procédé permet de
tolérer des interruptions dans la transmission ayant une
durée relativement importante, sans introduire un trop
grand retard entre la source et le circuit d'utilisation.
Le procédé s'applique, en particulier, à la transmission de
données numériques entre une bouée de détection de cibles
sous-marines et un avion.
(Fig. 2 )

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.

Les réalisations de l'invention au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé de transmission de données entre une
source de données à émettre, reliée à l'entrée d'un canal
de transmission, et un circuit d'utilisation des données
reçues en sortie dudit canal, caractérisé par le fait
que:
- on forme, à partir des données à émettre, des mots à
émettre ayant tous le même nombre de bits,
- on forme des tables comprenant chacune une pluralité de
mots à émettre,
- on code chacun des mots de chaque table à l'aide d'un
code détecteur et correcteur d'erreurs,
- on mémorise temporairement les bits de chacune des
tables ainsi formées et codées, en utilisant une méthode
d'entrelacement,
- on émet, à l'entrée dudit canal, les bits de chacune
des tables ainsi mémorisées, à une vitesse telle que la
durée d'émission de la totalité des bits d'une table
mémorisée est R fois plus faible que la durée de
formation de cette table mémorisée, R étant un entier
naturel, et de façon à ce que soient émises, pendant la
durée de formation de la table mémorisée de rang N, N
étant un entier naturel, un nombre R de tables
mémorisées, de rang N-1, N-2, ..., et N-R,
- on mémorise les bits reçus en sortie dudit canal, pour
former une succession de tables reçues,
- on défait l'entrelacement des bits de chacune des
tables reçues pour former des mots reçus,
- on décode chacun des mots reçus pour en détecter et en
corriger les erreurs,
- on mémorise l'ensemble des mots reçus décodés de chaque
table reçue, ainsi que le nombre total d'erreurs dans
cette table reçue,
- on choisit, parmi les tables reçues de même rang, la
meilleure, et,
- on transmet les mots reçus décodés de cette meilleure
table au circuit d'utilisation.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel
on choisit, comme table la meilleure, la table dont le
nombre total d'erreurs est le plus faible.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel
on choisit, comme table la meilleure, la première table
reçue dont le nombre total d'erreurs est inférieur à un
seuil.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
dans lequel on corrige, dans ladite meilleure table, les
mots comportant des erreurs, à l'aide de mots
correspondants d'autres tables reçues de même rang.
21
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
dans lequel:
- on utilise un code capable de détecter, dans un mot
reçu, une erreur simple et une erreur double,
- on affecte à chaque mot reçu décodé, un coefficient lié
au type d'erreur détectée lors de son décodage, et,
- on mémorise le nombre total d'erreurs d'une table reçue
en mémorisant la somme des coefficients des mots reçus
décodés de cette table reçue.
6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé,
selon l'une des revendications 1 à 3, de transmission de
données entre une source de données à émettre, reliée à
l'entrée d'un canal de transmission, et un circuit
d'utilisation des données reçues en sortie dudit canal,
dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend:
- des moyens pour former, à partir des données à émettre,
des mots à émettre ayant tous le même nombre de bits,
- des moyens pour former des tables comprenant chacune
une pluralité de mots à émettre,
- des moyens pour coder chacun des mots de chaque table
à l'aide d'un code détecteur et correcteur d'erreurs,
- des moyens pour mémoriser temporairement les bits de
chacune des tables ainsi formées et codées, en utilisant
une méthode d'entrelacement,
- des moyens pour émettre, à l'entrée dudit canal, les
bits de chacune des tables ainsi mémorisées, à une
22
vitesse telle que la durée d'émission de la totalité des
bits d'une table mémorisée est R fois plus faible que la
durée de formation de cette table mémorisée, R étant un
entier naturel, et de façon à ce que soient émises,
pendant la durée de formation de la table mémorisée de
rang N, N étant un entier naturel, un nombre R de tables
mémorisées, de rang N-1, N-2, ..., et N-R,
- des moyens pour mémoriser les bits reçus en sortie
dudit canal, pour former une succession de tables reçues,
- des moyens pour défaire l'entrelacement des bits de
chacune des tables reçues et former des mots reçus,
- des moyens pour décoder chacun des mots reçus et en
détecter et en corriger les erreurs,
- des moyens pour mémoriser l'ensemble des mots reçus
décodés de chaque table reçue, ainsi que le nombre total
d'erreurs dans cette table reçue,
- des moyens pour choisir, parmi les tables reçues de
même rang, la meilleure, et,
- des moyens pour transmettre les mots reçus décodés de
cette meilleure table au circuit d'utilisation.
23

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.

130~4~
-- 1 --
La présente invention a tout d'abord pour objet un procédé
de transmission de données entre une source de données à
émettre, reliée à l'entrée d'un canal de transmission, et
un circuit d'utilisation des données re~ues en sortie dudit
canal.
Un tel procédé est utilisé, par exemple, pour la
transmission de données entre une bouée de détection de
cibles sous-marines, comme des sous-marins et un aéronef,
o par exemple un avion, chargé de l'exploitation des mesures
effectuées par cette bouée.
On conna~t déjà de tel procédés, utilisés en particulier
pour des bouées de type acoustique, c'est-à-dire qui
détectent les ondes acoustiques émises par une cible. Dans
ce cas, le signal analogique en sortie du capteur
acoustique prévu sur la bouée module en fréquence une
porteuse, qui est transmise par voie hertzienne à l'avion.
A bord de celui-ci, la porteuse est démodulée pour
récupérer le signal utile, qui est ensuite transmis au
circuit d'utilisation.
Un tel procédé n'est cependant pas utilisable pour les
bouées de type magnétometrique, c'est-à-dire qui détectent
les modifications du champ magnétique terrestre liées à la
présence d'une cible. Dans ce cas, et comme cela est connu,
la bouée est pourvue d'un magnétomètre très sensible, par
exemple à résonance magnétique nucléaire, qui mesure, à des
intervalles de temps réguliers, la valeur du champ
magnétique dans lequel se trouve la bouée. Ces valeurs
sont, en principe, disponibles sous forme numérique,
chacune d'entre elles étant représentée par un mot de 24
éléments binaires, ou bits,.par exemple. La suite de ces
mots numériques doit donc être transmise vers l'avion, où
elle est traitée dans le circuit d'utilisation.
.,~,~
13~847
- 2-
Lorsque l'on code directement la suite des bits
représentant la suite de mots numériques à émettre à
l'aide, par exemple, d'un code bi-phase, et que l'on module
la porteuse à l'aide du signal codé, il apparaît que le
signal recu par l'avion n'est pas exploitable, du fait de
la trop grande dégradation des informations qui se produit
au cours du passage dans le canal de transmission
comprenant notamment l'antenne d'émission, la voie
hertzienne et l'antenne de réception. En effet, en présence
lo de vagues, il peut arriver que les deux antennes ne se
trouvent plus en vue directe l'une de l'autre, par exemple
parce que l'antenne d'émission se trouve masquée par les
vagues. Un tel masquage peut durer parfois plusieurs
secondes9 et il en résulte pratiquement une interruption,
de la même durée, dans la transmission entre la bouée et
l'avion.
Ce phénomène, peu gênant dans le cas de bouées de type
acoustique, compte tenu de la nature des informations
transmises, peut, au contraire,être très g8nant dans le cas
de bouées de type magnétométrique.
En effet, dans le cas d'une bouée de type magnétométrique,
les traitements qui sont effectués dans le circuit
d'utilisation le sont sur des "tranches temporelles" de
signal très longues. En conséquence, une erreur sur
quelques mots d'information consécutifs perturbe
l'exploitation du signal sur une durée beaucoup plus
longue, ce qu'on ne saurait tolérer. Un calcul montre alors
que, dans des conditions nominales de liaison pour
lesquelles le rythme d'émission des mots est habituellement
de l'ordre d'une dizaine par seconde, la probabilité
d'avoir un mot faux doit etre de l'ordre de 10-6 à 10-7.
Par ailleurs, on connait un procéde de transmission de
données numériques qui permet de tolérer des interruptions
dans la transmission, et que l'on désigne habituellement
par procédé d'entrelacement. Un tel procédé est décrit par
~30~847
exemple dans l'ouvrage "Error-~correction for digital
communication" de CLARK-CAIN, Plenum Press. Selon ce
procédé, on forme des tables contenant chacune une
pluralité de mots à émettre, on code chacun des mots à
émettre à l'aide d'un code correcteur d'erreurs, et on
mémorise temporairement les tables ainsi formées et codées.
Ensuite, pour émettre les bits d'une table à l'entrée du
canal de transmission, on commence par émettre le premier
bit du premier mot, mais, au lieu de continuer par le
deuxième bit du premier mot, le troisième bit du premier
mot, et ainsi de suite, on émet, après le premier bit du
premier mot, le premier bit du deuxième mot, le premier bit
du troisième mot, et ainsi de suite. Dans ce cas,
lorsqu'une interruption dans la transmission a lieu, au
lieu d'affecter tou~ les bits d'un même mot, et voire de
plusieurs mots successifs, elle affecte, par exemple, tous
les nièmeS bits de plusieurs mots successifs, ce qui est
sans importance, car, grâce au code correcteur d'erreurs,
les erreurs dans les mots re~cus se trouvent corrigées lors
du décodage.
Un tel procédé permet ainsi, lorsqu'il est associé, par
exemple, à un code capable de détecter et de corriger un
bit faux par mot recu, de s'affranchir des problèmes posés
par des interruptions dans la transmission d'une durée
égale au produit de la durée d'un bit émis par le nombre de
mots dans chaque table. Cependant, ceci se fait au prix de
l'introduction, entre la source de données et le circuit
d'utilisation, d'un retard dont on montre qu'il est
sensiblement égal au double de la durée de formation d'une
table. En effet, avant de disposer de la valeur d'un mot
re~cu, il est nécessaire d'attendre d'avoir re~cu tous les
mots de la table dans laquelle il se trouve, et il a fallu
évidemment un certain temps, à l'émission, pour former
cette table. Par exemple, lorsque le nombre de bits par mot
codé à émettre est égal à 16, et lorsque l'on veut pouvoir
tolérer une durée d'interruption de 2 secondes, le retard
întroduit par le procédé d'entrelacement est de 64 secondes
1301847
- 4-
environ, ce qui est déjà important. Dans le cas d'une bouée
magnétométrique, où les mots à émettre comprennent, avant
codage, un nombre de bits utiles égal à 24, le nombre de
bits par mot codé devient, par exemple, égal à 32 et le
retard introduit est encore plus important, ce qui fait que
l'avion risque de détecter la cible sous-marine alors que
celle-ci est déjà trop loin
La présente invention vise à pallier les inconvénients
o précédents, en procurant un procédé de transmission de
données capable de tolérer une durée importante des
interruptions dans la transmission, sans qu'aucune
information ne soit perdue, et sans introduire un retard
trop important entre la source et le circuit d'utilisation.
A cet effet, elle a pour objet un procédé du type défini
ci-dessus, caractérisé par le fait que :
- on forme, à partir des données à émettre, des mots à
émet~re ayant tous le même nombre de bits,
- on forme des tables comprenant chacune une pluralité de
mots à émettre,
- on code chacun des mots de chaque table à l'aide d'un
code détecteur et correcteur d'erreurs,
- on mémorise temporairement les bits de chacune des tables
ainsi formées et codées, en utilisant une méthode
d'entrelacement,
- on émet, à l'entrée dudit canal, les bits de chacune des
tables ainsi mémorisées, à une vitesse telle que la durée
d'émission de la totalité des bits d'une table mémorisée
est R fois plus faible que la durée de formation de cette
table mémorisée , R étant un entier naturel, et de fa~on à
ce que soient émises, pendant la durée de formation de la
table mémorisée de rang N, N étant un entier naturel, un
nombre R de tables mémorisées, de rang N-l, N-2, ...,et N-
R~
- on mémorise les bits re~cus en sortie dudit canal, pour
former une succession de tables re~ues,
- on défait l'entrelacement des bits de chacune des tables
1:~01847
-- 5 --
re~cues pour former des mots re~us,
- on décode chacun des mots re~us pour en détecter et en
corriger les erreurs,
- on mémorise l'ensemble des mots re~us décodés de chaque
table recue, ainsi que le nombre total d'erreurs dans cette
table recue,
- on choisit, parmi les tables re~.ues de même ran~, la
meilleure, et,
- on transmet les mots recus décodés de cette meilleure
0 table au circuit d'utilisation.
Avec le procédé de l'invention, on peut, sans perdre
d'information~ et comme cela sera mieux compris dans la
suite, tolérer une durée d'interruption dans la
transmission égale au produit de la durée de formation
d'une table par un facteur sensiblement égal à (R+l), en
introduisant un retard égal, en moyenne, à sensiblement la
moitié de cette durée de formation. Ainsi, lorsque la durée
de formation est de l'ordre de 1 seconde, on constate que
l'on peut tolérer des interruptions de l'ordre de plusieurs
secondes, sans introduire des retards trop importants,
comme avec le procédé d'entrelacement utilisé seul.
Dans une première mise en oeuvre du procédé de l'invention,
on choisit, comme table la meilleure, la table dont le
nombre total d'erreurs est le plus faible.
Alors, il est quasiment certain que l'on transmet au
circuit d'utilisation un ensemble de mots recus dans de
3o bonnes conditions, et donc présentant peu d'erreurs après
décodage~ compte tenu de la très faible probabilité pour
que ne figure pas au moins une table recue dans de bonnes
conditions parmi les tables re~ues de même rang.
Dans une deuxième mise en oeuvre du procédé de l'invention,
on choisit, comme table la meilleure, la première table
re~ue dont le nombre total d'erreurs est inférieur à un
seuil.
1301~347
Alors, on minimise le retard introduit, puisque, dès qu'une
table de qualité suffisante est re~ue, elle est transmise
au circuit d'utilisation.
.
La présente invention a également pour objet un dispositif
pour la mise en oeuvre du procédé précédent.
~a présente invention sera ~ieux comprise à la lecture de
la description suivante de la mise en oeuvre préférée du
lo. procédé de l'invention, et de la forme de réalisation
préférée du dispositif de l'invention, faite en se référant
aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente, de fa~con schématique, une bouée
de détection de cibles sous-marines émettant des données
vers un avion de surveillance,
- la figure 2 représente un schéma par blocs des circuits
permettant la liaison entre la bouée et l'avion de la
figure 1,
- la figure 3 représente un organigramme de fonctionnement
du circuit de traitement, à l'émission, de la figure 2,
- la figure 4 est un diagramme d'explication de la méthode
d'entrelacement mise en oeuvre dans le circuit de
traitement de la figure 3,
- la figure 5 est un diagramme temporel illustrant le
fonctionnement du circuit de traitement de la figure 3, et,
la figure 6 représente un organigramme de fonctionnement
du circuit de traitement, à la réception, de la figure 2.
En se réferant à la figure 1, une bouée 1, de détection de
cibles sous marines telles que des sous-marins, mesure, à
intervalles réguliers, le module du champ magnétique dans
lequel elle se trouve, et transmet ces mesures, par voie
1301847
hertzienne, à un aéronef, ici un avion 2. A cet effet, la
bouée est pourvue d'une antenne d'émission 11 et l'avion
d'une antenne de réception 21. A bord de l'avion 2 sont
prévus des circuits de réception, de traitement et
d'utilisation de ces mesures, afin de permettre la
détection d'une cible à partir des perturbations du champ
magnétique crées par celle-ci.
Par mauvais temps, il se produit des interruptions, ou des
0 évanouissements dans la transmission entre les antennes 11
et 21, d~s principalement au masquage de l'antenne 11 par
les vagues, à son inclinaison ou encore à son immersion. Le
procédé de transmission qui va être maintenant décrit
permet de tolérer de telles interruptions sans perte
d'informations utiles et sans introduction d'un temps de
décalage~ ou de retard, trop important, entre le moment où
la cible à détecter se trouve à pro~imité de la bouée 1, et
le moment où elle est effectivement détectée par l'avion 2.
En se référant maintenant à la figure 2, la bouée
comprend notamment une source de données 12, un circuit de
traitement 13, un circuit d'horloge 14, un registre à
décalage 15, un circuit OU exclusi~ 16, et un circuit de
modulation et d'émission 17.
2~
La source de données 12 est ici un magnétomètre à résonance
magnétique nucléaire, qui délivre un signal numérique Fe au
circuit de traitement 13. Le signal Fe comprend ici une
suite de mots ayant chacun 24 bits utiles 9 chaque mot
représentant un échantillon, à un instant donné, du module
du champ magnétique mesuré par le magnétomètre 12. Le
magnétomètre 12 est pourvu d'une entrée de commande
recevant un signal numérique en provenance du circuit de
traitement 13, notamment pour commander son rythme de
mesure.
Le circuit de traitement 13 est ici un microprocesseur qui
délivre un signal numérique Be à l'entrée parallèle du
1301847
-- 8 --
registre à décalage 15. Il re~oit un signal d'horloge
interne Hi et un signal d'horloge d'émission He en
provenance de circuit d'horloge 1~.
Le registre à décalage 15 re~coit, sur son entrée d'horloge,
le signal He et sa sortie série est reliée à une première
entrée du circuit OU exclusif 16, qui re~oit, sur sa
deuxième entrée, le signal ~e.
lo Le circuit OU exclusif 16 délivre un signal Se,ici de type
bi-phase, à lientrée du circui~ de modulation et d'émission
17.
Le circuit de modulation et d'émission 17 comprend tous les
circuits nécessaires pour engendrer une porteuse, moduler
cette porteuse à l'aide du signal Se, et émettre la
porteuse ainsi modulée en l'appliquant à l'antenne
d'émission 11. Un tel circuit est évidemment à la portée de
l'homme de métier, et il ne ~era donc pas davantage décrit.
A bord de l'avion 2 est prévu, relié à l'antenne de
réception 21, un ensemble comprenant un circuit de
réception et de démodulation 22, un intégrateur
échantillonné 23, un circuit 24, de synchronisation de
bits, un circuit OU exclusif 25, un registre à décalage 26,
un circuit de traitement 27, et un circuit d'utilisation
28.
Le circuit de réception et de démodulation 22 est relié
directement a l'antenne 21, et il comprend tous les
circuits nécessaires pour recevoir la porteuse modulée en
provenance de la bouée 1 et pour la démoduler. Un tel
circuit est évidemment à la portée de l'homme de métier, et
il ne sera donc pas davantage décrit. Il délivre un signal
Sr, ici de type bi-phase, à l'intégrateur échantillonné 23
et au circuit 24 de synchronisation de bits.
~3018~47
_ 9 _
Le circuit 24 de synchronisation de bits, de type connu,
délivre un signal d'horloge Hr à l'intégrateur
échantillonné 23 et à la première entrée du circuit OU
exclusif 25.
L'intégrateur échantillonné 23 est du type connu qui
comprend un intégrateur à ampiificateur opérationnel,
résistance et condensateur, et un comlnutateur, commandé par
le signal Hr~ monté en parallèle sur le condensateur. Sa
o sortie est reliée à la deuxième entrée du circuit OU
exclusif 25.
La sortie du circuit OU exclusif 25 est reliée à l'entrée
série du registre à décalage 26.
Le registre à décalage 26 re~coit, sur son entrée d'horloge,
le signal Hr~ et sa sortie parallèle délivre, au circuit de
traitement 27, un signal Br.
Le circuit de traitement 27 est ici un calculateur embarqué
à bord de l'avion 2, et il délivre, au circuit
d'utilisation 28, un signal numérique Fr
L'ensemble qui vient d'être décrit fonctionne comme suit,
en référence notamment aux figures 3 à 60
Le circuit de traitement 13 est agencé pour commander le
magnétomètre 12 de fa~con telle que, ici, 10 mesures du
champ magnétique sont effectuées par seconde. Le signal Fe
comprend donc 10 mots, de 24 bits chacun, par seconde,
chacun de ces mots étant donc à émettre vers l'avion 2.
Comme le montre le bloc 101 de la figure 3, le circuit de
traitement 13 commence par former des tables, comprenant
chacune une pluralité de mots à émettre. Ici, chaque table
comprend 10 mots à éme~tre. Afin de permettre, lors des
traitements à bord de l'avion 2 notamment, l'identification
de chacune des tables, le circuit de traitement 13 ajoute
'. : '
130~47
-10-
aux 10 mots utiles de chaque table, un mot
d'identification, qui précise en particulier le numéro
d'ordre, ou le rang, de la table. Ici, et pour des raisons
évidentes de commodité, le mot d'identification comporte le
même nombre de bits que les mots utiles, c'est-à-dire 24.
Ensuite et comme le montre le bloc 102 de la figure 3, le
circuit de traitement 13 code chacun des ~ots d~ chaque
table à ~'aide d'un code détecteur et correcteur d'erreurs,
ici le code de type connu de Hamming (32, 26), qui permet
de coder un mot de 26 bits d'information utile en un mot
codé de 32 blts. Dans un tel codage, et comme cela est
connu, 6 bits de contrôle, dont un de parite globale, sont
introduits pour permettre, lors du décodage des mots recus
après transmission, la détection et la correction de
certaines erreurs de transmission.
Ainsi, lorsque tous les bits de contrôle, y compris le bit
de parité globale, d'un mot codé re~cu de 32 bits sont nuls,
on considère que le mot utile de 26 bits a été transmis
sans erreur et on le conserve tel quel.
Lorsque le bit de parité globale est non nul, et que les
autres bits de contrôle ne sont pas tous nuls, on considère
que le mot utile est affecté d'une erreur simple, c'est-à-
dire qu'un, et un seul, de ses bits a été mal transmis, bit
dont l'emplacement est indiqué par les bits de contrôle. On
peut donc corriger ce bit mal transmis afin de restituer
sans erreur du mot utile de 26 bits.
3o
Lorsque le bit de parité globale est nul, mais que les
autres bits de contrôle ne sont pas tous nuls, on considère
que le mot utile est affecté d'une erreur double, c'est à
dire que deux, et deux seulement,de ses bits ont été mal
transmis. Les bits de contrôle n'indiquant pas les
emplacements de ces bits, la détection d'une telle erreur
double ne peut être suivie de sa correction, mais sa
présence peut être mémorisée.
13~.847
Lorsque le bit de parité globale est non nul, et que tout
les autres bits de contrôle sont nuls, il est possible que
le mot utile soit affecté d'une erreur triple, par exemple,
mais le cas le plus probable est que le bit de parité
globale lui-même ait été mal transmis. On considère donc
alors que le mot utile de 26 bits a été correctement
transmis et on Le garde tel quel, en mémorisant toutefois
le fait qu'il y a une probabilité non nulle pour qu'il soit
affecté d'une erreur triple.
Ici, les mots à coder comprenant 24 bits chacun, on les
complète à l'aide de 2 bits arbitraires, ou porteurs
d'autres informations à transmettre. Le code de Hamming
(32,26) convient don~ bien, et, de plus, c'est un code
relativement simple à utiliser.
Comme le montrent les blocs 103 et 104 de la figure 3, le
circuit de traitement 13 procède ensuite à l'entrelacement
des bits de chaque table, formée et codée comme cela vient
d'être expliqué, et les mémorise temporairement. Ici,
l'entrelacement est un entrelacement simple, comme le
montre la figure 4. Sur cette figure est représentée une
table comportant un mot d'identification et 10 mots utiles.
Chaque mot est écrit horizontalement de la gauche vers la
droite, chaque case symbolisant un bit. Le mot
d'identification figure en haut de la table, le premier mot
utile immédiatement en dessous, puis le deuxième mot utile~
et ainsi de suite. Les flèches représentent l'ordre de
mémorisation des bits de la table. On remarque alors que
les bits sont mémorisés dans l'ordre suivant:
1301~47
-12-
-premier bit du mot d'identification,
-premier bit du premier mot utile,
-premier bit du deuxième mot utile,
- -premier bit du troisième mot utile,
-
-premier bit du dixième mot utile,
-deuxième bit du mot d'identification,
-deuxième bit du premier mot utile,
-deuxième bit du deuxième mot utile,
-
-et ainsi de suitej jusqu'au trente-deuxième bit du dixième
mot utîle.
Ensuite, et comme le montre le bloc 105 de la figure 3, le
circuit de traitement 13 engendre le signal Be qui est
appliqué au registre à décalage 15, c'est-à-dire émis à
l'entree du canal de transmission entre la bouée 1 et
l'avion 2. Comme le montre la figure 5, les bits du signal
Be sont les bits de chacune des tables mémorisées, mais ces
bits sont émls à une vitesse telle que la durée d'émission
de la totalité des bits d'une table mémorisée est R fois
plus faible que la durée de formation de cette table. Ici,
l'entier naturel R est choisi égal à 5.
Sur la figure 5, le diagramme supérieur montre les durées
T, égales, de formation des tables mémorisées de rang N-l,
N, et N+l, et leur déroulement~ tandis que le diagramme
inférieur montre les durées d'émission de ces tables,
durées ici égales à T/5, et le déroulement de ces
émissions. Comme la durée d'émission d'une ~able est 5 fois
plus faible que sa durée de formation, il est possible
d'émettre 5 tables pendant la formation d'une seule. On
émet donc ici les 5 tables mémorisées de rang N-l, N-2, N-
3, N-4, et N-5 pendant la durée de formation de la table
mémorisée de rang N. Chaque table mémorisée se trouve donc,
en fait, émise 5 fois. De fa~con non représentée car connue~
le circuit de traitement 13 intercale un mot de
synchronisation, dans le signal Be~ avant chaque table
1301~47
émise. De plus, il insère un indice de répétition pour
chaque table émise~ qui indique s'il s'agit de la première,
de la deuxième, de la troisième, de la quatrième, ou de la
cinquième émission d'une table de rang donné.
Le circuit de traitement 13 est par ailleurs agencé, de
fa~con évidente pour l'homme de métier, pour effectuer la
gestion des différentes tâches des blocs 101 à 105, comme
cela est montré par le bloc 106 de la figure 3.
De fa~con connue, le signal numérique parallèle Be en sortie
du circuit de traitement 13 est transformé en signal bi-
phase Se après passage dans le registre à décalage 15 et le
circuit OU exclusif 16, avant d'être appliqué au circuit
de modulation et d'émission 17 qui alimente l'antenne
d'émission 11.
Le signal correspondant re~cu par l'antenne 21 est appliqué
à l'entrée du circuit de réception et de démodulaton 22
qui délivre en sortie le signal bi-phase Sr.
De fa~on connue, l'intégrateur échantillonné 23, le circuit
de synchronisation de bits 24, le circuit OU exclusif 25,
et le registre à décalage 26 transforment le signal bi-
phase Sr en signal numérique parallèle Br appliqué aucircuit de traitement 27.
Comme le montre le bloc 201 de la figure 6, au cours d'une
procédure d'initialisation, le circuit de traitement 27
recherche tout d'abord un mot de synchronisation dans le
signal Br~ par exemple en comparant à chaque instant les
bits présents dans le registre de réception, non
représenté, dont il est pourvu, à la configuration des bits
dans le mot de synchronisation qui a été choisi.
Lorqu'un mot de synchronisation est reconnu, comme le
montre le bloc 202 de la figure 6, le circuit de traitement
27 mémorise les bits re~us, de fa~on à former une
13~1847
-14-
succession de tables re~ues correspondant à la succession
de tables émises. Simultanément, le circuit de traitement
27 continue à surveiller que les mots de synchronisation
sont bien re~us quand il le faut. En effet, lorsque la
synchronisation est perdue, c'est en principe parce qu'il
s'est produit une interruption dans la liaison, et il est
alors nécessaire de procéder à une nouvelle recherche d'un
mot de synchronisation.
lo Ensuite, et comme le montre le bloc 203 de la figure 6, le
circuit de traitement 27 "désentrelace", ou plus e~actement
défait l'entrelacement de bits de chacune des tables afin
de former des mots re~cus, ici ayant chacun 32 bits, et
correspondant aux mots codés des tables codées dont il a
été question à propos des opérations effectuées à bord de
la bouée 1. On peut dire que, au cours de cette étape, le
circuit de traitement 27 effectue l'opération inverse de
celle schématisée sur la figure 4.
Le circuit de traitement 27 peut alors procéder, comme cela
est montré par le bloc 204 de la figure 6, au décodage des
mots re~cus pour en détecter et en corriger les erreurs.
Comme cela est bien connu et a déjà été en partie expliqué,
le décodage de chaque mot re~cu de 32 bits a pour résultat
un mot re~cu décodé de 26 bits, ramené à 24 dans le cas
particulier décrit ici.
.
Comme le montre le bloc 205, le circuit de traitement 27
mémorise alors l'ensemble des mots re~cus décodés de chaque
table re~cue et le nombre total d'erreurs dans cette table
re~cue. Pour ce faire, et dans l'exemple particulier pris
ici, le circuit de traitement 27 affecte un coefficient de
pondération à chaque mot re~u décodé9 lié au type drerreur
détectée lors de son décodage, du fait de l'utilisation du
code de Hamming (32,26). Ainsi, un coefficient de valeur O
est affecté à un mot ne comportant aucune erreur, un
coefficient de valeur 1 est affecté à un mot comportant une
erreur simple, cette erreur simple étant alors corrigée, et
1301847
un coefficient de valeur 2 est affecté à un mot comportant
une erreur double. Le nombre total d'erreurs dans une table
re~cue est alors calculé en faisant la somme des
coefficients affectés à chacun des mots de cette table
re~cue, puis il est mémorisé.
Le circuit de traitement 27 choisit, au cours de l'étape
schématisée par le bloc 206, parmi les tables re~ues de
même rang, la meilleure table, c'est-à-dire, ici, celle
o dont le nombre total d'erreurs est le plus faible. Si
aucune interruption de la transmission n'a eu lieu
récemment, il y a un nombre R, ici égal à 5, de tables
re~cues disponibles d'un rang donné. Le circuit de
traitement 27 détermine donc, parmi ces 5 tables, celle
dont le nombre total d!erreurs est le plus faible. Cette
table sera appelée dans la suite table de référence. Le
circuit de traitement 27 détermine également, ici, la table
re~ue dont le nombre total d'erreurs est le plus proche du
nombre d'erreurs de la table de r~férence. Cette table sera
appelée dans la suite table de secours. Si une interruption
de la transmission a eu lieu récemment, il se peut qu'il y
ait moins de R tables re~cues disponibles d'un rang donné,
étant entendu que l'on s'arrange toujours, en pratique,
pour qu'il y ait au moins une table re~cue d'un rang donné,
en déterminant, comme cela sera mieux compris dans la
suite, le nombre R, ainsi que le nombre de mots par table
pour qu'il en soit ainsi, une fois définie la durée
maximale possible d'une interruption.
Comme le montre le bloc 207 de la figure 6, le circuit de
traitement 27 corrige ensuite, dans la table de référence,
les mots comportant des erreurs, à l'aide de mots
correspondants de la table de secours. Pour ce faire, il
compare d'abord bit à bit les mots correspondants, c'est à
dire ayant le même emplacement, dans la table de référence
et dans la table de secours. Lorsqu'il trouve un mot de la
table de secours différent de son correspondant dans la
table de référence, il recherche si des erreurs ont été
130~8~7
-16-
détectées dans ce mot de la table de référence. Si aucune
erreur n'a été détectée dans ce mot, celui-ci est maintenu.
Si au moins une erreur a été détectée dans ce mot, le
nombre d'erreurs du mot correspondant dans la table de
secours est recherché, et, si un nombre d'erreurs plus
faible a été détecté pour ce mot dans la table de secours,
on corrige la table de référence en rempla~ant le mot
initial de la table de référence par le mot meilleur de la
table de secours.
Enfin, le circuit de traitement 27 engendre le signal Fr à
partir des mots re~us décodés de la table de référence,
corrigée comme cela vient d'~tre expliqué, afin que ces
mots soient transmis, en vue de l'exploitation des mesures~
au circuit d'utilisation 28.
Le circuit de trai~ement 27 est par ailleurs agencé, de
fa~con évidente pour l'homme de métier, pour effectuer la
gestion des différentes tâches des blocs 201 à 208, comme
cela est montré par le bloc 209 de la figure 3.
On peut montrer facilement que, lorque l'on utilise le
procédé de l'invention, la durée maximale DMaX de
l'interruption de la transmission qui est tolérable est
égale à :
DMaX = T x (R-l)(R+2)/R
Cette expression est établie en considérant qu'ùne
interruption peut avoir lieu entre la première émission de
la table de rang N-l et la dernière émission de la table de
rang N, sans que cela entraine de perte d'information,
puisque, dans ce cas extrême, il est encore re~cu un
exemplaire de la table de rang N-l, et un exemplaire de la
table de rang N~ Dans l'exemple actuellement décrit, on
peut donc tolérer une interruption DMax valant
approximativement 6 secondes, puisque le nombre R est égal
à 5, et que la durée T d'une table est légérement
130~847
-17-
supérieure à 1 seconde, compte tenu de la présence du mot
d'identification. On notera que, lorsque R devient grand,
l'expression ci-dessus se rapproche de la valeur T x (R+l).
Dans la mise en oeuvre du procédé qui vient d'8tre décrite,
le retard introduit par les divers traitements est de
l'ordre de 5 secondes, car on attend d'avoir re~u les 5
exemplaires d'une table de rang donné pour choisir la
meilleure, ce qui prend approximativement un temps égal à 5
fois la durée T, comme le montre la figure 5. ~ans
l'application considérée, un tel retard est tout à fait
tolérable.
Néanmoins, lorsque l'on désire un retard particulièrement
court, il est possible de modifier le procédé de
l'invention de fa~con à réduire encore ce retard. A cet
effet, on définit un seuil, pour le nombre total d'erreurs,
que l'on choisit assez bas pour que l'on puisse considérer
qu'une table rec~ue ayant un nombre total d'erreurs
inférieur au seuil est de qualité acceptable, et on
choisit, comme table la meilleure d'un rang donné, la
première table re~cue de ce rang qui satisfait cette
condition. On montre alors que le retard introduit en
moyenne est de (T/5) en l'absence d'interruption, et de
(T/2~T/5) en présence d'interruption, retard auquel il faut
ajouter alors la durée de l'interruption, naturellement.
On notera par ailleurs que l'utilisation du code de Hamming
et du procédé d'entrelacement permet de s'affranchir, au
moins en partie, de la réduction du rapport signal sur
bruit à la réception qui accompagne la réduction de la
durée des bits émis, réduction mise en oeuvre dans le
procédé de l'invention afin de permettre la répétition des
tables émises. L'utilisation du code de Hamming garantit la
probabilité d'erreur par mot qui est recherchée, de l'ordre
de 10-7, à partir du moment où la probabilité d~erreur par
bit, au cours de la transmission, est de l'ordre de 10-4 à
10-5, ce qui est ici le cas.
- i30~847
-18-
Naturellement, la présente invention n'est pas li~itée à la
description qui vient d'en être faite.
C'est ainsi, que dans un souci de simplification, on a
considéré que les seules informations utiles à émettre
étaient les valeurs mesurées du module du champ magnétique.
En pratique, un certain nombre de données, fixes, ou à
variations analogiques, doivent également etre transmises
de la bouée 1 à l'avion 2. Il est évidemment à la portée de
l'homme de métier de convertir ces données en données
numériques, et de former ensuite, à partir de ces données,
des mots à émettre ayant tous le même nombre de bits.
De même, il n'est pas obligatoire d'utiliser la méthode
d'entrelacement simple qui a été décrite, et on peut
utiliser une méthode d'entrelacement synchrone, ou encore
une méthode d'entrelacement aléatoire, telles que celles-ci
sont décrites par exemple dans l'ouvrage déjà cité.
De même, il peut etre choisi un autre code détecteur et
correcteur d'erreur, et la méthode pour déterminer le
nombre total d'erreurs dans chaque table re~cue peut être
adaptée en conséquence. Même en utilisant le code de
Hamming (32,26), il n'est pas obligatoire d'utiLiser les
valeurs des coefficients de pondération ci-dessus, qui
n'ont été données qu'à titre d'exemple.
De même, il n'est pas obligatoire de corriger la table de
référence avec la table de secours, et la table de
3o référence peut aussi être utilisée telle quelle, sans
correction, ou encore être corrigée à l'aide de mots
d'autres tables re~cues de même rang.
Enfin, les diverses tâches exécutées par les circuits de
traitement 13 et 27, qui sont ici un microprocesseur du
type 8031 de la Société INTEL, et un micro-calculateur
68000 de la Société MOTOROLA, pourraient être également
exécutées chacune par un circuit spécialisé, par exemple un
130~847
-19-
circuit de recherche de mot de synchronisation, un circuit
de "désentrelacement", un circuit de décodage spécialisé
pour code de Hamming, et ainsi de suite.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1992-05-26
(22) Filed 1989-02-22
(45) Issued 1992-05-26
Deemed Expired 2001-05-28

Abandonment History

There is no abandonment history.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $0.00 1989-02-22
Registration of a document - section 124 $0.00 1989-06-05
Registration of a document - section 124 $0.00 1992-03-24
Maintenance Fee - Patent - Old Act 2 1994-05-26 $100.00 1994-04-13
Maintenance Fee - Patent - Old Act 3 1995-05-26 $100.00 1995-04-13
Maintenance Fee - Patent - Old Act 4 1996-05-27 $100.00 1996-04-19
Maintenance Fee - Patent - Old Act 5 1997-05-26 $150.00 1997-05-02
Maintenance Fee - Patent - Old Act 6 1998-05-26 $150.00 1998-04-20
Maintenance Fee - Patent - Old Act 7 1999-05-26 $150.00 1999-04-14
Owners on Record

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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Drawings 1994-01-07 4 82
Claims 1994-01-07 4 120
Abstract 1994-01-07 1 38
Cover Page 1994-01-07 1 14
Description 1994-01-07 19 773
Representative Drawing 2002-04-18 1 7
Fees 1999-04-14 1 45
Fees 1998-04-20 1 44
Fees 1997-05-02 1 43
Fees 1996-04-19 1 34
Fees 1995-04-13 1 66
Fees 1994-04-13 2 95