L'invention porte plus précisément sur un procédé permettant de caractériser un tronçon d'une ligne de transmission par une modélisation sous la forme d'une succession de tronçons d'impédances caractéristiques et de longueurs propres.

En particulier, l'invention s'applique avantageusement pour caractériser un raccord ou un connecteur ou encore une succession de connecteurs reliant un équipement de mesure à un câble. L'équipement de mesure est configuré pour réaliser une mesure de réflectométrie par le biais de l'injection d'un signal de référence dans le câble et par la mesure de la réflexion de ce signal sur les discontinuités d'impédance rencontrées sur son parcours.

L'invention trouve une application dans tous les domaines où il est nécessaire de caractériser les raccords mécaniques et/ou électriques entre un câble et un appareil de mesure.

L'invention s'applique à tout type de câble électrique, en particulier des câbles de transmission d'énergie ou des câbles de communication, dans des installations fixes ou mobiles. Les câbles concernés peuvent être coaxiaux, bifilaires, en lignes parallèles, en paires torsadées, en toron de câble ou autre. L'invention peut également s'appliquer à des câbles mécaniques, par exemple des câbles de soutien d'infrastructures telles un ascenseur ou un pont. Selon un principe connu, les méthodes dites de réflectométrie sont utilisées pour détecter et/ou localiser des défauts électriques ou mécaniques qui engendrent des discontinuités ou des ruptures d'impédance dans un câble.

Ces méthodes utilisent un principe proche de celui du radar : un signal électrique, souvent de haute fréquence ou large bande, est injecté en un ou plusieurs endroits du câble à tester. Le signal se propage dans le câble ou le réseau et renvoie une partie de son énergie lorsqu'il rencontre une discontinuité électrique. Une discontinuité électrique peut résulter, par exemple, d'un branchement, de la fin du câble ou plus généralement d'une rupture des conditions de propagation du signal dans le câble. Elle résulte le plus souvent d'un défaut qui modifie localement l'impédance caractéristique du câble en provoquant une discontinuité dans ses paramètres linéiques.

L'analyse des signaux renvoyés au point d'injection permet d'en déduire des informations sur la présence et la localisation de ces discontinuités, donc des défauts éventuels. Une analyse dans le domaine temporel ou fréquentiel est habituellement réalisée. Ces méthodes sont désignées par les acronymes TDR venant de l'expression anglo-saxonne « Time Domain Reflectometry » et FDR venant de l'expression anglo- saxonne « Frequency Domain Reflectometry ». L'appareil de mesure utilisé pour injecter le signal dans le câble et effectuer la mesure du signal réfléchi peut prendre différentes formes, il peut s'agit d'un analyseur de réseau ou d'un dispositif embarqué sur une carte électronique. La variété des appareils de mesure possibles ainsi que la diversité des types de câbles auxquels peut s'appliquer la caractérisation de défauts par réflectométrie entraînent la nécessité de prévoir de nombreux types de raccords ou connecteurs permettant de relier les différents équipements de mesure possibles aux différents types de câbles.

Un raccord est en effet nécessaire pour réaliser le lien mécanique et électrique entre le câble sous test et l'appareil de mesure.

Ce raccord possède lui-même une impédance caractéristique qui lui est propre, mais cette information n'est pas toujours accessible. Pour certains types de câbles, par exemple les paires torsadées, les connecteurs standards n'existent pas, en particulier pour les analyseurs de réseau disponibles à la date actuelle. Parfois, il est nécessaire d'associer plusieurs types de connecteurs en série pour assurer une liaison correcte.

Le raccordement du connecteur à l'appareil de mesure et au câble crée une rupture d'impédance du fait des valeurs différentes des impédances caractéristiques des différents éléments.

Le signal injecté par l'appareil de mesure se réfléchi donc, avant même son entrée dans le câble, sur la discontinuité d'impédance engendrée par le connecteur. Ce phénomène engendre la présence de zones aveugles dans le réflectogramme temporel obtenu à partir de la mesure du signal réfléchi. Une zone aveugle est notamment située au niveau du connecteur. Si un défaut de faible amplitude est présent dans cette zone, sa signature sur le réflectogramme sera masquée par l'écho du signal sur la discontinuité d'impédance liée au connecteur.

Ainsi, il existe un besoin pour caractériser précisément le ou les connecteurs qui peuvent être utilisés dans le cadre décrit ci-dessus en estimant notamment leur impédance caractéristique équivalente. A partir de cette caractérisation, il est ensuite possible d'éliminer d'un réflectogramme les contributions connues des connecteurs pour mieux identifier la présence de défauts, en particulier de défauts non francs situés dans les zones aveugles.

Les méthodes de l'art antérieur qui adressent la problématique des zones aveugles en réflectométrie se concentrent en général sur la séparation entre le signal incident injecté dans le câble et les signaux réfléchis sur les défauts du câble. On parle de réduction de zone aveugle. L'objectif de ces méthodes n'est pas de caractériser la nature des réflexions mais simplement, à fréquence constante, de réduire la largeur de la trace de chaque contribution dans la mesure pour limiter les interactions. On peut citer à cet effet la demande de brevet européen EP0623827 ou encore l'article « Réduction of the blind spot in the time-frequency domain reflectometry », Kwak et al., IEICE Electronics Express 2008.

La présente invention vise à caractériser le ou les connecteurs reliant l'équipement de mesure au câble par une modélisation de la portion de ligne de transmission correspondant au(x) connecteur(s) sous la forme d'une succession de tronçons d'impédances caractéristiques constantes séparés par des interfaces correspondant à des discontinuités d'impédance sur lesquelles le signal vient se réfléchir.

L'invention permet de caractériser n'importe quel connecteur ou plus généralement n'importe quelle portion d'une ligne de transmission. Les valeurs d'impédances caractéristiques obtenues par le procédé, ainsi que les positions des discontinuités d'impédance sont sauvegardées dans une base de données qui permet non seulement la caractérisation d'un grand nombre de raccords mais aussi un suivi de l'évolution de cette caractérisation en fonction du temps ou en fonction de paramètres physiques tels que la température ou l'humidité.

L'invention a pour objet un procédé de caractérisation d'un tronçon d'une ligne de transmission, un signal de référence étant injecté dans la ligne et une mesure temporelle de la réflexion dudit signal de référence dans la ligne étant réalisée, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

• Appliquer une étape de déconvolution à ladite mesure temporelle de sorte à générer une séquence temporelle déconvoluée comprenant une pluralité de pics d'amplitude correspondants chacun à une discontinuité d'impédance,

• Eliminer, dans l'amplitude d'au moins un pic obtenu, la contribution d'au moins une réflexion secondaire du signal sur une discontinuité d'impédance en exécutant au moins les étapes suivantes :

- Identifier les pics situés à une position temporelle correspondant potentiellement à une réflexion secondaire, - Calculer la contribution en amplitude de la réflexion secondaire,

- Soustraire à l'amplitude du pic identifié la contribution calculée,

- Si l'amplitude obtenue est sensiblement nulle, éliminer le pic.

• Déduire, de la position temporelle de chaque pic, une position d'une discontinuité d'impédance associée dans ledit tronçon de ligne,

· Déduire, de l'amplitude de chaque pic, une estimée de la partie réelle du coefficient de réflexion d'une onde réfléchie sur chaque discontinuité d'impédance identifiée.

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit tronçon correspond à un connecteur ou une série de connecteurs reliant un équipement de mesure à un câble, la mesure temporelle de réflexion étant prise dans une zone temporelle correspondant à la zone de présence du connecteur ou de la série de connecteurs.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'étape de déconvolution comprend en outre une interpolation linéaire et peut être exécutée à l'aide d'un algorithme du type CLEAN.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'étape d'élimination de la contribution d'au moins une réflexion secondaire comprend les sous étapes suivantes :

· Sélectionner un premier pic et un deuxième pic et mesurer leur espacement temporel d,

• Rechercher au moins un troisième pic distant du premier pic d'un espacement temporel nd multiple de l'espacement temporel d entre le premier pic et le deuxième pic,

· Déterminer une estimée des parties réelles des coefficients de réflexion associés aux discontinuités d'impédance correspondant respectivement au premier et au deuxième pic, à partir des amplitudes du premier et du deuxième pic,

• Déterminer une estimée de l'amplitude de la n' ^eme réflexion du signal sur la discontinuité d'impédance correspondant au deuxième pic, n variant sur les valeurs correspondantes aux multiples nd de l'espacement temporel d auxquels a été trouvé un troisième pic,

• Soustraire à l'amplitude dudit au moins un troisième pic, l'estimée de l'amplitude de la n' ^eme réflexion du signal déterminée, n correspondant au multiple de l'espacement temporel d entre le premier pic et le deuxième pic auquel est situé ledit au moins un troisième pic,

• Si l'amplitude obtenue est sensiblement nulle, éliminer ledit au moins un troisième pic.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'étape d'élimination de la contribution d'au moins un rebond secondaire comprend les sous étapes suivantes :

• Sélectionner un premier pic et un deuxième pic et mesurer leur espacement temporel d,

• Déterminer une estimée des parties réelles des coefficients de réflexion associés aux discontinuités d'impédance correspondant respectivement au premier et au deuxième pic, à partir des amplitudes du premier et du deuxième pic,

• Déterminer une estimée de l'amplitude de la n' ^eme réflexion du signal sur la discontinuité d'impédance correspondant au deuxième pic, n étant un entier positif non nul,

• Soustraire l'estimée de l'amplitude de la n' ^eme réflexion du signal à l'amplitude d'un échantillon de la séquence déconvoluée situé à une distance nd multiple de l'espacement temporel d entre le premier pic et le deuxième pic, Selon un aspect particulier de l'invention, lesdites sous-étapes sont itérées et,

• à la première itération, le premier pic sélectionné est le premier pic dans l'ordre temporel d'apparition, le deuxième pic sélectionné est le deuxième pic dans l'ordre temporel d'apparition,

• et aux itérations suivantes, le deuxième pic sélectionné est le pic successif aux deux pics sélectionnés à l'itération précédente et le premier pic sélectionné est l'un des pics sélectionnés à l'une des itérations précédentes.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'estimée de la partie réelle du coefficient de réflexion associé à chaque discontinuité d'impédance est déterminée à l'aide de la relation suivante :

Pi = P ^{ou r} ' variant de 2 à N,

avec A, l'amplitude d'un pic indicé temporellement par l'entier i, la partie réelle du coefficient de réflexion d'une onde réfléchie sur la discontinuité d'impédance associée audit pic, pj les parties réelles des coefficients de réflexion d'une onde réfléchie sur les discontinuités d'impédance associées aux pics précédents ledit pic.

Dans une variante particulière, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de détermination d'une estimée de la partie réelle de l'impédance caractéristique associée à chaque tronçon de ligne de transmission délimité par deux discontinuités d'impédances successives à partir des estimées correspondantes des parties réelles des coefficients de réflexion associés auxdites deux discontinuités d'impédances.

Dans une variante particulière, le procédé selon l'invention comprend en une étape de détermination d'une estimée de la partie imaginaire de l'impédance caractéristique associée à chaque discontinuité d'impédance à partir de la partie réelle de ladite impédance caractéristique. Dans une variante particulière, le procédé selon l'invention comprend en en outre les étapes suivantes :

• Reconstruire une estimée du signal réfléchi à partir des valeurs des parties réelles et imaginaires des impédances caractéristiques déterminées,

• Déterminer une information caractéristique du degré de similitude entre l'estimée reconstruite du signal et la mesure temporelle de la réflexion du signal.

Dans une variante particulière, le procédé selon l'invention comprend en outre les étapes suivantes :

• Convoluer la séquence temporelle constituée des pics d'amplitude compensés de la contribution d'au moins un rebond secondaire avec le signal de référence,

· Déterminer une information caractéristique du degré de similitude entre la séquence convoluée et la mesure temporelle de la réflexion du signal.

Selon un aspect particulier de l'invention, l'information caractéristique de la similitude est prise égale au coefficient de détermination R ² ou au coefficient de vraisemblance V ² .

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit procédé est itéré en modifiant à chaque itération le nombre de pics d'amplitude extrait lors de l'étape de déconvolution, la solution retenue étant celle qui présente le degré de similitude le plus élevé.

Dans une variante de réalisation, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape d'alimentation d'une base de données avec les positions et coefficients de réflexion et/ou impédances caractéristiques des discontinuités d'impédance calculées, chaque entrée de la base de données étant associée à un connecteur ou un ensemble de connecteurs montés en série destinés à interconnecter un appareil de mesure avec un câble. L'invention a également pour objet une base de données comprenant une pluralité de couples de valeurs de positions et coefficients de réflexion et/ou impédances caractéristiques de discontinuités d'impédance déterminée par exécution du procédé de caractérisation d'un tronçon d'une ligne de transmission selon l'invention, chaque couple de valeur dans la base de données étant indexé par une entrée associée à un connecteur ou un ensemble de connecteurs montés en série destinés à interconnecter un appareil de mesure avec un câble.

L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution du procédé de caractérisation d'un tronçon d'une ligne de transmission selon l'invention, lorsque le programme est exécuté par un processeur ainsi qu'un support d'enregistrement lisible par un processeur sur lequel est enregistré un programme comportant des instructions pour l'exécution du procédé de caractérisation d'un tronçon d'une ligne de transmission selon l'invention, lorsque le programme est exécuté par un processeur.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit en relation aux dessins annexés qui représentent :

- Les figures 1 a et 1 b, un schéma synoptique d'une ligne de transmission et d'un réflectogramme temporel associé,

- La figure 2, un réflectogramme représentant les signatures temporelles de deux types de connecteurs,

- La figure 3, un organigramme détaillant les étapes de mise en œuvre du procédé selon l'invention,

- La figure 4, un diagramme et un schéma illustrant un exemple de résultats obtenus par application de l'invention. La figure 1 a représente, sur un schéma simplifié, un câble 101 à analyser connecté à un appareil de mesure 103 apte à générer un signal pour l'injecter dans le câble 101 et à mesurer la réflexion du signal sur les discontinuités d'impédance du câble. Alternativement l'appareil de mesure 103 peut être dissocié en deux appareils distincts, un premier appareil de génération et d'injection du signal de test et un second appareil de mesure du signal réfléchi. L'appareil de mesure 103 est connecté au câble 101 par le biais d'un raccord ou connecteur 102. Le raccord 102 peut être constitué de plusieurs connecteurs montés en série. Le raccord 102 peut être composé de raccords par soudure, de dominos, de câbles de connexion coaxiaux ou de tout autre moyen de connexion permettant de relier un équipement de mesure à un câble.

La figure 1 b représente un réflectogramme temporel obtenu par une mesure de réflectométrie réalisée par l'appareil de mesure 103. Sur ce réflectogramme, on retrouve un premier pic 1 10 qui correspond à la réflexion du signal sur la rupture d'impédance associée au raccord 102 et un second pic 1 1 1 qui correspond à la réflexion du signal sur la rupture d'impédance due à la terminaison du câble. Ces deux pics de réflexion sont liés à des discontinuités d'impédances correspondantes à des caractéristiques physiques maîtrisées du système sous test. En fonction de la largeur de l'impulsion du signal émis, les impulsions de retour situées dans les zones 1 10 et 1 1 1 peuvent être plus ou moins larges. Le but premier d'un test de réflectométrie est de détecter et localiser la présence de défauts sur le câble à analyser. Si un défaut existe sur le câble à proximité des zones 1 10 et 1 1 1 , l'écho associé à ce défaut risque d'être masqué par les échos associés au connecteur et à la terminaison du câble. C'est pourquoi on parle de zones aveugles pour désigner les zones 1 10 et 1 1 1 .

Un but de l'invention est notamment de caractériser la portion de ligne correspondant au connecteur 102 et au début de câble 101 pour pouvoir modéliser correctement la contribution d'une réflexion du signal sur cette zone. Cette caractérisation peut permettre de compenser l'écho associé au connecteur 102 lors d'un test de réflectométrie visant à détecter des défauts non francs dans la zone située juste en début de câble, après le connecteur 102. Dans cette optique, l'invention permet d'améliorer la caractérisation de défauts situés dans ou proche des zones aveugles. L'invention permet également le suivi de l'évolution dans le temps des caractéristiques d'un connecteur 102 pour identifier l'influence du vieillissement ou de certains paramètres physiques tels que la température, la pression ou l'humidité.

Un câble électrique sert à véhiculer une onde électromagnétique qu'on peut généralement décomposer en deux composantes principales : une onde de tension (V) et une onde de courant (I). Si on considère un câble homogène sur toute sa longueur, il existe une relation simple entre ces deux composantes ν{ώ) = Zc(eo) * /(ω), ω est la pulsation, grandeur homogène à la fréquence.

Z _c est l'impédance caractéristique du câble. Cette grandeur, exprimée en ohms, est complexe et dépend de la fréquence. Or cette grandeur est déterminante dans les échanges d'énergie entre le câble et les systèmes branchés à ses extrémités. En effet, pour garantir le transfert du maximum d'énergie d'un système à un autre, il faut minimiser les écarts entre les impédances d'entrée ou de sortie du câble et son impédance caractéristique Z _c . Quand ce n'est pas le cas, on observe ce qu'on appelle une désadaptation d'impédance ainsi qu'une onde réfléchie à l'interface entre les deux systèmes. Ce principe est valable quelle que soit la position de la rupture d'impédance dans le câble, peut être dû à des défauts du câble et est le principe fondateur de la réflectométrie.

De manière générale, une désadaptation d'impédance entre un câble et un appareil de mesure vient de la différence entre les formes géométriques connectées entre elles ainsi que de la nature des matériaux utilisés. La variation d'impédance associée est progressive et non localisée et donc complexe à décrire. Par exemple, on comprend bien que la connexion entre un analyseur de réseau avec une sortie de type SMA et une paire torsadée dont l'écart entre les brins n'est pas constant ne peut pas se décrire par le jeu d'une seule impédance intermédiaire. Cependant, il est possible, compte tenu de la taille des éléments de connexion et de la fréquence de travail, de fournir un modèle discret présentant plus ou moins d'interfaces. A chacune de ces interfaces, on associe un coefficient de réflexion p _£ en tension (ou en courant si on travaille en courant) qu'on définit de la manière suivante : ρ (ω) = ^{Ζί+ι(ω)~Ζί} ^ (0)

avec Z-i et Z ₂ les impédances caractéristiques des tronçons de ligne situés respectivement de part et d'autre de l'interface. Il y a une dualité parfaite entre les impédances caractéristiques et les coefficients de réflexion. Les impédances caractéristiques décrivent les tronçons de guide d'onde, tandis que les coefficients de réflexion décrivent les liaisons ou interfaces entre ces tronçons.

Sous certaines conditions il est possible de décrire le comportement d'une désadaptation complexe comme la succession de plusieurs tronçons de guides d'onde de tailles et d'impédances caractéristiques variables, de même que pour la vitesse de propagation et l'atténuation dans ces tronçons. On peut donc décrire mathématiquement, pour une fréquence de travail maximum donnée chaque morceau de la désadaptation par le doublet (y(f), Z _c (f)) où y(f) contient l'atténuation et la vitesse de l'onde dans le tronçon considéré.

La combinaison de ces tronçons forme ce qu'on appellera une désadaptation équivalente censée décrire au plus près le comportement de la désadaptation réelle aux fréquences d'étude. D'un point de vue du réflectogramme, la désadaptation se traduit par la réflexion en plusieurs points de l'onde incidente, ce qui du point de vue temporel se transcrit par une succession plus ou moins rapide de pics, tandis qu'en fréquentiel, on verra apparaître des oscillations de plus ou moins grande amplitude et de période variable. C'est d'ailleurs l'étude de ces traces qui permet de remonter à la désadaptation équivalente. Enfin, la désadaptation est fonction de la nature physique de la connexion entre le câble et les systèmes branchés dessus. Elle peut donc, pour un même système et un même câble être différente selon le mode de connexion.

La figure 2 illustre ce phénomène sur un réflectogramme qui comprend deux courbes 201 ,202. La première courbe 201 correspond à une désadaptation entre un câble coaxial et une paire torsadée interconnectés par un domino. La seconde courbe 202 correspond toujours à une connexion entre un câble coaxial et une paire torsadée mais cette fois connectés par une soudure. On remarque que la nature du connecteur influe très nettement sur l'allure de la désadaptation telle que représentée par les échos 201 ,202.

Une désadaptation réelle a une configuration indépendante de la fréquence (bien que sa réponse varie en fonction de la fréquence), mais certains détails de sa composition ont une influence plus ou moins visible selon qu'on travaille à haute ou basse fréquence. On comprend bien par exemple que certaines imperfections dans une soudure qui sont de l'ordre du dixième de millimètre n'ont une influence visible qu'à très haute fréquence. C'est pourquoi la configuration de la désadaptation équivalente va, elle, évoluer en fonction de la bande passante d'étude. Elle ne tiendra compte que des contributions majeures et sera par conséquent de plus en plus complexe à mesure que la fréquence d'étude maximale augmentera.

L'invention est basée sur une modélisation de chaque désadaptation équivalente en une succession de tronçons d'impédance caractéristique et de longueur propre. L'atténuation du signal est négligée car on considère des longueurs faibles, qui sont de l'ordre de la longueur moyenne d'un connecteur.

En partant de cette modélisation, il est possible de représenter la fonction de transfert H(f) d'une ligne de transmission en fonction de la fréquence par la formule suivante :

H f = _Pl +∑f ₌₂ - pfipi. e- ^t W ^j + X _rebonds (1 ) Selon la relation (1 ), le nombre de tronçons d'impédances caractéristiques distinctes est égal à N+1 . N est donc le nombre d'interfaces entre deux tronçons sur lesquels le signal peut se réfléchir, t, est la longueur du i ^eme tronçon. p _£ est la partie réelle du coefficient de réflexion du signal sur l'interface entre le i ^eme tronçon et le (i+1 ) ^eme tronçon. Xrebonds est un terme qui dépend des rebonds multiples du signal sur les différentes interfaces.

Le signal s(t) réfléchi mesuré par réflectométrie est modélisé par la relation s(t)= S,(t) ^* Rimp(t) où S, est le signal d'injection et R _imp est la réponse impulsionnelle du câble qui est égale à la transformée fréquentielle inverse de la fonction de transfert H(f).

Pour caractériser une désadaptation modélisée à l'aide de la relation (1 ), cela revient à trouver les valeurs des parties réelles des coefficients de réflexions p _£ et des longueurs de tronçons t,. On décrit à présent en détail le procédé, selon l'invention, permettant de caractériser une désadaptation équivalente à partir de la modélisation donnée par la relation (1 ). La figure 3 détaille les différentes étapes de ce procédé.

L'invention s'applique à une mesure 301 de réflectométrie, préférentiellement une mesure temporelle, effectuée par un appareil de mesure 103 sur un câble 101 .

Lorsque l'invention s'applique pour la caractérisation d'une zone aveugle correspondant à la zone de connexion entre l'appareil de mesure 103 et le câble 101 , dans une étape préalable du procédé, on sélectionne la portion de mesure 301 correspondant à la zone aveugle ou à une désadaptation que l'on souhaite caractériser. Pour que l'hypothèse d'atténuation négligeable soit valable, il faut que la portion de mesure sélectionnée respecte une durée maximale. Une portion de mesure de durée correspondant à quatre fois la largeur à mi-hauteur de l'impulsion du signal injecté dans le câble permet, par exemple, d'assurer un bon compromis entre une durée de mesure suffisante et une faible atténuation du signal sur cette durée.

Selon une première étape du procédé selon l'invention, une déconvolution 302 est appliquée à la mesure ou portion de mesure 301 . L'étape de déconvolution 302 a pour but de retirer, de la mesure 301 , la contribution du signal injecté afin d'obtenir une séquence comportant un ensemble de pics d'amplitude qui correspondent à la réponse du canal de propagation dans lequel se propage le signal. Chaque pic est identifié par sa position temporelle et son amplitude.

L'étape de déconvolution peut, par exemple, être réalisée par un algorithme de déconvolution connu comme l'algorithme CLEAN ou tout autre algorithme équivalent.

Selon une variante de réalisation de l'invention, l'algorithme de déconvolution peut être couplé à une étape supplémentaire d'interpolation linéaire afin d'améliorer la précision du positionnement temporel des pics qui est limitée par la résolution d'échantillonnage de l'appareil de mesure.

La séquence de pics obtenue à l'issue de l'étape de déconvolution 302 est censée offrir une représentation de la désadaptation d'impédance dans la zone de mesure. Plus précisément et comme explicité en amont du présent texte, la désadaptation d'impédance équivalente peut être modélisée par une succession de tronçons ayant chacun une impédance caractéristique constante sur la longueur du tronçon, deux tronçons consécutifs étant séparés par une interface correspondant à une rupture ou une discontinuité d'impédance sur laquelle une partie du signal injecté peut se réfléchir.

L'amplitude A, de chaque pic est reliée à la valeur de la partie réelle du coefficient de réflexion p _£ du signal sur l'interface d'indice temporel i qui correspond au i ^eme pic de la séquence et aux valeurs des parties réelles des coefficients de réflexion pj des interfaces correspondantes aux pics antérieurs au i ^eme pic, par la relation suivante : ^{vi e [2} ' ^wl ' ^{ft =} ¾¾F) ⁽² >

La séquence de pics obtenue en sortie de l'étape 302 donne donc une première approximation de la désadaptation équivalente selon la modélisation précitée. Cependant, comme indiqué par la relation (1 ), l'amplitude A, de chaque pic est également constituée, en tout ou partie, des contributions des réflexions ou rebonds secondaires du signal sur les interfaces. On parle de rebond secondaire du signal pour désigner les réflexions multiples du signal sur une interface, c'est-à-dire des réflexions intervenant après la première réflexion.

Une deuxième étape 303 du procédé est donc appliquée à la séquence de pics issue de l'étape de déconvolution 302 pour éliminer, sur chaque amplitude A,, la contribution des rebonds secondaires du signal.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'étape 303 peut être constituée des sous-étapes suivantes. Premièrement, il s'agit d'identifier les pics situés à une position temporelle qui correspond potentiellement à un écho issu d'une réflexion multiple du signal sur une interface. Ensuite, pour ces pics identifiés, on calcule la contribution en amplitude d'une réflexion multiple, puis on soustrait cette contribution à l'amplitude dudit pic identifié. Si l'amplitude résultante après la soustraction est sensiblement nulle, on élimine ce pic qui correspond intégralement à une réflexion secondaire du signal.

Plus précisément, l'étape 303 du procédé selon l'invention peut être réalisée à l'aide de l'algorithme suivant.

Dans une première itération du procédé, on sélectionne les deux premiers pics de la séquence déconvoluée. On sait que ces deux premiers pics correspondent à des interfaces sur lesquelles aucun rebond multiple du signal n'est intervenu. L'espacement temporel entre ces deux pics est mesuré, puis, on recherche, dans la séquence, les pics situés à des positions temporelles multiples de la distance temporelle entre les deux premiers pics. Autrement dit, si on note d la distance temporelle entre les deux premiers pics sélectionnés, on recherche les pics situés à des distances nd du premier pic, où n est un entier positif. En effet, on sait que les réflexions secondaires apparaissent uniquement à ces positions.

A partir de la relation (2) et des amplitudes des deux premiers pics sélectionnés, on peut calculer les parties réelles des coefficients de réflexion i et pj associés aux interfaces correspondantes à ces deux premiers pics. Ensuite, la relation suivante (3) permet de déterminer l'amplitude du n' ^eme rebond de signal sur l'interface i :

Vi G [1: N], Vj G [1: N], Vn G R, R _n = (-l) ⁿ p * p, ⁿ⁺¹ * (3)

Piest la partie réelle du coefficient de réflexion sur l'interface i

P _j -est la partie réelle du coefficient de réflexion sur l'interface j

R _{n i j} -est l'amplitude du nième rebond entre l'interface i et j

T _k est la partie réelle du coefficient de transmission sur l'interface k

La valeur R _n<i<j de l'amplitude du n' ^eme rebond est ensuite retranchée aux amplitudes des pics détectés aux positions temporelles nd. Autrement dit, pour une valeur de n donnée pour laquelle un pic a été détecté à la position nd, on soustrait à son amplitude la valeur R _{n j} .

Si le résultat de la soustraction est sensiblement nul, le pic associé est éliminé de la séquence car il correspond entièrement à une réflexion multiple du signal. Ce test peut être réalisé en comparant l'amplitude compensée à un seuil en dessous duquel l'amplitude est considérée nulle.

Dans une variante de réalisation, la valeur R _{n j} de l'amplitude du n' ^eme rebond est retranchée aux échantillons de la séquence situés à toutes les positions temporelles nd, même celles auxquelles aucun pic n'est détecté.

Le paramètre n égal au nombre de réflexions du signal sur une interface est un paramètre réglable du procédé. Le processus décrit ci-dessus peut être réitéré pour l'ensemble des pics de la séquence en modifiant à chaque fois les deux premiers pics sélectionnés pour lesquels la valeur R _n<i<j de l'amplitude du n' ^eme rebond est calculée.

Plus précisément, à chaque itération, on sélectionne les couples de pics suivants, identifiés par leur numéro d'ordre d'apparition : {1 ;2}, {1 ;3}, {2 ;3}, {1 ;4}, {2 ;4}, {3 ;4} et ainsi de suite. Autrement dit, à chaque nouvelle itération on sélectionne comme deuxième pic le pic successif aux deux pics sélectionnés à l'itération précédente et comme premier pic, l'un des pics sélectionnés à l'une des itérations précédentes en faisant varier le premier pic sur tous les pics sélectionnés aux itérations précédentes.

A l'issu de l'étape 303 du procédé selon l'invention, on obtient une séquence corrigée qui contient uniquement des pics dont l'amplitude est caractéristique d'une unique réflexion du signal sur l'interface correspondante.

Les parties réelles des coefficients de réflexion peuvent ensuite être calculées 304 à partir des amplitudes de chaque pic conformément à la relation (2). Les positions temporelles des pics donnent les positions réelles des interfaces selon la modélisation envisagée et selon un principe bien connu du domaine de la réflectométrie qui permet de convertir des mesures temporelles sur un réflectogramme en distances.

A partir des parties réelles des coefficients de réflexion, il est possible d'en déduire 305 les parties réelles des impédances caractéristiques de chaque tronçon délimité par deux interfaces successives à l'aide de la relation (0). Dans une variante de réalisation de l'invention, une étape supplémentaire 306 est exécutée consistant à déterminer une information caractéristique du degré de similitude entre une estimée du signal réfléchi reconstruite à partir de la séquence de pics d'amplitude obtenue à l'issu de l'étape 303 et la mesure 301 .

Pour reconstruire une estimée du signal réfléchi, une possibilité est de convoluer la séquence composée des pics d'amplitudes retenue à l'étape 303 avec le signal de référence injecté initialement dans le câble. L'estimée reconstruite est ensuite comparée avec la mesure 301 , par exemple une différence point à point entre les deux signaux est effectuée ou tout autre calcul permettant de représenter la différence entre les deux signaux.

Dans une autre variante de réalisation de l'invention, il est possible de calculer la partie imaginaire des impédances caractéristiques en plus des parties réelles déterminées à l'étape 305. Une méthode possible pour cela consiste à appliquer l'enseignement de la demande de brevet française déposée au nom du Demandeur sous le numéro de dépôt FR1457980.

En disposant à la fois des parties réelles et imaginaires des impédances caractéristiques, le signal réfléchi dans le câble peut être reconstruit par exemple à l'aide d'une méthode connue du type méthode ABCD telle que décrite, par exemple, dans l'article « System simulation of network analysis for a lossy cable System, Q.Shi,O.Kanoun, 2012-9th International Multi-Conference on Systems, Signais and Devices »

Quelle que soit la méthode choisie pour reconstruire une estimée du signal réfléchi dans le câble à partir des paramètres de modélisation obtenus à l'aide du procédé selon l'invention, il est envisagé, dans une autre variante de réalisation, d'itérer toutes les étapes du procédé plusieurs fois en modifiant à chaque itération un ou plusieurs paramètres de l'algorithme de déconvolution utilisé à l'étape 302. Par exemple, il est possible de modifier le nombre de pics générés par l'algorithme de déconvolution à chaque itération. A l'issu de toutes les itérations, la solution retenue est celle qui permet d'obtenir le degré de similitude le plus élevé entre la mesure reconstruite et la mesure initiale 301 . A titre d'exemple, l'information caractéristique du degré de similitude peut être prise égale au coefficient de détermination R ² ou au coefficient de vraisemblance V ² . La figure 4 illustre un exemple de résultats obtenus par application du procédé selon l'invention.

Sur le haut de la figure 4 est représenté un réflectogramme temporel 401 obtenu pour l'étude d'un câble bifilaire branché sur un analyseur de réseau présentant une sortie 50 ohms par un câble coaxial de 50 ohms de 25 cm et un « domino ». Le signal injecté est une impulsion de largeur égale à 0.22 ns. Sur le diagramme du haut de la figure 4 est également représentée la reconstruction 402 de la mesure 401 obtenue par le procédé selon l'invention. Sur le bas de la figure 4 est représenté un schéma qui illustre le découpage en tronçons de longueurs et d'impédances caractéristiques identifiées sur la figure. On retrouve bien le détail de la connectique avec les 28 premiers centimètres correspondant au câble coaxial 50 ohms puis les détails du domino et la modification de configuration du câble bifilaire. Selon une application possible du procédé selon l'invention, celui-ci comporte en outre une étape d'alimentation d'une base de données avec les positions et coefficients de réflexion et/ou impédances caractéristiques des discontinuités d'impédance calculées, chaque entrée de la base de données étant associée à un connecteur ou un ensemble de connecteurs montés en série destinés à interconnecter un appareil de mesure avec un câble.

Une telle base de données permet de rassembler des informations sur un grand nombre de connecteurs différents et de permettre un suivi de l'évolution des caractéristiques de ces connecteurs dans le temps mais également un suivi de leur évolution en fonction de certains paramètres physiques tels que la température, l'humidité ou tout autre paramètre qui pourrait impacter l'impédance caractéristique de la désadaptation équivalente.

Le procédé selon l'invention peut être implémenté à partir d'éléments matériels et/ou logiciels.

Le procédé selon l'invention peut être implémenté directement par un processeur embarqué dans l'équipement de mesure 103 ou dans un dispositif spécifique. Le processeur peut être un processeur générique, un processeur spécifique, un circuit intégré propre à une application (connu aussi sous le nom anglais d'ASIC pour « Application-Specific Integrated Circuit ») ou un réseau de portes programmables in situ (connu aussi sous le nom anglais de FPGA pour « Field-Programmable Gâte Array »). Le dispositif selon l'invention peut utiliser un ou plusieurs circuits électroniques dédiés ou un circuit à usage général. La technique de l'invention peut se réaliser sur une machine de calcul reprogrammable (un processeur ou un micro contrôleur par exemple) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).

L'invention peut également être mise en œuvre exclusivement en tant que programme d'ordinateur, le procédé étant alors appliqué à une mesure de réflectométrie préalablement acquise à l'aide d'un dispositif de réflectométrie usuel. Dans un tel cas, l'invention peut être mise en œuvre en tant que programme d'ordinateur comportant des instructions pour son exécution. Le programme d'ordinateur peut être enregistré sur un support d'enregistrement lisible par un processeur. Le support peut être électronique, magnétique, optique ou électromagnétique.

La référence à un programme d'ordinateur qui, lorsqu'il est exécuté, effectue l'une quelconque des fonctions décrites précédemment, ne se limite pas à un programme d'application s'exécutant sur un ordinateur hôte unique. Au contraire, les termes programme d'ordinateur et logiciel sont utilisés ici dans un sens général pour faire référence à tout type de code informatique (par exemple, un logiciel d'application, un micro logiciel, un microcode, ou toute autre forme d'instruction d'ordinateur) qui peut être utilisé pour programmer un ou plusieurs processeurs pour mettre en œuvre des aspects des techniques décrites ici. Les moyens ou ressources informatiques peuvent notamment être distribués {"Cloud Computing"), éventuellement selon des technologies de pair-à-pair. Le code logiciel peut être exécuté sur n'importe quel processeur approprié (par exemple, un microprocesseur) ou cœur de processeur ou un ensemble de processeurs, qu'ils soient prévus dans un dispositif de calcul unique ou répartis entre plusieurs dispositifs de calcul (par exemple tels qu'éventuellement accessibles dans l'environnement du dispositif). Le code exécutable de chaque programme permettant au dispositif programmable de mettre en œuvre les processus selon l'invention, peut être stocké, par exemple, dans le disque dur ou en mémoire morte. De manière générale, le ou les programmes pourront être chargés dans un des moyens de stockage du dispositif avant d'être exécutés. L'unité centrale peut commander et diriger l'exécution des instructions ou portions de code logiciel du ou des programmes selon l'invention, instructions qui sont stockées dans le disque dur ou dans la mémoire morte ou bien dans les autres éléments de stockage précités.

L'invention peut également comporter une base de données alimentée par les données obtenues par l'exécution du procédé décrit à la figure 3.