La présente invention est relative aux systèmes de communications de données par satellite et elle con¬ cerne en particulier un dispositif pour démoduler si¬ multanément un grand nombre de canaux de données ayant des débits de transfert de données faibles et moyens, c'est-à-dire des débits de transfert inférieurs à 4 Mbits/s.

Actuellement, les réseaux de communications par satel- lite évoluent du mode d'exploitation originel entre stations relais, dans lequel les données sont transmi¬ ses avec un débit de transfert élevé (typiquement 4 Mbits/s), vers des modes d'exploitation entre peti¬ tes stations terriennes fixes et mobiles destinées à travailler avec des débits de transfert de données re¬ lativement faibles descendant jusqu'à 64 Kbits/s par exemple. Dans des réseaux de ce genre, qu'ils soient des systèmes privés ou des systèmes publics, les sta¬ tions terriennes ont des besoins différents en capaci- té de communications selon le nombre d'usagers que doit desservir le système d'exploitation. Le problème est alors d'optimiser la répartition de la capacité de communications disponible entre les différents systè¬ mes d'exploitation. Jusqu'à présent, cette répartition se faisait en définissant une gamme de débits de transfert de données pour ch'aque système. Pour citer deux exemples, le système de communications INTELSAT IBS travaille avec des débits de transfert de données allant de 64 Kbits/s à 4 Mbits/s, tandis que le systè- me de communications EUTELSAT SMS travaille avec des débits de transfert de données allant de 64 Kbits/s à 2 Mbits/s.

Pour traiter un grand nombre de canaux de données on connaît un dispositif appelé démodulateur multiporteu- ses (MCD) destiné à traiter simultanément un grand nombre de porteuses modulées chacune par un canal de données. Un dispositif de ce genre est décrit par exemple dans le document US-A-4754449. Toutefois, un tel dispositif est conçu pour traiter uniquement des canaux de données à débit de transfert de données fixe. Or dans les applications commerciales nouvelles envisagées pour les systèmes de communications par sa¬ tellite se fait instamment sentir le besoin de dispo¬ sitifs capables de traiter simultanément des canaux de données à débits de transfert différents et plus par¬ ticulièrement des dispositifs capables de traiter si- multanément diverses combinaisons de canaux de données à débits de transfert variables sans perte de largeur de bande, par exemple un dispositif capable de démo¬ duler 16 canaux acheminant des données à un débit de 2 Mbits/s ainsi que toutes les combinaisons d'exploita- tion jusqu'à 512 canaux acheminant des données à un débit de 64 Kbits/s et cela en restant toujours dans la même bande de fréquences.

Un démodulateur multiporteuses capable de traiter des données ayant différents débits de transfert se trouve décrit dans la publication Electrical Communication Vol. 62, N° 3/4, 1988. Ce démodulateur met en oeuvre un procédé d'analyse du signal et comprend, pour cha¬ que canal, des filtres complexes pour convertir la bande de fréquences du canal dans la bande de base, un synchroniseur et un filtre de mise en forme. Le procé¬ dé mis en oeuvre dans ce démodulateur résulte en une architecture qui a l'inconvénient d'être complexe et encombrante, ce qui la rend impropre à l'embarquement à bord d'un satellite.

La présente invention a pour but de pallier cet incon¬ vénient grâce à un dispositif de démodulation capable de traiter des canaux de données à débits de transfert variables, qui est de construction simple et peu en- combrant , et qui est ainsi propre à être utilisé aussi bien à bord d'un satellite de communications que dans une station terrienne.

Conformément à un aspect de l'invention, il est propo- se un dispositif de démodulation d'un signal multipor¬ teuses, comprenant un circuit d'entrée tel que décrit dans les revendications, qui permet à un démodulateur multiporteuses de traiter des canaux de données à dif¬ férents débits de transfert.

Le circuit d'entrée selon l'invention est basé sur la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'un signal multiporteuses occupant une bande de fréquences de largeur prédéterminée, dans lequel procédé, conformé- ment à un autre aspect de l'invention, la bande de fréquences du signal multiporteuses à traiter est divisée en un nombre prédéterminé (K) de sous-bandes dans chacune desquelles le nombre de porteuses modu¬ lées est lié au débit de transfert de données adopté pour la sous-bande, puis les données contenues dans chaque sous-bande ou groupe de sous-bandes sont échan¬ tillonnées à une cadence prédétermi-née pour générer plusieurs suites d'échantillons étalées. Les suites d'échantillons étalées générées sont ensuite multi- plexées dans le temps les unes à la suite des autres pour former une suite composite dans laquelle les don¬ nées ont un débit de transfert apparent plus élevé que le débit de transfert des données dans le signal mul¬ tiporteuses précité, la suite composite étant destinée à être démodulée dans un démodulateur multiporteuses classique.

L'invention a l'avantage de permettre l'utilisation d'un circuit de démodulation simple et peu encombrant, par exemple un démodulateur classique à paramètres fixes, prévu pour un débit de transfert de données élevé pour démoduler et restituer des données ayant des débits de transfert différents plus faibles. L'in¬ vention permet également de reconfigurer le montage général du circuit de démodulation de façon simple et rapide afin de pouvoir traiter différentes combinai- sons de débits de données sans gaspillage de la bande de fréquences. En bref, l'invention assure une grande souplesse d'exploitation et permet de faire face à de nombreuses applications intéressantes.

Les particularités et avantages de l'invention appa¬ raîtront plus clairement à la lecture de l'exposé qui suit, accompagné de dessins dans lesquels :

La figure 1 est un schéma général simplifié illustrant la configuration de base du montage selon l'invention.

La figure 2 représente un mode d'exécution exemplaire du montage de la figure 1.

Les figures 3 et 4 illustrent deux exemples de varian¬ tes du montage de la figure 2, particulièrement adap¬ tées pour deux applications exemplaires.

Se reportant à la figure 1 qui illustre la configura- tion de base du montage selon l'invention, le signe de référence 20 désigne un circuit démodulateur multipor¬ teuses, connu en soi, ayant comme paramètres de fonc¬ tionnement un nombre de porteuses Ne et un débit de transfert de données nominal Dr. Un tel circuit démo- dulateur est connu pour servir à démoduler simultané-

ment Ne porteuses modulées par des données numériques délivrées avec un débit de transfert Dr. Conformément à l'invention, il est proposé un circuit d'entrée désigné ^ns son ensemble par le signe de référence 10. Ce circuit, que l'on voit connecté entre une ligne de transmission d'entrée 100 et l'entrée du circuit démodulateur 20, a pour but de permettre d'utiliser le circuit démodulateur 20 pour recevoir de la ligne de transmission 100 un signal multiporteuses MCS compre- nant plusieurs porteuses modulées chacune par un canal de données numériques à débit de transfert plus faible que le débit de transfert nominal Dr du circuit démo¬ dulateur 20.

Considérant en particulier le montage dans le bloc 10 de la figure 1, un ensemble de K filtres passe-bande 11 sont connectés en parallèle pour recevoir le signal multiporteuses MCS occupant une bande de fréquences de largeur W. Chaque filtre a une bande passante distinc- te ayant une largeur égale à W/K Hertz de manière que l'ensemble de filtres 11 divise la bande de fréquences W en plusieurs sous-bandes, chacune d'elles transmet¬ tant Nc/K porteuses modulées. A la sortie de chaque filtre 11 est connecté un circuit de numérisation 12 qui échantillonne le signal filtré à une cadence pré¬ déterminée et ramène le signal dans la bande de base produisant une suite d'échantillons sur les lignes 101. Les échantillons sur chaque ligne 101 sont reçus dans un dispositif de stockage 13 pour en assurer une mémorisation temporaire. Dans le mode de réalisation exemplaire illustré, deux registres-tampons 13 et 14 sont prévus pour mémoriser alternativement les suites d'échantillons. Pendant que l'un des registres de chaque paire se trouve chargé avec une suite d'échan- tillons, par exemple le registre 13, le contenu de

l'autre registre est lu par un multiplexeur temporel 15. Celui-ci scrute périodiquement les sorties de tous les registres qui ne sont pas en train d'être chargés à ce moment, par exemple les registres 14 dans l'état représenté sur la figure 1.

Si Sr désigne la vitesse d'échantillonnage, le cycle temporel du multiplexeur 15 est tel que le contenu de chaque dispositif de stockage soit présenté à une entrée 102 du multiplexeur à une cadence égale à Sr*K de manière que le spectre de fréquences sur la ligne 102 soit élargi jusqu'à couvrir la largeur de bande W du signal multiporteuses d'entrée MCS. La sortie du multiplexeur 15 produit un signal composite compre- nant, les unes à la suite des autres, les K suites d'échantillons étalées lues séquentiellement dans les dispositifs de stockage. Il est à remarquer que chaque échantillon représente un signal de temps comprenant les porteuses appliquées à l'entrée d'un filtre passe- bande 11 dont le spectre de fréquences est élargi jusqu'à la largeur de bande W du signal multiporteuses d'entrée MCS et dont le débit des données est étendu jusqu'à la valeur nominale Dr.

La figure 2 illustre schématiquement un mode d'exécu¬ tion exemplaire du circuit d'entrée selon l'invention agencé pour attaquer un circuit démodulateur multipor¬ teuses 20, connu en soi, conçu pour huit porteuses (Ne = 8) modulées par des données numériques avec un débit de transfert de deux mégabits par seconde (Dr = 2 Mbits/s). Le circuit d'entrée 10 comprend huit filtres de bande 11 (K = 8) divisant la bande de fréquences W du signal MCS entrant en huit sous-bandes. Chaque sous-bande peut contenir huit porteuses modulées et le signal MCS entrant peut ainsi, dans la même bande de

fréquences de largeur W, contenir 64 porteuses modu¬ lées par des données numériques ayant un débit de transfert de 256 Kb/s, les porteuses étant écartées d'un huitième de l'écart de fréquence nominal qui existe entre les porteuses lorsque celles-ci sont modulées par des données numériques ayant un débit de 2 Mbits/s.

Chaque registre 13 ou 14 stocke ainsi une suite d'échantillons de données à 256 Kbits/s et le cycle temporel du multiplexeur temporel 15 a une longueur égale à huit fois le temps pris à la sortie d'un re¬ gistre de stockage 14 ou 13. A la sortie 103 du multi¬ plexeur temporel 15 est alors produite une suite com- posite d'échantillons comprenant les huit suites d'échantillons étalées lues successivement dans les huit registres 14 ou 13, la suite composite occupant un spectre de largeur W acceptable par le circuit dé¬ modulateur 20. Le débit apparent des données numéri- ques délivrées par le multiplexeur temporel 15 est alors de 2 Mbits/s, c'est-à-dire le débit de transfert de données par lequel le circuit démodulateur 20 est conçu dans l'exemple choisi. Un circuit démodulateur classique à 2 Mbits/s peut ainsi être utilisé pour reconstruire les 8x8 suites de données à 256 Kbits/s. ^'

Il est à remarquer qu'un démodulateur multiporteuses existant prévu pour un débit de transfert de données prédéterminé peut très aisément, sans aucune modifica- tion de son circuit, être utilisé pour traiter des ca¬ naux de données ayant un débit de transfert plus fai¬ ble, moyennant simple adjonction d'un circuit d'entrée conforme à l'invention. Ce circuit permet donc d'élar¬ gir les possibilités d'application d'un démodulateur multiporteuses dans les systèmes de communications par satellite.

Fondamentalement, un circuit selon l'invention atteint le résultat recherché quant au débit de transfert des canaux de données numériques grâce au procédé mis en oeuvre, selon lequel la bande de fréquences du signal multiporteuses à traiter est divisée en un nombre pré¬ déterminé de sous-bandes dans chacune desquelles le nombre de porteuses modulées est choisi en fonction du débit de transfert de données adopté pour la sous- bande. Les données contenues dans chaque sous-bande ou groupe de sous-bandes sont échantillonnées à une ca¬ dence prédéterminée pour générer plusieurs suites d'échantillons dont le spectre est étalé sur la lar¬ geur de bande du signal multiporteuses. Après stockage temporaire, les suites d'échantillons étalées sont multiplexées dans le temps les unes à la suite des autres pour former une suite composite dans laquelle les données ont un débit de transfert apparent plus élevé que le débit de transfert des données dans le signal multiporteuses reçu.

Un avantage remarquable de l'invention est sa grande souplesse de mise en oeuvre car elle permet de traiter simultanément des canaux de données véhiculant des données numériques transmises avec des débits de transfert différents moyennant une configuration ap¬ propriée des filtres passe-bande. En effet, la sous- bande de fréquences transmise par chaque filtre 11 peut contenir un nombre quelconque de porteuses et véhiculer un nombre variable de canaux de données selon le débit de transfert de données adopté et les données dans chaque sous-bande peuvent être traitées indépendamment des données dans les autres sous- bandes. Le débit de transfert de données dans chaque sous-bande de fréquences peut être choisi librement entre Dr et Dr/Ne, et le nombre de porteuses transmi-

ses par chacun des filtres passe-bande 11 est égal au rapport entre le débit de transfert de données nominal Dr et le débit réel des données modulant les porteu¬ ses.

Ainsi, dans un circuit conforme à l'invention il est possible de transmettre dans une sous-bande, par exem¬ ple

8 porteuses avec un débit de 1 Mbits/s; ou 8 porteuses avec un débit de 256 Kbits/s; ou 16 porteuses avec un débit de 128 Kbits/s; ou 32 porteuses avec un débit de 64 Kbits/s.

La figure 3 illustre un exemple de configuration adap¬ té pour traiter des données délivrées avec trois dé¬ bits différents : des données à 1 Mbits/s dans les ca¬ naux 1 à 4; des données à 512 Kbits/s dans les canaux 5 et 6; et des données à 256 Kbits/s dans les canaux 7 et 8. Dans ce mode de réalisation exemplaire les sor¬ ties des filtres de bande 11 des canaux 1 à 4 sont ad¬ ditionnées et le groupe combiné des signaux de ces quatre canaux est alors échantillonné ensemble dans un échantillonneur commun 12 à une cadence prédéterminée pour étaler la suite d'échantillons générée sur la largeur de bande W du signal multiporteuses. De même, les sorties des filtres de bande des canaux 5 et 6 sont combinées avant échantillonnage. Les sorties des filtres de bande des canaux 7 et 8 , quant à elles, sont ici échantillonnées séparément comme dans le mon¬ tage de la figure 2. Les suites d'échantillons éta¬ lées, stockées temporairement dans les dispositifs de stockage 13/14, sont ensuite multiplexées comme décrit plus haut.

Considérant d'une façon générale un nombre pair X de filtres passe-bande 11 parmi les K filtres du montage, il est possible d'additionner les signaux de sortie de ces X filtres, d'échantillonner le signal résultant à une cadence d'échantillonnage égale à Sr*X, et d'ap¬ pliquer ces échantillons à une paire de registres- tampons 13, 14 ayant une capacité de stockage égale à L*X. Ces deux registres-tampons remplacent les X pai¬ res de registres-tampons 13, 14 qui seraient utilisées dans la configuration de base de la figure 1.

Le multiplexeur 15 scrute alternativement les sorties des dispositifs de stockage et le cycl ^p du multiple¬ xeur a alors une longueur égale au temps pris à la sortie d'un dispositif de stockage multiplié par X. Si Ne est le nombre de porteuses passant dans les X fil¬ tres combinés et si le débit commun des données est (Dr/Ne)*X, alors le spectre résultant a une largeur telle que le signal appliqué à l'entrée du dêmodula- teur multiporteuses correspond aux paramètres Ne et Dr, et le signal peut dès lors être démodulé par un démodulateur multiporteuses de paramètres Ne et Dr. On peut ainsi apprécier la grande souplesse d'exploita¬ tion obtenue grâce au montage selon l'invention.

Une plus grande souplesse peut même encore être réali¬ sée si l'on peut modifier les valeurs des paramètres Ne et Dr jusqu'à Nc*K et Dr/K pendant le cycle de scrutation du multiplexeur. Un tel cas d'application exemplaire est illustré à la figure 4. Dans cette variante de montage, deux processeurs de sortie 16, 17 sont connectés à la sortie du multiplexeur 15 , ces processeurs étant organisés pour calculer les trans¬ formées de Fourier rapides, l'un d'eux étant opéra- tionnel pendant que l'autre se reprogramme pour trai-

ter les données de la sous-bande de fréquences suivan¬ te.

Les circuits pour réaliser les diverses fonctions mises en oeuvre dans le montage conforme à l'invention peuvent bien entendu être réalisés dans divers modes d'exécution relevant de la compétence normale de l'homme du métier. Il est évident également que les filtres passe-bande mis en oeuvre dans le montage peu- vent être réalisés sous forme analogique ou sous forme numérique.