Actualités de Rohde & Schwarz · 2020. 7. 4. · réseaux à boucle locale sans fil DECT et d’autocommutateurs privés DECT. Sa présentation très maniable, la possibilité de

Actualités de Rohde & Schwarz

Tests de la signalisation DECTindispensables en développement et maintenance

Simulation de fading conforme aux normespour mesures en radiocommunications mobiles

Equipements d’exploitation et de surveillancepour radiodiffusion sonore numérique

1551997/III

DECTDECT

2 Actualités de Rohde & Schwarz N° 155 (1997/III)

N° 155 1997/III 37ème année

DECTDECTL’unité de test de signalisation DECT PTW15 a ététrès remarquée au CeBIT ‘97. Avec cet appareil,Rohde & Schwarz lance sur le marché, à un prixsans concurrence, un testeur de signalisation destiné à la fois au développement d’équipementsDECT ainsi qu’à l’installation et à la maintenancede réseaux DECT. Ce testeur ne se distingue cependant pas seulement par son prix, mais aussi par sa construction compacte, son grandnombre de fonctions et sa facilité de commande,aussi bien en laboratoire qu’en service mobile(page 4).

Holger Jauch ; Peter Riedel Unité de test de signalisation DECT PTW15 L’assistant d’installation et de maintenance de réseaux DECT . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

Werner Mittermaier Testeurs de radiocommunications numériques CMD65/CMD80Bancs de mesure de radiotéléphones multibandes et multimodes . . . . . . . . . . . . . .6

Franz Lüttich Générateur de signaux SMIQ + SMIQ-B14Simulateur de fading et générateur de signaux dans un même appareil . . . . . . .9

Peter H. Frank Composants pour DABRadiodiffusion sonore numérique – une gamme complète d’équipements. . . . .12

Dr Klaus Rieskamp Décodeur de radiotélégraphie GM094Nouvelles références dans le décodage de la radiotélégraphie . . . . . . . . . . . . . .14

Franz Demmel ; Ulrich Unselt « Single Station Location » par radiogoniomètres HF de la famille DDF01x......17

Günter Wicker ; Erich Schippan Les émetteurs/récepteurs HF XK2000 adoptent la norme ALE pour l’établissement automatique des liaisons ......................................19

Sigmar Grunwald Analyse du multiplex MPEG2 comprimé en télévision numérique ................22

Michael Lehmann ; Surveillance de l’exploitation en DAB ...............................................24Christian Christiansen

Articles

Applications

Günther Klenner ESMC-RAMON, l’accès à la radiodétection assistée par ordinateur . . . . . . . . .26

Logiciel

ESMC-RAMON – logiciel de commande univer-sel pour récepteur de radiodétection VHF-UHFESMC – facilite la tâche de l’utilisateur lors de la réception d’émissions, de la visualisation de spectres et de la surveillance de fréquences(page 26).

3Actualités de Rohde & Schwarz N° 155 (1997/III)

Editeur : ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Mühldorfstraße 15 D -81671 München (R.F.A.)Téléphone * (49 89) 41 29-0 · Télécopie * (49 89) 4129-32 08 · Rédaction: Hedda Wegener et Gerd Sönnichsen (allemand) · Adaptation française : Gil Déniel pour HIGH-TECH Hay GmbH, Munich ·Photos : Stefan Huber · Graphisme : Nike Hofmann · Tirage : 100.000 exemplaires en allemand, anglais et français · Fréquence de parution : 4 fois par an · ISSN 0174-0660 · Abonnement gratuit sur indication de la société ou activité · Prière de s’adresser à l’agence R&S la plus proche · Imprimé enR.F.A. par peschke druck, Munich · Reproduction autorisée avec indication de la source et copie à R&S.

Impressum

Formation continue

Peter Hatzold Modulation numérique en radiocommunications (VI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

Panorama

Frank Körber ; Roland Steffen Le banc de test de radiocommunications numériques CRTC02 s’étoffe avec la norme GSM.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Dr Jürgen Lauterjung DVB-T, la nouvelle norme TV terrestre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

Gottfried Holzmann Nouvelles fonctions de mesure sur le testeur CTS55. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Michael Borgmann Rohde & Schwarz équipe le laboratoire mobile de CEMdu TÜV Rheinland Japon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Helmar Scherpe Nouveauté de l’usine de Cologne : mâts télescopiques commandés par contrôleur universel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Rubriques

Dr Olaf Ostwald Aide-mesure : Mesure rapide des paramètres de dispersion sur octopôles .....16

Otmar Wanierke Brevet : Mesure de puissance sur un canal radio d’un réseau de radiocommunications mobiles......................................27

Documentation récente................................................................37

Nouvelles...............................................................................38

Echo de la presse .....................................................................40

Dr Günter Greiner Dernières pages : Transmission rapide et sûre de données en HF –L’aboutissement d’intenses travaux de recherche...................................41

Les testeurs de radiocommunications numériquesde la série CMD ne manquent sur aucune lignede production de radiotéléphones. Les nouveauxmodèles CMD65 et CMD80 font tout pour qu’ilen reste ainsi. Leur capacité multimode et multi-bande tient compte des progrès fulgurants enre-gistrés sur le marché des radiocommunicationsmobiles (page 6).

Encart

Index bibliographique 1995/96


Le puissant testeur de protocole DECTTS1220 [1] proposé par Rohde &Schwarz est désormais secondé par unappareil particulièrement bon marché :l’unité de test de signalisation DECTPTW15 (fig. 1). Cette unité s’utilise par-tout où la puissance du TS1220 n’estpas impérativement nécessaire : pour

l’installation et la maintenance de sys-tèmes à boucle locale sans fil (WLL) etautocommutateurs privés (PABX) DECT,pour les tests audio DECT aux normesTBR10 et dans le domaine du dévelop-pement de logiciel DECT.

Lors de l’installation de réseaux à WLLDECT [2] ou de réseaux de test, le PTW15facilite le positionnement des antennes etl’appréciation des différents paramètresdes équipements DECT (tels que l’algo-

rithme de sélection dynamique du canal)en fournissant des informations sur l’occu-pation de la bande de fréquence DECT,y compris les statistiques associées. Laplupart des tests s’effectuant directementsur les sites du réseau, l’appareil estconçu dans l’optique d’une utilisationmobile – par sa forme particulièrementmaniable et la possibilité de l’alimenterpar batteries. Pour les tests audio DECTaux normes TBR10, le PTW15 peut servird’unité de signalisation DECT, assurantalors l’établissement des communicationsentre mobiles et stations de base, quece soit en service normal (à la normeETS 300 444, «Generic Access Profile »ou GAP) ou en mode test, et délivrantles données de la conversation sur uneinterface analogique et une interfacenumérique. Les implémentations de ré-férence DECT nécessaires à ces fonc-tionnalités peuvent également s’utiliserpour le développement de logiciel DECT.

L’unité PTW15 comporte d’origine un logiciel de mesure d’occupation des canaux ainsi qu’un mode moniteur permettant d’enregistrer et d’analysertoutes les activités DECT ayant lieu àl’interface radio entre stations de basedéfinissables par l’utilisateur et stationsmobiles associées.

Architecture du systèmeL’appareil PTW15 est basé sur un micro-processeur AMD K5 de 133 MHz dotéde 32 Mo de mémoire (DRAM), un écrancouleur de 8,4“ et un certain nombrede périphériques. La partie propre auDECT est implantée sur un module séparé comportant, outre la carte RF, leprocesseur de bande de base DECT etle codeur/décodeur ADPCM/MICDAainsi qu’un circuit spécial développépar Rohde & Schwarz pour la mesurede l’occupation des canaux et le fonctionnement en moniteur DECT. L’en-semble du module est commandé parson propre microprocesseur.

Outre les deux connecteurs RF qui,quand le PTW15 fonctionne en stationde base DECT, autorisent également la diversité d’antennes, la liaison avecle monde extérieur est assurée par les

Article

Unité de test de signalisation DECT PTW15

L’assistant d’installation et demaintenance de réseaux DECTL’unité de test de signalisation DECT PTW15 offre à un prix sans concurrence toutes les possibilités de test nécessaires à l’installation et à la maintenance de réseaux à boucle locale sans fil DECT et d’autocommutateurs privés DECT. Sa présentation très maniable, la possibilité de le commander par clavier disposé en face avant et ses modules optionnels de batteries internes en font un appareilse prêtant non seulement à une utilisation en laboratoire, mais aussi mobile.

Fig. 1 L’unité de test de signalisation DECTPTW15, testeur de signalisation compact pour l’installation de réseaux DECT et le développe-ment de logiciel. Photo 42 891


interfaces de données utiles suivantes(p.ex. pour les tests audio) :• entrée/sortie analogique (pouvant

également s’utiliser pour raccorderun combiné externe lors de la simula-tion d’une station mobile),

• entrée/sortie PCM/MIC 64 kbit/s (V.11).

L’alimentation peut s’opérer soit en alternatif, soit en continu, par batteriesincorporables ou externes.

La pile de protocoles DECT implémen-tée est mise en œuvre de la manière suivante sur le matériel : les couches àcontraintes de temps « Physical Layer »(PHL) et «Medium Access Control Layer»(MAC) sont exécutées sur le modulepropre au DECT. Les données échan-gées au point d’observation (PO) entrePHL et MAC font l’objet d’une copieconforme dans le noyau informatique,qui en assure l’affichage. Les couches «Data Link Control Layer » et «NetworkLayer », utilisées dans les implémenta-tions de référence, sont exécutées dansle noyau sous forme de processus indé-pendants. Toutes les couches communi-quent par points de contrôle et d’obser-vation (PCO). Les données échangéessont affichées dans différentes fenêtresde l’interface utilisateur graphique.

Le noyau informatique utilise le systèmed’exploitation Unix temps réel LynxOS,assurant le parfait déroulement des diffé-rents processus (couches DECT, fonc-tions d’affichage, interface utilisateur,etc.). LynxOS est totalement compatible

avec Unix System 5 et Posix. L’interfaceutilisateur graphique permet une commande conviviale de l’appareil par l’intermédiaire du clavier implantéd’origine en face avant ou du clavierexterne avec souris faisant partie del’option « confort ». Toutes les fonctionsde test du PTW15 sont accessibles parsimple touche (« hotkey ») ou clic de la souris sur l’icône correspondante affichée à l’écran (voir fig. 1).

Exemples de mesuresLa mesure de l’occupation des canauxdonne un aperçu rapide et exhaustif detous les signaux reçus dans la bande defréquence DECT (fig. 2). Outre le niveaude réception pour chaque intervalle detemps DECT, des informations complé-mentaires, telles qu’identité, dérive dusignal (par rapport à une station de basespécifiée par l’utilisateur) et positiondes bits (par rapport à cette base), sontégalement affichées. Toutes les valeurspeuvent être enregistrées en continu envue d’un dépouillement ultérieur.

Article

Résumé des caractéristiquesUnité de test de signalisation DECT PTW15Gamme de fréquence 1881,792 ... 1897,344 MHzPuissance d’émission 22 dBm ±2 dBm (typ.)Modulation 288 kHzFréquence porteuse Porteuse DECT ±30 kHzSensibilité du récepteur –89 dBm (TEB < 0,001)Microprocesseur AMD K5, 133 MHzMémoire 32 MoInterfaces 2 x RS 232 C, 1 x Centronics, 1 x pour clavier externePoids 8 kg

Service lecteurs 155/01

Fig. 2La mesure de l’occu-pation des canauxdonne d’un coupd’œil toutes les infor-mations importantes.

En mode moniteur, l’appareil se syn-chronise sur une station de base DECTdéfinie par l’utilisateur et capte tous lespaquets de données échangés à l’interface radio avec les mobiles. Cetteacquisition de données permet, parexemple, de déterminer les succès ouéchecs des tentatives de transfert inter-cellulaire et d’établissement d’une com-munication ou le nombre de canaux réellement occupés. Toutes les donnéessont disponibles aussi bien sous formede visualisation des points (de contrôleet) d’observation que sous celle d’un synoptique d’enchaînement des mes-sages (« Message Sequence Chart »)ou d’un fichier ASCII.

La simulation de station de base etstation mobile est implémentée confor-mément à la norme ETS 300 444 (GAP).Elle offre les fonctionnalités d’une stationde base ou station mobile DECT. L’utili-sateur peut régler toutes les identités.Chaque action déclenchée à l’issue dulancement de la simulation est enregis-trée dans un fichier « trace » aisémentlisible. L’utilisateur peut en outre utiliserles points (de contrôle et) d’observationet le synoptique des messages pourl’analyse et le dépannage.

Holger Jauch ; Peter Riedel

BIBLIOGRAPHIE

[1] Gloger, M. ; Riedel, P. : Testeur de protocoleDECT TS1220 – Mesures d’agrément de sta-tions de base et mobiles DECT selon TBR22.Actualités de Rohde & Schwarz (1995), N° 148, p. 9 –11.

[2] Gloger, M. ; Riedel, P. : Optimisation de systèmes à boucle locale sans fil. Actualités deRohde & Schwarz (1996), N° 152, p. 35.


Testeur de radiocommunica-tions numériques CMD65

Le banc de mesure de radiotéléphonesCMD65 (fig. 1) est le spécialiste desnormes de réseaux suivantes :• GSM 900 : Global System for

Mobile Communications (bande des900 MHz), déployé en Europe, enAustralie, etc.

• R-GSM : Railway-GSM, c’est-à-direutilisation du GSM à bord des trains(canaux au-dessous de la bande defréquence GSM),

• PCN (DCS 1800) : Personal Com-munications Network en Allemagneet en Angleterre, dans la bande des1800 MHz (d’autres suivront),

• PCS/DCS 1900 : Personal Commu-nications Service dans la bande des1900 MHz en Amérique du Nord (GSM North America),

• DECT Europe : Digital EnhancedCordless Telecommunications (canauxsitués entre 1800 et 1900 MHz),

• DECT Amérique latine : téléphonesnumériques sans cordon dans unebande située au-dessus de la bandeDECT européenne.

Un banc de mesure moderne pour radio-téléphones numériques doit pouvoir sup-porter plusieurs normes de réseaux dansun même appareil car, par exemple enAllemagne, les points de service après-vente doivent pouvoir contrôler aussibien des téléphones mobiles GSM etPCN que des téléphones sans cordon àla norme DECT. L’utilisation d’un seulbanc de mesure pour tous les téléphonesà tester s’impose alors pour des raisonsde coût et de place. Les unités modernesde production sont, elles aussi, rarementvouées à la fabrication exclusive de téléphones GSM, mais fabriquent éga-lement la plupart du temps des mobilesdes réseaux apparentés, PCN et PCS (GSM à plusieurs canaux et dans uneautre bande de fréquence). Pour pouvoirréagir aux variations des ventes de mo-biles des différents types de réseaux, ilest alors intéressant pour le fabricantd’utiliser sur chacune des lignes de pro-duction des bancs de mesure capablesde tester tous les mobiles rencontrés.

Article

Testeurs de radiocommunications numériques CMD65/CMD80

Bancs de mesure de radiotéléphonesmultibandes et multimodesLes futurs téléphones mobiles multimodes ainsi que le souci des constructeurs etpoints de service après-vente de pouvoir tester à peu de frais les téléphones mobiles de différents réseaux exigent des bancs de mesure capables de maîtriserdifférentes normes dans un même appareil. Rohde & Schwarz les propose : le tes-teur de radiocommunications numériques CMD65 mesure les téléphones mobilesGSM, PCN, PCS et DECT, le testeur CMD80, lui, supportant la norme CDMA/AMRCdans plusieurs bandes de fréquences et, parallèlement, l’AMPS analogique.

Fig. 1 Le testeur de radiocommunications numériques CMD65 pour téléphones mobiles GSM, PCN,PCS et DECT. Photo 42 875/2


Certains fabricants travaillent actuelle-ment à la mise au point de téléphonesmobiles multimodes, réunissant un mobile GSM et un téléphone sans cordon. Un tel téléphone mobile multi-mode GSM/DECT permet de téléphonerà un tarif avantageux à la maison, parstation fixe DECT reliée au réseau télé-phonique câblé normal, et via le réseauGSM au-delà de la portée du DECT.Pour vérifier les propriétés de ces appa-reils en production, un banc de mesuresupportant les deux normes est alors lasolution la plus souple, la plus écono-mique, la moins encombrante et la plusrapide.

En Europe, seules l’Allemagne et l’Angleterre ont jusqu’ici déployé desréseaux de radiotéléphonie mobile PCN(DCS 1800). D’autres pays suivront cer-tainement, mais, même à l’avenir, toutel’Europe ne disposera pas de réseauxPCN. Pour assurer une joignabilitédans toute l’Europe par mobile PCN,certains pays dotés uniquement de réseaux GSM 900 envisagent un « roaming » (transfert d’enregistrement)dans le réseau GSM 900 d’un opéra-teur étranger. Ces mobiles intégrantGSM 900 et DCS 1800 (même type deréseau dans des bandes de fréquencesdifférentes) dans le même appareil sontappelés téléphones mobiles doublebande. Leur production exige un bancde mesure GSM maîtrisant égalementla bande DCS 1800.

Toutes les applications citées sont dudomaine du CMD65, qui, pour l’utilisa-tion en production, remplit les condi-tions importantes suivantes : toutes les

mesures sont parfaitement conformesaux spécifications du réseau. Les procé-dures de signalisation et mesures ainsique la télécommande de l’appareilsont optimisées dans une optique de rapidité. Lors du changement de norme,le CMD est à nouveau prêt à mesurer enmoins d’une seconde, ce qui est surtoutimportant dans la production de télé-phones mobiles multimodes et multi-bandes, pour ne pas perdre un tempsprécieux dans le cycle de fabrication.

Outre les mesures RF adaptées aux différentes normes, le CMD65 vérifieégalement pour tous les réseaux et étatsde fonctionnement sélectionnés les pro-priétés audio des téléphones mobiles. Ildispose à cet effet d’un générateur BF, d’un voltmètre BF à compteur, d’undistorsiomètre et d’un analyseur audiomultifréquence. 14 tonalités peuventainsi être générées en même temps et faire simultanément l’objet d’uneanalyse sélective. Une mesure de ré-ponse en fréquence, par exemple, peutainsi s’effectuer en deux secondes. Même les exigences plus sévères impo-sées en termes de qualité audio aux téléphones sans cordon peuvent êtrevérifiées sans aucun autre appareil demesure audio.

Le testeur de radiocommunications numériques CDM65 supporte de sérieles normes GSM, PCN et DECT. R-GSM,PCS et DECT Amérique latine sont dis-ponibles en option. Tous les modèlesCMD de la famille GSM et DECT [1 ; 2]sont extensibles à d’autres normes. Cetteextensibilité garantit un maximum desouplesse et d’évolutivité ainsi qu’un

minimum d’investissement pour adap-ter les appareils existants. Le tableau 1donne un aperçu des modèles CMDproposés ainsi que des normes suppor-tées de série ou en option. Les modèlesCMD50/53 sont conçus pour le serviceaprès-vente qualifié, les modèlesCMD52/55/60/65 pour la production.

Testeur de radiocommunica-tions numériques CMD80Le banc de mesure de radiotéléphonesCMD80 (fig. 2) teste les téléphones mo-biles fonctionnant selon la norme CDMAou AMRC (Code Division Multiple Accessou Accès Multiple à Répartition dans lesCodes), originaire des Etats-Unis. En op-tion, il permet également de vérifier lestéléphones de la norme analogiqueAMPS (Advanced Mobile Phone System)[3]. Ces systèmes de radiotéléphoniemobile ont connu ces dernières annéesl’évolution suivante aux Etats-Unis : lesradiocommunications cellulaires ont com-mencé dans les pays d’Amérique duNord par le réseau analogique AMPS.Ce réseau est largement répandu, maisa atteint sa capacité limite en termesd’abonnés. Son successeur, le systèmeCDMA, à meilleure efficacité spectrale,est aujourd’hui utilisé en complément et délestage du réseau analogiqueAMPS, dans la bande des 800 MHz.Les téléphones mobiles CDMA destinésà la bande des 800 MHz intègrentdonc également la signalisation ana-logique AMPS, c’est-à-dire que les mobiles fonctionnent en double mode,CDMA et AMPS. Un transfert ou « hand-over » est même défini entre CDMA etAMPS, c’est-à-dire un changement deréseau pour une communication déjàétablie. Les opérateurs américains ontpar ailleurs également installé des ré-seaux à la norme CDMA dans la bandedes 1900 MHz (PCS pour CDMA). Lestéléphones mobiles CDMA supportantles deux bandes de fréquences (800 et 1900 MHz) sont appelés mobilesCDMA double bande. Outre les Etats-Unis, la norme CDMA est égalementutilisée en Corée, où les téléphones mobiles CDMA fonctionnent dans labande des 1700 MHz.

Article

GSM R-GSM PCN GSM North America DECT DECT(Railway) (DCS1800) PCS/DCS1900 Europe Amérique latine

CMD50

CMD53

CMD52

CMD55

CMD60

CMD65

Tableau 1 : Récapitulatif des modèles CMD et des normes de réseaux supportées ( de série, en option).


Le CMD80 supporte dans un même appareil les trois bandes de fréquencesCDMA précitées ainsi que le systèmeanalogique AMPS. La conception RFdu CMD80 offre une gamme de fré-quence continue de 800 à 2200 MHz.Fréquences d’émission et de réception

sont indépendantes les unes des autres.Les circuits de signalisation et de mesuresont basés sur les tout derniers développe-ments du traitement numérique du signal.

Tout ceci prédestine le CMD80 auxpoints de service après-vente implan-tés aux Etats-Unis. Un seul banc de mesure permet ainsi de tester des téléphones mobiles CDMA 800 etCDMA 1900, qu’il s’agisse d’appareilsdes différents opérateurs de réseaux oud’appareils multibandes. Le même bancde mesure permet en outre de vérifierles fonctions AMPS analogiques d’unmobile double bande.

Dans une unité de production moderne,le CMD offre les avantages suivants :• Les grands constructeurs fabriquent

des mobiles pour toutes les bandesde fréquences. Un banc de mesuremultibande assure alors la flexibiliténécessaire en cas d’apparition devariations des ventes des différentsmobiles monobande.

• Pour la fabrication de mobiles doublebande, un banc de mesure couvrantles deux bandes de fréquence est lasolution la plus économique.

• Un banc de mesure supportant leCDMA et l’AMPS est pour la fabri-cation de mobiles double mode lasolution la plus avantageuse, la pluscompacte et la plus rapide.

• Un « handover » CDMA/AMPS nepeut être testé aisément qu’avec unbanc de mesure multimode.

Les normes de réseaux et bandes defréquences supportées par le testeur de radiocommunications numériquesCMD80 sont récapitulées dans le tableau 2.

Werner Mittermaier

BIBLIOGRAPHIE

[1] Mittermaier, W. : Extension des fonctions demesure du testeur de radiocommunications numériques CMD55. Actualités de Rohde &Schwarz (1996), N° 152, p. 48–49.

[2] Maucksch, T. : Testeur de radiocommunica-tions numériques CMD60 – Un banc de mesure compact et bon marché pour la fabri-cation en série de téléphones DECT. Actua-lités de Rohde & Schwarz (1995), N° 149,p. 13–15.

[3] Maucksch, T. : CMD80 : testeur de radio-communications pour stations mobiles CDMAet AMPS. Actualités de Rohde & Schwarz(1997), N° 154, p. 22–23.

Article

Norme Spécifications Pays/Nom Bande

CDMA IS95 USA Cellular 800 MHz

CDMA J-STD-008 USA PCS 1900 MHz(Upbanded IS95)

CDMA J-STD-008 Corée PCS 1700 MHz

AMPS IS55 USA Cellular 800 MHz

Tableau 2 :Normes de

réseaux et bandes de fréquences

du testeur CMD80.

Résumé des caractéristiquesTesteurs de radiocommunications numériques CMD65 et CMD80Mesures aux normesGrand écran graphique à cristaux liquidesCommande convivialeTélécommande très rapideProcesseurs de signal numériques (DSP)Equipement completPrésentation compacte


Fig. 2 Le testeur de radiocommunicationsCMD80 réunit les mesures destinées à la normenumérique CDMA (800, 1700 et 1900 MHz) età l’AMPS analogique. Photo 42 816/3


Le générateur de signaux SMIQ (fig. 1)est une source universelle de signauxRF pour applications de recherche, développement et production dans le domaine des radiocommunications numériques [1]. L’option simulateur defading le rend aujourd’hui encore plusintéressant.

Facteurs affectant la transmission d’un signalLa propagation entre un émetteur fixe etun récepteur mobile est soumise à desvariations permanentes. Les propriétésdu canal radio varient dans le temps etsuivant la fréquence, ce qui conduit àun évanouissement sélectif en fonctiondu temps et de la fréquence. Le signalreçu est essentiellement affecté par quatre grands facteurs : la propagationpar trajets multiples, la dispersion locale,le décalage Doppler et les fluctuationslentes du signal.

Propagation par trajets multiples (« multipath fading ») : l’onde électro-magnétique rayonnée par l’émetteur subit de multiples réflexions, diffractionset atténuations sur des obstacles (bâti-ments, relief, végétation, nuages). Il enrésulte au site de réception un signalconstitué de multiples signaux élémen-taires. Ces signaux empruntent des trajets différents et ont donc des am-plitudes et temps de propagation diffé-rents. Il présentent ainsi des déphasagespouvant conduire à une disparition totale du signal. Le canal radio se compose par conséquent de plusieurs

trajets M (jusqu’à 12 dans les modèles)se caractérisant par des parcours delongueurs très différentes. D’où des différences de temps de propagation significatives par rapport à la duréedes symboles Ts des transmissions numériques (τ ≥ Ts, τ = différence de temps de propagation entre deux signaux élémentaires).

L’un des effets de la réception par trajetsmultiples, qui apparaît même dans le casd’un récepteur immobile, est le fadingà bande étroite sélectif en fréquence,conduisant à des évanouissements

profonds (« notches ») dans la bandepassante du canal de transmission. Leurespacement est de 1/τ (fig. 2).

Un autre effet de la réception par trajetsmultiples est l’étalement dans le tempsdu signal reçu, constitué de plusieurs signaux élémentaires arrivant avec plusou moins de retard : c’est la dispersiontemporelle (« delay spread »). Pour desdifférences de temps de propagationsupérieures à la durée du symbole Ts, ilpeut alors arriver que la réception decomposantes du signal faisant partied’un symbole soit brouillée par les composantes de symboles antérieurs,d’où le terme d’interférences inter-symboles. Dans le système GSM, onconsidère que les différences de tempsde propagation peuvent atteindre quatrefois la durée des symboles (fig. 3).

Article

Générateur de signaux SMIQ + SMIQ-B14

Simulateur de fading et générateurde signaux dans un même appareilLa transmission d’un signal entre émetteur et récepteur, en particulier mobile, estbeaucoup affectée par les propriétés du canal radio. Lors du développement et del’agrément de récepteurs, on fait donc appel à des signaux de test traduisant lesconditions réelles de réception rencontrées en service mobile, c’est-à-dire simulantle « fading » ou l’évanouissement. La génération de signaux de test conformes à laréalité exigeait jusqu’ici trois appareils : un générateur de signaux, un oscillateurlocal et un simulateur d’évanouissement. Avec le générateur de signaux SMIQ etson option simulateur de fading, un seul appareil est aujourd’hui suffisant.

Fig. 2 Simulation de réception par trajets multi-ples : un modèle à deux trajets retardés de 5 µsl’un par rapport à l’autre est réglé sur le SMIQ. Ilen résulte des décrochements en fonction de lafréquence, espacés de 200 kHz.

Fig. 1 Le générateur de signaux SMIQ à optionsimulateur de fading SMIQ-B14 délivre des signaux conformes à la réalité pour le test de récepteurs de radiocommunication et radio-diffusion de pratiquement tous les systèmes actuels et futurs. Photo 42 890


Dispersion locale (« local scattering ») :les multiples dispersions au voisinageimmédiat du récepteur engendrent unemultitude d’ondes élémentaires. Pourchaque trajet de propagation, le signalparvenant au récepteur se composedonc de toute une série de signaux dontles différences de temps de propagationsont faibles par rapport à la durée dusymbole (τ << Ts), mais significativespar rapport à la période de la porteuse.Lorsque le récepteur se déplace, les variations aléatoires de l’amplitude etde la phase des différents échos se traduisent alors par un fading sélectifdans le temps. Cet effet, également appelé évanouissement de courte durée(« fast fading »), entraîne des fluctuationsaléatoires du signal, avec des décro-chements espacés d’environ une lon-gueur d’onde dans l’espace et – suivantla vitesse du récepteur – de quelquesmillisecondes dans le temps (fig. 4).

Décalage Doppler (« Doppler shift ») :le déplacement du récepteur fait appa-raître des décalages de la fréquence reçue. Comme les échos provenant des

diverses directions arrivent avec desdécalages Doppler différents, le signalreçu est étalé en fréquence, ce que l’on désigne aussi par dispersion de fré-quence (« Doppler spread »). Le spectreDoppler est réparti dans les limites de ± fDmax autour de la fréquenced’émission.

Fluctuations lentes du signal (« longterm fading » ou « slow fading ») : cefacteur englobe les variations lentes de l’intensité du champ, provoquées,par exemple, par les ombres en terrainvallonné. Dans cet évanouissement lent,les variations d’atténuation s’étendentsur des distances correspondant à unmultiple de la longueur d’onde.

Simulateur de fadingLes systèmes de radiocommunicationsavec les mobiles sont conçus de manièreà ne pas être trop brouillés par les imperfections du canal radio. Parmi les techniques développées contre lesconséquences de la réception par trajets multiples, figurent le codage de protection contre les erreurs (FEC),les algorithmes de compensation destemps de propagation (« equalizing »),l’entrelacement du contenu des mes-sages (« interleaving ») et les circuitsd’adaptation de fréquence. Pour testerces techniques de manière reproductible,on utilise des simulateurs de fading reproduisant fidèlement les conditionsréelles rencontrées sur le canal radio[2]. Les scénarios à reproduire et modèles mathématiques et statistiquesadoptés pour simuler l’évanouissementsporadique sont définis dans les

spécifications de mesure des normes de radiocommunications.

Les simulateurs de fading étaient jusqu’icide coûteux appareils autonomes. Avecle SMIQ et l’option SMIQ-B14, Rohde& Schwarz propose pour la premièrefois un générateur de signaux intégrantdans le même appareil un simulateurde fading à part entière, c’est-à-dire capable de simuler intégralement lesévanouissements prescrits dans les spé-cifications de test de diverses normes deradiocommunications, telles que GSM,IS 54/IS 136 et IS 95. Les propriétés du simulateur de fading du SMIQ luipermettent de simuler les canaux radiodes systèmes de communications actuelset futurs, qu’il s’agisse de radiocommu-nications avec les mobiles, de radio-diffusion, de téléphonie à bord desavions ou de systèmes WLL ou WLAN.

L’option fading du SMIQ est proposéeen deux configurations : pour la simula-tion de 6 trajets en cas d’utilisationd’une seule option ou pour 12 trajetsavec une seconde option. A chacun destrajets peut être affecté indépendam-ment l’un des types de fading suivants :Rayleigh, ricien ou pur Doppler.

Le fading pur Doppler simule un trajetcorrespondant à une liaison directe entre émetteur et récepteur mobile. Lesignal comprend une seule composantedécalée de la fréquence Doppler.

Le fading de Rayleigh simule un champradio du type de celui engendré pardispersion locale, c’est-à-dire avec

Article

Fig. 5 Niveau de sortie du SMIQ (à gauche) ainsi que spectre (à droite) dans le cas d’une loi de Ray-leigh. Le signal représenté correspond à un trajet activé avec une fréquence Doppler fDmax = 250 Hz.

Fig. 4 Fluctuation typique du niveau reçu parfading sélectif dans le temps.

Fig. 3 En réception par trajets multiples, les différences de temps de propagation supérieuresà la durée des symboles conduisent à des inter-férences intersymboles.

1 2

1 2

1

Symboles émis

Symboles reçus

t


incidence de nombreuses ondes élé-mentaires d’amplitude variable équiré-parties. L’amplitude de réception variedonc dans le temps. Les variations aléatoires du signal reçu apparaissanten conditions réelles sont fidèlement reproduites en faisant suivre une loi de Rayleigh à la densité de probabilitédu module de l’amplitude reçue (c’est-à-dire à l’amplitude délivrée par le géné-rateur de signaux). Dans le cas d’un signal radio non modulé, on obtient lespectre Doppler classique, typique dufading de Rayleigh (fig. 5).

La fading ricien simule un champ radiodans lequel, parallèlement à de multi-ples ondes élémentaires dispersées, lerécepteur reçoit une onde directe deforte intensité. La densité de probabilitéde l’amplitude reçue est décrite par uneloi de Rice. Le spectre d’évanouisse-ment d’un signal non modulé est la superposition du spectre Doppler classique et d’une raie discrète.

Outre les types de fading précités, il estpar ailleurs possible d’imposer pourchacun des trajets l’atténuation, le re-tard, la fréquence Doppler ou la vitesse,la corrélation de deux trajets pour évanouissement sur deux canaux et les paramètres caractérisant l’évanouisse-ment lent. Ce dernier, également dési-gné par « log normal fading », agitpar multiplication sur l’atténuation depropagation. Les variations du signalsont ainsi modélisées par une variationtemporelle lente à loi log-normale de la valeur moyenne de l’intensité duchamp. La conjonction du « log normalfading » et du « Rayleigh fading » donne le fading de Suzuki.

Avec le SMIQ doté de l’option fading,l’utilisateur a, d’une part, pratiquementtoute liberté de régler les conditionsd’évanouissement et peut, d’autre part,accéder par quelques touches à desmodèles de canaux préprogrammés,tels que GSM zone rurale, zone urbainetypique ou terrain vallonné.

Intégration de l’option fadingLe simulateur de fading SMIQ-B14 estinséré en bande de base I/Q dans legénérateur SMIQ (fig. 6). Ses signauxd’entrée et de sortie sont les signauxI/Q analogiques. La simulation de fading est applicable en cas de modu-lation numérique interne (les signauxI/Q sont générés dans le codeur demodulation à partir de ses signaux dedonnées d’entrée) et également avec signaux I/Q injectés de l’extérieur. Unou deux modules peuvent être utilisés,suivant les besoins, pour simuler unévanouissement sur 6 ou 12 trajets.

La simulation du fading sur 2 canaux,utilisée, par exemple, pour étudier lespropriétés de diversité de fréquence,est possible à l’aide de deux généra-

teurs SMIQ. L’un des deux générateursest alors équipé de deux options de simulation de fading, le second n’exi-geant aucune option. Six trajets peu-vent être simulés par canal.

La supériorité de la combinaison géné-rateur de signaux plus simulateur de fading par rapport aux solutions anté-rieures est évidente. Le générateur de signaux SMIQ à simulateur de fadingintégré délivre des signaux à évanouis-sement réglable et à modulation quel-conque dans une gamme de fréquencecontinue de 300 kHz à 3,3 GHz. Jusqu’ici, il fallait en général trois appa-reils : un générateur RF, un simulateurde fading et un générateur servantd’oscillateur local pour la transpositionen fréquence. Indépendamment del’économie et du gain de place qu’ap-porte la solution à un seul appareilSMIQ, celle-ci présente aussi des arguments techniques : large gammede niveau (–137 à –5 dBm), grandeprécision du niveau et pureté spectraleen termes de non-harmoniques, uneseule interface utilisateur et une seule interface de bus CEI pour l’ensemblegénérateur de signaux plus simulateurde fading.

Franz Lüttich

BIBLIOGRAPHIE

[1] Klier, J. : Générateur de signaux SMIQ – Modulations numériques de haute qualité jusqu’à 3,3 GHz. Actualités de Rohde &Schwarz (1997), N° 154, p. 4–6.

[2] Zumkeller, M. ; Saalfrank, W. : Fadingkanal-Simulator FADICS. Rundfunktechnische Mit-teilungen 35 (1991), N° 4, p. 153–158

Article

Résumé des caractéristiquesSimulateur de fading SMIQ-B14Basse passante RF (3 dB) 14 MHz

Canaux 1 ou 2 (avec second SMIQ)

Trajets par canal 12 (1 canal), 6 (2 canaux)

Atténuation par trajet 0 ... 50 dB, résolution de 0,1 dB

Retard par trajet 0 ... 1600 µs, résolution de 50 ns

Décalage Doppler 0 ... 1600 Hz

Profils de fading Rayleigh, ricien, pur Doppler, log normal

Modèles de canaux préprogrammés GSM (GSM 05.05/GSM 11.10), IS 54, IS 136 (IS 55/IS 56), IS 95 (IS 97/IS 98)


Fig. 6 Disposition du simulateur de fading dans la branche I/Q du générateur de signaux SMIQ,équipé d’une option pour 6 trajets et de deux options pour 12 trajets.

Optionsimulateurde fadingSMIQ-B14

Codeurde

modulation

Signaldedon-nées

∑

cos (ωt)

sin (ωt)

Modulateur I/Q Convertisseur RF

0,3…3300 MHz

Niveaude sortie

RF

Iexternes

simpleou double

Q


Outre les émetteurs terrestres, un systèmeDAB complet comprend, par exemple,des codeurs MUSICAM, des multi-plexeurs et des modulateurs COFDMainsi que des dispositifs de mesure spé-ciaux pour la planification du réseau et la surveillance de son exploitation.Rohde & Schwarz propose tous ceséquipements dans sa gamme (fig. 1).

Composants de mise en formedu signal

Le codec audio MUSICAM MUSIC [1]sert au codage de source des donnéesaudio ainsi qu’à la compression des don-nées en fonction du débit réglé, confor-mément à la norme ISO MPEG11172-3,couche II. La compression des données

est basée sur la mise à profit d’effetspsycho-acoustiques de l’oreille humaine.Des données relatives au programme (« Program Associated Data » ou PAD)peuvent en outre être ajoutées. Le signalde sortie (PAD compris) est acheminéau multiplexeur DAB (fig. 2).

Le multiplexeur DAB DM001 regroupetoutes les données à codage de sourcequi lui parviennent (données audio et autres) en un multiplex DAB appelé « Ensemble Transport Interface » (ETI).Ce signal ETI est divisé en deux couches– ETI(NI) Network Independent etETI(NA) Network Adapted – et trans-mis par différents supports (satellites,faisceaux hertziens ou lignes de télé-communications) au site des émetteurs,où il sert à la commande des modula-teurs COFDM (« Coded OrthogonalFrequency Division Multiplex »). Laconfiguration du multiplexeur s’opèrede façon conviviale sur PC, par logicielbasé sur l’interface de Windows.

Le signal de sortie ETI(NA) du multi-plexeur DAB contient une protectionsupplémentaire (code Reed Solomon)et permet en outre de compenser auto-matiquement le temps de propagation.La conversion du signal ETI(NA) enETI(NI) – signal d’entrée des modula-teurs COFDM – ainsi que la compen-sation dynamique du temps de propa-gation jusqu’à 1 s sont assurées au sitede l’émetteur considéré par l’adapta-teur de réseau DAB DY001.

A partir du signal ETI qui lui parvient, lemodulateur COFDM MCM01 [2] génèreselon la technique COFDM (ETS 300 401)le signal DAB analogique. Celui secompose, suivant le mode de trans-mission choisi, d’une multitude de por-teuses (1536, par exemple, pour labande VHF III ou 384 pour la bande L),modulées chacune en 4PSK. La largeurde bande de ce signal analogique multiporteuse est de 1,5 MHz en sortiedu modulateur. Une compensation statique du temps de propagation jusqu’à 0,5 s peut être directement ré-glée sur le modulateur pour l’entréeconsidérée.

Article

Composants pour DAB

Radiodiffusion sonore numérique –une gamme complète d’équipementsRohde & Schwarz participe depuis 1992 au projet Eureka 147, dans le cadre duquel a été développée, testée et spécifiée la « Digital Audio Broadcasting » (DAB), et fait par ailleurs partie de divers groupes de travail de la plate-formeDAB allemande. C’est cet engagement qui a présidé au développement de produits DAB chez Rohde & Schwarz, qui est aujourd’hui le seul fournisseur aumonde à proposer tous les composants nécessaires à un système complet.

Fig. 1 Rohde & Schwarz a dans sa gamme tous les composants nécessaires à la radiodiffusion sonorenumérique (DAB). Photo 42 897


Emetteurs DAB

Dans les émetteurs terrestres NA5...(bande III) et NL5... (bande L), le signalDAB analogique du modulateurCOFDM est corrigé et transposé à la fréquence d’émission dans l’émet-teur pilote [3]. Plusieurs gammes depuissance sont disponibles pour les différentes bandes de fréquences :émetteurs de 250 W à 1 kW pour la bande VHF (174 à 230 MHz) et de 100 à 400 W pour la bande L(1452 à 1492 MHz).

Les amplificateurs de puissance à haute linéarité sont entièrement transis-torisés et refroidis par air. Les émetteurspeuvent également être exploités en réseau isofréquence, c’est-à-dire danslequel ils émettent tous sur la même fréquence et sont synchronisés dans letemps.

Suivant la réjection de l’intermodulationexigée à l’émission du signal DAB, lesémetteurs peuvent être dotés en sortied’un passe-bande de puissance RF. Cefiltre peut se monter soit dans la baie de l’émetteur (bande L), soit dans unebaie séparée. Différents filtres sont disponibles pour les différentes bandesde fréquences.

La gamme Rohde & Schwarz comprendégalement des composants additionnelstels que récepteur GPS destiné à la syn-

chronisation des émetteurs et antennesd’émission DAB pour bande III et bande L.

Mesures en DAB

Le paramètre le plus important pour laplanification d’un réseau DAB – l’inten-sité du champ – peut être déterminé àl’aide du récepteur de mesure ESVB[4]. Sa bande passante adaptée au canal DAB lui permet en effet de me-surer l’ensemble du spectre COFDM.Des systèmes de monitorage sont parailleurs disponibles pour la surveillanceen cours d’émission [5].

Rohde & Schwarz a apporté pour lapremière fois son savoir-faire en matièrede systèmes de DAB dans le projet pilote bavarois, en réalisant en moinsde huit mois un projet clé en main de12 sites d’émission. Ce plus grand

réseau isofréquence du monde est enservice depuis l’automne 1995.

Peter H. Frank

BIBLIOGRAPHIE

[1] Stark, H. ; Krawinkel, C. : Codec audio MUSICAM MUSIC – Compression de don-nées audio sans perte de qualité. Actualités de Rohde & Schwarz (1994), N° 144, p. 20–23.

[2] Heinemann, C. : Modulateur COFDMMCM01 – Codage de canal et modulationpour radiodiffusion sonore numérique. Actualités de Rohde & Schwarz (1995), N° 148, p. 26–28.

[3] Stehen, R. ; Steffens, J. : Emetteurs DAB tran-sistorisés de 100/200 W NL5010/5020 –Diffusion terrestre de la radio numérique enbande L. Actualités de Rohde & Schwarz(1996), N° 152, p. 24–26.

[4] Weber, D. : Nouvelles variantes de récep-teurs de mesure pour les techniques de trans-mission d’aujourd’hui et de demain. Actua-lités de Rohde & Schwarz (1995), N° 148,p. 37– 38.

[5] Lehmann, M. ; Christiansen, C. : Surveillancede l’exploitation en DAB. Dans ce numéro, p. 24–25.

Article

Composants pour systèmes de DABEmetteurs

Bande III NA5025 (250 W), NA5050 (500 W), NA5100 (1 kW)

Bande L NL5010 (100 W), NL5020 (200 W),NL5040 (400 W)

Codage de source Codec audio MUSICAM MUSIC

Multiplexage Multiplexeur DAB DM001

Conversion du signal Adaptateur de réseau DAB DY001

Modulation Modulateur COFDM MCM01

Mesures Récepteur de mesure ESVB, systèmes de monitorage


Fig. 2 Cheminement des signaux et équipements en radiodiffusion sonore numérique (en jaune, les options).

MUSIC DM001

Donnéesaudio Audio Convertisseur

ETI (NI)/ETI (NA)

DY001 NA5… ouNL5…

ETI(NI) ETI(NA) ETI(NI)MCM01

CodeurMUSICAM

MultiplexeurDAB

Adaptateur réseauDAB

ModulateurCOFDM

EmetteurDAB Bande

III ou L

RécepteurGPS

Transmissionpar lignetélécom

RécepteurGPS

PAD

Données non audio

Configuration

ETI (NI)Transmission par satellite ou

faisceau hertzien

La radiotélégraphie (morse) en ondesdécamétriques a une longue traditionde fiabilité et conserve toujours sa placeà côté des techniques de transmissionmodernes. Ce succès s’explique essen-tiellement par deux facteurs :1) Le signal radiotélégraphique, avecsa robuste modulation d’amplitude, estrelativement peu dégradé, par rapportà d’autres techniques de transmission,par les multiples brouillages affectant laliaison HF.

2) Emetteur et récepteur agissant auxdeux extrémités de la liaison radio sontnon pas des automates, mais des opé-rateurs ayant reçu une formation spéciale et capables de compenser engrande partie, par leur expérience etleur routine, aussi bien les brouillagesde la liaison que les imperfections de lamanipulation par leur correspondant.

La radiotélégraphie met à profit la ca-pacité de l’opérateur humain à s’adap-

ter en fonction du contexte aux erreursde transmission les plus diverses et àagir ainsi dans le sens d’une communi-cation tolérant les erreurs. Compte tenude son utilisation toujours aussi large,la radiotélégraphie constitue égalementun objectif important de la détectiondes émissions radio, ce qui exige toute-fois beaucoup de personnel. C’est pré-cisément dans une optique d’économiede personnel, notamment au niveaudes missions de routine, et pour l’exten-sion des canaux surveillés, y comprisen dehors des heures de travail habi-tuelles, qu’a été conçu le décodeur deradiotélégraphie GM094. Réalisé sousforme de module logiciel tournant surune carte DSP à intégrer dans un PC, il peut être raccordé à pratiquementn’importe quel récepteur HF (fig. 1).

Le GM094 donne d’excellents résultatsde décodage même en conditionsd’utilisation réelles, c’est-à-dire• quand la manipulation n’est pas

idéale (rapport cyclique variable),par exemple en manipulation semi-automatique ou manuelle,

• quand émetteur et récepteur ne sontpas parfaits en termes de stabilité de fréquence, conversion AM-FM,transitions de niveau, etc.,

• quand, en l’absence de signal radiotélégraphique, le canal detransmission est brouillé par super-position de toute une série de signaux de communication,

• ou quand des brouillages considé-rables se superposent au signal radiotélégraphique détecté.

Le décodeur GM094 est conçu de manière à faire preuve de tolérance vis-à-vis de la manipulation. Les variationsdu rapport point-trait d’une lettre à l’autre ou les fluctuations de la vitessede transmission sont acceptées. Les va-riations de niveau et de fréquence sontcompensées par des circuits de récep-tion FI à filtres adaptés. Le progrès dé-

Article

Fig. 1 Une puissante équipe : le récepteur VLF-HF numérique EK895 et le décodeur de radiotélégraphie GM094. Photo 42 876/1

Décodeur de radiotélégraphie GM094

Nouvelles références dans le décodage de la radiotélégraphieLe décodeur de radiotélégraphie GM094 sert à la détection d’émissions en morsedans les conditions particulières de leur propagation en ondes décamétriques etde leur manipulation manuelle. Il décharge le personnel des tâches de routine.Ses atouts déterminants sont de pouvoir travailler 24 heures sur 24 sans se fatiguer et d’opérer une classification discriminant le signal radiotélégraphiquepar rapport à d’autres signaux.

GM091/094 Dongle

HF Receiver

HF Antenna

ZF-Filtermatchedtracking



ZF-Filtermatched


ZF-Filter De-modulator

De-modulator

De-modulator

De-modulator

De-modulator

De-modulator

Decisionlogic

A/DConverter


cisif du GM094 est toutefois de mettreen œuvre durant la détection un proces-sus continu de classification, permettantde classer le signal radiotélégraphiqueen fonction de sa nature et de le discri-miner par rapport à d’autres signaux.Les nouvelles possibilités offertes par le traitement numérique du signal sont pleinement mises à profit dans leGM094 par l’emploi de processeursmodernes. Le décodeur présente ainsides propriétés jusqu’ici inconnues etformant une combinaison unique enson genre :• recherche automatique du signal,

avec plage de capture réglable,• indication précise du décalage de

fréquence du signal par rapport à la fréquence centrale du récepteur,

• possibilité de réglage de la duréede maintien du signal,

• décodage de signaux générés parmanipulation manuelle ou auto-matique,

• décodage de signaux de courte durée,

• décodage de trafic duplex.

Le GM094 intègre en outre des fonc-tionnalités complémentaires qui se sontavérées très utiles dans de nombreusesexpérimentations pratiques par diffé-rents utilisateurs, en particulier :• enregistrement de l’heure de récep-

tion,• édition et sélection du code Morse,• édition et sélection des abréviations

de trafic,• structuration du texte en morse,• marquage des séquences et carac-

tères d’appel,• enregistrement automatique du texte

en morse,• éditeur de texte rapide et convivial.

Ces caractéristiques permettent d’adap-ter parfaitement le décodeur à différentstypes de trafic et d’éditer aisément letexte décodé.

Le décodeur de radiotélégraphie GM094peut s’utiliser en version simplex ouduplex. La version duplex se composede deux versions simplex. Elle nécessitedeux cartes DSP GM091 et deux fois le logiciel GM094 (fig. 2). Six canauxsimplex ou trois canaux duplex peuventêtre intégrés dans un PC. Une interfacede réseau local (LAN) permet égalementde relier plusieurs PC, y compris dotésde plusieurs canaux, à un ordinateurcentral de surveillance et de commandeà logiciel UNIX.

Pour ne pas dégrader les signaux d’entrée, le décodeur se raccorde à lafréquence intermédiaire du récepteurHF (2 à 18 kHz et 22 à 38 kHz) – ce qui permet également de l’utiliser directement avec des magnétophones.Un pilotage en fréquence est égalementlivrable pour les récepteurs usuels. Laplage de capture est réglable entre ±5 et ±500 Hz. Elle est définie commeétant la plage de fréquence dans la-quelle le décodeur recherche pério-diquement, toutes les 0,8 s, le signal

de plus forte intensité. Si ce signal estclassé comme signal radiotélégraphique,il est alors décodé. Le temps de maintienest réglable de 0 à 60 s ou sur l’infini.Lorsque le décodeur a détecté un signalradiotélégraphique, il reste alors durantles pauses du signal, pendant la duréede maintien sélectionnée, sur la fré-quence initialement détectée. Pour untemps de maintien de 0 s, le GM094recherche à nouveau au bout de 0,8 smaximum le signal de plus forte inten-sité dans la plage de capture. Pour untemps de maintien infini, le décodeurreste en revanche sur le signal radio-télégraphique qu’il a détecté.

Commande et mode de fonctionne-ment du décodeur sont extrêmementsimples pour l’utilisateur. Le code Morseà utiliser et les abréviations de traficpeuvent être définis en toute liberté àl’aide d’un éditeur fourni. Le spectre reçu peut être visualisé pour contrôler leréglage du récepteur et la qualité dessignaux. Le taux d’erreurs maximal esttypiquement inférieur à 0,5 % des caractères transmis pour un rapport signal/bruit de 6 dB, une bande pas-sante du récepteur de 600 Hz et une vitesse de transmission de 20 Bd. La vitesse maximale est d’environ 60 Bd,soit environ 150 lettres par minute. Pourdes variations de fréquence inférieuresà 10 Hz/s, le signal fait l’objet d’unepoursuite dans la plage de capture réglée. Les vitesses de transmission peuvent varier du simple ou triple d’une lettre à l’autre. Le rapport point-trait, lui, peut varier de 1:2 à1:5 d’une lettre à l’autre. Le niveau du signal peut fluctuer de plus de 20 dB au sein d’une lettre.

Article

GM091/094 Dongle

Récepteur HFp.ex. EK895

Antenne HF

Fig. 2Configuration pourfonctionnement en simplex (en vert)et en duplex (en vert + bleu).

Fig. 3Visualisation

d’un texte décodé en simplex durant

la détection.


A l’arrêt du décodeur, le texte décodéest enregistré sur disque sous forme defichier de texte. Tous les fichiers enregis-trés peuvent être édités, imprimés ou effacés à l’aide d’un éditeur spécial.Les caractères non décodables sont enregistrés sous forme de combinaisonpoints-traits. Le texte décodé brut appa-raît sur une ligne à défilement (fig. 3).Le texte structuré est affiché sur 18 lignessur le moniteur, avec, pour chaque ligne,indication de l’heure et du décalage du signal par rapport à la fréquencecentrale FI. La structuration peut être activée ou désactivée. Les séquencesd’appel détectées sont repérées à chaque ligne par l’identificateur ADDR.Les caractères d’appel isolés sont repé-rés à chaque ligne par l’identificateurR. (Ces caractères doivent avoir étéprécédemment détectés dans des sé-quences d’appel.) Le décodage et l’enregistrement d’un trafic duplex

s’opèrent dans un format spécial. Lestextes décodés sont aussi présentéssous forme de lignes, mais alternative-ment en majuscules ou en minuscules.Un symbole placé devant chaque lignede texte indique en outre l’émetteur.

Une station moderne de radiodétectionHF est typiquement équipée du dé-codeur de radiotélégraphie GM094,du récepteur VLF-HF EK895/896 [1] et

de l’afficheur panoramique numériqueEP090 [2].

Dr Klaus Rieskamp

BIBLIOGRAPHIE

[1] Rohde & Schwarz : Digital VLF-HF ReceiversEK895/EK896 (fiche technique PD757.1225.22).

[2] Rieskamp, K. : Analyse de signaux radio àl’afficheur panoramique numérique EP090.Actualités de Rohde & Schwarz (1997), N° 153, p. 32.

Article

Résumé des caractéristiquesDécodeur de radiotélégraphie GM094Carte processeur de signal GM091 format AT (long)

Convertisseur A/N 16 bitsBande passante d’entrée analogique 80 kHz

Signal d’entrée du décodeur FI du récepteur (2 ... 18 kHz, 22 ... 38 kHz)

Configuration nécessaire du PC MS-DOS version 5.0 ou supérieure, processeur80486 ou supérieur, disque dur ≥ 30 Mo, 1 interface série pour simplex, 2 pour duplex


Mesure rapide des paramètres de dispersionsur octopôlesAide-mesure

Les deux ports de mesure 1 et 2 de l’analyseur deréseau ZVR permettent de raccorder des quadri-pôles quelconques. Si le dispositif à mesurer com-porte toutefois plus de quatre pôles (tels que filtresduplex et diplexeurs d’antennes à six pôles ou coupleurs directionnels et boîtes d’antennes à huitpôles), il faut modifier les connexions à la mainpour pourvoir mesurer tous les paramètres de dispersion. Les nouveaux adaptateurs d’hexapôleet d’octopôle, disponibles comme accessoires (ZVR-B8 et ZVR-B14), permettent d’éviter cette longue procédure. La commutation entre les diffé-rents ports est alors assurée par commutateur élec-tronique rapide.

Dans l’adaptateur d’hexapôle, le port 1 est dotéd’un commutateur électronique assurant l’exten-sion à deux ports, le port 2, lui, faisant l’objetd’une liaison directe, sans commutation. L’adapta-teur d’octopôle contient deux commutateurs électroniques et est disponible en deux versions :l’une (.02) comporte un commutateur d’extensionsur chacun des ports 1 et 2. Cette version peut s’utiliser pour les mesures sur octopôles, tels quecoupleurs directionnels. Les réflexions sur les quatre ports ainsi que la quasi-totalité des trans-missions peuvent ainsi être mesurées sans aucunemodification des connexions. Il convient toutefoisde noter qu’en raison de la structure de l’adapta-teur, la transmission entre les ports 1 et 3 ou 2 et 4 ne peut être mesurée. Si cette mesure est néces-saire, par exemple pour le contrôle de boîtes d’antennes, imposant de mesurer la transmissiond’une entrée vers trois sorties, il est recommandéd’utiliser la version .03. Celle-ci contient une structure interne différente et est spécialementconçue pour ce genre d’octopôle.

Dans tous les cas, les ports non connectés sont fermés sur résistance interne en couche mince de50 Ω afin de réduire les réflexions. La commandedes adaptateurs s’opère par prise optionnelle disposée à l’arrière de l’analyseur et actionnant

les commutateurs électroniques en fonction de lavoie sélectionnée sur l’analyseur. Un étalonnagepeut alors être effectué pour chacune des voies indépendantes afin d’obtenir une grande précisionde mesure. La commutation entre les voies est suffisamment rapide pour conserver pleinement la précision de mesure et de visualisation bienconnue des analyseurs de la famille ZVR.

Dr Olaf Ostwald

Informations détaillées : Service lecteurs 155/06

Adaptateur d’octopôle

Dispositif mesuré (octopôle)

Port 1 Port 2

1 23 4

ZVR

1 43 2Adaptateur d’octopôle (version .02)

1 3 2Adaptateur d’hexapôle

1 43 2Adaptateur d’octopôle (version .03)


Les radiogoniomètres de recherche numériques DDF0xS et les radiogonio-mètres de surveillance numériquesDDF0xM [1] permettent d’utiliser demanière particulièrement efficace lesparticularités de la propagation des ondes décamétriques pour localiserdes émetteurs avec un seul goniomètre(fig. 1). Les appareils DDF0xx sont dotés en série des algorithmes de déter-mination de la valeur de relèvement selon la méthode de Watson-Watt et selon le principe de l’interféromètre cor-rélateur. La méthode adoptée dépend del’application considérée et notammentdu système d’antennes utilisé. La méthodeWatson-Watt nécessite des antennes

Adcock ou cadres en croix, le gonio-mètre ne fournissant dans cette configu-ration que des valeurs d’azimut (anglesdans le plan horizontal). La méthode del’interféromètre corrélateur, en revanche,donne en plus de l’azimut l’élévation(angle d’incidence vertical). Celle-ci estindiquée et transmise à l’interface dedonnées lorsque le goniomètre fonc-tionne dans la gamme des ondes déca-métriques.

Un relèvement ne donne par nature même que la direction d’incidence desondes, c’est-à-dire que la source des signaux peut se trouver quelque part lelong d’une ligne à portée du gonio-mètre. Le localisation de l’émetteur estpossible de deux manières en ondesdécamétriques : la méthode classiqueet la plus précise est le relèvement par

intersection (triangulation), dans lequeldeux goniomètres ou plus sont raccor-dés par liaisons de données à un centrede localisation, où un ordinateur calculealors à partir des relèvements qui luisont transmis le site de l’émission, qu’ilvisualise en général sur une carte élec-tronique. L’autre méthode est basée surla physique de la propagation ionos-phérique des ondes : en ondes déca-métriques, la propagation à grandedistance (> 100 km) s’opère sous la forme d’ondes d’espace. Le cheminementdu signal de l’émetteur au récepteur(goniomètre) passe par une ou plusieursréflexions sur l’ionosphère, l’angle d’in-cidence vertical au site de réceptionétant égal à l’angle de rayonnementvertical au site d’émission. Dans la jour-née, la couche réfléchissante de l’ionos-phère se situe à une altitude d’environ

Application

« Single Station Location » par radiogoniomètres HF de la famille DDF01x

Fig. 1 Radiogoniomètre de surveillance numé-rique DDF01M à groupe d’antennes circulaire interférométrique ADD011. Photo 42 880/2


100 km (couche E) ; elle disparaît à latombée de la nuit, et la réflexion a alorslieu sur la couche F, à une altitude variant entre 250 et 400 km. Cette pro-priété de la propagation des ondespeut être mise à profit pour déterminerle lieu d’origine d’une émission à l’aidede goniomètres donnant l’azimut etl’élévation et en utilisant des estimationsde la hauteur virtuelle de la couche réfléchissante, calculées à partir desparamètres de l’ionosphère. La condi-tion est qu’il n’y ait qu’une seule ré-flexion sur l’ionosphère, ce qui en limitel’application à des cibles situées à unedistance maximale d’environ 1200 km.Cette méthode de localisation à l’aided’un seul radiogoniomètre HF est appe-lée « Single Station Location » (SSL). Elle s’utilise lorsqu’il est impossible d’interconnecter deux goniomètres HFou plus en vue d’une triangulation oulorsque l’orientation des stations en jeu par rapport à l’émetteur cible esttrop défavorable pour donner un point d’intersection fiable (goniomètres etémetteur alignés ou pratiquement sur lamême ligne). Le relèvement par inter-section donne toutefois dans la plupart

C’est sur la base du logiciel SSL destinéau radiogoniomètre Doppler HF PA010[2] que Rohde & Schwarz a développéle programme SSL pour les radio-goniomètres HF numériques DDF01S etDDF01M, en conservant les possibi-lités de commande éprouvées et en lescomplétant par de nouveaux éléments.Ainsi, il n’est plus impérativement né-cessaire de se procurer les caractéristi-ques de l’ionosphère ; celles-ci peuventêtre chargées depuis un modèle de l’ionosphère intégré dans le logicielSSL et associé à une base de données.

La localisation par SSL suppose une mesure précise de l’élévation, quels quesoient l’azimut et la fréquence de l’ondeincidente. L’antenne de relèvementADD011, destinée à la méthode de l’interféromètre corrélateur, remplit cettecondition de manière optimale, en dépitd’exigences parfois contradictoires :• large base pour assurer une grande

précision,• excellente isotropie pour détermi-

ner l’élévation indépendamment del’azimut,

• grande distance entre les élémentspour réduire les couplages,

• nombre minimal d’éléments poursimplifier l’infrastructure.

Avec seulement 9 éléments disposés surun cercle de 50 m de diamètre, l’antenneADD011 couvre toute la gamme desfréquences de 0,3 à 30 MHz. Les élé-ments, exécutés sous forme de cadresen croix, assurent une haute sensibilité

et une grande précision, même en cas d’incidence très raide des ondesd’espace, et minimisent l’influence desinhomogénéités du sol au voisinage du groupe d’antennes.

Pour l’utilisation semi-mobile ainsi quepour des ondes à incidence moins raide (jusqu’à des angles d’élévationd’environ 50°), on dispose de l’antenneHF ADD010. Elle se compose de 9 élé-ments monopôles actifs de 2 m de haut,se montant et se démontant très rapide-ment et n’exigeant que très peu de place au transport.

Une fois installé, le Single Station Locator (option) de Rohde & Schwarzfait partie intégrante de l’interfaceutilisateur du radiogoniomètre et estaccessible en mode fréquence fixe viala barre de menus. Sa bonne utilisationn’exige que quelques réglages pré-liminaires : position du goniomètre etcaractéristiques de l’ionosphère, tellesque fréquence critique (MUF) de la couche E, hauteur virtuelle de la coucheE, fréquence critique de la couche F2 et coefficient M3000. En l’absence decaractéristiques récentes de l’ionosphère(obtenues par exemple par sondeurs), leSingle Station Locator possède dans sabase de données des valeurs moyennesconformes au rapport CCIR 340 [3],qui, suivant d’autres connaissancespréliminaires, par exemple le nombrede tâches solaires, peuvent être adap-tées à la situation considérée. Uneadaptation des valeurs de la base de

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des cas pour un site bien choisi, des résultats plus précis que ceux de la méthode SSL ; les valeurs d’élévationnécessaires en SSL pour déterminer ladistance de la cible peuvent en effetbeaucoup varier en raison du caractèresouvent très instable de l’ionosphère, etl’on ne peut donc utiliser que des valeursmoyennées sur un histogramme.

Fig. 2 Détermination de la distance D d’unémetteur à partir du trajet de propagation du signal par l’ionosphère.

Emetteur GoniomètreD

Hvirt

Ionosphère

ε ε

Fig. 3Fenêtre SSL avec

représentations sousforme d’histogramme

et en cascade.


données à l’état momentané de l’ionos-phère et donc une amélioration de laprécision de localisation peuvent êtreégalement obtenues par relèvementd’émetteurs de position connue, en liaison avec la fonction d’étalonnage.L’important est que ces émetteurs connussoient le plus proches possible de la zone intéressante et que leur écart defréquence soit le plus faible possible.

Pour la mise en œuvre de la mesure, lafenêtre SSL de l’ordinateur de commandeaffiche sous forme d’histogramme et encascade l’azimut et l’élévation (fig. 3).Deux modes sont disponibles pourl’analyse :1) réglage manuel des valeurs de relèvement à l’aide de règles sur l’histogramme d’azimut et d’élévationet prise en compte de ces valeurs pourla localisation,

2) assignation automatique des valeursde relèvement sur déclenchement dubouton « Calculate » en mode « QuickShot ».

La précision de localisation dépend dela précision du système, de celle descaractéristiques de l’ionosphère et dela fidélité du modèle de l’ionosphère.Des considérations théoriques [4],confirmées par des mesures, montrentque l’imprécision sur la déterminationde la distance est typiquement supérieure d’un ordre de grandeur à celle de la mesure de l’azimut, que la précision de la mesure d’élévation et la connaissance de la hauteur virtuelle de la couche réfléchissante revêtent une importanceparticulière et que, lorsqu’on connaîtles conditions momentanées de propa-gation, il faut s’attendre à une erreur

comprise entre 5 et 15 % (rms) de la distance.

Franz Demmel ; Ulrich Unselt

BIBLIOGRAPHIE

[1] Demmel, F. ; Unselt, U. ; Schmengler, E. : Radiogoniomètre de surveillance numériqueDDF0xM – Surveillance moderne du spectredes HF aux UHF. Actualités de Rohde &Schwarz (1996), N° 150, p. 22–25.

[2] Georgi, S. : « Single Station Location » parradiogoniomètre Doppler HF PA010. Actua-lités de Rohde & Schwarz (1990), N° 129,p. 16 –19.

[3] CCIR : Atlas of ionospheric characteristics.Report 340.

[4] Höring, H. O. : Comparison of the fixing accuracy of single-station locators and trian-gulation systems assuming ideal shortwavepropagation in the inosphere. IEEE Procee-dings 137 (1990), N° 3, p. 173 –176.

Informations détaillées sur les DDF01x :Service lecteurs 155/07

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Les émetteurs/récepteurs HF XK2000 adoptent la normeALE pour l’établissement automatique des liaisonsL’établissement d’une liaison fiable en HFest en raison du caractère dynamiquedes conditions de propagation une mission délicate que, par le passé, seulsdes opérateurs expérimentés pouvaientexécuter rapidement et avec succès.

Aujourd’hui, cette mission est assurée etperfectionnée par des techniques auto-matiques. Outre les techniques proprié-taires, telles qu’ALIS (« Automatic LinkSet-up ») de Rohde & Schwarz [1 ; 2],spécialement optimisées (par réaction

adaptative) pour la transmission rapidede données sur liaisons HF critiques,

Fig. 1 Emetteur/récepteur HF moderne de lafamille XK2000 à processeur radio intégré.

Photo 41 251


des normes internationales commeFED-STD 1045 et MIL-STD 188-141 ontégalement été élaborées et sont de plusen plus utilisées.

C’est donc dans un souci d’interopéra-bilité que, parallèlement à sa techniqueALIS, Rohde & Schwarz intègre désor-mais ces techniques normalisées ALE (« Automatic Link Establishment ») danssa famille d’émetteurs/récepteurs HFXK2000 [3] intégrant le processeur deliaisons de données GS2200 (fig. 1).

La technique ALE ne spécifie que l’éta-blissement d’une liaison HF ; la commu-nication qui suit (phonie, données) n’estpas définie dans la norme et peut se dérouler suivant d’autres protocolesquelconques. Des messages courts peuvent toutefois être déjà intégrésdans le protocole d’établissement de la liaison. Outre les principes de ce pro-tocole, la norme ALE prévoit égalementplusieurs modes d’adressage pourfonctionnement en réseau ainsi que la protection de l’établissement de la liaison contre la reconnaissance et leleurrage par chiffrement du protocole.

de modulation et bande passante, ellespécifie la forme des signaux, les méthodes de codage et le protocoled’établissement automatique de la liaison. La norme 1045 est détailléedans les normes 1046 à 1052. Le signal utilisé pour l’établissement de laliaison est un signal FSK à 8 fréquencesdiscrètes de 750 à 2500 Hz. Cette forme de signal se prête à une transmis-sion en SSB/BLU (« Single Sideband »ou Bande Latérale Unique) par émet-teur/récepteur HF, avec une bandepassante de 3 kHz. Le débit est de 125fréquences par seconde. Un mot ALE secompose de 24 bits de données (3 bitsde préambule et 3 x 7 bits de données).Pour sécuriser sa transmission sur le canal HF, le mot ALE est complété par un code FEC de Golay à 24 bits (« Forward Error Correction »), puis en-trelacé et émis avec triple redondance.L’ensemble du mot ALE et de ses élé-ments de sécurisation se compose alorsde 49 fréquences et a une longueur de392 ms (fig. 2).

A chaque réseau ALE est alloué un certain nombre de fréquences sur

du nombre de canaux, la station scruta-trice puisse l’entendre. En cas d’échec,un nouvel appel est lancé sur le canalsuivant. Une station ALE peut stockerplusieurs listes de fréquences de ce type(groupes de scrutation).

Les mots ALE sont regroupés en trames(« ALE Frames »). Chaque trame est divisée en plusieurs sections, délimitéespar les préambules des mots ALE. L’établissement complet d’une liaisonfait appel à trois trames de ce type : lastation appelant émet d’abord une trame d’appel, à laquelle répond la station appelée. La réception de la trame de réponse par la station appelantest confirmée par cette dernière parémission d’une trame d’accusé de ré-ception à la station appelée. La liaisonest alors établie.

L’identification d’une station ALE s’opèrepar une adresse de 15 caractères maxi-mum, composée des majuscules A à Zet des chiffres 0 à 9. Outre cet adres-sage d’une station donnée (« IndividualCall », liaison point à point), il est éga-lement possible de s’adresser à toutesles stations ou à des groupes de stationsd’un réseau. L’appel « All Call »s’adresse à toutes les stations d’un réseau (diffusion générale) ; il n’est pas acquitté par les stations appelées (fig. 3). Le « Selective All Call » n’ap-pelle que les stations dont l’adresse coïncide au niveau du dernier caractère.Le « Group Call » permet de s’adresserà plusieurs stations d’un réseau avec un seul appel ; les stations appelées réagissent suivant un protocole de réponse bien défini. Le « Net Call »s’adresse à toutes les stations d’un réseau auxquelles a été attribuée une adresse réseau. Les stations appe-lées répondent à cet appel suivant un protocole bien défini. Parmi les autres adressages, on trouve encorel’appel d’urgence « Any Call », au-quel répondent toutes les stations qui l’entendent, ainsi que l’adressage parcaractères génériques ou « wildcards »,dans lequel il suffit que l’adresse coïncide au niveau de certains carac-tères.

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Caractéristiques techniquesde la norme ALE

La norme FED-STD 1045 décrit les fonc-tionnalités d’établissement automatiqued’une liaison par des émetteurs/récep-teurs HF. Outre les paramètres de basedes équipements radio, tels que type

lesquelles peuvent être établies les liaisons. Une station en réception scrutetoutes les fréquences allouées à une cadence de deux ou cinq canaux parseconde, dans l’attente d’un appel surl’une de ces fréquences. Une station désirant appeler émet un appel d’unedurée suffisante pour que, compte tenu

Mot ALE de 49 bitsentrelacé

Mot ALE de 24 bits avecFEC de Golay de 24 bits

Mot ALE de 24 bits3 bitsPréambule

7 bitsParamètre 1

7 bitsParamètre 2

7 bitsParamètre 3

12 bitsDonnées

12 bitsFEC de Golay

12 bitsDonnées

12 bitsFEC de Golay

0

Bit 0 Bit 48 = bourrage

Fig. 2Codage et

entrelacement du mot ALE.


La technique ALE offre la possibilité detenir compte de la qualité des liaisonspour pouvoir minimiser le temps néces-saire à leur établissement. L’ordre desfréquences d’appel est alors agencé enfonction de la qualité momentanée desliaisons. Cette qualité des liaisons avectoutes les stations du réseau est enregis-trée et gérée sur la base de renseigne-ments fournis par sondage, c’est-à-direpar émission d’appels à intervalles pro-grammables et détermination de leurqualité de réception (« Link QualityAnalysis » ou LQA).

Des messages courts peuvent déjà êtretransmis au cours même de l’établisse-ment d’une liaison. La fonction AMD (« Automatic Message Display »), parexemple, permet à la station appelantde transmettre durant la phase d’appelun message prédéfini de 90 caractèresmaximum et de l’afficher sur la stationappelée. Dans l’émetteur/récepteurXK2000, cette possibilité de la normeest notamment utilisée pour envoyer à une station réceptrice un numéro detéléphone lui permettant d’établir parAPP (« Automatic Phone Patch ») uneliaison avec un réseau téléphonique. Lafonction UUF («User Unique Function»),elle, permet de transmettre durant l’éta-blissement d’une liaison un code pro-priétaire de 14 bits, pouvant être utilisénotamment pour piloter le protocole detransmission de données qui suit (dansle processeur de liaisons de donnéesGS2200). Le mode DTM (« Data TextMessage»), enfin, permet de transmettrede courts messages de données sansmodem ni protocole additionnel.

Chiffrement de l’établissement des liaisons

La «Linking Protection» (FED-STD 1049)est une sous-fonction de la norme ALE.Elle sert à protéger des écoutes les informations contenues dans le proto-cole d’établissement des liaisons, tellesqu’adresses et relations au sein du ré-seau. Elle résiste également au leurrage(« spoofing ») par enregistrement et retransmission de l’émission. La protec-tion s’applique uniquement à l’établis-sement de la liaison. Pour protéger ensuite les transmissions de phonie et de données, il convient de faire appel à des moyens cryptographiquessupplémentaires à l’émission et à la réception.

L’implémentation de Rohde & Schwarzsupporte trois des cinq niveaux de protection définis dans la norme FED-STD 1049 (AL-0, AL-1 et AL-2). Leniveau AL-2 garantit la plus haute sécurité (intervalle de protection de 2 s),mais exige une synchronisation précisedu réseau ; le niveau AL-1 assure unesécurité un peu plus faible (intervalle de protection de 60 s), mais est moinsexigeant en termes de synchronisationdu réseau. L’intervalle de protection estl’intervalle de temps durant lequel lesparamètres d’entrée de l’algorithme de chiffrement restent constants.

Les mots ALE de 24 bits utilisés pourl’établissement d’une liaison sont chiffrésà l’aide de l’algorithme de Johnson [4].Les paramètres d’entrée de cet algo-rithme sont la clé définie par l’utilisa-

teur, la fréquence ainsi que la date etl’heure. La clé peut être un mot de 63 bits maximum, soit 263 possibilités.La référence au temps suppose une synchronisation du réseau. Diversesprocédures sont prévues pour la syn-chronisation initiale ainsi que pour lemaintien de la synchronisation. Unestation du réseau sert de base de tempset fournit par ces protocoles la référencede temps exacte à toutes les autres sta-tions. Cette référence peut égalementêtre entrée en manuel sur chaque sta-tion. Pour le maintien de la synchronisa-tion, le dépassement d’un certain seuild’imprécision déclenche une protocoled’acquisition de temps demandantl’heure exacte à la station de référence.Ce protocole est également protégétant que les dérives de temps peuventencore être tolérées par le mécanismede protection. Pour les stations n’ayantpas d’informations de date ni d’heureou dont la précision de ces informationsn’est pas suffisante, un protocole d’ac-quisition est également implémenté,mais uniquement sans protection en raison de l’inexistence d’informationsde temps. Cette option est surtout destinée aux stations venant rejoindreultérieurement le réseau.

Günter Wicker ; Erich Schippan

BIBLIOGRAPHIE

[1] Greiner, G. : ALIS : trafic fiable en ondescourtes. Actualités de Rohde & Schwarz(1986/87), N° 116, p. 47– 50.

[2] Greiner, G. : Transmission de données rapideet sûre en HF – L’aboutissement d’intensestravaux de recherche. Dans ce numéro, p. 41– 43.

[3] Helmke, B. ; Wachter, G. : Emetteur/récep-teur HF XK2100 – La HF numérique, moyende télécommunication d’avenir. Actualités deRohde & Schwarz (1994), N° 144, p. 4 – 7.

[4] Johnson, E. : A 24 bit Encryption Algorithmfor Linking Protection. Technical ReportASQB-OSI-S-TR-92-04, March 1992.


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Scanning Section

COMMANDTX-

DATASON

THISWASSAM

DATAE66

REPEATSAG

DATAMES

TO6?6

ALE Word392 ms

TO6?6

TO6?6

TO6?6

TO6?6

Preamble

Parameter

Leading Section Message Section Conclusion Section

Fig. 3 Exemple de trame pour un appel « All Call » par station SAMSON, avec utilisation de la fonc-tion « Automatic Message Display » et message « TX Message ».


Même numérisés, comprimés selon laspécification MPEG2 et transmis suivantla spécification DVB, les signaux TV nesont pas totalement exempts d’erreurs,et des mesures sont donc indispensables.Rohde & Schwarz est le seul fournisseurau monde à proposer une gamme com-plète d’appareils de mesure respectantexactement les normes MPEG2 et DVB.

La première grandeur à analyser dansla chaîne de transmission est le multi-plex MPEG2 numérisé et comprimé.Pour obtenir des résultats vérifiables àtout moment, il faut des séquences detest bien définies pour les multiplex élémentaires vidéo, audio et donnéesainsi que pour les tables associées. EnMPEG2, il faut donc générer et multi-plexer des séquences d’images ani-mées et du son qui les accompagne –extraits de concerts, par exemple – puisles comprimer en fonction des conven-tions (MUSICAM). Le canal de don-nées, lui, doit contenir du télétexte etd’autres données destinées à des appli-cations quelconques. Le multiplex doitenfin être complété par les tables de PSI (« Program Specific Information »)et SI (« Service Information »).

Les multiplex élémentaires vidéo, audioet données sont divisés en paquets de64 Ko maximum, les PES (« PacketizedElementary Streams »). Ces PES sont

dotés d’informations de synchronisa-tion et d’identification. Ils sont eux-mêmes divisés en paquets de 188 octets(« Transport Packets »), contenant leurspropres informations de synchronisa-tion et d’identification. Plusieurs pro-grammes conditionnés en paquets detransport et pouvant contenir des PESvidéo, plusieurs PES audio et des PESde données sont enfin regroupés en unmultiplex de transport modulable selonla norme DVB. Comme ces procéduresde mise en paquets, de synchronisationet d’identification sont difficiles àcontrôler, il faut pour les mesures uncertain nombre de multiplex de trans-port de référence : la solution proposéepar Rohde & Schwarz est le générateurMPEG2 DVG [1 ; 2], qui assure desconditions de mesure toujours repro-ductibles pour l’analyse des multiplexde transport MPEG2, du type de celleréalisée de manière optimale et en

temps réel par le décodeur de mesureMPEG2 DVMD (fig. 1).

Le multiplex de transport contenant plu-sieurs programmes doit pouvoir êtremesuré en conditions réelles (« on line »).Aucune erreur, aussi minime soit-elle,ne doit passer inaperçue. Le débit totaldu multiplex de transport, caractérisantle taux d’occupation du canal de trans-mission en DVB, est donc d’abord dé-terminé. La mesure des débits des diffé-rents programmes, puis celle des débitsdes éléments de chaque programme –PES vidéo, audio, données et autres –donnent alors des renseignements surle volume de données par programme,après que le nombre de programmescontenus dans le multiplex de trans-port ait été préalablement déterminé (fig. 2). Le volume de données par PES conditionne la qualité de l’image etdu son des programmes comprimés.L’analyse en continu des débits est doncun élément essentiel de la surveillancede la qualité des signaux.

Le processus de décodage MPEG2 misen œuvre dans le décodeur DVMD permet de suivre tous les autres pointsde l’analyse du protocole :• Le décodeur recherche d’abord le

début des paquets du multiplex detransport, identifié par l’octet de syn-chronisation. Les octets de synchro-nisation sont espacés de 188 octets.L’analyseur contrôle donc l’espace-ment et le contenu de ces octets.

• Une fois qu’il a trouvé l’octet, le dé-codeur enregistre et analyse les don-nées contenues dans les paquets du multiplex de transport. L’étapesuivante est la recherche des tablesdu multiplex de transport, dont laplus importante est la PAT (« Pro-gram Association Table »). Elle a toujours le numéro d’identification00hex (« Packet Identification », PID)et décrit tous les programmes con-tenus dans le multiplex de transport.Si le DVMD ne trouve pas de PID

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Analyse du multiplex MPEG2 comprimé en télévision numérique

Fig. 1Générateur MPEG2DVG et décodeur demesure MPEG2DVMD : les expertsde la génération etde l’analyse de multi-plex de transport deréférence MPEG2.Photo 42 498/2

Fig. 2 Analyse des débits du multiplex de trans-port MPEG2.


présentant la valeur 00hex, il le signale par un message d’erreur,mais recherche néanmoins des données décodables.

• La PAT est le répertoire des program-mes. Les différents programmes sontdécrits par des sous-répertoires, lesPMT (« Program Map Tables »). Lasélection d’une PMT, dont les PIDdoivent toutes se trouver dans la PAT,définit le programme à décoder. Lesfréquences de récurrence minimaleet maximale des tables sont définiesavec précision dans les spécifica-tions. Pour plus de sécurité, la PAT etles PMT sont transmises avec sommede contrôle (« Cyclic RedundancyCheck », CRC). Le DVMD surveilleen permanence les deux paramètres :récurrence et CRC.

• A l’issue du choix d’un programme,c’est-à-dire d’une PMT dans la PAT, ledécodeur vérifie si la PID de la PMTest bien présente dans la PAT ou,dans le cas contraire, si le multiplexde transport contient bien toutes lesPMT identifiées par la PAT.

• L’utilisateur choisit non seulement leprogramme, mais aussi son contenu.Les sous-répertoires PMT donne à cet effet la liste de tous les multiplexélémentaires – vidéo, audio et don-nées – avec leur PID. Ici aussi, le décodeur analyse toutes les PID et indique les PID inexistantes ou nonréférencées.

• C’est alors qu’intervient, si néces-saire, le décryptage du programme.Les programmes cryptés sont à leurtour regroupés avec leur PID dansune table spéciale, la CAT (« Condi-tional Access Table »), identifiée parla PID 01hex. Le décodeur DVMDcompare les indications concernant lecryptage aux informations de la CAT,mesure la fréquence de récurrenceet compare la somme CRC calculéedans le décodeur à celle transmisedans le multiplex de transport.

• Le décodeur n’est toujours pas synchronisé sur les données vidéo et audio du multiplex de transport. Ilfaut donc encore synchroniser l’hor-loge système du démultiplexeur.Pour ce faire, le décodeur recherche

dans des paquets spécialementidentifiés la PCR (« Program ClockReference »). Le DVMD mesure également pour toutes les PCR la fréquence de récurrence, qui est aumoins de 10 Hz. Les PCR du pro-gramme choisi par l’intermédiairede la PMT doivent en outre arriverdans une fenêtre de ±500 ns pourpermettre un décodage sans gigue.

• Pour que le décodeur sache toujourssi tous les paquets du multiplex detransport se présentent dans le bonordre au décodage, il surveille la valeur du compteur de continuité. Le comptage est intégré dans les paquets du multiplex de transport etpermet de déterminer l’ordre correctdes paquets de données vidéo et audio. Un saut dans la valeur ducompteur indique l’absence de don-nées d’un multiplex élémentaire, setraduisant à la lecture par un papillo-tement de l’image ou du son. LeDVMD signale par un message d’er-reur toute discontinuité du compteur.

• Les données vidéo et audio du multi-plex de transport parvenant au décodeur sont multiplexées dans letemps. Les instants auxquels il doitfournir les données décodées, et dequel type, lui sont indiqués par DTS(« Decoding Time Stamps »). Les ins-tants auxquels il doit envoyer cesdonnées décodées à l’écran ou auhaut-parleur lui sont précisés par PTS(«Presentation Time Stamps»). Le dé-codeur détermine la récurrence deces deux marques de temps et si-gnale les non-conformités à la norme.

• Pour transmettre les paquets du multiplex de transport par câble,satellite ou encore par voie terrestre,

chaque paquet est protégé contreles erreurs par un code de Reed etSolomon (du nom de ses inventeurs).Lorsque ce code n’est plus en mesurede corriger les erreurs apparues, unbit est positionné dans l’en-tête dumultiplex de transport. Le décodeurvérifie ce bit et signale alors les erreurs de transport éventuelles. Lepaquet en question n’est plus alorsutilisé dans la suite de l’analyse.

Les erreurs relatives aux tables liées aux programmes, PAT et PMT, et auxPID associées ainsi qu’aux octets de synchronisation et au compteur decontinuité font partie de la première catégorie aux termes des directives demesure DVB (fig. 3). La deuxième caté-gorie comprend les erreurs de trans-port, CRC, PTS et les deux erreurs PCR,ainsi que les erreurs dans la CAT. Cettecatégorie regroupe les évènements qui,bien qu’affectant la lecture du signal,n’excluent pas a priori le traitement desdonnées. La troisième catégorie décritles erreurs apparaissant dans les tablesdes informations de service. Ces tablessont extraites du multiplex de transportet analysées dans le DVMD en dernièreétape de l’ordre de décodage précité.Le critère de mesure est la fréquence de récurrence des tables. Ces erreursn’affectent pas la lecture des donnéesaudio et vidéo. Les tables mesurées sontnéanmoins intéressantes car elles trans-mettent au récepteur domestique ou audécodeur de mesure toutes les informa-tions importantes concernant les sup-ports de transmission (telles que largeurdu canal, répéteur, table d’informationssur le réseau ou calendrier complet desémissions).

Sigmar GrunwaldBIBLIOGRAPHIE

[1] Fischbacher, M. ; Weigold, H. : GénérateurMPEG2 DVG et décodeur MPEG2 DVMD –Les mesures en télévision numérique à compression MPEG2. Actualités de Rohde &Schwarz (1996), N° 152, p. 20 –23.

[2] Fischbacher, M. ; Rohde, W. : Logiciel pourle couple de rêve MPEG2 DVG/DVMD. Actualités de Rohde & Schwarz (1997), N° 154, p. 29.

Informations détaillées sur le DVG et le DVMD :Service lecteurs 155/09

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Fig. 3 Analyse des erreurs de la première, deuxième et troisième catégories définies dansles directives de mesure DVB.


Le plus grand projet pilote du monde de radiodiffusion sonore numérique ou« Digital Audio Broadcasting » (DAB)est opérationnel en Bavière depuis l’automne 1995 et diffuse dans toutecette région un large éventail de pro-grammes radio stéréo de qualité égaleà celle d’un CD [1]. Rohde & Schwarzest le maître d’œuvre des équipementsde transmission – de l’acheminement dela modulation aux antennes, en passantpar les émetteurs [2]. Une grande ex-périence de la DAB a été acquise depuis le début du projet. Pour assurerau réseau d’émetteurs une disponibilitéaussi grande que possible, Rohde &Schwarz a mis au point un concept de surveillance axé sur la détection etla prévention des défaillances dans lachaîne de transmission DAB [3]. Dessystèmes de ce type sont déjà en servicesur plusieurs sites terrestres du projet pilote bavarois et donnent, dans la pre-mière phase de déploiement, des indi-cations sur les erreurs de transmissionet défaillances de la liaison satellitaire(fig.1). Une étude du Bayerischer Rund-funk a montré qu’un émetteur qui, dansun réseau isofréquence, n’est pas par-faitement synchrone avec les autresémetteurs, parce que, par exemple, ildiffuse une mauvaise modulation, qu’iln’utilise pas exactement la même fréquence d’émission ou qu’il n’émetpas le signal au même moment que lesautres sites, perturbe en fait l’ensembledu réseau. Il est toutefois généralementimpossible d’identifier clairement cetémetteur brouilleur par des mesures itinérantes dans la zone de couverture.Il est donc impératif que l’opérateur dis-pose à tout moment de tous les messagesd’erreurs et informations concernantl’état de ses émetteurs [4].

Concept de surveillance

La chaîne DAB peut être le siège de différentes catégories d’erreurs, pou-vant aller d’un simple brouillage à une défaillance complète. Le conceptde surveillance élaboré par Rohde &

Schwarz permet à l’opérateur de déci-der jusqu’où doit aller la surveillancedu réseau DAB (fig. 2).

La liaison montant vers le satellite(multiplexeur compris) est le maillon leplus critique de la chaîne DAB. C’est ici que sont multiplexés plusieurs pro-grammes et que le multiplex DAB résul-tant est émis vers le satellite (tel que DFSKopernikus). En cas de défaillance dumultiplexeur ou d’erreur dans le signalETI (« Ensemble Transport Interface »)délivré par le multiplexeur, c’est l’ensemble du réseau qui est défaillantou brouillé. Pour éviter ces erreurs, quipeuvent coûter très cher à l’opé-rateur, un décodeur de trames de transport DAB surveille donc en continu le signal ETI sortant du multi-plexeur et, si nécessaire, bascule sur un second multiplexeur. L’absence d’erreurs dans le signal ETI montantvers le satellite est ainsi garantie. Unanalyseur de spectre peut être en outre utilisé pour surveiller le signal RFsur la liaison montante.

Les différentes stations descendantessont les sites des émetteurs DAB permet-tant la réception terrestre par les termi-naux. Sur ces sites, il s’agit de surveillerle signal reçu sur la liaison descendantdu satellite et le signal diffusé parl’émetteur DAB terrestre. Un récepteursatellite utilisé pour démoduler et déco-

der le signal arrivant du satellite offreen outre la possibilité, en déterminantdifférents paramètres, de se prononcersur la qualité de réception de la liaisonsatellitaire. Un récepteur de contrôleDAB sert à la surveillance continue dusignal de sortie des émetteurs terrestres.Il permet une analyse détaillée du si-gnal DAB. Dès qu’une erreur apparaîten un point quelconque de la chaîne detransmission DAB, cette erreur est dé-tectée par le récepteur de surveillanceet localisée à l’aide des autres unités desurveillance. Le récepteur de surveillanceconvient aussi bien à un usage mobilequ’à une utilisation directe sur le sitedes émetteurs. Une autre unité de surveillance intégrée dans la chaîne detransmission DAB est le modulateurCOFDM (« Coded Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing »), per-mettant l’interrogation d’états de fonc-tionnement via une interface. L’émetteurDAB terrestre peut être en outre piloté et surveillé par ordinateur par l’inter-médiaire d’une interface de télécom-mande.

Les unités de surveillance DAB peuvents’utiliser seules ou intégrées dans unsystème de surveillance sur le site desémetteurs. Le système de surveillance(esclave) peut être relié à un poste cen-tral (maître), ce qui permet égalementde surveiller et/ou piloter à distancedes stations automatiques.

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Surveillance de l’exploitation en DAB

Fig. 1Exemple d’affichage

de la disponibilité de certains sites

d’émission DAB en %.


Unités de surveillance

Le décodeur de trames de transportDAB-FD surveille les signaux ETI, telsque le signal de sortie du multiplexeurde transport DAB, ainsi que les unitésde transmission des signaux entre mul-tiplexeur et modulateur COFDM. Il peuten outre démultiplexer l’un des canauxd’une trame de transport et afficher unesélection de paramètres. Les fonctionscontrôlées par le décodeur sont les suivantes :• changement correct du caractère de

synchronisation de trame,• incrémentation du compteur de

trames et de la phase des trames,• contrôle de redondance cyclique

(CRC) de l’en-tête, du train de données principal et des différentscanaux d’informations,

• cohérence de la longueur de trameet de la longueur des différents trains

de données ainsi que des adressesinitiales des trains de données,

• présence des trains de données audio signalisés,

• débit binaire audio.

Le décodeur de trames de transportDAB est réalisé sous forme de carte enfichable dans un PC, associée à unprogramme de commande sous Win-dows. Il peut se monter aussi bien dansun portable que dans un PC de bureau.

Le récepteur de surveillance DAB-TR,destiné à contrôler en permanence lesprogrammes DAB, est d’une utilisationparticulièrement conviviale et intuitive(« Hypertext Markup Language »,HTML). Les services de données DABétant également transmis sous forme de pages HTML, le récepteur peut aussi les vérifier. L’écran de test DAB durécepteur affiche différentes informationstelles que désignation du multiplex etnuméro d’identification, désignation duservice audio et du service de données,y compris leur identification, ainsi quel’intensité du signal et la fréquence decertaines erreurs. L’intensité du signal et les taux d’erreurs sont surveillés enpermanence sur la base d’un seuil de

tolérance réglable. En cas de dépasse-ment du seuil, une alarme peut être déclenchée. L’écran d’accueil du récep-teur affiche le nom du service audio etla désignation de l’émission diffusée,les multiplex disponibles ainsi que lespages HTML diffusées. Une commuta-tion est possible entre multiplex ou services audio. Le récepteur disposed’une entrée RF pour bandes III et L, desorties destinées au raccordementd’analyseurs audio et haut-parleurs ainsi que d’une interface RS 232 C etde plus de 30 instructions, permettantde l’intégrer dans un système de sur-veillance par PC.

Parallèlement aux appareils spéciale-ment conçus pour la surveillance, lesunités de transmission des donnéesfournissent également des informationsimportantes. Le récepteur satelliteCM701, par exemple, indique le rapport signal/bruit, la fréquenced’horloge et le décalage à son entréeainsi que le niveau de la commande automatique de gain. Le modulateurCOFDM MCM01 peut détecter l’absen-ce de signal d’horloge à son entrée,une mauvaise structuration des trames,la présence d’erreurs dans le signald’entrée et un défaut de fonctionnementdu modulateur. Le regroupement de tousces paramètres permet donc d’obtenirune image transparente de l’état momen-tané de l’ensemble du réseau DAB.

Michael Lehmann ;Christian Christiansen

BIBLIOGRAPHIE

[1] Kalthoff, W. : En Bavière, l’avenir de la radioa déjà commencé. Actualités de Rohde &Schwarz (1995), N° 149, p. 48–49.

[2] Frank, P. H. : Composants pour DAB – Radio-diffusion sonore numérique – une gamme complète d’équipements. Dans ce numéro, p. 12 –13.

[3] Schukat, M. : Distribution of the multiplexed signal via satellite. 3. Int. Symp. on Digital Audio Broadcasting, Montreux, juin 1996.

[4] Lau, A. ; Pausch, M. ; Selle, A. ; Wütschner,W. : Erste Ergebnisse aus den Untersuchungenmit dem DAB-Gleichwellennetz in Bayern.DAB-Plattform e.V. c/o Bayerischer Rundfunk,Munich.


Application

D

G

D

G

Liaison montante

32…384 kbit/s 2,048 Mbit/s 70 MHz 14 GHz

Analyseurde spectre

Liaison descendante

226,5 MHz ou1,5 GHz 70 MHz 1,3 GHz 12 GHz

Analyseurde spectre

2

Convertisseurà faible bruit

DémodulateurQPSK

ModulateurCOFDM

EmetteurDAB

bde III ou L

Récepteurde test DAB

MUSICAM

MUSICAM

MultiplexeurDAB

ModulateurQPSK

Amplificateurde puissance

f2f1

f1f2

31

4567

Fig. 2 Principe de la surveillance de l’exploita-tion dans un réseau DAB. Les points surveillés :configuration du multiplexeur (1), signal ETI (2),signal RF sur la liaison montante (3) et la liaisondescendante (4), rapport signal/bruit Eb/N0 (5),caractéristiques de l’émetteur DAB (6) et signalDAB diffusé (7).


Le progiciel ESMC-RAMON permetd’accéder à un prix modeste à la radio-détection assistée par ordinateur. Lagamme des options proposées pour lerécepteur compact de radiodétectionESMC [1 ; 2] se voit ainsi complétéepar un logiciel de pilotage universel.Dérivé du système de radiodétectionRAMON® [3 ; 4] et associant à ce titreles deux noms, ESMC et RAMON, lenouveau progiciel est la solution idéalepour le débutant en radiodétection as-sistée par ordinateur. Dès le lancementdu programme, son interface graphiqueet sa commande aux normes de Windows met tout de suite l’utilisateur àl’aise. La gamme des fonctionnalités,réduite aux fonctions clés, s’apprendrapidement et dévoile très vite tout l’intérêt d’ESMC-RAMON.

Le prix modeste d’ESMC-RAMON ménage non seulement le budget, maisincite aussi à l’essayer. Notammentquand il est question de développer soi-même un logiciel sur mesure. Dansle domaine difficile du pilotage d’appa-reils, le coût du développement d’un logiciel dépasse en effet rapidement leprix d’achat d’ESMC-RAMON. Et ceproduit démontre bien que le pilotaged’appareils est l’un des points forts deRohde & Schwarz. Malgré l’échangede données avec le récepteur, d’autres

programmes peuvent en effet être exécutés en parallèle. L’utilisateur peut,par exemple, surveiller des signaux et rédiger en même temps un rapport (fig. 1). Un autre exemple de pilotageoptimal est la double commande. Le réglage de l’ESMC n’est pas de l’exclu-sivité de l’ordinateur, mais peut aussis’opérer sur le récepteur : non pas parcommutation, mais simultanément parreprise automatique du réglage opéréjusque là. L’utilisateur profite ainsi du pilotage direct de l’appareil sans avoirà renoncer au pilotage par ordinateur.

La résolution, les couleurs et la mémoirede l’ordinateur ouvrent de nouveauxhorizons à la radiodétection à l’ESMC.C’est ce que montre bien la fenêtre intégrée « Overview » (fig. 2). Elle

visualise le niveau de tous les signauxde la recherche, mesure les paramètresdes signaux repérés par marqueurs de couleur et règles ou va chercher lesparamètres de recherche dans des fichiers enregistrés sur le disque. Toutesces possibilités d’EMSC-RAMON sontautant d’atouts de la radiodétection assistée par ordinateur.

ESMC-RAMON ne se contente pas depiloter un ESMC, il permet aussi, avecl’option « Transfer », de transmettre lesparamètres des signaux à d’autres ap-pareils (fig. 3), qu’il s’agisse d’autresESMC ou de récepteurs VHF-UHFESM500. Les utilisateurs d’ESM500,en particulier, profitent ainsi encoreplus de leurs appareils, car l’opérateurde l’ESMC peut alors transmettre les

Logiciel

ESMC-RAMON, l’accès à la radiodétection assistée par ordinateur

Bus C

EI

ESMC

ESM 500

Fig. 1 EMSC-RAMON permet à la fois de commander le récepteur etd’écrire un rapport.

Fig. 2 Fenêtre « Overview » d’ESMC-RAMON pour la recherche.

Fig. 3 Le progiciel ESMC-RAMON réunit les récepteurs VHF-UHF ESMC et ESM500 en une seule unité.


signaux détectés en mode « Overview »aux récepteurs ESM500 raccordés, en vue de leur écoute ou de tout autretraitement. La détection et l’écoute nesont ainsi séparés que par un simpleclic de souris.

Une extension par option « Evaluate »permet par ailleurs d’enregistrer lesdonnées d’une recherche. Cet enre-gistrement peut alors être « rejoué » ultérieurement et faire l’objet d’uneanalyse statistique. La parenté avec le

grand frère facilite en outre le passageà RAMON®. La configuration de l’ESMC est alors reprise sans aucunemodification. Et comme la commandeest la même, les connaissances acquises peuvent être immédiatementvalorisées.

Günther Klenner

BIBLIOGRAPHIE

[1] Boguslawski, R. ; Egert, H.- J. : Récepteur VHF-UHF compact ESMC – Radiodétection con-viviale en VHF-UHF. Actualités de Rohde &Schwarz (1993), N° 143, p. 11–13.

[2] Gottlob, C. ; Demmel, F. : Paré pour l’avenirpar la montée à 3 GHz en radiodétection et radiolocalisation. Actualités de Rohde &Schwarz (1997), N° 153, p. 24–25.

[3] Ehrichs, R. ; Holland, C. ; Klenner, G. : Systèmede radiodétection RAMON – La radio-détection sur mesure des VLF aux SHF. Actua-lités de Rohde & Schwarz (1996), N° 151, p. 19–21.

[4] Holland, C. ; Reimann, R. : Commande des radiogoniomètres numériques DDF0xM etDDF0xS par le logiciel RAMON. Actualités deRohde & Schwarz (1997), N° 153, p. 30–31.


Logiciel

BrevetMesure de puissance sur un canal radiod’un réseau de radiocommunications mobiles

Les réseaux de radiocommunications mobiles danslesquels plusieurs émetteurs transmettent des signauxmultiplex à différents récepteurs sont le siège de signaux d’interférence susceptibles de brouillercertains récepteurs en venant se superposer à leurentrée au signal multiplex destiné à ces récepteurs.Les signaux d’interférence peuvent provenir d’émet-teurs du réseau ou d’autres sources de brouillage.La mesure de leur puissance est importante pourl’exploitation des réseaux de radiocommunicationsmobiles. La technique conforme à l’invention partdu principe que dans le cas de signaux multiplexprésentant des intervalles de temps vides entre lesintervalles de temps occupés, une mesure simplede la puissance d’un signal d’interférence super-posé est possible en ne sélectionnant dans le signalsomme mis en forme à la réception que les inter-valles de temps ne contenant pas de signal multi-plex. Ceci est obtenu par application de la com-pression d’impulsions et de la procédure conformeà l’invention. Pour un signal GSM, la compressiond’impulsions peut s’opérer par exemple sur la séquence de formation. Pour le réseau radiotélé-phonique domestique DECT, la portion du signal à comprimer peut être la séquence de synchroni-sation. La puissance moyenne des intervalles detemps successifs du signal somme peut être déter-minée soit sur toute la largeur de l’intervalle detemps, soit seulement sur une partie de cet intervalle.De la même manière, la puissance moyenne de laportion du signal soumise à une compression peutêtre mesurée ou calculée sur une partie seulementde l’impulsion obtenue par compression, sur toutel’impulsion ou sur une largeur donnée du signalcomprimé, selon la largeur de bande du signal, laqualité de la synchronisation et les trajets multipleséventuels sur le canal radio. La mesure proprementdite de la puissance du signal d’interférence dansl’intervalle de temps sans porteuse sélectionné peutêtre calculée à partir des données numériques decet intervalle de temps sous forme de valeurmoyenne sur une partie ou sur toute la durée de cet intervalle de temps, une analyse spectrale depuissance étant également possible.

multiplex, sélectionnée en fonction du réseauconsidéré et située entre les portions signalisationou données proprement dites d’un intervalle detemps, et on calcule alors également la puissancemoyenne de cette impulsion engendrée par com-pression dans le signal comprimé K. Le rapport deces deux puissances moyennes est alors comparé àun seuil donné. Si le seuil est dépassé, c’est qu’ils’agit d’un intervalle de temps sans porteuse,contenant uniquement un signal d’interférence àanalyser. Les données numériques de cet intervallede temps mises en mémoire peuvent alors être uti-lisées pour mesurer les puissances d’interférence(puissance moyenne, puissance maximale ou dis-tribution statistique de la puissance dans le temps).Dans le cas le plus simple, la puissance déjà calcu-lée pour ces intervalles de temps Z0 peut égalementêtre retenue comme puissance moyenne d’inter-férence. Une autre analyse avantageuse de la puissance d’interférence peut consister à calculerla densité spectrale de puissance d’interférence.La figure montre les relations entre un signal multi-

plex C, constitué d’intervalles de temps occupés ZS

séparés par des intervalles de temps vides Z0, un signal d’interférence I, le signal somme résultantS à l’entrée d’un récepteur, les portions du signal Sk

utilisées pour la compression d’impulsions et lesportions du signal comprimées K pour chaque intervalle de temps dans le cas d’un réseau GSM.Le signal somme reçu sur le récepteur est numérisé,et la suite des échantillons des différents intervallesde temps Z1 à Zn mise en mémoire. On obtientalors pour les échantillons une suite réelle de valeurs simples si l’on échantillonne un signal à fréquence intermédiaire et une suite complexe decouples de valeurs si l’on échantillonne un signalI/Q. Une synchronisation temporelle entre la struc-ture de trame du signal multiplex et les valeurs du signal somme déjà échantillonnées ou encore à échantillonner peut alors être établie à partir des données du signal mises en mémoire. Ensuite,on calcule d’abord à partir des échantillons numériques des intervalles de temps successifs lapuissance RF moyenne. Dans le même temps, onfait subir une compression à une portion du signal

C

ZS Z0 Z0 ZS

Z1 Z2 Z3 Z4

Sk

Z1 Z2 Z3 Z4

Z1 Z2 Z3 Z4t

I

S

K

Extrait du brevet DE 44 30 349 C2Déposé par Rohde & Schwarz le 26/08/1994Délivré et publié le 28/11/1996Inventeur : Otmar Wanierke

Application à l’analyseur de radiocommunicationsnumériques PCSD

Informations détaillées sur le PCSD :Service lecteurs 155/12


3.2.3 Réduction de la largeur de bande par filtrage en bande de base

Le spectre de densité de puissance de la MSK non filtrée peut être décritanalytiquement par la fonction :

qu’elle ne serve à calculer, par opéra-tion non linéaire, les signaux modulantscI(t) et cQ(t).

L’approche selon laquelle le modula-teur I/Q associé à la mise en forme dessignaux modulants peut être considérédans son ensemble comme un modula-

ou par sa fonction de transfert :

log 2 log 2– —–––—– f2 – ——––—–—– (Tbit f )22 B2 2(B·Tbit)2H(f) = e = e (29)

où et B désigne la

Formation continue

Il est représenté à la figure 14, en com-paraison avec la fonction de densité depuissance de la QPSK. Le diagrammemontre que le lobe principal du spectreMSK est bien plus large et que l’on n’a pas ici d’annulation du spectre à fc ± fbit. D’autre part, le spectre MSKchute proportionnellement à f –4, soitbeaucoup plus rapidement que le spec-tre QPSK. Une amélioration spectralepeut être obtenue dans les deux cas parfiltrage en bande de base, mais avecune grande différence : en QPSK, cesont les signaux modulants cI(t) et cQ(t)qui sont filtrés ; en MSK, c’est parcontre la fonction de données, avant

teur de fréquence (VCO) sera d’abordconservée pour faciliter la descriptiondu filtrage. On peut imaginer le filtre inséré simplement en amont du modu-lateur de fréquence. Les spécificationsGSM imposent un filtrage du signal de données par une filtre gaussien,d’où le nom de « Gaussian MinimumShift Keying » (GMSL) donné à ce typede modulation à bande limitée. Ce filtre peut être décrit par sa réponse impulsionnelle :

1t2

h(t) = ——————e—––––——

(28)σTbit √——2 π

2(σTbit)2

bande passante à 3 dB du filtre. Les formules contiennent le nouveau termeB · Tbit , qui norme la bande passante du filtre à la fréquence des bits fbit etque l’on utilise à la place de la bandepassante proprement dite du filtre de Gauss pour décrire l’efficacité du filtrage. B · Tbit = ` est synonyme de MSK, les produits B · Tbit plus petitsdésignant une GMSK à bande pas-sante plus faible. Les répercussions sur le spectre RF sont représentées à lafigure 16.

Dans les réseaux à la norme GSM, onutilise B · Tbit = 0,3. La bande passanteà 3 dB du signal bande de base est ainsi égale à 81,25 kHz (tableau 4).

Le filtrage de la fonction de donnéesconduit non seulement à l’effet désiréde limitation de la bande, mais aussi àdes interférences indésirables entresymboles. Une impulsion rectangulairepc(t) de durée Tbit voit en effet sa duréethéoriquement élargie à –` < t < +`

Modulation numérique en radiocommunications (VI)

Fig. 14 Spectres de la QPSK et de la MSK. Fig. 16 Spectres de la GMSK pour différentes valeurs de B · T.

Fig. 15Génération de la GMSK.

Signal bande de base(non filtré)

u(t)

t

Phase dusignal GMSK

ϕ(t)

t

Fréquence de sortie

f(t)

t

Signal bande de base(filtré)

ugef(t)

t

Modulateur(VCO)Filtre

16 A2 Tbit cos 2 π f Tbit2

Φvv(MSK)= —————3————————4π2 1–16 f2 Tbit2 (27)

√—––—–––—log 2σ = —––––——B · Tbit


par le filtrage. Pour estimer les inter-férences, on peut faire appel à la con-volution de la réponse du filtre à cetteimpulsion par la réponse impulsionnelledu filtre. La convolution pc(t) * h(t) con-duit à des intégrales de la forme :

insolubles dans leur ensemble, maiscalculables par voie numérique à partir

de la fonction d’erreur de Gauss erf(x)(fig. 17).

Dans la pratique, il suffit de prendrepour B · Tbit une fenêtre de t = –3Tbit àt = +3Tbit , soit 6 bits, et d’annuler la réponse du filtre en dehors de cette période. Pour ne pas violer le principede causalité, il faut encore introduire unretard d’au moins 3 · Tbit. Compte tenude l’élargissement de l’impulsion et en

raison du théorème de conservation del’énergie, la valeur maximale de l’im-pulsion filtrée est ramenée à environ0,7 fois l’amplitude de l’excitation.

Les réponses du filtre de Gauss à des impulsions rectangulaires voisines s’influencent mutuellement. La super-position est constructive lorsque les impulsions voisines sont de même polarité (fig. 18). Elle est destructive,c’est-à-dire qu’elle réduit encore l’amplitude de l’impulsion considérée àenviron 0,5 fois la valeur de l’impulsiond’origine, lorsque les impulsions voisinessont de polarité opposée (fig. 19).

Sous l’effet du filtrage, la fonction cgef(t)proportionnelle à la fréquence de sortiemomentanée devient alors continue àl’entrée du modulateur, et la fonction dephase ϕgef(t) perd ses décrochements.Ceci conduit alors également à un lissage des fonctions modulantes cI(t) et cQ(t), ce qui se traduit, en fonction de B · Tbit, par l’amélioration spectralereprésentée à la figure 16.

En raison des interférences intersym-boles, l’amélioration spectrale se paietoutefois, à rapport Ebit/N0 égal, par un taux d’erreurs croissant lorsqueB · T décroît.

A suivre. Peter Hatzold

Formation continue

+1

0

-1

Réponse

+1

0

-1

Excitation

TC TC

+1

0

-1

Réponse

+1

0

-1

Excitation

TC TC TC TC

+1

0

-1

Réponse

+1

0

-1

Excitation

TC TC

TCTC

4 6 8 10 12 14 dB 16

TEB

10-1

10-2

10-3

10-4

10-5

10-6

Ebit/No

Modulation

antipodiqueidéale

(BPSK)

B·T=

∝(M

SK)B·T

=0,25

B·T=

0,2

Fig. 17Déformation

d’une impulsion rectangulaire par

un filtre de Gauss.

Fig. 19Superposition

destructive de deuximpulsions rectangu-

laires voisines de polarité oppposée(fonction résultante

en pointillés).

Fig. 18Superposition cons-

tructive de deux impulsions rectangu-

laires voisines de même polarité (fonc-

tion de sortie résul-tante en pointillés).

Fig. 20 Taux d’erreurs binaires en fonction deEbit/N0 avec B · T comme paramètre.

Durée des bits Fréquence des bits Produit bande x temps Bande passanteTbit fbit B · Tbit à 3 dB

3,69 µs 270,833 kHz 0,3 81,25 kHz

B1

x2

e—–—— e–—–

dx,A √——

2 π2

Tableau 4 Paramètres de la GMSK en GSM.


L’innovativité du marché des radiocom-munications mobiles se traduit chaqueannée par des produits nouveaux et impose des efforts considérables de développement aux constructeurs. Lanorme GSM est en outre une norme vivante et s’enrichit sans cesse de nouvelles fonctions et améliorations.Les modifications qui en résultent au ni-veau du logiciel complexe des stationsmobiles peuvent aboutir à des retardsinattendus à l’homologation si le cons-tructeur n’a pas suffisamment vérifié au préalable le bon fonctionnement dumatériel à agréer.

Le banc de test de radiocommunicationsnumériques CRTC02 (fig.1) et les produitslogiciels associés peuvent contribuer defaçon décisive à éviter ces retards pé-nalisants et à assurer en temps voulu lelancement des produits sur le marché*.

La poursuite permanente de son déve-loppement permet au CRTC d’être tou-jours en mesure de vérifier les plus récentes fonctionnalités GSM. Cet ap-pareil est l’un des deux testeurs auto-nomes agréés en Europe et est utilisépar les centres d’essais pour les mesuresd’agrément. Le logiciel validé utilisépour ces essais est désormais dispo-nible en option pour le CRTC et permetainsi une préparation optimale àl’agrément. Le CRTC est actuellement le seul appareil de mesure au mondequi soit disponible pour les tests validéscorrespondant aux trois réseaux (GSM 900, DCS 1800 et GSM NorthAmerica). Les possibilités de diagnosticsans concurrence du CRTC – jusqu’auniveau des bits d’un paquet élémentaire– permettent non seulement de docu-menter avec précision les résultats destests, mais aussi de réduire à un mini-mum le temps de recherche des défautslorsque le téléphone mobile ne satisfaitpas d’emblée à un test.

Le nouveau logiciel de test a été conçude manière à n’exiger que de légèresmodifications pour permettre un test de régression entièrement automatique.Dans ce cas, le téléphone testé est commandé non plus en manuel, mais àdistance, via une interface RS 232 C.

Un séquenceur gérant la sélection desprogrammes de test et l’enregistrementdes résultats et de la signalisation faitpartie de la fourniture (fig. 2). Les nou-velles versions du logiciel de stationsmobiles peuvent ainsi être aisément tes-tées en quelques heures, en détectant àtemps les effets secondaires inattendusdes modifications.

Parallèlement à leur application princi-pale, transmettre la parole, les télé-phones GSM sont aussi de plus en plusutilisés aujourd’hui pour des servicesde données et de messages courts. Lagénéralisation du courrier électroniqueet de l’Internet sur les réseaux câblésimpose également ces fonctions en radiocommunications mobiles. Les cons-tructeurs proposent donc déjà pour lesmicro-ordinateurs portables des cartesPCMCIA dédiées à la transmission dedonnées par radio ou de petits agendasélectroniques à téléphone mobile inté-gré. C’est la raison pour laquelle, enplus des fonctions de base des servicesde données déjà disponibles depuislongtemps, des suites de test à la norme GSM 11.10 sont désormais proposées pour le CRTC02. Ces pro-grammes de test prêts à être exécutésvérifient non seulement les fonctions debase en conditions idéales, mais aussi

Panorama

Le banc de test de radiocommunications numériquesCTRC02 s’étoffe avec la norme GSM

* Steffen, R. : Banc de test de radiocommunica-tions numériques CTRC02 – Un banc de mesureuniversel pour radiotéléphones GSM et DCS. Actualités de Rohde & Schwarz (1995), N° 149,p. 10–12.

Fig. 1 Le banc de test de radiocommunicationsnumériques CRTC02, spécialiste du développe-ment et de l’agrément des téléphones mobilesGSM, DCS 1800 et DCS 1900. Photo 42 777


le comportement de la station mobileen cas de pertes de parties des messagesdues à des brouillages sur le canal radio ou dans les cas où station mobileet station de base doivent d’abord « s’accorder » sur les paramètres et protocoles de transmission.

Le nombre croissant d’usagers mobilesconduit à des saturations aux heures de pointe. Outre les remèdes habituels,tels que création de petites cellules et mise à disposition de fréquences supplémentaires, le codage de la pa-role à demi-débit est un autre moyend’augmenter les capacités. Deux mobiles se partagent alors le même in-tervalle de temps et utilisent à l’alternatles différents paquets. De puissants cir-cuits intégrés dans le téléphone mobileet associés à un algorithme sophistiquéassurent alors pratiquement la mêmequalité de la parole, bien que le nombrede bits transmis soit réduit de moitié.Outre les fonctions de base alors néces-saires, telles que codage de la paroleet du canal pour demi-débit, cette solu-tion impose aussi des extensions consi-dérables du logiciel de signalisation,afin que le réseau sache que le télé-phone supporte le demi-débit et souhaite en utiliser les avantages, parexemple la tarification réduite. LeCRTC02 peut désormais réaliser tousles tests nécessaires grâce à de nou-

velles options logicielles, également dis-ponibles pour les appareils déjà livrés.

Le perfectionnement de la technique desvocodeurs permet en outre d’obtenirpour le même nombre de bits unemeilleure qualité de la parole à pleindébit. Le CTRC02 peut à présent testerégalement ces « enhanced full ratespeech coders » et la signalisation associée.

Le CRTC02 peut de même vérifier lestéléphones mobiles multibandes. Cesappareils peuvent fonctionner aussibien en GSM 900 qu’en DCS 1800.Dans les pays où n’existe pas encorede réseau DCS 1800, les mobiles DCS 1800 peuvent ainsi utiliser la bande à 900 MHz en « roaming ». Les clients d’opérateurs de réseauxDCS 1800 peuvent alors être égale-ment joints dans le monde entier.

Dans certains pays, un opérateur a le droit d’utiliser les deux bandes, GSM 900 et DCS 1800. Dans ce cas,la couverture en rase campagne peutêtre assurée par fréquences GSM àgrande portée, tandis que dans lesvilles, où on utilise de toute manière depetites cellules, elle peut s’opérer parfréquences DCS de portée plus faible.Les fonctions de transfert ou « hand-over » entre GSM 900 et DCS 1800sont définies dans les spécificationsGSM. Le CRTC02 délivre deux porteuses RF pouvant être utilisées indé-pendamment l’une de l’autre aussi bien en bande GSM 900 qu’en bandeDCS 1800. L’appareil maîtrise ainsimême ces tests extrêmement com-plexes.

Frank Körber ; Roland Steffen


Panorama

Fig. 2Déroulement auto-matique des tests par séquenceur.

DVB-T, la nouvelle norme TV terrestreC’est en février de cette année qu’a prisfin, avec l’accord unanime de toutes les parties prenantes, la procédure demise au point de la nouvelle norme européenne de télévision numériqueterrestre ETS 300 744 (ou, en abrégé,DVB-T). Deux ans environ ont ainsi suffità poser les fondations de la télévisionterrestre de l’avenir. Cette nouvelle

norme sera d’abord appliquée en Europe, mais on peut déjà s’attendre àce qu’elle conquière d’autres parties du monde.

L’élaboration des spécifications techniquesde base a été assurée par le projet DVB européen et en particulier par sonvolet technique, auquel participe aussi

activement Rohde & Schwarz. Commetoutes les autres spécifications DVB, lanorme de transmission terrestre est

* ETS 300 744 : Digital broadcasting systems fortelevision, sound and data services ; Framingstructure, channel coding and modulation for digital terrestrial television. Mars 1997.


La norme DVB-T présente une série de points communs avec les normes de transmission par satellite et par câble. Ainsi, le signal d’entrée est dans tous les cas le multiplex de transport MPEG2. La protectioncontre les erreurs fait également appel à des techniques éprouvées.Contrairement aux autres systèmes,une technique de transmission multi-porteuse a toutefois été choisie en vue de l’adaptation au canal de transmission terrestre, siège d’une propagation par trajets multiples.

• « Inner Interleaver » : combinaisonde l’entrelacement de bits et de l’entrelacement de symboles ;

• « Mapper » : affectation des infor-mations aux différentes porteuses etaux différents points de constellation ;les options admissibles sont QPSK (« Quadrature Phase Shift Keying »),16QAM et 64QAM (« QuadratureAmplitude Modulation »), « GrayMapping » ;

• « Frame Adaptation » : mise à dispo-sition de la synchronisation sur lastructure de trame du signal ;

La modulation dite hiérarchique exigede doubler les blocs fonctionnels deprotection contre les erreurs, le multi-plex de transport MPEG2, lui, étant dédoublé.

Les versions de présérie du modulateurDVB-T de Rohde & Schwarz ont passéavec succès les premiers tests d’inter-opérabilité et font actuellement l’objetde tests en laboratoire et d’essais sur leterrain en coopération avec les futursclients.

Dr Jürgen Lauterjung

Panorama

également basée sur les exigences desutilisateurs potentiels. La norme DVB-Tdoit essentiellement répondre auxconditions suivantes :• Un changement de capacité de

transmission et de portée (c’est-à-direde couverture) doit être possible.

• Des réseaux isofréquences étenduset locaux doivent être réalisables.

• Le système doit permettre la trans-mission de conteneurs de données,quel que soit leur contenu réel (parexemple, données vidéo ou audiocomprimées).

• Le système doit être robuste et permettre, même dans une bandede fréquence très occupée, l’exploi-tation de signaux TV analogiques et numériques sur des canaux ad-jacents.

• La norme de transmission doit êtredisponible à temps pour que les opérateurs intéressés puissent mettreleur réseau en service dès 1997.

L’unité de codage de canal et le modulateur comprennent les blocsfonctionnels suivants (figure) :• « Multiplex Adaptation and Energy

Dispersal » : adaptation au multiplexpar interfaces normalisées adé-quates, inversion d’un octet de syn-chronisation sur huit, dispersiond’énergie pour répartition uniformede la puissance sur le canal de trans-mission ;

• « Outer Coder » : codeur à codeReed-Solomon raccourci (204,188,t = 8), capable de corriger jusqu’àhuit octets erronés dans un paquetdu multiplex de transport MPEG2 ;

• « Outer Interleaver » : entrelaceur à profondeur de l = 12 pour dis-persion des erreurs sur différents paquets, augmentant ainsi la pro-babilité de correction ;

• « Inner Coder » : code poinçonnéenchaîné à débits de 1/2, 2/3,3/4, 5/6 et 7/8 ;

• « Pilots and TPS Signals (Transmis-sion Parameter Signalling) » : inser-tion des porteuses pilotes, dont unepartie véhiculent sous forme de modulation codée les paramètres de transmission ;

• « OFDM (Orthogonal Frequency Di-vision Multiplex) » : calcul de l’IFFTsur 2048 ou 8192 porteuses, dont1705 ou 6817 contiennent des données utiles ou paramètres detransmission et 1512 ou 6048 sontexclusivement prévues pour les données utiles ;

• « Guard Interval Insertion » : inser-tion de l’intervalle de garde du si-gnal OFDM, les valeurs admissiblesétant 1/4, 1/8, 1/16 et 1/32 de ladurée des symboles ;

• « Digital/Analogue Conversion » :conversion du signal numérique enun signal analogique ;

• « Front End » : transposition du canalde sortie, normalement en UHF.

Guardintervalinsertion

MUXadaptation,

energydispersal

Outercoder

Outerinter-leaver

Innercoder

Innerinter-leaver

MapperFrame

adapta-tion

OFDM D/A Front end

To antenna

MUXadaptation,

energydispersal

Outercoder

Outerinter-leaver

Innercoder

Pilots &TPS

signals

Splitter

Videocoder

Audiocoder

Datacoder

ProgramMUX

TransportMUX

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Bloc-diagramme fonctionnel d’un système adaptateur de canal terrestre.


Le testeur de radiocommunications numériques CTS55 est un banc de me-sure compact destiné à la maintenancequalifiée de téléphones mobiles GSM,DCS 1800 et PC 1900 [1]. Rohde & Schwarz vient d’en étendre les fonctions de mesure et de commande,ouvrant ainsi à ce banc à succès desdomaines d’utilisation nouveaux.

Une application intéressante est la routine de recherche de TEB, dans laquelle le CTS55 effectue des mesuressuccessives de taux d’erreurs binairesen partant d’un niveau initial du signal,sélectionnable par l’utilisateur, et en réduisant à chaque fois le niveau jusqu’à obtenir un taux d’erreurs limiteégalement réglable. Cette fonction per-met ainsi de déterminer très facilementet avec une grande précision la sensibi-lité d’un téléphone mobile.

Une option des téléphones mobiles modernes – le service de messagescourts – peut également être testée demanière conviviale avec le CTS55.Dans ce test, le banc de mesure envoieun message de texte au mobile ou, inversement, reçoit un message du mobile sans établir explicitement la liaison. En cas d’erreur de transmission,par exemple si la mémoire de texte dutéléphone est pleine, le banc de mesuredéclenche un message d’erreur.

Le mode test de module (option CTS-B7)permet de mesurer et d’aligner les modules d’un téléphone mobile ou detravailler en mode maintenance. LeCTS55 contient à cet effet un synthé-tiseur RF qui, outre les bandes GSM,DCS 1800 et PCS 1900, couvre également les gammes de fréquencesde 900 à 995 MHz et 1800 à 1990 MHz. Le niveau peut être régléavec un décalage de –10 à –110 dBmsur deux sorties, avec ou sans mise en forme des paquets. Les modulationsdisponibles sont du type « dummy burst », avec mésambule sélectionnable(séquence de formation), ou « non mo-dulé ». Après entrée des valeurs atten-dues pour la fréquence ou le numéro du canal ainsi que de la puissance attendue, le générateur de signaux RFpeut se synchroniser sur les signauxGSM (fig. 1). Le déclenchement de lamesure s’opère sur le paquet reçu dans le cas de signaux pulsés et sur lemésambule pour des signaux continus.Le CTS55 mesure alors la puissance de crête, la puissance moyenne, lapuissance en fonction du temps ainsique l’erreur de fréquence et l’erreur de phase.

La fonction spectre I/Q permet de vérifier aisément ou d’aligner un module modulateur I/Q. La visualisationgraphique du spectre au voisinage de laporteuse donne alors un aperçu rapide

de la réjection de la porteuse et desbandes latérales. Des marqueurs deltapermettent une analyse qualitative (fig. 2).

La télécommande du CTS-55 (optionCTS-K6) ouvre encore d’autres possi-bilités. L’appareil peut être entièrementpiloté par interface RS 232 C : réglagedes paramètres, exécution des mesuresainsi que lecture des résultats. Les instructions de télécommande sont, àquelques exceptions près, identiques àcelles des testeurs GSM de la sérieCMD [2]. Les programmes utilisés parexemple sur CMD installés sur lignes de réparation en production peuventdonc être repris sur le CTS55. Le clientdispose ainsi d’une série de possibilitésintéressantes, telles que l’exécution automatique de routines de mesure propres à un constructeur, l’archivagedes résultats, leur dépouillement centra-lisé ou leur analyse statistique.

Gottfried Holzmann

BIBLIOGRAPHIE

[1] Vohrer, M. : Testeur de radiocommunicationsnumériques CTS55 – Testeur de maintenance« all in one » pour mobiles GSM, PCN et PCS. Actualités de Rohde & Schwarz (1996),N° 152, p. 4–6.

[2] Mittermaier, W. : Test de modules au tes-teur de radiocommunications numériquesCMD52/55. Actualités de Rohde & Schwarz(1995), N° 149, p. 36–37.

Informations détaillées sur le CTS55 :Service lecteurs 155/14

Panorama

Nouvelles fonctions de mesure sur le testeur CTS55

Fig. 1 Analyse du signal en mode test de module. Fig. 2 Analyse du spectre I/Q au testeur CTS55.


Le TÜV Rheinland a son siège en Alle-magne et plus de 50 antennes dansune bonne trentaine de pays. Il s’agitd’un organisme privé à l’engagementinternational, fier d’une expérience de 125 ans dans le contrôle et la certification d’installations et produitstechniques. Ses activités comprennentégalement un volet assistance-conseil,permettant aux gouvernements et à l’industrie de bénéficier des derniersenseignements en matière de technolo-gies et de sécurité. Le TÜV Rheinlandest l’un des plus grands centres decontrôle technique d’Allemagne et l’undes plus réputés sur le plan international.L’éventail des prestations assurées parle TÜV Rheinland est impressionnant,puisqu’il a déjà contrôlé et étudié pratiquement tout : du sèche-cheveux àla centrale, du petit train électrique à lagrosse unité de production chimique.

Le TÜV Rheinland est présent depuis1978 en Asie et y emploie aujourd’hui,

après une phase de croissance remar-quable, plus de 170 spécialistes origi-naires d’Allemagne et d’autres pays européens ainsi qu’un certain nombrede collaborateurs locaux, soit plus de400 personnes réparties sur 21 sites.Avec des antennes proposant toutes ses prestations au Japon, à Hongkong,en Chine, à Taiwan, en Corée, à Singa-pour, en Indonésie, en Thaïlande, auxPhilippines et en Inde, le groupe TÜVRheinland Asie couvre la totalité dusud-est asiatique.

Le TÜV Rheinland propose en Asie lesprestations de services suivantes :• contrôle de qualité et assistance-

conseil,• contrôle de sécurité et de CEM pour

produits de tout type, des appareilsélectroménagers aux installations industrielles, en passant par les équipements médicaux,

• contrôle dans ses propres labora-toires,

• certification de systèmes de gestionde la qualité et de l’environnementconformément aux normes ISO9000, QS 9000 et ISO 14000 parlabel TÜV-CERT,

• contrôle de véhicules, composants etaccessoires ainsi que certificationconformément aux normes interna-tionales,

• contrôle de jouets,• formation à l’Académie du TÜV,• aide aux entreprises cherchant à

accéder aux marchés asiatiques,par l’intermédiaire de sa sociétésœur FEMAC (Far East Market Access GmbH).

A la suite de l’introduction obligatoirede la directive CEM, début 1996, l’industrie japonaise a, elle aussi, faitde gros efforts pour répondre aux nouvelles exigences légales. La pénuriegénérale de possibilités de contrôles de CEM confrontait notamment lesconstructeurs d’équipements lourds,

Panorama

Rohde & Schwarz équipe le laboratoire mobile de CEM du TÜV Rheinland Japon

Fig. 1Le laboratoire mobilede CEM du TÜVRheinland Japon enservice sur le terrain.


par exemple pour l’industrie et le sec-teur médical, à de grosses difficultés.Un contrôle de CEM s’effectue normale-ment dans un centre d’essais. Le cons-tructeur doit donc emballer le produit à contrôler et le transporter au poste de mesure. Dans le cas d’une grossemachine, il lui faut toutefois démonter la machine, la charger, la transporter etla remonter au poste de mesure – uneprocédure longue et coûteuse. Et à l’issue des essais, la même procédures’impose en sens inverse avant que lamachine ne retrouve sa place.

C’est pour répondre aux exigencesliées au contrôle de machines de grandetaille ou présentant des conditions de fonctionnement particulières quel’agence d’Osaka du TÜV RheinlandJapon a conçu le laboratoire mobile de CEM, un fourgon Mercedes spé-cialement équipé d’un minibureau etdes équipements de mesure de CEMles plus modernes (fig. 1). Ce véhiculese rendant chez le client, celui n’a plusà supporter les pertes de temps ni le coût normalement liés à l’envoi de grosses machines au centre d’essais et à leur retour. Et comme les essais

s’effectuent chez le client, de nombreusesressources auxiliaires, telles que plans,outillages et appareils spéciaux, ainsique du personnel sont à tout momentdisponibles. Pour le client, il est en outreavantageux de ne pas être obligé d’in-terrompre ses propres essais et travauxde montage en usine durant l’exécutiondes tests de CEM. Tout ceci se traduitpar de grosses économies et par uneplus grande souplesse.

Le choix de l’équipement du labora-toire mobile de CEM était difficile pourle TÜV Rheinland, car, en plus de laconformité aux normes de contrôle,d’autres critères étaient tout aussi im-portants :• Service après-vente : le constructeur

des équipements de test devait avoir des capacités de maintenanceau Japon, pour pouvoir intervenir rapidement en cas de besoin. Lefournisseur d’un tel service après-vente doit, en effet, être conscient du fait que toute défaillance d’un appareil de contrôle conduit à uneinsatisfaction du client, car celui-ciprend alors du retard.

• Lors des tests en usine ou du trans-port à travers le pays, les appareilsde mesure sont soumis à des sollici-tations extrêmes. Différences de tem-pérature exceptionnelles, vibrations,fréquents montages et démontages

ne sont que quelques-uns des fac-teurs jouant un rôle. Il fallait donctrouver un constructeur connu pourla haute qualité de ses appareils.

• Pour assurer l’efficacité nécessaire,les équipements de mesure choisisdevaient être faciles à utiliser, maisaussi suffisamment souples pours’adapter à des conditions de testsusceptibles de changer tous lesjours.

A l’issue d’une étude du marché, lestests et produits suivants furent choisispour la phase initiale :• mesure de perturbations conduites

et rayonnées à l’aide de réseaux fictifs, de sondes à haute impédanceet du récepteur ESS de Rohde &Schwarz (fig. 2) ainsi que d’une antenne bi-log de Schwarzbeck,

• mesure des décharges électrostati-ques, de perturbations transitoiresrapides et de chocs de tension à l’aide de générateurs et réseaux deSchaffner,

• mesure d’immunité, là aussi à l’aided’appareils de Rohde & Schwarz,c’est-à-dire de générateurs de signaux et wattmètres.

Après un an de service, ce choix s’estavéré le bon. Malgré les sollicitationsélevées, aucun problème n’est jusqu’iciapparu. Les étalonnages fréquents nécessaires à la mesure des facteursd’environnement n’ont nécessité ni réparations ni nouveaux réglages. Lesservices proposés par le TÜV ont ététrès bien accueillis par les entreprisesjaponaises puisqu’on trouve dans la liste des clients des noms bien connuscomme Shimadzu, Mori Seiki, NissinHigh Voltage, Sumitomo Precision Products, Meiki, Ube Industries, YutaniHeavy Industries et Kubota.

Michael Borgmann(TÜV Rheinland Japon)

Informations détaillées sur les équipements demesure de CEM : Service lecteurs 155/15

Panorama

Fig. 2 Récepteur de mesure de CEM ESS deRohde & Schwarz en action au Japon.

Photos : TÜV Rheinland Japon


Panorama

Nouveauté de l’usine de Cologne : mâts télescopiquescommandés par contrôleur universel

L’usine Rohde & Schwarz de Cologneéquipe depuis des années des véhiculesde contrôle d’émissions et de mesure dechamp ou de couverture, en les dotantnon seulement des instruments de mesurenécessaires, mais aussi de mâts téles-copiques destinés aux systèmes d’an-tennes. Le nouveau contrôleur HSRG (figure) permet désormais de commanderces mâts en toute fiabilité, par commandemanuelle au clavier disposé en faceavant ou par télécommande via une interface RS 232 C. L’appareil s’adapteévidemment à différents types de rotors.

Le déploiement du mât à la hauteur désirée peut être obtenu en manuel ouen automatique. Deux rotors indépen-dants, l’un pour l’azimut et l’autre pourl’élévation, permettent d’orienter les antennes (avec une résolution de 1°).Leur vitesse de rotation est réduite audémarrage pour assurer une mise enservice en douceur. Les atouts du con-trôleur se manifestent particulièrementdans le cas d’une utilisation assistéepar ordinateur dans des véhicules demesure : sortie et rentrée automatiquesdu mât avec surveillance de la plagede fonctionnement programmable et affichage de la hauteur déployée et de l’angle des rotors sur indicateurs séparés. Les fonctions de surveillanceintégrées détectent immédiatement lesdéfauts éventuels et les signale d’elles-mêmes à l’utilisateur, excluant ainsi toute erreur de manipulation susceptibled’endommager les antennes. Une EEPROM stocke les principaux para-mètres des antennes, tels que hauteurs

de déploiement minimale et maximale,hauteurs minimales de travail et detransport ainsi que position de garageimposée par la conception.

Le contrôleur est livrable en version de table ou en tiroir 19“. Des cartes enfichables permettent de l’adapter à différentes conditions d’utilisation.L’équipement de base supporte la commande d’un rotor d’azimut. Descartes d’extension sont disponibles enoption pour la commande d’un rotor depolarisation (élévation) et pour celle dumât. Des modules sont proposés pourtension alternative de 230 V et tensioncontinue de 12 ou 24 V, suivant l’utili-sation envisagée. Les rotors peuventêtre commandés par tension continuede 12 ou 24 V ou tension alternative de230 V. Des connecteurs de puissancesupportent le passage de courants dedémarrage allant jusqu’à 50 A.

Le contrôleur HSRG est particulièrementadapté aux mâts télescopiques à dé-ploiement électrique de la série MxEA,spécialement conçus dans une optiquede fiabilité, stabilité et absence demaintenance. Les caractéristiques essen-tielles de ces mâts, telles que faible usure,grande capacité de charge et haute rigi-dité, sont particulièrement intéressantesen service mobile. Les éléments desmâts sont en alu F22, les autres piècesen inox. L’entraînement est assuré parmoteur continu 12/24 V à enveloppede protection contre les intempéries. Lagamme comprend des mâts de lon-gueur déployée de 4600 à 9150 mmainsi que des rotors adaptés et les accessoires associés, tels que traver-sées de pavillon pour différents typesde véhicule et pieds de mât spéciaux.L’intégration complète est égalementproposée par l’usine Rohde & Schwarzde Cologne.

Helmar Scherpe


Contrôleur HSRG pour commande localeou télécommande des mâts télescopiquesde la série MxEA.Photo : Usine R&S deCologne


Documentation récente

Logiciel SME-K2, fonctionannt sous Windows etréglant le générateur de signaux SME sur des signaux aux normes GSM, DCS 1800, DCS 1900,IS-136 DECT ou PDC.

Fiche technique PD 757.3092.21 Code 155/17

Analyseurs de spectre FSE (20 Hz à 40 GHz) Lesmodèles de 40 GHz FSEK20 et FSEK30 ont été intégrés dans la fiche technique.


Système de sécurité ComSaveBox de la sociétéSIT (Gesellschaft für Systeme der Informations-technik mbH), chiffrant des données à transmettreen série (également livrable sous forme de cartesous le nom de ComSave).


LaserVision TS-LV1, TS-LV2 pour contrôle optiquede l’implantation de composants, livrables sousforme de système complémentaire (LV1) pour paramètres non mesurables électriquement et sous forme de système autonome complet (LV2) ;nombreuses options.


Récepteur de mesure d’émissivité ESCS30 (9 kHzà 2,75 GHz), compact, conforme aux normes (CISPR 16-1), à écran couleur de 6,5“ ; gamme demesure de niveau de –38 à +137 dBµV, erreur de mesure < 0,5 dB (typ.), présélecteur intégré,macrofonctions ; analyse de spectre FI, générateursuiveur et quartz de référence thermostaté en option,fonctionnement sur batterie interne/externe.


Générateur de mesure TV SFQ (0,3 MHz à 3,3 GHz), délivrant des signaux normalisés ainsique variables aux normes numériques (4-PSK,DVB-S, QAM, DVB-C) et aux normes analogiquesde transmission par satellite (suivant le modèle) etavec sous-porteuse son FM ou ADR ainsi que dessignaux de bruit (options) ; entrée ASI en option.


Générateur de mesure MPEG2 DVG, délivrantdes signaux de test TV numériques en 525 et 625 lignes (vidéo animée/statique, audio, don-nées) par simple touche ; séquences infinies, PIDréglable ; diverses interfaces.


Décodeur de mesure MPEG2 DVMD, surveillant,analysant et décodant 19 signaux DVB à la fois ;afficheur à cristaux liquides à deux lignes, OSD surmoniteur externe ; diverses interfaces.


Système de radiodétection RAMON (10 kHz à 40 GHz), système modulaire pouvant comprendre,suivant l’application, tout ce qu’il faut pour la détection, la localisation et l’analyse, du simple récepteur portable au réseau national intégré.

Info PD 757.3234.21 Code 155/27

Logiciel de messagerie PostMan, fonctionnantsous Windows NT et servant à l’intégration de liaisons HF et VHF/UHF dans les réseaux de communication internationaux.


Manpack radio VHF XV3088 (30 à 89,975 MHz ;0,2 ou 5 W), système émetteur/récepteur mo-dulaire pour service mobile/fixe ; simplex/semi-duplex, appel sélectif/de groupe, crypteur de parole, silencieux sub-audio ; nombreuses options(dont 25 et 50 W).


Famille d’émetteurs/récepteurs VHF/UHF aéro-nautiques 610 La fiche technique a été revue et paraît désormais sous une nouvelle présentation(et une nouvelle référence).


Afficheur de spectre FI numérique EP090 Outredifférentes modifications, les fréquences indiquéesont été redéfinies pour l’entrée BF (30 à 20 kHz),l’entrée FI (30 kHz et à partir de 50 kHz) et le balayage (jusqu’à 1 MHz/s).


Nouvelles notes d’application

Grenzwertüberwachung von Meßreihen mit denAudio Analysatoren UPL oder UPD

Appl. 1GA33_1D Code 155/32

Frequenzumsetzende Messungen mit dem Netz-werkanalysator ZVR

Appl. 1EZ31_D Code 155/33

Schz

Disponible gratuitement à partir d’août de cette année par l’intermédiaire de toutes les agences R&S,ce CD donne un aperçu des produits et prestationsde Rohde & Schwarz dans les domaines de l’instru-mentation ainsi que de la radiodiffusion sonore ettélévision. Le CD a été complété par rapport à ladernière édition imprimée des catalogues et com-prend les nouveaux appareils apparus jusqu’enavril ‘97. Le CD est lisible sur tout PC au standard486 ou supérieur. Des instructions détaillées, desaides à la navigation et des possibilités de recherchepar mots clés facilitent l’accès au contenu.

La version entièrement révisée du catalogue « Radio/TV » est en outre immédiatement dispo-nible sur papier et présente notamment les nou-veaux émetteurs DVB et DAB, avec tous les appa-reils nécessaires à la constitution de systèmes, la famille de systèmes de mesure et de surveillanceTV TS6100, le système de transmission de don-nées audio ADAS/AMON, les baies d’entrée deprogrammes PI6200, de nouveaux modules pourréseaux câblés et des générateurs de mesure poursignaux numériques ainsi que la famille de récep-teurs EFA et l’analyseur audio UPL.

Catalogue PD 756.7294.23 Code 155/23

Les catalogues « Equipements de mesure » et « Radio/TV » disponibles pourla première fois sur CD-ROM

Vos données sont-elles aussi bien protégées quele reste de votre entreprise ? C’est la question quepose la société SIT (Gesellschaft für Systeme der Informationstechnik mbH) dans sa note d’informa-tion, proposant ainsi Rohde & Schwarz commepartenaire également compétent en matière de sécurité.

Info PD 757.3328.21 Code 155/22

Catalogues

Test & Measurement Products

Cata

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Sound and TV Broadcastinganalog/digital

Cata

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Nouvelles

Plate-forme d’essais de CEM entièrement automatique chezPanasonic au pays de Galles

La division européenne télévision dePanasonic, dans le Sud du pays deGalles, vient de mettre en servicel’une des plus grandes et des plusmodernes plates-formes d’essais deCEM de Grande-Bretagne. L’entre-prise peut ainsi diviser par dix la durée de ses essais. Une cérémonied’inauguration (photo) couronnaitrécemment les deux années d’efforts,auxquels avaient participé Rohde &Schwarz, fournisseur de l’installationautomatique clé en main, et HemfordCommunications, constructeur de lachambre anéchoïque. C’est ensembleque Charles Toda (au centre sur la photo), directeur de la division européenne télévision de Panasonic,et Dr Wolfgang Winter (à droite), directeur de Rohde & Schwarz UK,ont foulé le tapis posé à l’entrée de la chambre anéchoïque. Rohde &Schwarz livre déjà depuis plus de 17 ans des équipements d’émissionet de mesure à Panasonic. Il n’estdonc pas étonnant que la société ait été à nouveau choisie pour la plate-forme d’essais de CEM. L’ins-tallation comprend deux systèmes de test TS9980 pour les mesuresd’immunité, deux récepteurs ESBIpour les mesures d’émissivité jusqu’à5 GHz et un jeu complet de produitspour la chambre anéchoïque. Les essais s’effectuent suivant les normesEN 55013 et EN 55020.

La nouvelle plate-forme entièrementautomatique est presqu’exclusivementaffectée aux essais de série, permet-tant à Panasonic d’adopter la règledes 80/80 (80 % des appareils satis-faisant aux essais avec un niveau deconfiance de 80 %). La cadence deproduction actuelle de plus de 4000

téléviseurs par jour en faisait un im-pératif. Phil Josty, chef du projet chezPanasonic : « Pour un projet de cetteenvergure, il nous fallait un partenairecompétent et expérimenté. Rohde &Schwarz était le seul à répondre ànos critères. » Avec la dernière livrai-son, les équipements de mesure deCEM installés chez Panasonic repré-sentent au total un bon million de livres. Ils comprennent également des appareils réservés aux études etau développement. T. Stephens

Références originaires de Munichpour le boom nord-américain des radiocommunications mobiles

L’agrément des stations mobiles à lanorme PCS (« Personal Communica-tions Service ») destinées au marchénord-américain est imposé depuisdébut juin 1997 dans le cadre de lacertification CTIA (« Cordless Tele-phone Industry Association »). En

accord avec les opérateurs de ré-seaux PCS représentés au « PCS 1900Type Certification Review Board » (PTCRB), c’est le centre d’essais etprestataire de services allemand CETECOM, bien connu sur le plan in-ternational, qui a été choisi pour lesessais de certification. Le CETECOMutilisera pour les essais à l’interfaceradio des équipements de mesurefournis exclusivement par Rohde &Schwarz, qui renforce donc un peuplus sa position de leader mondialdes équipements de certification etd’agrément.

Rohde & Schwarz a déjà implémentéplus de 200 types de tests (sur 283)pour la bande PCS 1900 dans le système de test universel TS8915B(photo), basé sur le banc de test deradiocommunications CRTC02 (voirp. 30 de ce numéro). Pour garantir la conformité des essais à la norme,le CETECOM et Rohde & Schwarzont signé un accord de coopérationvisant à assurer à temps la validationdes tests. Tous les tests RF issus de laphase II des essais d’agrément duGSM européen, par exemple, sontdéjà disponibles pour la certificationselon la norme PCS 1900. La quasi-totalité des procédures de signali-sation – 150 environ – peuvent êtreexécutées aussi bien avec l’appareilCRTC02 qu’avec le système TS8915B.

PI

Rohde & Schwarz et Tektronix développent leur coopération dans la distribution

Rohde & Schwarz et Tektronix Inc.,Wilsonville, Oregon/USA, ont an-noncé début avril de cette année une extension de leur accord de mar-

keting visant à proposer aux clientsdu monde entier une gamme com-plète d’appareils de mesure pour latélévision numérique. Aux termes decet accord, Tektronix distribuera leséquipements de mesure MPEG etDVB conçus par Rohde & Schwarzen Amérique du Nord et du Sud,dans la zone pacifique et en Asie,tandis que Rohde & Schwarz en assurera la commercialisation en Europe et au Japon ainsi qu’auMoyen-Orient. Les deux sociétés ap-profondissent ainsi leur coopérationfructueuse déjà engagée en août1993 et allant désormais bien au-delà de projets de développementcommuns, tels que la mise au pointd’équipements de mesure pour le réseau de radiocommunications mobiles nord-américain (CDMA), etde leur excellente position ainsi obtenue sur le marché.

« Cet accord est basé sur le parte-nariat que nous avons instauré cesdernières années et mettra les res-sources radio/TV des deux sociétésdans une position bien meilleure »,explique Dan Terpack, directeur dela division instrumentation chez Tektronix. « Ce nouveau chapitredans nos relations nous rapprocheencore un peu plus et nous permettrade développer des outils et solutionsencore meilleurs pour un marché qui a considérablement changé avecla numérisation. » Selon ReinhardBruckner, membre de la direction générale de Rohde & Schwarz, l’extension de ces relations ouvredésormais au client l’accès direct àl’offre la plus large et la meilleureexistant actuellement sur le marchédes équipements de mesure destinésà la télévision numérique. PI


Nouvelles

Prix Rohde & Schwarz à Iéna

Le prix décerné par Rohde &Schwarz pour d’éminents travauxscientifiques a été remis en débutd’année dans le cadre d’un colloquesolennel auquel avait invité le doyen de la faculté de physique et d’astronomie de l’université Friedrich Schiller d’Iéna, le profes-seur Roland Sauerbrey. Le prix de la meilleure thèse de doctorat 1996a été remis par Karl-Otto Müller –chargé chez Rohde & Schwarz des contacts avec les universités – àJörg Gehler, de l’Institut Fraunhoferd’optique appliquée et de mécaniquede précision. Le prix du meilleur mémoire de fin d’études a été attri-bué au physicien Sandor Nietzsche.

La thèse de Dr Gehler, « Etude expé-rimentale de nouveaux composantsphotoniques sur la base de fibresoptiques résonantes dans le SiON et le KTiOPO4 », a eu un grand retentissement international et lui a valu une invitation au Japon, où Dr Gehler poursuit aujourd’hui sesrecherches à la Kanagawa Univer-sity for Science and Technology deKawasaki. Dans son exposé trèsillustré (photo, à gauche Dr Gehler,à droite Pr Sauerbrey), Dr Gehler aexpliqué le nouveau principe, dontl’intérêt économique réside dans la possibilité d’utilisation multiple defibres optiques par multiplexage deslongueurs d’onde. Le mémoire deSandor Nietzsche, « Conception ettest de configurations de base pourdétecteurs de position à SQUID »,est important pour la recherche fondamentale en physique, car il estainsi possible de mesurer la distanceentre deux corps très proches avecune précision supérieure de plu-sieurs ordres de grandeur à celleque l’on pouvait obtenir jusqu’ici. Le principe de l’équivalence de lamasse lourde et de la masse inertepeut ainsi être vérifié avec beaucoupplus de précision.

En décernant ce prix 1996, Rohde & Schwarz poursuit une tradition qui a maintenant six ans. Le prix récompense d’éminents travauxscientifiques, dont le choix est duseul ressort de l’université. Rohde &Schwarz témoigne ainsi de son intérêt à l’égard de la formationd’excellents scientifiques. L’évène-ment a également été repris par le presse de Thuringe puisqu’aussi bien le « Ostthüringische Zeitung »que le « Thüringer Landeszeitung »ont consacré un article détaillé auxlauréats d’Iéna. AS

Sécurisation des liaisons par modem à l’aide de la ComSaveBox

La ComSaveBox (photo, en bas) estun appareil de chiffrement en ligned’une liaison par modem, proposépar la SIT (Gesellschaft für Systemeder Informationssicherheit mbH),une filiale de Rohde & Schwarz. Cet appareil compact à interface RS 232 C se monte entre PC et mo-dem et chiffre les données jusqu’à115 kBaud. En cas d’utilisation demodems RNIS avec regroupementdes canaux B, la vitesse de transmis-sion peut atteindre 110 kBaud. LaComSaveBox s’utilise pour sécuriserles transmissions de données dansles domaines du télétravail, des serveurs, de la télémaintenance etdes réseaux. L’initialisation de laComSaveBox et l’entrée des cléspeuvent s’opérer par logiciel. Lechiffrement fait appel à algorithme

de cryptage symétrique par blocs.Les clés ont une longueur de 128 bitset opposent une résistance insur-montable même aux méthodes mo-dernes d’analyse cryptographique.La SIT propose également la carteComSave (petite photo), compatibleavec le ComSaveBox et présentantles mêmes fonctionnalités (infor-mations détaillées : code lecteur155/19). F. Bergmann

Participation active d’experts en HF de R&S à un stage de la Carl-Cranz-Gesellschaft

Bien que les communications à grande distance fassent aujourd’huigénéralement appel aux câbles, auxfibres optiques et aux satellites, lesondes décamétriques ou HF (1,5 à30 MHz) retiennent de plus en plus l’attention, Elles sont surtout intéressantes pour les autorités, lesambassades, les forces armées et lesradio-amateurs. La transmission dedonnées en HF a également connuun regain d’intérêt ces dernières années. L’emploi de techniques modernes d’émission/réception nu-mérique permet en effet d’atteindredes débits de 4,8 kbit/s, voire 5,4 kbit/s.

La Carl-Cranz-Gesellschaft a tenucompte de cette évolution en propo-sant dans son programme 1997 unstage intitulé « Radiotransmission enondes décamétriques ». Ce stage aeu lieu en avril à Oberpfaffenhofen,en Bavière, et était animé par le professeur Friedrich Jondral, del’université de Karlsruhe, et par desexperts en HF de la société Rohde & Schwarz : Dr Günter Greiner, Johann Hackl, Peter Iselt, Dr ChristofRohner et Bernhard Wolf. Le stage a commencé par un rappel desconnaissances de base (propriétésdes ondes décamétriques, modula-tion et sécurisation, transmission et réception, MIL-STD 188-110A),avant de donner dans une secondepartie un aperçu des équipements et systèmes (antennes, émetteurs/récepteurs, modems et processeursradio, interfaces avec l’utilisateur,structure des réseaux et des stations).Le tout s’est achevé par des démons-trations de systèmes modernes detransmission en HF chez Rohde &Schwarz à Munich. 28 intéressés del’industrie, des administrations et des armées ont participé au stage,qui, de l’avis unanime, peut êtreconsidéré comme un succès.

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Echo de la presse

Impossible de mettre mieux en lumière que sur lacouverture du n° 5/97 de la revue des techniquesHF et hyperfréquences « hf-praxis » le récepteurde mesure d’émissivité ESCS30 de Rohde &Schwarz. Mais il n’y a pas que l’apparence quicompte : cet appareil brille également par sonécran TFT couleur VGA de 6,5“, ses excellentescaractéristiques techniques, ses dimensions trèsréduites et son prix particulièrement avantageux.

La revue autrichienne des utilisateurs de l’électro-nique « Elektronikschau » montre en couverturede son n° 1-2/97 une composition sur le thèmede la compatibilité électromagnétique, sur la base du progiciel de CEM EMS-K1 de Rohde &Schwarz.

C’est une place de choix en couverture du numéro d’avril 1997 que les rédacteurs de la revue anglaise « What’s new in Electronics » ontaccordé au générateur de mesure TV EFA de Rohde & Schwarz.

A l’occasion du lancement de l’édition européennede la revue américaine d’électronique « EDN », lerédacteur européen, Brian Kerridge (photo), seprésentait aux lecteurs dans une note d’informa-tion. Il avait choisi pour attirer l’attention unephoto de Rohde & Schwarz montrant le testeur deradiocommunications numériques CTS55.

La revue « productronic » n° 1-2/97 montre encouverture une partie du système de test optiqueLaserVision II de Rohde & Schwarz et décrit à l’intérieur les avantages de ce système modernede contrôle optique de cartes équipées de leurscomposants.

Systèmes de test de modulesde R&S pour l’automobileLe mensuel « Automobil Industrie » paraissant à Wurtzbourg décrit dans son n° 4/97 les problèmes que pose en matière de sensibilité àl’environnement électromagnétique l’utilisationde plus en plus fréquente de l’électronique dansl’automobile. Mais il propose en même temps la solution : le nouveau système de test ATPS de Rohde & Schwarz :

Fin 1996, Rohde & Schwarz pouvait présenter sonnouveau « Automative Production Test System » (APTS), faisant partie de la famille des systèmes detest TSUx. Ses applications concernent essentielle-ment les tests fonctionnels de tout type sur dispo-sitifs électroniques utilisés dans l’automobile. Laparticularité du nouveau système de test est son « Automotive Load System » (ALS), constitué d’un tiroir modulaire pouvant recevoir jusqu’à 24 modules destinés à simuler les charges et sources de signaux spéciales de l’électronique automobile. … Une série de modules sont déjà disponibles pour les principales applications, tellesque ABS, airbag, gestion du moteur ou commandede la suspension.

Premier testeur multimode compact du monde pour GSM, DCS 1800, DCS 1900 et DECTC’est ainsi que la revue anglaise d’électronique « Compliance Engineering » présentait dans sonn° 3-4/97 le testeur CMD65 :

Avec le testeur de radiocommunications numériquesCMD65, Rohde & Schwarz présente le seul bancpermettant de réunir dans un même appareil lesmesures GSM, DCS 1800/1900 et DECT. LeCMD65 est le dernier-né de la gamme à succèsCMD, supportant le test de mobiles et stations debase GSM, DCS, DECT, PCD et CDMA. Son volume de même que son poids en font le testeur le plus compact et le plus léger de sa catégorie. (Voir aussi notre article à la page 6 de ce numéro).

PostMan knocks on e:mail doorLa revue « CommsMEA », paraissant au Moyen-Orient et en Afrique, se penche dans son n° 3/97sur le logiciel PostMan de Rohde & Schwarz :

Le logiciel de messagerie PostMan est l’une despremières solutions permettant d’accéder aux réseaux de communication mondiaux par le supportéprouvé et bon marché que sont les ondes déca-métriques. PostMan ouvre ainsi des possibilités decommunication globale exclusivement réservéesjusque là aux réseaux câblés. Ce logiciel intègredonc le monde entier dans les communications internationales, y compris les îles, les déserts et les régions polaires.


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Transmission rapide et sûre de données en HF – L’aboutissement d’intenses travaux de recherche

Les propriétés actuelles du processeurradio ALIS (« Automatic Link Set-up »)de Rohde & Schwarz, destiné à l’éta-blissement automatique des liaisons età l’adaptativité en HF [1], sont condi-tionnées par le progrès technique et lesrésultats de séries de tests permanentes.La variation des paramètres longueurde trame, redondance, type de modulation et fréquence permet ainsiaux émetteurs/récepteurs de la familleXK2000 (fig. 1) [2] de s’adapter dansune large mesure à l’évolution dans le temps de la qualité des canaux etd’atteindre avec modem GM2100 (5,4

kbit/s maximum) et protocole RSX.25des débits utiles pouvant aller jusqu’à3,6 kbit/s.

Mesure de la qualité des canaux HFPour caractériser le comportement dansle temps de la qualité et de la disponi-bilité des canaux HF, Rohde & Schwarza réalisé début 1985, à l’aide de prototypes du processeur radio ALIS,des essais de transmission entre Ham-bourg et Munich [3]. Une fois la liaisonétablie, des blocs de données ont étéémis pendant une heure à une vitessede 100 bit/s. La puissance d’émissionétait de 100 W, et l’excursion de la mo-dulation 2-FSK utilisée de ±42,5 Hz,

pour une bande passante de filtrage de150 Hz. Le taux d’erreurs sur bits (TEB)a alors été déterminé et enregistré encontinu. La figure 2 montre un exempled’évolution du TEB sur une périoded’une heure pour un canal de bonnequalité. Le TEB est généralement inférieur à 1 %. Sur la figure 3, on voit qu’après 20 minutes environ, laqualité du canal, initialement bonne, se dégrade brutalement, faisant passerle TEB de moins de 1 % à des valeurscomprises entre 10 et 50 %.

La figure 4 représente la durée relativede défaillance des canaux étudiés(moyennes sur deux semaines). La défaillance d’un canal est définie par lamontée du TEB à plus de 10 %. Quatreplages ont par ailleurs été définies pour la durée de défaillance (0 à

12,5 s/12,5 à 30 s/30 à 60 s/60 s à1 h). Résultat : les trois durées de défaillance inférieures à 60 s apparais-sent avec à peu près la même fréquence.Cette fréquence est bien plus faible que pour les durées de défaillancecomprises entre 60 s et 1 h. Autrementdit, quand le TEB dépasse un seuil de10 %, la probabilité pour que cette défaillance dure plus d’une minute estbien supérieure à la probabilité pourque le canal retrouve rapidement sa

Fig. 1 Emetteur/récepteur HF XK2100 avecprocesseur radio ALIS intégré GP2000 et modemHF GM2100. Photo 42 878

0,5

0,1

0,01

0,001

10 20 30 40 50 min 60Temps

TEB

0,5

0,1

0,01

0,001

10 20 30 40 50 min 60temps

TEB

Temps

Dur

ée re

lativ

e de

déf

ailla

nce

0 s < défaillance < 12,5 s

100%

75

50

25

0

12,5 s < défaillance < 30 s

30 s < défaillance < 60 s60 s < défaillance < 60 min

7 8 9 11 12 14 15 1613 17 1819 h10

Fig. 4 Durée relative de défaillance de canauxHF (FSK, bande passante de 150 Hz, 100 bit/s,100 W).

Fig. 2 TEB sur un canal HF entre 9 et 10 heures(7,512 MHz, FSK, bande passante de 150 Hz,100 bit/s, 100 W).

Fig. 3 TEB sur un canal HF entre 15 et 16 heures (8,165 MHz, FSK, bande passantede 150 Hz, 100 bit/s, 100 W).


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qualité initiale. Après une minute de défaillance, un changement de canalest donc la meilleure réaction à la baisse de qualité.

Adaptation automatique des paramètres du système à la qualité du canalLes mesures décrites montrent que laqualité des canaux varie beaucoup etrapidement en Europe. C’est la raison

Temps

Déb

it

Octetspar trame200100

%

100

80

60

40

84168 336 504 672 840 s

Longueur de trame

Temps

Déb

it

Octetspar trame200100

%

100

80

60

40

138 276 553 830 1107 1384 s

Changement de fréquence5 essais 1 essai

Temps

Déb

it

Débit maximal2100

1800

1500

1200

900

60010 12 14 16 18 20 h 22

bit/s

Débit moyen

Fig. 5 Débit et longueur de trame sur canauxHF de bonne qualité. La variation de la qualitédes canaux est faible, et donc également celle dela longueur des trames.

Fig. 6 Débit et longueur de trame sur canauxHF de qualité moyenne. On voit dans la partiecentrale deux changements adaptatifs de fré-quence. Dans le premier cas, une fréquence correcte a été trouvée au bout de cinq essais ;dans le second cas, un seul essai a suffit.

Fig. 7 Débit moyen sur un canal durant unejournée (RSX.25, 8-PSK) ; le débit se met à chuterde manière continue vers 16 heures.

pour laquelle le système ALIS a été spécialement conçu dans une optiqued’adaptation automatique des para-mètres radio à la qualité momentanéedu canal. Lors de l’établissement de laliaison et de la transmission des don-nées, des mesures continuelles de laqualité du canal fournissent au systèmeles informations nécessaires à la sélec-tion de la fréquence et au changementéventuel de fréquence. La sélectiond’une fréquence appropriée à l’établis-sement de la liaison s’opère sur la based’un calcul prévisionnel et des niveauxmesurés juste avant sur les canaux dis-ponibles (analyse passive des canaux).La mesure de la qualité du canal durantla transmission (analyse active) peut faire appel à différentes grandeurs.Une grandeur caractéristique très utile,facile à acquérir et suffisante pour lesdispositions à prendre est l’efficacité duprocédé de transmission. Le maintiend’une liaison peut être assuré par modi-fication des paramètres suivants : puis-sance d’émission, longueur (de trame)des paquets de données, pourcentagede redondance destiné à la détection et à la correction des erreurs de trans-mission, bande passante, type de mo-dulation (grandeurs agissant directe-ment sur le débit) et fréquence.

Lors des premières réalisations du système ALIS à l’aide d’un modem FSKclassique, un changement de canalétait opéré en cas de brouillages pro-longés. Avec les modems de donnéesHF GM857C4 et GM2000 [4], il devint possible d’adapter plusieurs paramètres à la qualité du canal – longueur de trame, nombre de tramespar paquet et fréquence – et, en dernierressort, d’utiliser la modulation 2-FSK àbande étroite. La puissance d’émissionne fait l’objet d’aucune adaptation car, habituellement, l’émission a lieu àla puissance maximale, et cette mesuren’apporte donc aucune amélioration.Le protocole de transmission RSX.25,utilisé en liaison avec la nouvelle génération de modems, est une versionmodifiée du protocole de transmissionradio par paquets AX.25 et présenteune série d’avantages par rapport aux

protocoles antérieurs de communica-tion HF : utilisation d’un canal communen réseau, fonctions de routage et derelais, communication bidirectionnelleet plus grande souplesse quant à lastructure des trames par emploi d’unetechnique asynchrone. Le débit net dumodem série à correction adaptatived’écho est de 5400 bit/s en 8-PSK. Lacorrection des erreurs s’opère d’abordpar FEC (« Forward Error Correction »,code convolutionnel à rendement de1/2, décodage de Viterbi), ce qui ramène le débit utile à 2700 bit/s. Les erreurs résiduelles de la FEC sontcorrigées par répétition, par la techniqueARQ (« Automatic Repeat Request ») duprotocole RSX.25.

Les figures 5 et 6 montrent les résultatsd’essais effectués sur le terrain avec le

Rapport signal/bruit ES/N0

Déb

it

2500

2000

1500

1000

500

08 10 12 14 16 dB 18

bit/s2400 bit/s

1200 bit/s

600 bit/s

300 bit/s

12Rapport signal/bruit ES/N0

Déb

it

2500

2000

1500

1000

500

020

bit/s

64 bit/s

18 bit/s

250 bit/s

13 19 dB1817161514

128 bit/s

Fig. 8 Adaptation de la vitesse du modem, débit en bit/s en fonction du rapport signal/bruitES/N0.

Fig. 9 Adaptation de la longueur de trame (octets par trame), débit en fonction du rapportsignal/bruit.


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6 10Rapport signal/bruit ES/N0

Déb

it

2500

2000

1500

1000

500

0

bit/s

RSX.25

8 2018 dB161412

STC

6 10Rapport signal/bruit ES/N0

Déb

it

2500

2000

1500

1000

500

0

bit/s

RSX.25

8 2018 dB161412

RSop2

Fig. 10 Comparaison entre protocoles STC etRSX.25, débit en fonction du rapport signal/bruit.

Fig. 11 Comparaison entre les protocolesRSop2 (RSX.25 + Selective Repeat ARQ + adap-tation de la vitesse du modem) et RSX.25.

système HF XK2000 pour une qualitédes canaux respectivement bonne etmoyenne. Ces essais ont été réalisés auprintemps 1993 entre Bonn et Munich.La courbe du haut représente l’effica-cité du protocole de transmissionRSX.25, la courbe du bas les variationsde la longueur de trame entre 16 et250 octets. La figure 7 montre le débitmoyen durant une journée, entre 10 et21 heures.

Evolution du protocole detransmission RSX.25Pour étudier les possibilités d’optimi-sation du protocole RSX.25, Rohde &Schwarz a procédé par simulation surordinateur à une comparaison entre ceprotocole et le protocole STC mis aupoint au Shape Technical Centre [5].Les caractéristiques essentielles du protocole STC sont l’adaptativité de lavitesse du modem, par adaptation dutype de modulation (8-, 4-, 2-PSK) et de la redondance, et une « SelectiveRepeat ARQ ». Le débit maximal dumodem utilisé est ici de 2,4 kbit/s,conduisant à un débit maximal d’en-viron 2 kbit/s pour le protocole ARQ. Le protocole RSX.25, lui, adapte la longueur de trame dans la « Memory-Go-Back-N-ARQ ». Le modem est sinonle même que celui indiqué ci-dessus,mais atteint 2,7 kbit/s en raison du rapport différent entre bits de test et bits de données. Le débit maximal duprotocole RSX.25 est ainsi de 2,5 kbit/s.Mais même en représentation norméeà la même vitesse du modem, le débitdu protocole RSX.25 est légèrement supérieur à celui du protocole STC pourdes rapports signal/bruit plus élevés,en raison de la pénalisation (nombre debits supplémentaires ou « overhead »)proportionnellement plus faible.

Les avantages de l’adaptation de la vitesse du modem apparaissent nettement à la figure 8, ceux de l’adaptation de la longueur de trame à la figure 9, où sont représentées les améliorations du débit en fonctiondu rapport signal/bruit ES/N0. La plusgrande robustesse de la modulation

vers les petites vitesses du modem résulte de l’augmentation de l’angle dephase de la m-PSK et de l’augmentationde la redondance dans la partie codeurdu modem, tandis que la réduction dela longueur de trame diminue la proba-bilité d’apparition d’erreurs sur les bitset donc la nécessité d’une répétition.

La figure 10 montre une comparaisondes deux protocoles. A faibles rapportssignal/bruit, l’adaptation du type demodulation et de la redondance a uneffet plus sensible ; le protocole STC aalors un débit supérieur. Au-dessus d’unrapport signal/bruit de 17 dB, le débitdu protocole RSX.25 est par contre supérieur, même en représentation nor-mée, en raison de son niveau de péna-lisation (« overhead ») plus faible, quijoue particulièrement dans le cas delongues trames. La figure 11 comparele protocole RSX.25 et une forme opti-misée de ce protocole (RSop2), avecadaptation de la vitesse du modem,adaptation de la longueur de trame et« Selective Repeat ARQ ». Le débits’améliore sur toute la gamme.

Rohde & Schwarz a tiré les conséquen-ces de cette simulation en développantpour la famille d’équipements radio HFXK2000 le modem HF GM2100 [6].Ce modem permet de régler le type de modulation (2-, 4-, 8-PSK) et la redondance (rendement du code de1/2, 1/3, 5/6, 1/1). Le débit utilemaximal de ce modem est de

5400 bit/s. Ce modem a été intégrédans un protocole RSX.25 optimisécommandant l’adaptation du type demodulation et de la redondance. Ceprotocole permet d’atteindre des débitsutiles de 3600 bit/s sur liaisons nonbrouillées, soit nettement plus que le débit de 2 à 3 kbit/s des liaisons HFhabituelles.

Dr Günter Greiner

BIBLIOGRAPHIE

[1] Greiner, G. : ALIS : trafic fiable en ondescourtes. Actualités de Rohde & Schwarz(1986/87), N° 116, p. 47– 50.

[2] Helmke, B. ; Wachter, G. : Emetteur/récep-teur HF XK 2100 – La HF numérique, moyende télécommunication d’avenir. Actualités deRohde & Schwarz (1994), N° 144, p. 4–7.

[3] Greiner, G. : Kurzwellenkommunikation :Historischer Überblick über die Entwicklungund Diskussion moderner Verfahren. telekompraxis, Schiele & Schön GmbH, Berlin,23–24 (1989), 1– 2 (1990).

[4] Hackl, H. : Transmission fiable de données à2700 bit/s par liaisons radio ondes courtes.Actualités de Rohde & Schwarz (1994), N° 146, p. 29–31.

[5] Eken, F. ; Clark, D. ; Voordouw, H. : High-Frequency Open Systems InterconnectionData Link Protocol, Technical MemorandumShape Technical Centre TM-930 (1993).

[6] Wicker, G. ; Greubel, G. : Transmission dedonnées adaptative en ondes courtes jus-qu’à 5400 bit/s par modem HF GM2100.Actualités de Rohde & Schwarz (1996), N° 152, p. 42–43.


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Actualités de Rohde & Schwarz · 2020. 7. 4. · réseaux à boucle locale sans fil DECT et d’autocommutateurs privés DECT. Sa présentation très maniable, la possibilité de