FR2994484A1 - Systeme de reflectometrie comprenant un mecanisme de transmission d'informations - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un système de réflectométrie destiné à détecter les défauts présents dans un réseau d'au moins un câble, ledit système étant composé d'au moins un réflectomètre (400) et d'au moins un dispositif de réception connectés audit réseau. Le réflectomètre (400) injecte dans le réseau un signal de test en un point d'injection et reçoit un signal d'observation en un point d'observation, le signal d'observation étant analysé (408) afin d'établir une séquence de bits représentative de l'état du réseau, ladite séquence étant transmise au dispositif de réception en pondérant avant son injection le signal de test avec au moins un vecteur dont les composantes sont utilisées comme coefficients de pondération, le choix d'au moins un vecteur étant fait parmi au moins deux vecteurs orthogonaux, le choix du vecteur de pondération dépendant des bits de la séquence, le dispositif de réception comprenant des moyens (422, 423, 424) pour détecter quels vecteurs ont été utilisés de manière à acquérir les bits de la séquence émise.
Description
SYSTEME DE REFLECTOMETRIE COMPRENANT UN MECANISME DE TRANSMISSION D'INFORMATIONS La présente invention concerne un système de réflectométrie 5 comprenant un mécanisme de transmission d'informations dans le réseau de câbles à tester. Elle s'applique notamment au domaine de la réflectométrie distribuée. Les câbles sont omniprésents dans tous les systèmes électriques, pour l'alimentation ou la transmission d'informations. Ces câbles sont soumis 10 à des contraintes et peuvent être sujets à des défaillances. Il est donc nécessaire de pouvoir tester leur état et d'apporter des informations sur la détection de défauts, mais aussi leur localisation et leur type, afin d'aider à la maintenance et à la prévention. Pour cela, des méthodes dites de réflectométrie sont mises en oeuvre. Celles-ci peuvent aussi être utilisées 15 pour détecter les défauts d'un réseau de fibres optiques. Le principe de la réflectométrie repose sur l'injection d'un signal test. La forme de ce signal change significativement au cours de sa propagation aller-retour dans un câble, ces changements étant la conséquence des phénomènes physiques d'atténuation et de dispersion. 20 Les méthodes de réflectométrie utilisent un principe proche de celui du radar. Un signal électrique appelé habituellement signal de test, souvent de haute fréquence ou large bande, est injecté en un ou plusieurs endroits du câble ou du réseau de câbles à tester. Ledit signal se propage dans le câble ou le réseau et renvoie une partie de son énergie lorsqu'il rencontre 25 une discontinuité électrique. Une discontinuité électrique peut résulter, par exemple, d'un branchement, de l'extrémité du câble ou d'un défaut. L'analyse des signaux renvoyés au point d'injection permet d'en déduire des informations sur la présence et la localisation de ces discontinuités, donc des défauts éventuels. Plusieurs méthodes d'analyse existent comme la méthode 30 TDR (Time Domain Reflectometry) ou la méthode FDR (Frequency Domain Reflectometry). Les caractéristiques du signal de test employé dépendent de la méthode de réflectométrie utilisée. Le résultat de l'analyse du signal reçu en un point d'observation donné est par exemple un échogramme, c'est-à-dire un diagramme constituant une mesure des réflexions du signal de test dans le réseau de câbles.
Afin d'injecter le signal de test en un point donné et mesurer le signal reçu en un point d'observation du réseau d'au mois un câble, un dispositif appelé réflectomètre est habituellement utilisé. Le point d'injection et le point d'observation peuvent être les mêmes, mais pas nécessairement. Dans un réseau de câbles comportant de multiples branches, il peut 10 être utile d'utiliser une pluralité de réflectomètres fonctionnant simultanément. Cette technique est habituellement appelée réflectométrie distribuée. La réflectométrie distribuée est particulièrement adaptée pour localiser des défauts ou des pannes impactant des câbles de longueur très 15 importante, tels que des câbles de signalisation d'un réseau ferroviaire. Elle permet en outre, en cas d'apparition de deux défauts francs, de localiser la position des deux défauts et de déterminer la distance entre eux. Ce type de problème peut survenir si le câble est, par exemple, sectionné en deux points distincts dans le but d'enlever un segment entier du câble. Avec un seul 20 réflectomètre, il n'est possible de détecter qu'un défaut ponctuel et l'on peut obtenir la distance qui le sépare du point d'injection du signal mais on ne peut pas déterminer la position d'un deuxième défaut, donc on ne peut pas déterminer la longueur d'un segment de câble prélevé. La réflectométrie distribuée permet notamment d'obtenir ce type d'information. En outre, la 25 réflectométrie distribuée permet de lever les ambigüités de localisation. Par exemple, dans un réseau en Y, un seul réflectomètre ne permet pas de savoir sur quelle branche est situé un défaut au-delà de la jonction. Dans l'exemple mentionné, un deuxième réflectomètre est positionné en un second point du câble par exemple à une extrémité opposée au 30 premier point d'injection. Si une portion du câble est coupée et enlevée, les informations produites par les deux dispositifs de réflectométrie permettent d'en déduire la position des deux défauts ainsi que la longueur de la portion de câble enlevée. La réflectométrie distribuée permet de plus d'acquérir des mesures sur des distances plus importantes. En effet, si chaque réflectomètre peut 5 surveiller une certaine longueur de câble, deux réflectomètres positionnés en deux points éloignés pourront surveiller une longueur double. Cependant, lorsque plusieurs réflectomètres sont utilisés simultanément, il faut collecter les mesures réalisées par chacun d'eux pour les analyser. Pour cela, une unité de traitement est habituellement utilisée. lo Cette unité de traitement peut être un équipement distinct des réflectomètres du système. Ainsi, il est requis de mettre oeuvre des moyens de communication entre l'unité de traitement et les réflectomètres. Ces moyens de communications peuvent mettre en oeuvre des liens radio, la technologie Bluetooth étant un exemple le permettant. 15 Cependant, cette approche présente plusieurs inconvénients. Si l'un des réflectomètres n'est pas à portée radio de l'unité de traitement, celle-ci ne sera pas capable de collecter les mesures de réflectométrie qu'il génère. C'est le cas notamment lorsqu'un réflectomètre est enfoui sous terre. D'autre part, lorsque plusieurs réflectomètres émettent leur rapport de mesure à 20 destination de l'unité de traitement, il est possible qu'ils interfèrent les uns avec les autres et qu'une partie des rapports de mesures ne soit pas correctement reçue. En outre, les réflectomètres ainsi que l'unité de traitement doivent mettre en oeuvre ces liens de communications pour transmettre leurs 25 rapports de mesures, et cela se traduit par une complexité d'implémentation. En effet, il faut implémenter des circuits supplémentaires comme par exemple des processeurs de traitement de signal et des chaînes de communication radiofréquence. 30 Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités.
A cet effet, l'invention a pour objet un système de réflectométrie destiné à détecter les défauts présents dans un réseau d'au moins un câble, ledit système étant composé d'au moins un réflectomètre et d'au moins un dispositif de réception connectés audit réseau.
Le réflectomètre injecte dans le réseau un signal de test en un point d'injection et recevant un signal d'observation en un point d'observation, le signal d'observation étant analysé afin d'établir une séquence de bits représentative de l'état du réseau. Ladite séquence est transmise au dispositif de réception en pondérant avant son injection le signal de test avec au moins un vecteur dont les composantes sont utilisées comme coefficients de pondération, le choix d'au moins un vecteur étant fait parmi au moins deux vecteurs orthogonaux, le choix du vecteur de pondération dépendant des bits de la séquence. Le dispositif de réception comprend des moyens pour détecter quels vecteurs ont été utilisés de manière à acquérir les bits de la séquence émise. Dans un mode de réalisation, l'un des vecteurs est choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à un et l'autre vecteur est choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à zéro. Selon un aspect de l'invention, le système comprend une pluralité de 20 réflectomètres, les vecteurs utilisés pour l'émission de séquences binaires étant différents pour chaque réflectomètre. Le dispositif de réception mémorise par exemple les différents couples de vecteurs associés aux réflectomètres connectés au réseau, les séquences binaires émises étant détectées par produit scalaire du signal 25 reçu avec lesdits vecteurs mémorisés. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de réception est un réflectomètre. Dans un mode de réalisation, un réflectomètre utilisé comme dispositif de réception est adapté pour recevoir l'ensemble des séquences binaires 30 émises par les réflectomètres connectés au réseau.
Le dispositif de réception peut être une unité de traitement dont le but est de collecter et d'analyser des mesures transmises par les au moins un réflectomètre connectés au réseau. Les composantes de ces vecteurs sont par exemple égales à +1 ou -1.
Les composantes des vecteurs de pondération peuvent être des séquences de Hadamard. L'ensemble des vecteurs de pondération peuvent être choisis de manière à rester orthogonaux lorsqu'on leur applique une permutation circulaire d'un nombre quelconque d'échantillons.
Dans une alternative, les composantes des vecteurs de pondération sont déterminées à l'aide de fonctions de Rademacher. Les réflectomètres du système peuvent être adaptés pour se transmettre les séquences binaires de proche en proche à destination d'un réflectomètre maître préalablement choisi.
Selon un aspect de l'invention, au moins un réflectomètre transmet des séquences binaires qu'il a collectées à une unité de traitement distante qui effectuera leur analyse conjointe. La séquence binaire correspond par exemple à un échogramme. L'invention a aussi pour objet un réflectomètre injectant dans le réseau un signal de test en un point d'injection et recevant un signal d'observation en un point d'observation, le signal d'observation étant analysé afin d'établir une séquence de bits représentative de l'état du réseau, ladite séquence étant transmise en pondérant le signal de test avant son injection avec au moins un vecteur dont les composantes sont utilisées comme coefficients de pondération, le choix d'au moins un vecteur étant fait parmi deux vecteurs orthogonaux, l'un des vecteurs étant choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à un et l'autre vecteur étant choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à zéro. L'invention a aussi pour objet un dispositif de réception adapté pour 30 être connecté à un réseau de câbles et comprenant des moyens pour 2 9944 84 6 détecter les vecteurs ayant été utilisés par au moins un réflectomètre tel que décrit précédemment et connecté au même réseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 5 l'aide de la description qui suit, donnée à titre illustratif et non limitatif, faite en regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 donne un exemple de réseau de câbles en Y; - la figure 2 représente de manière simplifiée un réflectomètre 10 classique pouvant être utilisé dans un système de réflectométrie distribuée ; - la figure 3 illustre schématiquement un exemple de système permettant à un réflectomètre de détecter qu'un autre réflectomètre est ou n'est pas connecté au réseau ; 15 - la figure 4 donne un exemple simplifié de système de réflectométrie distribuée permettant aux différents réflectomètres de communiquer entre eux ; - la figure 5 représente un réseau de réflectométrie selon l'invention composé de trois réflectomètres et d'un réseau de 20 câbles comprenant trois branches ; - la figure 6 donne un exemple de réflectomètre mettant en oeuvre l'invention. Le figure 1 donne un exemple de réseau de câbles en Y. Cet exemple 25 présente l'avantage d'être représentatif de n'importe quel réseau, c'est-à-dire des réseaux point-à-point, 1-à-2, 1-à-N, ou arborescents. Dans un réseau en Y, au moins deux réflectomètres 100, 101 sont requis pour enlever toute ambiguïté de localisation d'un défaut à une position quelconque. Le réseau de câble donné en exemple comprend trois branches 102, 30 103, 104. Si un défaut est présent sur l'une des branches 103 ou 104 et que seul le réflectomètre 100 est utilisé, il reste alors une ambiguïté après le 2 9944 84 7 traitement du signal de retour et il est difficile déterminer si le défaut se trouve sur la branche 103 ou la branche 104. L'utilisation d'un second réflectomètre 101 permet de lever cette ambiguïté. Lors de la conception d'un système de réflectométrie distribuée, il 5 convient de mettre en oeuvre des techniques permettant à un réflectomètre donné 101,102, d'analyser le signal de retour résultant du signal de test qu'il a émis sans pour autant être perturbé par les signaux émis par les autres réflectomètres du système. Pour cela, différentes techniques peuvent être utilisées. On peut citer 10 à titre d'exemple la technique de moyenne pondérée divulguée dans la publication n° 2937146 d'une demande de brevet français ou la technique dite de moyenne auto-sélective présentée dans la demande de brevet français FR1253054. 15 La figure 2 représente de manière simplifiée un réflectomètre classique pouvant être utilisé dans un système de réflectométrie distribuée. Un dispositif de réflectométrie 201 appelé aussi réflectomètre, comporte au moins un composant électronique 211 de type circuit intégré, comme un circuit à logique programmable, par exemple de type FPGA ou 20 microcontrôleur, un convertisseur numérique-analogique 212 pour injecter un signal de test dans le réseau de câbles à tester 203, un convertisseur analogique-numérique 213 pour recevoir le signal réfléchi sur les discontinuités d'impédance ou singularités du réseau d'au moins un câble, un dispositif de couplage 214 entre le convertisseur analogique-numérique 25 213 et le convertisseur numérique-analogique 212 et un moyen de couplage non représenté entre une entrée/sortie du dispositif 201 et le réseau de câbles à tester 203. Le moyen de couplage est adapté à injecter le signal de sortie du convertisseur numérique-analogique. Il apparaît dans cet exemple que le point d'injection et le point d'observation sont identiques. 2 9944 84 8 Le réflectomètre 201 peut être mis en oeuvre par une carte électronique sur laquelle sont disposés les différents éléments 211, 212, 213, 214 qui le composent. En outre, une unité de traitement 202, de type ordinateur, assistant 5 numérique personnel ou autre peut être utilisée pour piloter le dispositif de réflectométrie 201, afficher les résultats des mesures sur une interface homme-machine et analyser conjointement les résultats en provenance de plusieurs réflectomètres, par exemple pour lever des ambiguïtés de mesure ou améliorer la précision desdites mesures. Cette unité de traitement 10 comporte des moyens de communication pour recevoir des messages en provenance d'au moins un réflectomètre. Le composant électronique 211 met en oeuvre d'une part les étapes de traitement nécessaires à la génération 215 du signal de test, d'autre part une analyse 217 du signal réfléchi afin d'en déduire un échogramme pouvant 15 être transmis à l'unité de traitement 202. Le composant électronique 211 comprend en outre un module de communication 216 permettant de gérer le lien de communication entre le réflectomètre 201 et l'unité de traitement 202. La figure 3 illustre schématiquement un exemple de système 20 permettant à un réflectomètre de détecter qu'un autre réflectomètre est ou n'est pas connecté au réseau. Pour cela, un réflectomètre donné détermine si les signaux de test injectés par l'autre réflectomètre sont présents ou non dans le signal qu'il reçoit. 25 Sur la figure 3 est représenté un réseau de câbles composé de trois branches 302, 303, 304. Deux réflectomètres 300, 301 sont également représentés. Le premier réflectomètre 300 comprend un premier filtre 307. Dans la suite de la description, le terme filtre désigne un moyen permettant de sélectionner un signal donné et d'éliminer l'influences d'autres signaux présents dans le signal reçu. Ainsi, le filtre de 307 est adapté de manière à favoriser la composante du signal reçu correspondant à la réflexion du signal de test émis par le réflectomètre 300 et à rejeter la composante du signal reçu correspondant au signal de test émis par le réflectomètre 301. Suite à cette opération de filtrage, des moyens de traitement sont mis en oeuvre pour effectuer une analyse par exemple de type TDR sur le signal filtré.
Le signal reçu est également routé vers un second filtre 309. Au contraire du premier filtre 307, celui-ci a pour objectif de favoriser la composante du signal reçu correspondant au signal de test émis par le réflectomètre 301 et à rejeter la composante du signal reçu correspondant au signal de test émis par le réflectomètre 300. Cette opération de filtrage permet alors de déterminer si le réflectomètre 301 est connecté au réseau de câbles. Le résultat du filtrage 309 peut ainsi être utilisé pour générer 310 un indicateur de type booléen représentatif de cette connexion ou de cette absence de connexion. Le réflectomètre 301 fonctionne selon le même principe. Ainsi, celui-ci comprend un filtre 311 adapté au signal de test émis par le réflectomètre 301. Le résultat de cette opération de filtrage est utilisé pour mettre en oeuvre une analyse 312 de type TDR. De plus, le signal reçu par le réflectomètre 301 est traité par un filtre 313 adapté au signal de test émis par le réflectomètre 300 de manière à générer un booléen indiquant si le réflectomètre 300 est connecté ou bien déconnecté au réseau de câbles. Ainsi, si un défaut 306 existe sur la branche 304, le réflectomètre 300 peut détecter que le réflectomètre 301 est toujours connecté au réseau de câbles. Au contraire, si un défaut 305 existe sur la branche 303, le 25 réflectomètre 300 ne peut pas détecter la présence du réflectomètre 301 car le signal de test émis par celui-ci n'est pas reçu au niveau du réflectomètre 300. Ainsi, la présence de deux réflectomètres permet de lever l'ambiguïté de localisation de défaut dans un réseau en Y. 30 La figure 4 donne un exemple simplifié de système de réflectométrie distribuée permettant aux différents réflectomètres de communiquer entre eux. Sur cette figure, un réseau de câbles composé de trois branches 402, 5 403, 404 est représenté. Deux réflectomètres 400, 401 sont également représentés. Les réflectomètres 400, 401 effectuent des mesures de réflectométrie visant à localiser le ou les défauts présents dans le réseau de câbles. Le résultat de ces mesures est ensuite communiqué aux autres réflectomètres 10 en pondérant le signal de test émis sur ledit réseau par des coefficients. Ces coefficients de pondération sont sélectionnés en fonction des données à transmettre. Ce jeu de coefficients est appelé dans la suite vecteur de filtrage. Un réflectomètre donné comporte en outre des moyens pour détecter les signaux de test émis par les autres réflectomètres du système et en 15 extraire le message transmis avec lui. Dans ce système, le réseau de câbles est utilisé par les différents réflectomètres comme un réseau de communication leur permettant d'échanger des données, comme par exemple le résultat des mesures effectuées par chacun d'eux. Avantageusement, ce système permet de maintenir un lien de 20 communication entre les différents réflectomètres composant le système, si l'un des réflectomètres est enfoui ou situé dans un endroit ne pouvant être à portée radio des autres réflectomètres. Dans un mode de réalisation préféré, au moins un réflectomètre du système est associé à un couple de vecteurs de filtrage lui étant propre. 25 Les composantes de ces vecteurs sont par exemple égales à +1 ou -1 et sont utilisées pour pondérer le signal de test émis par ce réflectomètre. Dans l'exemple de la figure 4, le réflectomètre 400 est associé à un couple de vecteurs appelés « A » et « a ». Quant au réflectomètre 401, celui-ci est associé à un autre couple de vecteurs appelés « B » et « b ». Les 30 quatre vecteurs A, a, B et b sont orthogonaux entre eux. 2 9944 84 11 Lorsque le réflectomètre 400 émet son signal de test, celui-ci est pondéré avec les coefficients d'un des deux vecteurs lui étant associé. Le réflectomètre 400 imposera A ou a en fonction du bit qu'il veut transmettre aux autres réflectomètres. Il est possible de choisir d'associer le vecteur A à la valeur de bit '1' et le vecteur à la valeur de bit '0'. On peut donc envoyer une trame de valeurs numériques choisissant successivement soit A soit a pour pondérer le signal de test. De la même manière, le réflectomètre 401 peut utiliser les vecteurs B et b associés respectivement aux valeurs de bit 1 et 0 pour 10 adapter son signal de test et ainsi transmettre des données binaires. Afin de récupérer les données binaires ainsi transmises, un réflectomètre doit réaliser plusieurs traitements. Le signal reçu doit être filtré en parallèle par différents modules 407, 409, 410. Un premier module 407 est utilisé pour le filtrage du signal reçu avant l'analyse de réflectométrie 408. 15 Le même vecteur A ou a que celui qui est en train d'être imposé par le bloc de communication sera utilisé de manière à maximiser l'énergie de la composante du signal reçu correspond à la réflexion du signal de test émis par le réflectomètre 400. En outre, deux autres modules 409, 410 filtrent le signal reçu. Ces 20 deux modules 409, 410 sont adaptés respectivement aux vecteurs B et b utilisés par le réflectomètre 401. Le module 409 réalise un produit scalaire entre le signal reçu et le vecteur B associé au bit T. Quant au module 410, il réalise une corrélation entre le signal reçu et le vecteur b associé au bit '0'. 25 La reconstitution du message binaire émis par le réflectomètre 401 peut être réalisée par un module 411 de détection et de contrôle. À titre d'exemple, si le résultat de la corrélation effectué par le module de filtrage 409 dépasse une valeur seuil prédéfinie, un bit de valeur 1 est détecté. De la même manière, si le résultat de la corrélation effectué par le module de 30 filtrage 410 dépasse une autre valeur seuil prédéfinie, un bit de valeur 0 est détecté.
Le second réflectomètre 401 comprend aussi des moyens 422, 423, 424 pour décoder le message binaire transmis par le premier réflectomètre. Pour cela, il doit donc connaître les vecteurs A et a. Il comprend également des moyens 420, 421 pour recevoir et analyser le signal réfléchi.
Ce système de réflectométrie présente l'avantage déterminant d'utiliser des signaux de réflectométrie préexistants. En outre, étant donné que les vecteurs A ou a et B et b sont orthogonaux deux à deux, les signaux de test porteur d'information et émis par ces deux réflectomètres distincts n'interfèrent pas entre eux car la contribution de chacun des signaux peut être identifiée au sein du signal reçu par un réflectomètre donné. Pour ce qui est de la sélection des vecteurs associés à chacun des réflectomètres, plusieurs choix sont possibles. Si le système de réflectométrie est synchrone, c'est-à-dire que les réflectomètres sont synchronisés les uns par rapport aux autres, les vecteurs de pondération doivent juste être orthogonaux deux à deux, comme dans les exemples présentés ci-dessus. Pour satisfaire cette condition, on peut utiliser les fonctions de Hadamard, mais d'autres choix sont également possibles. Si le système de réflectométrie est asynchrone, les vecteurs de pondération doivent rester orthogonaux lorsqu'on leur applique une permutation circulaire d'un nombre quelconque d'échantillons. Dans ce cas, deux alternatives peuvent notamment être envisagées pour le choix des coefficients. Une première alternative consiste à utiliser des sinusoïdes. Dans une seconde alternative, on utilise des fonctions de Rademacher qui sont des fonctions binaires. Cette solution a notamment pour avantage d'éviter l'utilisation d'un multiplieur en comparaison avec l'utilisation de sinusoïdes. La figure 5 représente un réseau de réflectométrie composé de trois réflectomètres 500, 501, 502 et d'un réseau de câbles comprenant trois 30 branches 503, 504, 505.
Dans cet exemple, les réflectomètres sont adaptés pour transmettre les données de mesures de proche en proche. Par exemple, le réflectomètre 502 transmet ses résultats de mesures au réflectomètre 501. Quant au réflectomètre 501, il transmet ses propres résultats de mesures ainsi que les résultats de mesures qu'il a acquis par analyse du signal de test du réflectomètre 502. Le réflectomètre 500 acquiert les résultats des mesures effectuées par les réflectomètres 501 et 502. Il est évidemment en possession des résultats de mesures qu'il a lui-même effectués. Dans un mode de réalisation, le réflectomètre 500 joue également le rôle d'unité de traitement et met en oeuvre une analyse conjointe de l'ensemble des mesures collectées. Ce réflectomètre est alors appelé réflectomètre maître. Alternativement, le réflectomètre 500 transmet les résultats collectés à une unité de traitement distante qui effectuera leur analyse conjointe.
La figure 6 donne un exemple de réflectomètre mettant en oeuvre l'invention. Tout comme l'exemple le général de la figure 2, les fonctions sont réparties en trois modules principaux : un module 615 responsable de la génération du signal de test, un module 616 responsable de la communication de messages binaires à l'extérieur du réflectomètre et un module 617 responsable de l'analyse du signal reçu afin de générer un résultat de test. Dans cet exemple, le réflectomètre 601 comprend des moyens pour décoder le message binaire transmis par un autre réflectomètre du système, cet autre réflectomètre étant associé à deux vecteurs de pondération V1 et V2. Ainsi, le signal analogique reçu r est converti en un signal numérique à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique ADC 612. Les coefficients des vecteurs de pondération V1 et V2 sont utilisés pour pondérer le signal reçu numérisé. Pour cela, des multiplieurs classiques 620, 621 peuvent être utilisés. Si on utilise des coefficients 1 ou -1, on peut juste utiliser un simple bloc inverseur pour effecteur la multiplication par -1 pour peu que les données soient codées en complément à 2. Cela est moins lourd qu'un multiplieur classique pour une implémentation dans un FPGA (Field-Programmable Gate Array). Le résultat de ces pondérations peut être temporairement stocké dans des mémoires tampons 622, 623. Les résultats de ces deux 5 pondérations sont ensuite comparés 624 de manière à détecter quels sont les bits de données transmis par le réflectomètre distant. Pour cela, une détection à seuil peut être utilisée, comme cela a été décrit précédemment. Le message binaire ainsi obtenu peut alors être transmis à l'extérieur du réflectomètre, par exemple à une unité de traitement. Pour cela, un module 10 d'interface 625 peut être utilisé de manière à mettre en place les protocoles et circuits nécessaires à un échange de données avec ladite unité. Le réflectomètre 601 comprend également un module 615 responsable de la génération et de la mise en forme du signal de test. Ce module génère 626 dans un premier temps le signal de test en tant que tel.
15 Celui-ci étant ensuite pondéré par une suite de coefficients CS, et cela à l'aide d'un multiplieur 627. Le choix des coefficients CS, c'est-à-dire le choix entre les coefficients des vecteurs V3 ou V4, permet de transmettre des informations binaires, par exemple représentatives de l'analyse effectuée sur le signal reçu par le réflectomètre 601.
20 Le module d'analyse 617 utilise le signal reçu après numérisation. Le signal reçu est pondéré par la suite de coefficients CS qui est utilisée également pour la pondération du signal de test. Pour cela un multiplieur 628 peut être utilisé. Le résultat de cette pondération peut ensuite être stocké temporairement dans une mémoire tampon 629. Cette pondération effectuée 25 sur le signal reçu a pour fonction d'annuler l'effet de la pondération par le réflectomètre 601 sur son signal de test avant émission. Le signal reçu, après numérisation 612 et pondération 628 peut ensuite être analysé 630. Une méthode de type TDR ou FDR peut être utilisée pour cela, et ce de manière à générer un échogramme. Un message binaire correspondant soit 30 directement à cet échogramme, soit au résultat d'un prétraitement effectué sur cet échogramme peut alors être transmis directement sur le réseau de câbles. Pour cela, les coefficients de pondération CS sont choisis comme étant égaux soit aux coefficients du vecteur de pondération V3, soit aux coefficients du vecteur de pondération V4. Les vecteurs V3 et V4 sont associés de manière non équivoque au réflectomètre 601, c'est-à-dire que 5 d'autres réflectomètres positionnés dans le système ne pourront pas les utiliser. Ils devront cependant être connus d'un réflectomètre distant de 601 pour que celui-ci puisse lire le message binaire émis avec le signal de test. Le choix entre les coefficients des vecteurs V3 et V4 peut-être effectué par exemple à l'aide d'un multiplexeur 631, ce multiplexeur étant contrôlé par les 10 bits 632 du message binaire à transmettre. Le résultat de l'analyse peut également être transférer 635 au module d'interface 625. Dans un mode de réalisation préféré, les coefficients des vecteurs V1, V2, V3 et V4 peuvent prendre comme valeurs -1 ou +1.
15 Le système de réflectométrie selon l'invention comprend par exemple une pluralité de réflectomètres ainsi qu'une unité de traitement. Dans un mode de réalisation, un réflectomètre joue le rôle d'interface unique avec l'unité de traitement. Pour cela, celui-ci doit être adapté de manière à pouvoir collecter l'ensemble des résultats de mesures 20 effectuées par les autres réflectomètres du système. Il est appelé réflectomètre maître. Dans un autre mode de réalisation, le réflectomètre maître et l'unité de traitement sont mis en oeuvre dans un même dispositif. Dans un autre mode de réalisation, le système de réflectométrie 25 comprend un unique réflectomètre connecté au réseau de câbles à tester et une unité de traitement également connectée au réseau mais à un autre endroit. Dans ce cas, l'unité de traitement distante devra comprendre des moyens pour décoder le message binaire transmis avec le signal de test. En d'autres termes, l'unité de traitement devra connaître les vecteurs de 30 pondération utilisés par le réflectomètre et pondérer le signal reçu avec ses deux vecteurs de manière à acquérir le message binaire ainsi transmis.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Système de réflectométrie destiné à détecter les défauts présents dans un réseau d'au moins un câble, ledit système étant composé d'au moins un réflectomètre (400) et d'au moins un dispositif de réception connectés audit réseau, le réflectomètre (400) injectant dans le réseau un signal de test en un point d'injection et recevant un signal d'observation en un point d'observation, le signal d'observation étant analysé (408) afin d'établir une séquence de bits représentative de l'état du réseau, ladite séquence étant transmise au dispositif de réception en pondérant avant son injection le signal de test avec au moins un vecteur dont les composantes sont utilisées comme coefficients de pondération, le choix d'au moins un vecteur étant fait parmi au moins deux vecteurs orthogonaux, le choix du vecteur de pondération dépendant des bits de la séquence, le dispositif de réception comprenant des moyens (422, 423, 424) pour détecter quels vecteurs ont été utilisés de manière à acquérir les bits de la séquence émise.
- 2. Système selon la revendication 1 dans lequel l'un des vecteurs est choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à un et l'autre vecteur est choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à zéro.
- 3. Système selon l'une des revendications précédentes comprenant une 25 pluralité de réflectomètres, les vecteurs utilisés pour l'émission de séquences binaires étant différents pour chaque réflectomètre.
- 4. Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de réception mémorise les différents couples de vecteurs 30 associés aux réflectomètres connectés au réseau, les séquences binaires émises étant détectées par produit scalaire du signal reçu avec lesdits vecteurs mémorisés.
- 5. Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de réception est un réflectomètre (401).
- 6. Système selon la revendication 5 dans lequel un réflectomètre utilisé comme dispositif de réception est adapté pour recevoir l'ensemble des séquences binaires émises par les réflectomètres connectés au réseau.
- 7. Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de réception est une unité de traitement dont le but est de collecter et d'analyser des mesures transmises par les au moins un réflectomètre connectés au réseau.
- 8. Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel les composantes de ces vecteurs sont égales à +1 ou -1.
- 9- Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel les composantes des vecteurs de pondération sont des séquences de Hadamard.
- 10-Système selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel l'ensemble des vecteurs de pondération sont choisis de manière à rester orthogonaux lorsqu'on leur applique une permutation circulaire d'un nombre quelconque d'échantillons.
- 11-Système selon la revendication 10 dans lequel les composantes des vecteurs de pondération sont déterminées à l'aide de fonctions de Rademacher.
- 12-Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel les réflectomètres du système sont adaptés pour se transmettre les séquences binaires de proche en proche à destination d'un réflectomètre maître préalablement choisi.
- 13-Système selon la revendication 12 dans lequel au moins un réflectomètre (500) transmet des séquences binaires qu'il a collectées à une unité de traitement distante (202) qui effectuera leur analyse conjointe.
- 14-Système selon l'une des revendications précédentes dans lequel la séquence binaire correspond à un échogramme.
- 15-Réflectomètre (400) injectant dans le réseau un signal de test en un point d'injection et recevant un signal d'observation en un point d'observation, le signal d'observation étant analysé (408) afin d'établir une séquence de bits représentative de l'état du réseau, ladite séquence étant transmise en pondérant le signal de test avant son injection avec au moins un vecteur dont les composantes sont utilisées comme coefficients de pondération, le choix d'au moins un vecteur étant fait parmi deux vecteurs orthogonaux, l'un des vecteurs étant choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à un et l'autre vecteur étant choisi lorsqu'un bit de la séquence est égal à zéro.
- 16- Dispositif de réception adapté pour être connecté à un réseau de câbles et comprenant des moyens (422, 423, 424) pour détecter les vecteurs ayant été utilisés par au moins un réflectomètre selon la revendication 15 connecté au même réseau.25
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