DE3208308A1

DE3208308A1 - Verfahren zum uebertragen von frequenzmodulierten hoerrundfunksignalen ueber ein digitales breitbandverteilnetz

Info

Publication number: DE3208308A1
Application number: DE19823208308
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 6101 Roßdorf Hessenmüller; Günter Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Wengenroth
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; Philips Kommunikations Industrie AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG; Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1982-03-08
Filing date: 1982-03-08
Publication date: 1983-09-15

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von frequenzmodulierten Hörrundfunksignalen über ein Breitbandverteilnetz oder Kabelfernsehanlagen bis zum Endteilnehmer, -wobei auf den verwendeten Leitungen wie z. B. Glasfasern die (optischen) Signale in digitaler Form übertragen werden und beim Endteilnehmer herkömmliche zum Empfang frequenzmodulierter Signale vorgesehene Empfänger benutzt werden können.

Zur Zeit sind Breitbandverteilnetze im Betrieb und im Aufbau, bei denen die Fernseh- und Hörrundfunksignale in analoger Form im Frequenzvielfach als frequenz- oder amplitudenmoduli« te Signale von einer sendeseitigen Kopfstation über Verstär-

-15 ker- und Verteilereinrichtungen über ein üblicherweise aus Koaxialkabeln bestehendes Kabelnetz zu einer größeren Anzahl von Empfängern (Rundfunkteilnehmern) übertragen werden.

In Zukunft werden verstärkt digitale Übertragungsverfahren ir diesen Breitbandverteilnetzen angewendet werden. Als Übertragungsmedium sind Glasfasern für die als optische Impulse vorliegenden Digitalsignale vorgesehen. Unter Ausnutzung aller Vorteile der digitalen Übertragungstechnik wird man beispiels weise bei der Übertragung stereophonischer Hörrundfunksignale eine hohe Signalqualität dadurch erreichen, daß man eine neue Empfängergeneration konzipiert. Diese "Digitalen Hörrundfunkempfanger" sind Demultiplexer, die in der Lage sind, aus einem Zeitvielfech codierter Tonkanäle einen (Stereo-) Tonkanal auszuwählen, dessen Signale digital-analog zu wandeln und zu verstärken.

Bei aller erreichbaren hohen Signalqualität haben diese Empfänger den Nachteil, daß sie vom Teilnehmer neu anzuschaffen sind, weil bereits vorhandene üörrundfunkempfanger für frequenzmodulierte Signale zum Empfang eines digitalen Signals aus einem Zeitvielfach ungeeignet sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, beim Teilnehmer vorhandene Hörrundfunkempfänger für frequenzmodulierte Signale weiter zu

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benutzen, obwohl in dem Breitbandübertragungsnetz nur digitale Signale übertragen werden, wird durch die im Hsuptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch gekennzeichnet.

Hie Erfindung bietet den Vorteil, daß in Breitbandverteilnetzen, in denen nur digitale Signalübertragung angewendet wird, Hörrundfunksignale so übertragen werden, daß beim Teilnehmer herkömmliche, für den Empfang frequenzmodulierter Signale im UKW-Band vorgesehene Hörrundfunkempfänger benutzt werden können. Dabei ist außer der Frequenzumsetzung (falls noch nicht anderweitig geschehen) und der nachfolgenden Analog—Digitalumsetzung in der Kopfstation sowieempfangsseitig einer einfachen Digital-Analogumsetzung kein zusätzlicher gerätetechnischer Aufwand erforderlich.

Eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung wird anhand von Fig. 1 und Fig. 2 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung und Fig. 2 zeigt das Frequenzspektrum des zum Eingang des Hörrundfunkempfängers gelangenden Signals.

In Fig. ι ist im oberen Teil eine sendende Kopfstation, im mittleren Teil als Block das digitale Breitbandverteilnetz KTV und im unteren Teil eine von vielen möglichen Empfangsstationen dargestellt.

Die m zur Kopfstation gelangenden frequenzmodulierten Hörrundfunksignale FM 1 bis FM m werden in jeweils einem Hörrundfunksignal zugeordneten Frequenzumsetzern FU ^Λ bis FU m bezüglich ihrer Mittenfrequenz so umgesetzt, daß sich nach dem Zusammenfassen der Ausgangssignale dieser Frequenzumsetzer ein Frequenzvielfach mit einem Mittelfrecuenzabstand von beispielsweise 300 kHz ergibt. Gleichzeitig wird durch eine

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Amplitudenregelung erreicht, daß alle umgesetzten Trägerschwingungen der Hörrundfunksignale gleiche Amplitude haben. Ein nachfolgender Analog/Digitalwandler A/D tastet mit der Abtastfrequenz f^das Index Frequenzvielfach ab und codiert jeden Abtastwert in η bi-t, so daß ein erster Bitstrom BS 1 = fQ χ η entsteht. Dieser erste Bitstrom wird mit weiteren Bitströmen BS 2, BS 3, BS 4 in einem Multiplexer M zusammengefaßt und dem Breitbandverteilnetz KTV zugeführt. Der Bitstror BS 2 besteht in diesem Beispiel aus einem Zeitvielfach von m. einem Digitalsender DS digitalisierten und codierten niederfrequenten Hörrundfunksignalen NP 1 bis NP m und die Bitströme BS 3 und BS 4 sind an der Kopfstation bereits digitalisien ankommende Videosignale V 1 und V 2.

In der Empfangsstation trennt ein Demultiplexer D das über das Breitbandverteilnetz empfangene Signal in die einzelnen Bitströme BS 1 bis BS 4 auf.
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Ein einfach aufgebauter Digital/Analogwandler D/A wandelt der ersten Bitstrom BS 1 in ein pulsamplitudenmoduliertes Signal PAIVI um, welches einem herkömmlichen Hörrundfunkempfänger JME für frequenzmodulierte Signale zugeführt wird.

Der Bitstrom BS 2 wird von einem speziellen "Digitalen Hörrundfunkempfänger'¹ DE empfangen und die Bitströme BS 3 und BS 4 der Videosignale V 1 und V 2 werden en nicht dargestellte Videoempfänger für digitale Signale weitergeleitet.

Das in Pig. 2 gezeigte konkrete Prequenzspektrum eines pulsamplitudenmodulierten Signals PAM entsteht, wenn "5 Hörrundfunksignale (m = 15) nach der Frequenzumsetzung einen Mittelfrequenzabstand von 300 kHz haben und ein Frequenzband von 90 MHz Vs 94,5 MHz belegen.

Nach der Abtastbedingungen für bandbegrenzte Signale (siehe Hölzler/Holzwarth: Pulstechnik, ^957, Band i, Seite 88) gilt für die minimale Abtastfrequenz f_Q:

f₀ = 2 (f₂ - f^= 9 MHz.

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Bei der Abtastung dieses Frequenzbandes mit der Abastfrequenz f_Q (im Analog/Digitalwandler A/D in Pig. ι) entstehtzuerst ein pulsamplitudenmoduliertes, in der Regel treppenformiges Signal, das bereits das gleiche Frecuenzspektrum hat wie Pig. zeigt. Der Hauptleistungs'anteil dieses Signals liegt im Bereich zwischen O MHz und 4,5 MHz. Es wird also ohne Einschaltung eines Frequenzumsetzer^ eine Frequenztransformation vorgenommen. Nachfolgend wird jeder Abtastwert dieses pulsamplitudenmodulierten Signals mit beispielsweise η = 5 bit codiert und der entstandene Bitstrom von 9 MHz χ 4 bit = 36 Mbit/s (erster Bitstrom BS 1 in Pig. I) gelangt über das Breitbandverteilnetz und über eventuell vorhandene Multiplexer und Demultiplexer zum Digital/Analog-Umsetzer (A/D in Fig. i), der den Bitstrom wieder in treppenformiges pulsamplitudenmoduliertes Signal PAM mit dem in Fig. 2 gezeigten Frequenzspektrum umwandelt, welches die bereits erwähnte Leistungsverteilung hat.

Der mit diesem Signal PAM gespeiste herkömmliche Hörrundfunk- \ empfänger wirkt als Bandpaßfilter und verarbeitet nur ein Frequenzband Bq. Dieses Frequenzband B_Q ist das obere Seitenband zur 10. Harmonischen der Abtastfrequenz f_{Q und igt ±m Mittel} um ca. 35 dB gegenüber dem Frequenzband von 0 MHz bis 4,5 MHz gedämpft. Bei einer Vollaussteuerungdes Digital-Analog-Wandlers mit Spannung von z. B. 3 Vss ist dadurch noch ein einwandfreier Empfang mit dem Hörrundfunkempfänger möglich. Infolge der Eigenheit dieses pulsamplitudenmodulierten Signals PAM kann also auf der Empfangsseite auf jede Fresuenzumsetzung mit zusätzlichen Einrichtungen, wie Modulatoren etc. verz.icb.tet werden.

Claims

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Verfahren zum Übertragen von frequenzmodulierten Hörrundfunksignalen über ein digitales Breitbandverteilnetz

(2) Patentansprüche

Verfahren zum Übertragen von m frequenzmodulierten Hörrundfunksignalen (EM ι bis PM m) über ein digitales Breitbandverteilnetz (KTV) und zum Empfang dieser Hörrundfunksignale mit Hörrundfunkempfängern (FME) für frequenzmodulierte Signale

dadurch gekennzeichnet

- daß sendeseitig die m frequenzmodulierten Hörrundfunksignale (PM 1 bis PM m) jeweils so umgesetzt werden, daß jedes dieser Signale (PM 1 bis PM m) einen anderen Bereich eines Frequenzbandes mit einer unteren Grenzfrequenz (f^) > und einer oberen Grenzfrequenz (f₉) belegt - daß das Frequenzband mit einer Frequenz (f_Q) abgetastet wird, welche der doppelten Differenz der oberen Grenzfrequenz (fp) zur unteren Grenzfrequenz (f₁) entspricht,

- daß jeder Abtastwert mit η bit codiert wird und der entstandene Bitstrom (BS 1) dem Breitbandverteilnetz (KTV) zugeführt wird,

- daß empfangsseitig der Bitstrom (BS 1) in ein pulsampli- : tudenmoduliertes Signal (PAM) decodiert wird und

- daß dieses pulsamplitudenmodulierte Signal (PAM) an den : Eingang des Hörrundfunkempfängers (FME) gelangt. ^;
2. Verfahren nacn Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet

- daß der Bitstrom (BS 1) sendeseitig mit weiteren Bitströmen (BS 2, BS 3, BS 4) in einem Multiplexer (M) zu einem Zeitmultiplex zusammengefaßt wird und

- daß empfangsseitig ein Demultiplexer (D) das Zeitmultiplex in die einzelnen Bitströme (BS 1, BS 2, BS 3, BS 4) zerlegt

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