CZ281295B6

CZ281295B6 - Zařízení pro příjem televizního signálu o vysokém rozlišení

Info

Publication number: CZ281295B6
Application number: CZ942344A
Authority: CZ
Inventors: Hugh Edward White
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1996-08-14
Also published as: ES2106856T3; SG90697A1; MY109495A; TR28300A; HUT65171A; AU662126B2; DE69127828D1; CZ152593A3; ES2142010T3; EG19708A; RU2127493C1; AU1271192A; DE69131995D1; DE69131995T2; CN1063985A; SK279904B6; US5287180A; JPH06505372A; KR100255719B1; ATE158916T1

Abstract

Zařízení pro příjem signálu obsahuje oddělovací obvod (106), reagující na kompozitní modulovaný signál pro oddělení modulované první nosné a modulované druhé nosné, s ním spřažené procesor (102) širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu s širokopásmovým demodulátorem (118) a procesor (104) úzkopásmového kvadruturně amplitodově modulovaného signálu s úzkopásmovým demodulátorem (119), pro demulování modulovaných první a druhé nosné pro obnovení první a druhé informace, a s nimi spřažené kaskádní zapojení signálového procesoru (140) a obrazového procesoru (144) pro obnovení první a druhé informace obrazu odpovídajího výstupního signálu.ŕ

Description

Zařízení pro příjem televizního signálu o vysokém rozlišení

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro příjem televizního signálu o vysokém rozlišení kompatibilního s šířkou pásma dosud existujícího televizního kanálu se standardním rozlišením. Zejména se tento vynález týká modulační techniky pro snížení vzájemné interference mezi současně vysílanými televizními signály o vysokém rozlišení a televizními signály o standardním rozlišení.

Dosavadní stav techniky

Za televizní systém s vysokým rozlišením se obecně považuje systém zpracování televizního signálu mající přibližně dvojnásobné horizontální a vertikální rozlišení vůči standardnímu televiznímu signálu, například systému NTSC, nebo rozlišení větší. Signál televizního systému o vysokém rozlišení může také vykazovat větší poměr stran obrazu, například 16:9 ve srovnání s poměrem stran obrazu 4:3 u televizního obrazu standardního systému NTSC.

V systému současného vysílání dvou televizních signálů jsou současně vysílány dvě verze téhož programového materiálu v oddělených standardních šestimegahertzových kanálech. Jedna ze dvou verzí programu obsahuje na jednom kanálu vysílanou informaci v systému NTSC o standardním rozlišení, zatímco druhá obsahuje na druhém šestimegahertzovém kanálu vysílanou informaci o vysokém rozlišení. V praxi může systém současného vysílání používat dva sousední šestimegahertzové NTSC kanály, například kanály 3 a 4 VHF, pro přenos standardní informace, popřípadě informace o vysokém rozlišení. Verze používající současné vysílání o vysokém rozlišení může být zahrnuta v jediném šestimegahertzovém kanálu použitím technik kódování signálu a časové komprese. Standardní informace NTSC a informace o vysokém rozlišení jsou přijímány nezávisle příslušnými přijímači standardního NTSC a systému s vysokým rozlišením. Jakmile budou standardní NTSC přijímače popřípadě nahrazeny přijímači systému s vysokým rozlišením nebo dvounormovými přijímači, snad během 15 až 20 let, kanály používané televizními signály standardního systému NTSC budou k dispozici pro jiné účely. Takto koncepce současného vysílání zabrání tomu, aby velké množství dříve existujících standardních NTSC přijímačů se zavedením vysílání televizního signálu o vysokém rozlišení zastaralo a naopak umožní rozšíření vysílaných služeb v budoucnosti, když kanály zabírané standartními NTSC signály budou dány k dispozici .

Systém současného vysílání se liší od tak zvaného rozšiřovacího systému v tom, že rozšiřovací systém vyžaduje pokračující používání dvou kanálů. Jeden kanál přenáší informaci standardního systému NTSC, zatímco druhý kanál obsahuje předem určenou rozšiřovací informaci, která, když je kombinována na přijímači systému s vysokým rozlišením se standardní NTSC informací z prvního kanálu, vytváří televizní signál o vysokém rozlišení.

Je důležité značné snížit nebo eliminovat vnitrokanálovou interferenci mezi standardními signály a signály vysokého rozlišení, vysílanými z různých míst na témže kanálu. Systém podle to-1CZ 281295 B6 hoto vynálezu řeší tento problém.

Podstata vynálezu

V souladu s jedním aspektem tohoto vynálezu je televizní informace vysokého rozlišení, která má být přenášena, rozdělena do dvou informačních částí, například na informaci o vysoké prioritě, která má být přijímána s vysokou spolehlivostí, a informaci o nízké prioritě. První, to jest vysoce prioritní část informace, a druhá, nízkoprioritní část informace, jsou přenášeny jako oddělené modulované nosné signály v různých částech kmitočtového spektra, které vykazuje zeslabení signálu v té části kmitočtového spektra, v níž se ve standardním televizním signálu standardního rozlišení, například NTSC přenáší informační část signálu o největším výkonu.

V popsaném zařízení pro příjem televizního signálu o vysokém rozlišení vysílaného v systému popsaném v české zveřejněné přihlášce vynálezu PV 1525-93, obsahujícím kompozitní modulovaný signál zahrnující první nosnou, modulovanou první informací, a druhou nosnou, modulovanou druhou informací, kde první a druhá modulovaná nosná jsou odděleny pásmem vykazujícím zeslabení signálu v té části kmitočtového spektra, v níž se ve standardním televizním signálu přenáší informační část signálu o největším výkonu, přičemž kompozitní modulovaný signál má šířku pásma kompatibilní se šířkou pásma kanálu standardního televizního signálu a vykazuje zeslabení signálu v té části kmitočtového spektra, v níž se ve standardním televizním signálu přenáší informační část signálu o největším výkonu, spočívá podstata vynálezu v tom, že zařízení obsahuje oddělovací obvod, reagující na kompozitní modulovaný signál pro oddělení modulované první nosné a modulované druhé nosné, první obvod zpracování signálu, připojený k oddělovacímu obvodu a zahrnující demodulační obvod pro demodulování modulovaných první a druhé nosné pro obnovení první a druhé informace, a druhý obvod zpracování signálu, připojený k prvnímu obvodu zpracování signálu, pro obnovení první a druhé informace a vytvoření výstupního signálu, odpovídajícího obrazu. Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je demodulační obvod tvořen demodulátorem kvadraturné amplitudové modulace pro demodulaci modulovaných první a druhé nosné, kde první nosná vykazuje úzkou šířku pásma vzhledem k druhé modulované nosné. Demodulační obvod je tak vytvořen pro demodulaci první informace obsahující obrazovou informaci, včetně zejména nízkofrekvenční obrazové informace, a druhé informace, zahrnující vysokofrekvenční obrazovou informaci.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán podle připojených výkresů, kde na obr. 1 je kmitočtové spektrum základního obrazového pásma standardního televizního signálu systému NTSC, na obr. 2 je obrazové kmitočtové spektrum násobně kvadraturné amplitudové modulovaného televizního signálu s vysokým rozlišením podle vynálezu, na obr. 3 je přijímací zařízení pro zpracování násobně kvadraturné amplitudově modulovaného signálu s vysokým rozlišením podle vynálezu a na obr. 4 je schéma pomáhající porozumět aspektu zpracováni signálu popsaného systému.

-2CZ 281295 B6

Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 znázorňuje kmitočtové spektrum základního obrazového pásma standardního televizního signálu NTSC, které zabírá šestimegahertzový kanál. Podle běžné praxe jsou indikované kmitočty vztaženy ke kmitočtu 0,0 MHz, okolo něhož je vysokofrekvenční obrazová nosná amplitudově modulovaná obrazovou informací ve formě částečně potlačeného postranního pásma. Modulovaný signál vykazuje nižší potlačené postranní pásmo s šířkou pásma 1,25 MHz a horní postranní pásmo obsahující jasovou a barvonosnou informaci obrazu. Barvonosná informace kvadraturné moduluje potlačenou barevnou pomocnou nosnou 3,58 MHz. Pokud jde o výkon přenášené televizní informace, jeho největší část se objevuje v sousedství kmitočtu obrazové nosné a v sousedství frekvenčně modulovaného kmitočtu 4,5 MHz nosné zvuku.

Obrázek 2 znázorňuje obrazové kmitočtové spektrum televizního signálu o vysokém rozlišení, který je kompatibilní s šestimegahertzovou šířkou pásma standardního kanálu televizního signálu NTSC a který může být použit jako signál pro současné vysílání. Pro usnadnění srovnání s kmitočtovým obrazovým spektrem standardního NTSC signálu znázorněného na obrázku 1 jsou kmitočty na kmitočtové ose obrázku 2, to jest kmitočty -1,25 MHz až 4,5 MHz, vztaženy ke kmitočtu 0,0 MHz vysokofrekvenční obrazové nosné v systému NTSC.

Televizní signál televizního systému s vysokým rozlišením je časově stlačený signál, rozdělený do složek s informací o vysoké prioritě a nízké prioritě. V tomto případě složky zvukové, synchronizační a nízkofrekvenční obrazové informace, které mají být přijímány s vysokou spolehlivostí, dostávají vysokou prioritu. Například synchronizační informace může být v podstatě signálovým sledem, obsahujícím jedinečný znak nebo kód pro usnadnění obnovení signálu a jeho zpracování v přijímači a příkladné může obsahovat informaci o rychlosti rozmítání obrazu, například značky počátku pole. Dalším, méně kritickým složkám, jako je vysokofrekvenční obrazová informace, je přiřazena nižší priorita. Vysoce prioritní informace vykazuje úzkou šířku pásma vzhledem k nízkoprioritní informaci a kvadraturně amplitudové moduluje první potlačenou nosnou 0,96 MHz vztaženou k signálu REF, jak bude objasněno níže. Nízkoprioritní informace kvadraturně amplitudově moduluje druhou potlačenou nosnou 3,84 MHz, která je také vztažena k signálu REF. Výsledný kompozitní signál je formou násobného kvadraturně amplitudově modulovaného signálu, to jest v tomto případě dvojného kvadraturně amplitudově modulovaného signálu. Kompozitní dvojný kvadraturně amplitudově modulovaný signál se převádí do šestimegahertzového standardního televizního pásma prostřednictvím mimopásmového referenčního signálu REF. Kmitočet signálu REF se zvolí tak, že když je signál REF modulován kompozitním kvadraturně amplitudově modulovaným signálem, jedna z výsledných součtových nebo rozdílových složek padá do pásma kmitočtů přidruženého k požadovanému vysokofrekvenčnímu televiznímu kanálu, jako souběžně vysílaný VHF kanál 3. Referenční signál REF je modulován kompozitním dvojným kvardaturně amplitudově modulovaným signálem pro vytvoření modulovaného signálu s dvojitým postranním pásmem, kde dolní postranní pásmo je potlačeno a horní postranní pásmo je uchováno, jak je znázorněno na obr. 2.

-3CZ 281295 B6

Amplituda úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky je značné větší než amplituda širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky, v tomto případě dvakrát větší. Šířka pásma -6db úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky je 0,96 MHz a šířka pásma -6db širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky je 3,84 MHz, což je čtyřnásobkem šířky pásma úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky. Nelineární přenosové oblasti okraje pásma úzkopásmových a širokopásmových kvadraturně amplitudově modulovaných složek jsou tvarovány filtry s konečnou odezvou impulsu s charakteristikou druhé odmocniny povýšeného cosinu pro vytvoření hladkých přechodových oblastí, které zabraňují nechtěným vysokofrekvenčním jevům vytvářeným ostrými přechodovými oblastmi. Amplitudově frekvenční odezva širokopásmové složky v přechodových oblastech okraje pásma, která není nakreslena v měřítku, má čtvrtinovou strmost strmější úzkopásmové složky.

Úzkopásmové a širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky obsahuji soufazovou složku I a fázově o 90“ posunutou složku Q. Přitom soufázová složka I moduluje potlačenou cosinovou nosnou a fázově posunutá složka moduluje potlačenou sinovou nosnou. Datový symbol je představován jak složkou 1, tak složkou Q. Kompozitní kvadraturně amplitudově modulovaný signál je v tomto příkladu signál 16 QAM. Každá složka I a Q signálu 16 QAM vykazuje čtyři diskrétní amplitudové úrovně s celkovým výsledkem 4x4 neboli šestnáct možných amplitudových úrovní nebo hodnot pro každý z úzkopásmových a širokopásmových signálů QAM, odtud 16 QAM. Je třeba dvou bitů pro určení čtyř úrovní každé I a Q složky, takže každý datový signál vyžaduje čtyři bity pro určení šestnácti úrovní pro kombinaci I a Q. Takto bitová četnost širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu 3,84 MHz (-6 db) je 15,36 Mbps, což jest 3,84 MHz x 4 bity, a bitová četnost úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu 0,96 MHz (-6 db) je 3,84 Mbps, to jest 0,96 MHz x 4 bity. V systému 64 QAM by bitové četnosti úzkopásmové a širokopásmové složky vzrostly l,5x.

Popsaný násobný nebo dvojný kvadraturně amplitudově modulovaný systém vykazuje značnou vnitrokanálovou odolnost vůči interferenci se standardním televizním signálem NTSC, to jest se signálem NTSC vysílaným z odlišného místa v témže kanálu jako dvojný kvadraticky amplitudově modulovaný signál. Toto je způsobeno zeslabujícím zúžením ve spektru kvadraturně amplitudové modulace v sousedství vysokofrekveční obrazové nosné NTSC a zvukové nosné NTSC, na nichž je přenášena informační část signálu o největším výkonu.

Opačně vnitrokanálová interference z dvojného kvadraturně amplitudově modulovaného signálu do signálu NTSC je značně snížena, protože úzkopásmový kvadraturně amplitudově modulovaný signál o velké amplitudě bude značně zeslaben Nyquistovým strmostním filtrem ve standardním televizním přijímači NTSC. Na obrázku 2 je odezva Nyquistova strmostního filtru ve standardním přijímači NTSC naznačena čárkovaně, superponovaná na části dolního pásma spektra kvadraturně amplitudové modulace od -0,75 MHz do 0,75 MHz. Bylo pozorováno, že o 6 db větší amplituda úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu než u širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu, to jest vykazu

4CZ 281295 B6 jící čtyřnásobek výkonu širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu, vytváří asi tutéž velikost tolerovatělně malé interference jako širokopásmový kvadraturně amplitudově modulovaný signál o nižším výkonu. Kombinace o 6 db větší amplitudy úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky a jejího pásma o čtvrtinové šířce vzhledem k širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složce má za následek hustotu výkonu o 12 db větší než je tomu u širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky. Zobrazený vysoce prioritní úzkopásmový kvadraturně amplitudově modulovaný signál proto vykazuje zlepšení poměru signálu k šumu o 12 db a nižší četnost chyb vzhledem k nízkoprioritnímu širokopásmovému kvadraturně amplitudově modulovanému signálu. Relativní šířky pásma a amplitudy širokopásmových a úzkopášmových kvadraturně amplitudově modulovaných signálů mohou být upraveny, aby vyhovovaly požadavkům daného systému, včetně televizních systémů NTSC a PAL.

Úzkopásmová složka s velkou špičkovou amplitudou obsahuje obrazovou informaci dostačující k vytváření na obrazovce zobrazených obrazů s rozlišením blížícím se rozlišení televizního obrazu se standardním rozlišením. Takto by pozorovatel neměl být nadměrně rušen, jestliže například je přenos vysokého rozlišení momentálně narušen chvěním způsobeným letadlem. To jest, jestliže nízkovýkonová širokopásmová složka obsahující informaci o vysokém rozlišení je momentálně narušena, vysokovýkonová úzkopásmová složka nemusí být ovlivněna, takže v daném okamžiku se zobrazuje obraz s nižším rozlišením, avšak přijatelný.

Četnost bitů širokopásmových a úzkopásmových kvadraturně amplitudově modulovaných signálů 15,36 Mbps, popřípadě 3,84 Mbps, které byly uvedeny jako možné alternativy, vykazují vztah násobku 4:1. Tento vztah zjednodušuje obnovení úzkopásmové a širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované informace na přijímači, protože tytéž odvozené datové hodiny mohou být přímo použity pro časování operace obnovy dat obou kvadraturně amplitudově modulovaných složek. Požadované četnosti datových hodin pro přijímací systém mohou být snadno odvozeny z přímo obnoveného vysokovýkonového úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu, jak o tom bude pojednáno dále.

V přijímacím přístroji z obr. 3 se dvojný kvadraturně amplitudově modulovaný signál, vysílaný systémem popsaným zde a v české zveřejněné přihlášce vynálezu PV 1525-93, přijímaný anténou 110, přivádí ke směšovači 112 spolu s referenčním signálem REF, nominálně na kmitočtu signálu REF používaném ve vysílači. Výstupní signál ze sméšovače 112 zahrnuje součtové a rozdílové složky a je přiváděn na oddělovací obvod 106, tvořený kaskádním zapojením první dolní propusti 114 a analogové číslicového převodníku 116. Součtová složka o vyšším kmitočtu je potlačena první dolní propustí 114. která propouští rozdílovou složku k analogově číslicovému převodníku 116. Propuštěná rozdílová složka vykazuje úplné spektrum modulačního kmitočtu znázorněné na obr. 2 s úzkopásmovým modulačním spektrem kvadraturně amplitudové modulace uspořádaným okolo 0,96 MHz a širokopásmovým modulačním spektrem kvadraturně amplitudové modulace uspořádaným okolo kmitočtu, 3,84 MHz.

Číslicový vzorkovaný výstupní signál z analogově číslicového

-5CZ 281295 B6 převodníku 116 je přiveden k ú z kopá sinovému demodulátoru 118, který spolu s následujícími prvky, to jest prvním adaptivním vyrovná vačem 120, prvním dekodérem 122, prvním chybovým detektorem 124, prvním estimátorem 126 a prvním napěťově řízeným oscilátorem 128 vytváří procesor 102 úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu. Úzkopásmový demodulátor 118 zahrnuje soustavu vstupních filtrů s konečnou odezvou impulsu pro selektivní propouštění úzkopásmové kvadraturně amplitudové modulované složky při potlačení širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky. Zejména úzkopásmový demodulátor 118 kvadraturně amplitudové modulace zahrnuje filtr s takovou charakteristikou závislosti amplitudy na kmitočtu, která se v podstatě kryje s tvarem charakteristiky závislosti amplitudy na kmitočtu úzkopásmové, kvadraturně amplitudově modulované složky, jak je znázorněno na obr.

2. Širokopásmový demodulátor 119 v procesoru 104 širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu zahrnujícím širokopásmový demodulátor 119. druhý adaptivní vyrovnáváč 121. druhý chybový detektor 123, druhý dekodér 125, druhý estimátor 127 a druhý napěťově řízený oscilátor 129 selektivně propouští širokopásmovou kvadraturně amplitudově modulovanou složku při potlačení úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky. Širokopásmový demodulátor 119 kvadratické amplitudové modulace zahrnuje filtr s odezvou, která je v podstatě shodná s tvarem závislosti amplitudy na kmitočtu širokopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky, jak je znázorněno na obr. 2. Takto přijímací systém vykazuje oblasti zeslabení signálu v té části kmitočtového spektra, v níž se ve standardním televizním signálu přenáší informační část signálu o největším výkonu. Prvky širokopásmového procesoru kvadratické amplitudové modulace jsou analogické odpovídajícím způsobem označeným prvkům úzkopásmového procesoru, o němž bude pojednáno níže, s výjimkou toho, že se charakteristiky širokopásmového demodulátoru 119 a úzkopásmového demodulátoru 118 liší, jak bylo zmíněno shora.

První adaptivní vyrovnávač 120 běžné konstrukce přijímá demodulované fázově posunuté složky I a Q z úzkopásmového demodulátoru 118. První adaptivní vyrovnávač 120 používá adaptivní číslicový filtr s konečnou odezvou impulsu pro kompenzaci nepravidelností amplitudy a fáze, například včetně duchů způsobených přenosovým kanálem. Korigované výstupní signály I a Q z prvního adaptivního vyrovnávače 120 jsou přivedeny k obvodu prvního estimátoru 126. který vytváří výstupní složky I, Q, které představují nejpravděpodobnější odhad hodnot složek I a Q tak, jak byly vyslány. Například hodnoty složek I a Q na výstupu prvního estimátoru 126 byly upraveny podle potřeby pro kompenzaci zkreslujícího účinku šumu namodulovaného v průběhu vysílání. První estimátor 126 v podstatě vykonává interpretační funkci přiřazování hodnot vzorkům, které v důsledku jevů jako je šum nezapadají přesné do přiřazených míst v šestnáctibodové čtyřkvadrantové sestavě signálu. Výstupní signály z prvního estimátoru 126 jsou přivedeny k prvnímu dekodéru 122. který v podstatě vykonává inverzi promítání prováděného kodérem ve vysílači. Vyhledávací tabulky jsou používány pro inverzi mapování čtyřkvadrantové sestavy signálu do sekvenčních čtyřbitových segmentů (symbol) v binární číslicové formě, která existovala ve vysílači před tím, než tam byla zakódována .

První chybový detektor 124 monitoruje vstupní a výstupní

-6CZ 281295 B6 signály I, Q prvního estimátoru 126 pro vytváření výstupního signálu o velikosti úměrné fázové chybě mezi vstupními a výstupními signály I, Q prvního estimátoru 126. Fázová chyba může být způsobena šumovými, účinky, přičemž v tomto případě by fázová chyba byla přirozeně náhodná. Fázová chyba může být také způsobena tím, že kmitočet signálu REF není zcela přesně roven kmitočtu odpovídajícího signálu REF používaného ve vysílači, a v tomto případě fázová chyba nebude přirozeně náhodná. Výstupní signál ERROR z prvního chybového detektoru 124 je konečně používán pro kompenzaci kmitočtu signálu REF, odchylujícího se od požadované hodnoty, to jest hodnoty kmitočtu odpovídajícího signálu REF ve vysílači.

Zejména signál ERROR se přivádí k prvnímu napěťově řízenému oscilátoru 128. který také zahrnuje dolní propust pro modifikaci hodnot kvadraturně fázovaných sinových a kosinových referenčních signálů přivedených ke kvadraturnímu úzkopásmovému demodulátoru

118. Modifikované sinové a cosinové referenční signály mění demodulační proces do doby, kdy velikost chybě odpovídajícího výstupního signálu z prvního detektoru 124 indikuje, že odchylka kmitočtu signálu REF od požadované hodnoty byla vykompenzována. Neznázorněná dolní propust, která je součástí prvního napěťově řízeného oscilátoru 128, filtruje signál ERROR tak, že hodnoty referenčních signálů z prvního napěťově řízeného oscilátoru 128, a tím činnost úzkopásmového demodulátoru 118 jsou modifikovány v odezvu na chyby, které nejsou náhodné, jako je popsaná odchylka kmitočtu, a nejsou ovlivněny náhodnými jevy, jako je šum. Řídicí smyčka, zahrnující širokopásmový demodulátor 119. druhý adaptivní vyrovnávač 121. druhý chybový detektor 123, druhý dekodér 125. druhý estimátor 127 a druhý napěťové řízený oscilátor 129 v procesoru 104 širokopásmového kvadraturně amplitudové modulovaného signálu pracují stejným způsobem jako úzkopásmový demodulátor

118, první adaptivní vyrovnávač 120. první dekodér 122, první chybový detektor 124. první estimátor 126 a první napěťově řízený oscilátor 128 u procesoru 102 úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu, o němž bylo pojednáno shora. Přídavné informace týkající se činnosti řídicí smyčky typu zahrnujícího estimátor, detektor, napěťově řízený oscilátor a úzkopásmový demodulátor lze nalézt v textu Digital Communication autorů Lee and Messerschmitt (Kluwer Academie Publishers, Boston, MA, USA, 1988).

Přímý číslicový kmitočtový syntetizátor 156 vytváří hodinový signál CLK v odezvu na signál řídicích hodin z hodinového generátoru 130 systému, který také zajišťuje hodinový signál pro kmitočtový syntetizátor 135 pro vytvoření směšovaného referenčního signálu REF. Kmitočet signálu REF nominálně odpovídá kmitočtu signálu REF, používanému ve vysílači. Jakákoliv odchylka kmitočtu signálu REF od požadovaného kmitočtu se kompenzuje, jak bylo popsáno shora. Signál CLK z přímého číslicového kmitočtového syntetizátoru 156 je hodinovým signálem pro širokopásmový demodulátor

119, druhý adaptivní vyrovnávač 121. druhý dekodér 125 a druhý estimátor 127 procesoru 104 širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu. Procesor 104 širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu zpracovává signál se šířkou pásma, která je čtvrtinová vůči širokopásmovému signálu. Odtud prvky procesoru 104 širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu reagují na hodinový signál CLK:4 s kmitoč

-7CZ 281295 B6 tem, který je čtvrtinou kmitočtu signálu CLK, dodávaného prvním kmitočtovým děličem 136.

Kmitočet hodinového signálu CLK v přijímači odpovídá kmitočtu hodinového signálu CLK používaného ve vysílači. Ustavení správného kmitočtu hodin přijímače je usnadněno odvozením hodinového signálu přijímače z informace obsažené ve spolehlivěji přijímané vysokovýkonové úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složce. V konkrétním provedení kompozitní kvadraturně amplitudové modulovaný signál z výstupu první dolní propusti 114 se přivede k nelineárnímu signálnímu generátoru 133, například k exponenciálnímu generátoru s exponentem N, kde N může být 2 nebo

4,. Nelineární signální generátor 133 vytváří složku o jediném kmitočtu na četnosti symbolů úzkopásmové kvadraturně amplitudově modulované složky. V tomto případě je četnost symbolů 0,96 MHz, jedna čtvrtina bitové četnosti. Nelineární signální generátor 133 také vytváří vysoce zeslabený výstup na symbolové četnosti nízkovýkonové, širokopásmové, kvadraturně amplitudově modulované složky, kde výstup je ignorován následnými jednotkami zpracování signálu.

Fázový detektor 137 reaguje na výstupní složku 0,96 MHz z nelineárního signálního generátoru 133 a vytváří zpětnovazební smyčku fázového závěsu spolu s druhou dolní propustí 138, přímým číslicovým kmitočtovým syntetizátorem 156 a druhým kmitočtovým děličem 139 dělícím kmitočet šestnácti. Druhá dolní propust 138 odstraňuje parazitní kmitočty včetně šumu, vytvářeného činností nelineárního signálního generátoru 133. Druhý kmitočtový dělič

139 přijímá signál 15,36 MHz z přímého číslicového kmitočtového syntetizátoru 156 a zajišťuje výstupní signál 0,96 MHz k řídicímu vstupu fázového detektoru 137. Přímý číslicový kmitočtový syntetizátor 156 zahrnuje registr, který akumuluje fázové přírůstky určené signálem přivedeným k řídicímu vstupu přímého číslicového kmitočtového syntetizátoru 156 od druhé dolní propusti 138 na četnosti určené kmitočtem signálu z hodinového generátoru 130 systému. Akumulovaná fázová hodnota adresuje permanentní paměť, obsahující sinusoidní hodnoty, které syntetizují výstupní signál z přímého číslicového kmitočtového syntetizátoru 156. Funkce přímého číslicového kmitočtového syntetizátoru 156 může být implementována integrovaným obvodem Q2334, komerčně dostupným od Qualcomm Corporation of San Diego, California.

Signálový procesor 140 směšuje a demoduluje datový signál vysoké priority z prvního dekodéru 122 a demodulovaný datový signál nízké priority z druhého dekodéru 125. Signálový procesor

140 může zahrnovat obvody dekomprese dat jako jsou Huffmanový dekodéry a číslicově analogové převodníky, obvody korekce chyb a demultiplexní a signál směšující obvody pro zajištění oddělených zvukových a obrazových složek televizního signálu. Zvuková složka je zpracovávána zvukovým procesorem 142 dříve, než je přivedena k reproduktoru 146 zvuku. Obrazová složka je zpracovávána obrazovým procesorem 144 pro vytvoření signálu odpovídajícího obrazu, který je přiveden k zobrazovací 148.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro příjem televizního signálu o vysokém rozlišení, obsahujícího kompozitní modulovaný signál zahrnující první nosnou, modulovanou první informací, a druhou nosnou, modulovanou druhou informací, kde první a druhá modulovaná nosná jsou odděleny pásmem vykazujícím zeslabení signálu na kmitočtech, okolo nichž se ve standartním televizním signálu přenáší informační část signálu o největším výkonu, přičemž kompozitní modulovaný signál má šířku pásma kompatibilní se šířkou pásma kanálu standardního televizního signálu a vykazuje zeslabení signálu v té části kmitočtového spektra, v níž se ve standartním televizním signálu přenáší informační část signálu o největším výkonu, vyznačující se tím, že obsahuje oddělovací obvod (106), reagující na kompozitní modulovaný signál pro oddělení modulované první nosné a modulované druhé nosné, s ním spřažené procesor (102) úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu s úzkopásmovým demodulátorem (118) a procesor (104) širokopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu s širokopásmovým demodulátorem (119), pro demodulování modulovaných první a druhé nosné pro obnovení první a druhé informace, a s nimi spřažené kaskádní zapojení signálového procesoru (140) a obrazového procesoru (144) pro obnovení první a druhé informace a vytvoření výstupního signálu, odpovídajícího obrazu.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že úzkopásmový a širokopásmový demodulátor (118 a 119) jsou vytvořeny vždy jako demodulátory kvadraturně amplitudové modulace pro demodulaci modulovaných první a druhé nosné.
3. Zařízeni podle nároku 1, vyznačující se tím, tím, že širokopásmový demodulátor (119) je demodulátorem první nosné, vykazující úzkou šířku pásma vzhledem k druhé modulované nosné.
4« Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že úzkopásmový a širokopásmový demodulátor (118 a 119) jsou demodulátory první informace obsahující obrazovou informaci, včetně zejména nízkofrekvenční obrazové informace, a druhé informace, zahrnující vysokofrekvenční obrazovou informaci.
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že oddělovací obvod (106) je tvořen kaskádním zapojením první dolní propusti (114) a analogově číslicového převodníku (116).
6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že procesor (102) úzkopásmového kvadraturně amplitudově modulovaného signálu je tvořen úzkopásmovým demodulátorem (118), spojeným svými výstupy se vstupy prvního adaptivního vyrovnávače (120), spojeného svými výstupy se vstupy prvního estimátoru (126) a s prvními vstupy prvního chybového detektoru (124), jehož druhé vstupy jsou spojeny s výstupy prvního estimátoru (126) a se vstupy prvního dekodéru (122) a jehož výstup je spojen se vstupem prvního napěťově řízeného oscilátoru

-9CZ 281295 B6 (128), spojeného svými výstupy se vstupy úzkopásmového demodulátoru (118).
7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že procesor (104) širokopásmového kvadraturné amplitudově modulovaného signálu je tvořen širokopásmovým demodulátorem (119), spojeným svými výstupy se vstupy druhého adaptivního vyrovnávače (121), spojeného svými výstupy se vstupy druhého estimátoru (127) a s prvními vstupy druhého chybového detektoru (123), jehož druhé vstupy jsou spojeny s výstupy druhého estimátoru (127) a se vstupy druhého dekodéru (125) a jehož výstup je spojen se vstupem druhého napěťově řízeného oscilátoru (129), spojeného svými výstupy se vstupy širokopásmového demodulátoru (119).