DE19733079A1 - Method for creating reference frequency in frequency converters - Google Patents

Method for creating reference frequency in frequency converters

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Abstract

The method involves using one or more oscillators (8,9) which are stabilised in a synchronised receiver by the synchronising signal. The oscillator is used as a reference oscillator for engendering conversion frequencies in the transmitter section of a converter. The oscillator also acts as a reference in a group of converters for engendering conversion frequencies for several transmitter sections as well as for several receiver sections.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Referenzfrequenz bei Frequenzumsetzern, insbesondere für DAB-Signale in Breitbandkommunikationsanlagen und in kleinen Repeatern.The invention relates to a method for generating a reference frequency Frequency converters, in particular for DAB signals in broadband communication systems and in small repeaters.

Es ist bekannt, daß in Breitbandkommunikationsanlagen sowohl terrestrisch empfangene als auch von Rundfunksatelliten verteilte Programme in der Kopfstation aufbereitet und über das Verteilernetz den Teilnehmern zugeführt werden. Gegenwärtig handelt es sich dabei um Programme des Hör- und Fernsehrundfunks, die nur in geringem Maße digitale Zusatzinformationen integrieren. Diese Tatsache wird sich mit der Verbreitung multimedialer Dienste zugunsten zunehmender Datenangebote verschieben.It is known that in broadband communication systems, both terrestrially received and programs distributed by radio satellites are also processed in the head-end station and via the Distribution network are fed to the participants. It is currently Programs of radio and television broadcasting that are only slightly digital Integrate additional information. This fact will become more common with the proliferation of multimedia Shift services in favor of increasing data offerings.

In Breitbandkommunikationsanlagen werden die klassischen Hörrundfunksignale als frequenzmodulierte Signale verteilt, die auch terrestrisch empfangbar sind.In broadband communication systems, the classic radio broadcast signals are considered frequency-modulated signals distributed, which can also be received terrestrially.

Diese Aussage gilt sowohl für das Modulationsverfahren als auch für den zugeordneten Frequenzbereich.This statement applies both to the modulation method and to the assigned one Frequency range.

Mit speziellen Empfangsumsetzern können aber auch zusätzlich digitale Signale des "ASTRA Digitalradio" (ADR) in der Kopfstation für alle Teilnehmer nutzbar transcodiert und als Standard-FM-Signal bereitgestellt werden.With special reception converters, digital signals of the "ASTRA Digital radio "(ADR) in the head-end station can be used and transcoded for all participants Standard FM signal can be provided.

Für das "Digital Satellite Radios" (DSR), das als erstes Verfahren eine digitale Modulation in Breitbandkommunikationsnetze einführte, kann keine weitere Zukunft aufgezeigt werden, da moderne Codier- und Modulationsverfahren effektivere Lösungen ermöglichen. Es ist daher mit einer bevorstehenden Außerbetriebnahme dieses Dienstes zu rechnen.For the "Digital Satellite Radios" (DSR), which is the first method to use digital modulation in Broadband communication networks introduced, no further future can be shown because modern coding and modulation methods enable more effective solutions. It is therefore to expect an impending decommissioning of this service.

Gegenwärtig belegt das DSR in Breitbandkommunikationsanlagen eine Bandbreite von typisch zwei Fernsehkanälen und ist im ersten Block auf die Mittenfrequenz 118 MHz festgeschrieben.The DSR currently occupies a bandwidth of typically in broadband communication systems two television channels and is fixed in the first block on the center frequency 118 MHz.

Die herkömmlichen Fernsehsignale werden in Breitbandkommunikationsanlagen ebenso übertragen, wie diese auch terrestrisch empfangbar sind. Diese Aussage gilt hinsichtlich der verwendeten Modulationsverfahren.The conventional television signals are used in broadband communication systems as well transmitted as they can also be received terrestrially. This statement applies to the used modulation methods.

In Breitbandkommunikationsanlagen werden aber zusätzlich zu den terrestrisch verfügbaren Frequenzen weitere Frequenzbänder bereitgestellt und in sogenannte Sonderkanäle unterteilt. Um diese zusätzlichen Frequenzbänder nutzen zu können, werden sowohl terrestrisch empfangene Programme als auch solche, die von Rundfunksatelliten aufgenommen und in der Kopfstation in der Modulation gewandelt wurden, sowohl in Standard- als auch in Sonderkanäle umgesetzt.In broadband communication systems, however, are available in addition to the terrestrial ones Frequencies further frequency bands provided and divided into so-called special channels. To be able to use these additional frequency bands, both are terrestrial received programs as well as those received by broadcasting satellites and in the Head station in the modulation were converted, both in standard and in Special channels implemented.

Mit der Einfuhrung des digitalen Fernsehens "Digital Video Broadcasting" (DVB) und dessen Einspeisung in die Breitbandkommunikationsanlagen, werden wesentlich mehr Programme pro Kanalbandbreite verfügbar. Dies ist auch dadurch möglich geworden, daß die vom Satelliten kommenden Signale in der Kopfstation auf einen Träger mit einer höherwertigen Modulation umgesetzt werden.With the introduction of digital television "Digital Video Broadcasting" (DVB) and its Feeding into the broadband communication systems, significantly more programs will be pro Channel bandwidth available. This is also possible because the satellite  coming signals in the head-end station on a carrier with a higher quality modulation be implemented.

Alle voranstehend beschriebenen und gegenwärtig verfügbaren Rundfunksignale, unabhängig davon ob diese analog oder digital aufbereitet und übertragen werden, sind nicht für eine effektive Datenübertragung ausgelegt, d. h. sie sind nicht für multimediale Dienste konzipiert worden.All broadcast signals described above and currently available, independent whether these are processed and transmitted analog or digital are not for one effective data transmission designed, d. H. they are not designed for multimedia services been.

Beim digitalen Hörrundfunk DAB ist dies jedoch grundsätzlich anders.However, this is fundamentally different with digital radio broadcasting DAB.

Die DAB-Rundfunksignale sind bezüglich der Dienstangebote sehr flexibel konzipiert worden und für die multimediale Nutzung optimiert.The DAB broadcast signals have been designed very flexibly with regard to the range of services and optimized for multimedia use.

Obwohl das dabei verwendete Modulationsverfahren "Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex" COFDM speziell für den Mobilfunk konzipiert worden ist und daher gegenüber den typischen Störungen eines Mobilfunkkanals extrem störfest ist, kann dieses aber auch prinzipiell ohne Modulationswandlung direkt in Breitbandkommunikationsanlagen eingespeist werden.Although the modulation method "Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex "COFDM has been specially designed for mobile communications and therefore opposite the typical interference of a mobile radio channel is extremely resistant to interference, but it can also in principle fed directly into broadband communication systems without modulation conversion become.

Bei der Einspeisung von DAB-Signalen in Breitbandkommunikationsanlagen muß aber grundsätzlich davon ausgegangen werden, daß in der Mehrzahl der Fälle eine Frequenzumsetzung vorgenommen werden muß. Diese Frequenzumsetzung wird nötig, um die Frequenzbelegung in den Breitbandkommunikationsanlagen stets optimieren zu können. Es handelt sich dabei generell um eine Frequenzumsetzung, wie diese in den Kopfstationen solcher Anlagen an sich Stand der Technik ist.However, when DAB signals are fed into broadband communication systems basically assume that in the majority of cases a Frequency conversion must be made. This frequency conversion is necessary in order to To always be able to optimize frequency allocation in broadband communication systems. It is generally a frequency conversion such as this in the head-end stations Systems per se is state of the art.

Die DAB-COFDM-Signale werden terrestrisch in synchron arbeitenden Gleichwellennetzen ausgestrahlt, woraus sich für die terrestrische Signalverteilung generell eine hohe Frequenzökonomie ergibt.The DAB-COFDM signals are terrestrial in synchronous single-frequency networks broadcast, which generally results in a high for the terrestrial signal distribution Frequency economy results.

Gleichwellennetze verlangen aber eine sehr exakte Synchronisation aller auf gleicher Frequenz betriebenen Sender. Diese Synchronisation wird über die Nutzung von Normalfrequenzsendern sichergestellt, wobei die Synchronisation in der Praxis per Satellit oder über das "Global Positionig System" (GPS) Stand der Technik ist. Dementsprechend stabil müssen generell auch die DAB-Frequenzumsetzer konzipiert werden.Single-frequency networks, however, require a very exact synchronization of all on the same frequency operated transmitter. This synchronization is via the use of normal frequency transmitters ensured, the synchronization in practice by satellite or via the "Global Positionig System "(GPS) is state of the art. Generally stable the DAB frequency converters are designed.

Die Frequenzumsetzung von DAB-Signalen verlangt somit im Vergleich zu der Frequenzumsetzung der bisher genannten Rundfunksignale, ein um mehrere Zehnerpotenzen präzisere und auch rauschärmere Aufbereitung der Umsetzfrequenzen.The frequency conversion of DAB signals thus requires in comparison to that Frequency conversion of the previously mentioned radio signals, one by several powers of ten more precise and low-noise processing of the conversion frequencies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, daß eine für einen DAB-Umsetzer ausreichend genaue Referenzfrequenz generiert, ohne daß der im Gleichwellennetz notwendige Aufwand getrieben werden muß. The invention has for its object to a method of the type described above develop a reference frequency that is sufficiently accurate for a DAB converter, without having to drive the effort required in the single-wave network.  

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der oder mindestens einer der, in einem synchronisierten Empfänger durch das Synchronisiersignal stabilisierten, Oszillatoren als Referenzoszillator für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen im Sendeteil eines Umsetzers herangezogen wird.According to the invention this is achieved in that the or at least one of the, in one synchronized receiver stabilized by the synchronization signal, oscillators as Reference oscillator for processing the conversion frequencies in the transmitter part of a converter is used.

Vorschlagsgemäß hat das den Vorteil, daß nicht die Notwendigkeit besteht, z. B. einen aufwendigen und mit einer separaten Antenne zu versehenden GPS-Empfänger zu installieren, über den eine hochstabile Referenzfrequenz gewonnen wird, die sodann die Basis für die Erzeugung der Umsetzfrequenzen im DAB-Umsetzer bildet. Es wird allerdings die Tatsache genutzt, daß die verfügbaren DAB-Empfängerkonzepte über einen sehr wirkungsvollen Ausgleich von Dopplerfrequenzverschiebungen verfügen, um die Frequenz- und Taktsynchronisation im Mobilbetrieb aufrechterhalten zu können. Diese Eigenschaft wird sowohl von den stationären als auch von den quasi-stationären Empfangern genutzt, weil das vorschlagsgemäß erzeugte Referenzsignal mit Störungen behaftet ist, die diese Empfänger konzeptbedingt tolerieren.According to the proposal, this has the advantage that there is no need, for. B. one complex GPS receiver to be provided with a separate antenna, over which a highly stable reference frequency is obtained, which then forms the basis for the Generation of the conversion frequencies in the DAB converter forms. However, it becomes the fact used that the available DAB receiver concepts over a very effective Compensate for Doppler frequency shifts to the frequency and To be able to maintain clock synchronization in mobile mode. This property will used by both stationary and quasi-stationary receivers because that proposed reference signal is affected by interference that this receiver tolerate conceptually.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der oder mindestens einer der stabilisierten Oszillatoren als Referenzoszillator in einem Komplex von Umsetzern für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen für mehrere Sendeteile bzw. auch für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen für mehrere Empfangsteile herangezogen werden.In a further embodiment of the invention, the or at least one of the stabilized ones Oscillators as a reference oscillator in a complex of converters for the preparation of the Conversion frequencies for several transmission parts or for the preparation of the Conversion frequencies for several receiving parts can be used.

Die Erfindung soll an einen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Das Blockschaltbild zeigt einen DAB-Frequenzumsetzer bei dem alle Umsetzfrequenzen fo1 und fo2 aus einem, in einem synchronisierten Empfänger durch das Synchronisiersignal stabilisierten, Oszillator 8, 9 hergeleitet werden.The block diagram shows a DAB frequency converter in which all conversion frequencies f o1 and f o2 are derived from an oscillator 8 , 9 stabilized in a synchronized receiver by the synchronization signal .

Danach gelangt das umzusetzende Empfangssignal fin über den Empfangsfilter 1 auf den Empfängermischer 2, der vom phasengeregelten Oszillator 6 die Umsetzfrequenz fo1 erhält. Die so gebildete Zwischenfrequenz fz passiert den Zwischenfrequenzfilter 3 und gelangt so zum Sendermischer 4. Der Sendermischer 4 erhält die Umsetzfrequenz fo2 vom phasengeregelten Oszillator 7 und bildet die Sendefrequenz fout, die über den Sendefilter 5 dem Umsetzerausgang fout zugeführt wird. Der stabilisierende Oszillator 8, 9 wird über die Signalauswertung 10 des Digitalteils 11 synchronisiert, die das vom DAB-Sender ausgestrahlte Synchronisiersignal auswertet. Die Umsetzerfrequenz fo1 ist über den phasengeregelten Oszillator 6 und die Umsetzfrequenz fo2 über den phasengeregelten Oszillator 7 starr, aber einstellbar, mit der Referenzfrequenz gekoppelt. Then the received signal f to be converted arrives via the receive filter 1 on the receiver mixer 2 , which receives the conversion frequency f o1 from the phase-controlled oscillator 6 . The intermediate frequency f z thus formed passes through the intermediate frequency filter 3 and thus reaches the transmitter mixer 4 . The transmitter 4 receives the mixer conversion frequency f o2 from the phase-controlled oscillator 7 and forms the transmission frequency f out, which is through the transmit filter 5, f the converter output out is supplied. The stabilizing oscillator 8 , 9 is synchronized via the signal evaluation 10 of the digital part 11 , which evaluates the synchronization signal emitted by the DAB transmitter. The converter frequency f o1 is rigidly, but adjustable, coupled to the reference frequency via the phase-controlled oscillator 6 and the conversion frequency f o2 via the phase-controlled oscillator 7 .

BezugszeichenlisteReference list

11

Empfangsfilter
Receive filter

22nd

Empfängermischer
Receiver mixer

33rd

Zwischenfrequenzfilter
Intermediate frequency filter

44th

Sendermischer
Transmitter mixer

55

Senderfilter
Transmitter filter

66

Oszillator
oscillator

77

Oszillator
oscillator

88th

Oszillator
oscillator

99

Oszillator
oscillator

1010th

Signalauswertung
Signal evaluation

1111

Digitalteil
fin Digital part
f in

Empfangssignal
fz Received signal
f z

Zwischenfrequenz
fout Intermediate frequency
f out

Sendefrequenz
fo1 Frequency
f o1

Umsetzfrequenz
fo2 Conversion frequency
f o2

Umsetzfrequenz
Conversion frequency

Claims (3)

1. Verfahren zur Erzeugung einer Referenzfrequenz bei Frequenzumsetzern, insbesondere für DAB-Signale in Breitbandkommunikationsanlagen und in kleinen Repeatern, dadurch gekennzeichnet, daß der oder mindestens einer der, in einem synchronisierten Empfänger durch das Synchronisiersignal stabilisierten, Oszillatoren (8, 9) als Referenzoszillator für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen (fo2) im Sendeteil eines Umsetzers herangezogen wird.1. A method for generating a reference frequency in frequency converters, in particular for DAB signals in broadband communication systems and in small repeaters, characterized in that the or at least one of the oscillators ( 8 , 9 ) stabilized in a synchronized receiver by the synchronization signal, as a reference oscillator for the processing of the conversion frequencies (f o2 ) is used in the transmitter part of a converter. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder mindestens einer der stabilisierten Oszillatoren (8, 9) als Referenzoszillator in einem Komplex von Umsetzern für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen (fo2) für mehrere Sendeteile herangezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the or at least one of the stabilized oscillators ( 8 , 9 ) is used as a reference oscillator in a complex of converters for the preparation of the conversion frequencies (f o2 ) for several transmission parts. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder mindestens einer der stabilisierten Oszillatoren (8, 9) als Referenzoszillator in einem Komplex von Umsetzern für die Aufbereitung der Umsetzfrequenzen (fo1) für mehrere Empfangsteile herangezogen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the or at least one of the stabilized oscillators ( 8 , 9 ) is used as a reference oscillator in a complex of converters for the preparation of the conversion frequencies ( fo1 ) for several receiving parts .
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