DE3128182A1

DE3128182A1 - Programmzufuehrungssystem

Info

Publication number: DE3128182A1
Application number: DE19813128182
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Dipl-Ing. 8000 München Christiansen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-16
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1983-02-03
Also published as: DE3128182C2

Description

Pro grammzuführungs system
Die Erfindung bezieht sich auf ein Programmzuführungssystem, das in einer leitungsgebundenen Ton- und Fernsehanlage zwischen einer Ton- und Fernsehsignale im Zwischenfrequenz (ZF)-Band abgebenden Rundfunk-Empfangsstelle und einer Sendestelle für ein Verteilernetz angeordnet ist.
Aus der Zeitschrift 'tfernmelde-praxis", 53 (1976) 22, Seiten 973 bis 990 ist eine derartige kabelgebundene Ton- und Fernsehanlage der Deutschen Bundespost in Düsseldorf bekannt. Die Rundfunk-Empfangsstelle ist unter 3), die Programmzuführungsleitung, die auch als Anführstrecke bezeichnet wird, ist unter 5), die Sendestelle ist unter 6) und das Verteilernetz ist unter 7) beschrieben. Eine schematische Übersicht der Anlage zeigt Bild 2.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die Übertragung zwischen Rundfunk-Empfangs stelle und Sendestelle eine besonders wirtschaftliche und betriebssichere Lösung anzugeben.
Ausgehend von einem Programmzuführungssystem der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Kettenschaltung bestehend aus einem Abtastschalter, aus einem Pulsphasen (PPM)-Modulator oder aus einem Codierer für Pulscodemodulation (PCM), für Differenzpulscodemodulation (DPCM) oder für Pulsdeltamodulation (po), aus einem elektrooptischen Umsetzer, aus einem Lichtwi lenleiter, aus einem optoelektrischen Umsetzer, aus einem PPM-Demodulator oder aus einem PCM-' DPCM- oder P»M-Decodierer und aus einem ZF-Bandpaßfilter vorgesehen ist.
Als ZF-Bandpaßfilter kann auch das entsprechende Filter in der Sendestelle dienen.
Lichtwdlenleiter weisen gegenüber Kupferkabeln eine Reihe von Vorteilen auf. Sie sind leichter und flexibler, sie sind gegen äußere Störungen und Blitzeinschlag unempfindlich und sie ermöglichen eine breitbandige Übertragung mit größeren Verstärkerabständen. Problematisch sind die Linearitätsforderungen an den elektrooptischen Umsetzer bei einer Übertragung analoger Signale und das Dunkelrauschen auf der Empfangsseite. Das Linearitätsproblem wird durch die Verwendung von PPM oder PCM gelöst, die zugleich größere Verstärkerabstände ermöglichen.
Sind mehrere Ton- und/oder Fernsehsignale zu übertragen, ist es vorteilhaft, wenn den Abtastschaltern für die Tonsignale ein erster Multiplexer nachgeschaltet ist, wenn den Abtastschaltern für die Fernsehsignale und dem Ausgang des ersten Multiplexers ein zweiter Multiplexer nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des PPM-Modulators oder des PCM-Codierers verbunden ist, wenn ein zweiter Demultiplexer vorgesehen ist, dessen Ausgänge mit zweiten ZF-Bandpaßfiltern verbunden sind und wenn ein erster Demultiplexer vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des PPM-Demodulators oder des PCM-Decodierers, dessen einer Ausgang mit dem Eingang des zweiten Demultiplexers und dessen andere Ausgänge mit ersten ZF-Bandpaßfiltern verbunden sind.
Eine Verminderung des Nebensprechens ergibt sich demgegenüber, wenn den Abtastschaltern für die Tonsignale über PPM-Modulatoren oder PCM-' DPCM- oder P,rM-Codierer ein erster Multiplexer nachgeschaltet ist, wenn den Abtastschaltern für die Fernsehsignale über PPM-Modulatoren oder PCM-' DPCM- oder PAM-Codierer und dem Ausgang des ersten Multiplexers ein zweiter Multiplexer nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des elektrooptischen Umsetzers verbunden ist, wenn ein zweiter Demultiplexer vorgesehen ist, dessen Ausgänge über PPM-Demodulatoren oder PCM-' DPCM- oder PAM-Decodierer mit zweiten ZF-Bandpaßfiltern verbunden sind und wenn ein erster Demultiplexer vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des optoelektrischen Umsetzers, dessen einer Ausgang mit dem Eingang des zweiten Demultiplexers und dessen andere Ausgänge über PPM-Demodulatoren oder PCM-, DPCM- und PM-Decodierer mit ersten ZF-Bandpaßfiltern verbunden sind.
Bei einer Übertragung von drei Fernsehsignalen und sechzehn Tonsignalen ist es vorteilhaft, wenn die Abtastschalter für Fernsehsignale mit einer Frequenz von 16.06 MHz betätigt werden und wenn die Abtastschalter für Tonsignale mit einer Frequenz von 1,00375 MEz betätigt werden.
Eine Rundfunk-Empfangs stelle gibt derzeit bis zu acht Fernsehsignale nebst Begleitton und bis zu zehn Ultrakurzwellen (UKW)-Frequenzmodulations (FM)-Tonsignale ab.
Die Fernsehsignale werden dem Programmzuführungssystem im Frequenzbereich des ZF-Bandes angeliefert. Es muß die Signale im selben Band an die Sendestelle des Verteilnetzes abliefern.
Die Bildträger-Nominalfrequenz beträgt 38,9 MHz. Die Frequenz des Farbträgers liegt etwa 4,43 MHz unterhalb der Bildträgerfrequenz, also bei 34,47 MHz. Die Trägerfrequenz des Begleittons liegt ungefähr 5,5 NHz unterhalb der Bildträgerfrequenz, also bei 33,4 MHz. Das gesamte ZF-Band erstreckt sich demnach von 33,15 bis 40,15 MHz.
Für die UKW-Tonkanäle liegt die ZF-Mittenfrequenz bei 10,7 MEz und das Band reicht von 10,575 MEz bis 10,7125 MHz .
Die Tonsignale werden entweder separiert jeweils im ZF-Band oder gemeinsam im UKW-Band dem Programmzuführungssystem angeboten. Am Ausgang des Systems sollen die einzelnen Tonsignale jedoch immer getrennt jeweils im 10,7->Ez-ZF-Band an das Verteilernetz übergeben werden.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Programmzuführungssystem für Ton- oder Fernsehsignale, Fig. 2 zeigt ein Programmzuführungssystem mit drei Fernsehkanälen und sechzehn Tonkanälen, Fig. 3 zeigt ein weiteres Programmzuführungssystem mit drei Fernsehkanälen und sechzehn Tonkanälen und Fig. 4 zeigt einen Pulsrahmen für ein System nach Figur 2 oder 3.
Fig. 1 zeigt ein Progra=zuführungssystem. Das System enthält einen Eingang 1, einen Abtastschalter 2, einen PPM-Modulator 3, einen elektrooptischen Umsetzer 4, einen Lichtwellenleiter 5, einen optoelektrischen Umsetzer 6, einen PPM-Demodulator 7, ein ZF-Bandpaßfilter 8 und einen Ausgang 9. Das ZF-Bandpaßfilter 8 weist für Fernsehsignale Grenzfrequenzen 33,15 MEz und 40,15 MEz und für Tonsignale Grenzfrequenzen 10,575 MEz und 10,7125 MEz auf.
An den Eingang 1 wird beispielsweise ein Fernseh-ZF-Band in einer Breite von 7 MEz angelegt. Theoretisch genügt für die Umsetzung dieses Bandes eine Abtastfrequenz>14 MHz. Unter Berücksichtigung, daß keine Überschneidung der bei der Abtastung entstehenden Seitenbändern auftreten darf, beträgt die niedrigste Abtastfrequenz 16,06 MHz. Mit dieser Frequenz wird der Abtastschalter 2 geschaltet. Der PPM-Modulator 3 setzt die Abtastproben in PPM-Signale um, die im elektrooptischen Umsetzer 4 wiederum in optische Signale umgesetzt werden. Empfangsseitig werden diese im optoelektrischen Umsetzer 6 in PPM-Signale umgesetzt, die im PPM-Demodulator 7 demoduliert werden. Bei dieser Demodulation entsteht ein Pulsamplitudenmoduliertes Signal einer Folge von 16,06 MKz. Im ZF-Bandpaßfilter 8 werden die nicht benötigten Seitenbänder unterdrückt. Am Ausgang 9 erscheint wieder das Fernseh-ZF-Band.
Vorteilhaft bei der PPM ist der geringe Aufwand. Pulscodeverfahren wie Pulscodemodulation (PCM), Differenzpulscodemodulation (DPCM) oder Delta-Modulation sind demgegenüber nur für eine Übertragung über größere Entfernungen, bei denen Zwischenverstärker benötigt werden, gerechtfertigt. Denn nur in diesem Fall wird durch Regeneration in den Zwischenverstärkern ein merklicher Geräuschgewinn gegenüber einer Analogübertragung erzielt.
Beim erfindungsgemäßen Programmzuführungssystem mit einem Lichtwellenleiter einer Länge < 2 km wird dagegen kein Zwischenverstärker benötigt, wodurch auch kein merklicher Geräuschgewinn bei Digitalübertragung nötig ist. Die PPM ist zu diesem Zweck bei Lichtwellenleiterübertragung daher ein besonders geeignetes Modulati onsverfanren.
Tonsignale müssen am Ausgang 9 im 10,7-MHz-Band anfallen. Um einheitliche Verhältnisse zu schaffen, werden eingangsseitig die Tonkanäle stets separiert und ins 10,7-MEz-Band umgesetzt an den Eingang 1 angelegt. Dieses Signal wird mit dem Abtastschalter 2 beispielsweise im Takt von 1,00375 MEz abgetastet. Diese Frequenz entsteht durch Teilung der Frequenz 16,06 MKz : 16. Sie läßt sich leicht aus der Fernsehabtastfrequenz gewinnen und erfüllt das Abtasttheorem für das 250-kHz-Band der Tonkanal-Zwischenfrequenz, das zwischen 10,575 MEz und 10,7125 MEz liegt.
Fig. 2 zeigt ein Programmzuführungssystem für drei Fernsehsignale TV1 bis TV3 und sechzehn Tonsignale T1 bis T16. Das Programmzuführungssystem enthält Eingänge 1' für die Fernsehsignale, Eingänge 1" für die Tonsignale, Abtastschalter 2' für die Fernsehsignale, Abtastschalter 2" für die Tonsignale, einen PAM-Multiplexer 10 für die Tonsignale, einen PANMultiplexer 11 für die Fernsehsignale und das Summensignal aller Tonsignale, einen PPM-Modulator 3, einen elektrooptischen Umsetzer 4, einen Lichtwellenleiter 5, einen optoelektrischen Umsetzer 6, einen PPM-Demodulator 7, einen PASI-Demultiplexer 12, für doe Fernsehsignale und das Summensignal aller Tonsignale, einen PAM-Demultiplexer 13 für die Tonsignale, ZF-Bandpaßfilter 8' für die Fernsehsignale, ZF-Bandpaßfilter 8" für die Tonsignale, Ausgänge 9' für Fernsehsignale und Ausgänge 9 für Tonsignale. Die ZF-Bandpaßfilter 8' für die Fernsehsignale haben Grenzfrequenzen 33,15 MEz und 40,15 MEz und die ZF-Bandpaßfilter 8" für die Tonsignale weisen Grenzfrequenzen von 10,575 tEHz und 10,7125 MEz auf. PAM bedeutet Pulsamplitudenmodulation.
Die Abtastschalter 2' werden gestaffelt mit 16,06 MEz und die Abtastschalter 2" werden gestaffelt mit 1,00375 MEz derart abgetastet, daß der in Fig. 4 dargestellte Pulsrahmen entsteht. Die Folgefrequenz des Pulsrahmens wird durch die Tonkanäle bestimmt. Sie muß 1,00375 MHz n betragen; wobei n eine ganze Zahl ist. Zur Markierung des jeweiligen Pulsrahmenanfangs kann man bei einer Rahmenfolge von 1,00375 MEz (n=1) einen Tonkanal entfallen lassen. Das entstehende "Pulsloch" x dient dann als Markierung. Man kann stattdessen aucl einen zeitlich verlängerten Puls vorsehen. Selbstverständlich sind auch andere Markierungen denkbar.
Das Programmzuführungssystem nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 dadurch, daß die PPM-Modulatoren 3' und 3" vor den geeigneten Multiplexern 10' und 11' und die PPM-Demodulatoren 7' und 7" nach den geeigneten Demultiplexern 12' und 13' angeordnet sind. Zwar sind hier mehr Modulatoren erforderlich, jedoch ergibt sich dadurch ein geringeres Nebensprechen.
4 Figuren 5 Patentansprüche

Claims

Patentanspiche ½ Programmzuführungssystem, das in einer leitungsgebundenen Ton- und Fernsehanlage zwischen einer Ton- und Fernsehsignale im Zwischenfrequenz (ZF)-Band abgebenden Rundfunkempfangsstelle und- einer Sendestelle für ein Verteilnetz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kettenschaltung bestehend aus einem Abtastschalter (2), aus einem Pulsphasen (PPM)-Modulator (3) oder aus einem Codierer für Pulscodemodulation (PCM), Differenzpulscodemodulation(DPCM) oder Pulsdeltamodulation (P.4M), aus einem elektrooptischen Umsetzer (4), aus einem Lichtwellenleiter (5), aus einem optoelektrischen Umsetzer (6), aus einem PI-Demodulator (7) oder aus einem PCM-, DPCM- oder PaIç1-Decodierer und aus einem ZF-Bandpaßfilter (8) vorgesehen ist (Fig. 1).
2. Programmzuführungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ZF-Bandpaßfilter das ZF-Bandpaßfilter der Sendestelle dient.
3. Programmzuführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, zur parallelen Übertragung mehrerer Ton- und Fernsehsignale, dadurch gekennzeichnet, daß den Abtastschaltern (2, 2') für die Tonsignale ein erster Multiplexer (10) nachgeschaltet ist, daß den Abtastschaltern (2') für die Fernsehsignale und dem Ausgang des ersten Multiplexers (10) ein zweiter Multiplexer (11) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des PPM-Modulators (3) oder des PCM-Codierers verbunden ist, daß ein zweiter Demultiplexer (13) vorgesehen ist, dessen Ausgänge mit zweiten ZF-Bandpaßfiltern (8") verbunden sind und daß ein erster Demultiplexer (12) vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des PPM-Demodulators (7) oder des PCM-Decodierers, dessen einer Ausgang mit dem Eingang des zweiten Demultiplexers (13) und dessen andere Ausgänge mit ersten ZF-Bandpaßfiltern (8') verbunden sind (Fig. 2).
4. Programmzuführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, zur parallelen Übertragung mehrerer Ton- und Fernsehsignale, dadurch gekennzeichnet, daß den Abtastschaltern (2, 2') für die Tonsignale über PPM-Modulatoren (3") oder PCM-, DPCM- oder PdM-Codierer ein erster Multiplexer (10) nachgeschaltet ist, daß den Abtastschaltern (2>) für die Fernsehsignale über PPM-Modulatoren (3') oder PCM-, DPCM- oder PdM-Codierer und dem Ausgang des ersten Multiplexers (10) ein zweiter Multiplexer (11) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Eingang des elektrooptischen Umsetzers (4) verbunden ist, Daß ein zweiter Demultiplexer (13) vorgesehen ist, dessen Ausgänge über PPM- Demodulatoren (7") oder PCM-, DPCM- oder PAM-Decodierer mit zweiten ZF-Bandpaßfiltern (8al) verbunden sind und daß ein erster Demultiplexer (12) vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des optoelektrischen Umsetzers (6), dessen einer Ausgang mit dem Eingang des zweiten Demultiplexers (13) und dessen andere Ausgänge über PPM-Demodulatoren (7') oder PCM-, DPCM- oder PAM-Decodierer mit ersten ZF-Bandpaßfiltern (8') verbunden sind (Fig. 3).
5. Programmzuführungssystem nach Anspruch n oder 4 für drei Fernsehsignale und für sechzehn Tonsignale, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschalter (2') für Fernsehsignale mit einer Frequenz von 16,06 MHz betätigt werden und daß die Abtastschalter (2") für Tonsignale mit einer Frequenz von 1,00375 NHz betätigt werden.