DE3331936A1

DE3331936A1 - Kopfende und empfaenger fuer ein signalverteilungssystem

Info

Publication number: DE3331936A1
Application number: DE19833331936
Authority: DE
Inventors: Engel Roza; Hendrik Gerrit van 5621 Eindhoven Veenendaal
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-09-17
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1984-03-22
Also published as: JPH05130608A; US4639911A; GB8324589D0; NL8203599A; JP2501713B2; FR2533393B1; GB2128454B; JPH0578991B2; DE3331936C2; JPS5972886A; GB2128454A; FR2533393A1

Description

PHN 10 452 /^Z₁. 15.8.1983

Kopfende und Empfänger für ein Signalverteilungssystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kopfende für ein Signalverteilungssystem für Signale mit einem breiten Frequenzband und für Begleitsignale mit einem relativ schmalen Frequenzband, wie das Videosignal bzw. Tonsignal eines Fernsehsignals, wobei für die Signalverteilung digitale Signale benutzt werden, mit einem ersten Analog/-Digital-Wandler für die Signale mit dem breiten Frequenzband und mit einem zweiten An alοg/Digital-Wandler für die Signale mit dem schmalen Frequenzband, Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Empfänger zum Verarbeiten der von dem Kopfende des Signalverteilungssystems erzeugten digitalen Signale mit einem ' ersten Digital/Analog-Wandler für die Signale mit dem breiten Frequenzband und mit einem zweiten Digital/Analog-Wandler für die Signale mit dem schmalen Frequenzband.

Ein derartiges Kopfende und ein derartiger Empfänger für ein Signalverteilungssystem werden u.a. zusammen mit Lichtübertragung durch Glasfasern verwendet. Der Signal/-Rauschabstand einer optischen Ubertragungsstrecke ist derart, dass in der Praxis oft digitale Modulationsverfahren mit einer geringen Anzahl Pegel bevorzugt werden. Gleichzeitige Übertragung beispielsweise des Tonsignals und des Videosignals eines Fernsehsignals ist dabei dadurch möglich, dass das Ton- und Videosignal nach Digitalisierung zeit- oder frequenzverschachtelt werden. Dies macht in dem Kopfende eine bestimmte Rahmenstruktur notwendig, zusammen mit Verfahren für Rahmensynchronisierung in dem Empfänger.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Kopfende für ein Signalverteilungssystem der beschriebenen Art zu schaffen, das keine MuItipiexstruktür erfordert und sich auf einfache Weise verwirklichen lässt, und bezweckt einen Empfänger zu schaffen, in dem die beiden Signale auf einfache Weise getrennt werden können.

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Das Kopfende für ein Signalverteilungssystem nach, der Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass das digitale Ausgangssignal des zweiten Analog/Digital-¥andlers einer Anordnung zum Modulieren des digitalen Ausgangssignals auf einen Hilfsträger zugeführt wird und der modulierte Hilfsträger zu dem Signal mit dem breiten Frequenzband addiert wird und dass das kombinierte Signal dem ersten Analog/Digital-Wandler in Form eines Ein-Bit-Modulatars zum Umwandeln zu einem digitalen Signal, das daraufhin für die Signalverteilung benutzt wird, zugeführt wird.

Der Empfänger nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass das von dem Kopfende empfangene digitale Signal durch ein Bandpassfilter einer Anordnung zum Demodulieren des modulierten Hilfsträgersignals und zum Regene- ^ rieren eines digitalen Signals, das eine Kopie des digitalen Ausgangssignals des zweiten Analog/Digital-Wandlers des Kopfendes ist, sowie zum Zuführen des regenerierten digitalen Signals zu dem zweiten Digital/Analog-Yandler zugeführt wird.

Es sei bemerkt, dass durch Hinzufügung eines zusätzlichen Signals (d.h. des modulierten Tonsignals) zu dem Videosignal die Qualität der Ein-Bit-Kodierung verbessert wird. Die Struktur des Quantisierungsrauschens wird verfeinert und die Taktrückgewinnung wird vereinfacht, weil durch das zusätzliche Signal lange Reihen Einsen und Nullen *5 unterbrochen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Kopfendes für ein Signalverteilungssystem nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Empfängers nach der Erfindung, Fig. 3 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform eines Teils des Empfängers nach Fig. 2,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform eines arleren Teils des Empfängers nach Fig. 2.

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Das Kopfende für ein Signalverteilungssystem nach Fig. 1, das hier beispielsweise zur Verteilung von Fernsehsignalen dient, enthält einen an eine Empfangsantenne 1 angeschlossenen Demodulator 2 für ein Videosignal und einen Demodulator 3 für ein Tonsignal. Das Videosignal ist dabei das genannte Signal mit einem breiten Frequenzband und das Tonsignal ist das genannte begleitende Signal mit einem (relativ) schmalen Frequenzband.

Das Kopfende enthält einen ersten Analog/Digital— Wandler 4 (A/D-Wandler 4) für die Videosignale und einen zweiten Analog/digital-Wandler 5 (A/D-Wandler 5) für die. Tonsignale.

Nach der Erfindung wird das digitale Ausgangssignal des zweiten A/D-Wandlers 5 einem an eine Hilfsträgerquelle 6 angeschlossenen Amplitudenmodulator 7 mit ausgetastetem Träger zugeführt. Der amplitudenmodulierte Hilfsträger wird in dem Summierer 8 zu dem Videosignal addiert und das kombinierte Signal wird dem ersten A/D-Wandler 4 zugeführt, der zum Verwirklichen eines Ziels der Erfindung als Ein-Bit-Modulator ausgebildet ist.

Die Frequenz des Hilfsträgers der Quelle 6 wird

über dem Frequenzband des Videosignals gewählt und beträgt in diesem Beispiel 7 MHz. Die Stärke des modulierten Hilfsträgers 'an dem Eingang des A/D-Wandlers 4 ist in diesem Beispiel um -20 dB unterhalb des maximalen Aussteuerungsbereiches des A/D-Wandlers gewählt worden zur Verwirklichung einer Bit-Fehlerrate (BEE) von 10 .

Eine geeignete Ausführungsform des A/D-Wandlers 4 in Form eines 140 Mb/s Delta-Sigmamodulators ist in dem Artikel 14.4 von "Proceedings of the 7· European Conference on Optical Communication", 8-11, September 1981, Kopenhagen, beschrieben. Die Taktimpulsquelle ty, die den A/D-Wandler 4 steuert, hat in diesem Fall eine Taktimpulswiederholungsfrequenz von 14o MHz. Der Hilfsträger für den Modulator 7 kann daraus durch einen 20-Teiler, wie in Fig. 1 für die Quelle 6 angegeben, abgeleitet werden.

Die Bitgeschwindigkeit des digitalen Tonkanals beträgt hier beispielsweise 2 Mb/s, was bei geringen Kosten

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die Anwendung von Delta-Sigmamodulation für Mono-Ton oder von Pulskodemodulation (PCM) für Stereo-Ton ermöglicht.

Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers K wird daraufhin über die Ubertragungsstrecke 10, die eine optische Strecke mit Lichtüberträgung durch eine Glasfaser umfassen kann, dem Empfänger nach Fig. 2 zugeführt.

Dieser Empfänger enthält eine Taktrückgewinnungsschaltung 11 mit einer Taktimpulswiederholungsfrequenz von 1kO MHz, die einen Regenerator 12 steuert. Das Signal am Ausgang des Regenerators 12 ist eine Kopie des digitalen Ausgangssignals des Ein-Bit-A/D-Wandlers k des Kopfendes nach Fig. 1.

Der Empfänger enthält weiterhin einen ersten Digital/-Analog-Wandler 13 (D/A-Wandler) für die Videosignale, der im Falle von Delta-Sigma-Modulation auf einfache Weise aus einem Tiefpassfilter besteht.

Der Empfänger enthält ferner einen zweiten D/A-Wandler 14 für die Tonsignale. Im Falle von Delta-Sigmamodulation ist dies ebenfalls ein Tiefpassfilter.

Ein Bandfilter I5, wobei die Hilfsträgerfrequenz (7 MHz) als zentrale Frequenz gilt, führt das digitale Ausgangssignal des Regenerators 12 einem an die örtliche Hilfsträgerquelle 16 angeschlossenen Amplitudendemodulator zu. Die Hilfsträgerquelle besteht hier aus einem 20-Teiler, _{der den} ö_rtüchen Hilfsträger von 7 MHz durch 20-Teilung aus der Taktimpulswiederholungsfrequenz von 14θ MHz der Taktrückgewinnungsschaltung 11 ableitet.

Das demodulierte Hilfsträgersignal wird einer Taktrückgewinnungsschaltung 18 mit einer Taktimpulswiederholungsfrequenz von 2 MHz sowie einem daran angeschlossenen Regenerator 19 zugeführt. Das digitale Ausgangssignal davon ist eine Kopie des digitalen Ausgangs signals des A/D-Wandlers 5 des Kopfendes nach Fig. 1. Das Ausgangssignal des Regenerators 19 wird dem D/A-Wandler 14 zum Reproduzieren des Tonsignals zugeführt.

Es ist eine Erkenntnis, dass in dem Kopfende für

das Signalverteilungfsystem nach Fig. 1 keine Rahmenstruktur angewandt wird und das Kopfende eine einfache

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Konzeption ist und zugleich, dass in dem Empfänger das Videosignal und das Tonsignal ohne Anwendung von Rahmensynchronisierung auf einfache ¥eise getrennt werden können» völlig entsprechend den Zielsetzungen.

Als alternative Form für die Amplitudenmodulation durch den Modulator 7 kann für die Modulation des Hilfsträger s FSK-Modulation angewandt werden. In dem Empfänger (Fig. 2) können dann das Bandfilter I5 und der Demodulator 17 durch eine phasenverriegelte Schleifenschaltung (PLL) . auf die Art und Weise wie in Fig. 3 angegeben, ersetzt weiden.

Eine alternative Form der örtlichen Hilfsträgerquelle 16 aus Fig. 2 ist in Fig. 4 innerhalb des Blocks 21 dargestellt. Diese sogenannte "quadrierende Schleife" (squaring loop) enthält eine Pufferschaltung 22 mit zwei um 180° phasenverschobenen Ausgängen Q und Q, welche Schaltungsanordnung an den Ausgang des Filters 15 angeschlossen ist. Die Ausgangssignale werden nach Gleichrichtung durch die Gleichrichter 23 und 24 in dem Summierer 25 addiert. Das Ausgangssignal des Summierers 25 enthält 14 MHz-Anteile, die durch das Bandfilter 26 selektiert und der phasenverriegelten Schleife (PLL) 27 zugeführt werden, die eine Freilauffrequenz von 14 MHz hat. Der örtliche Hilfsträger, der dem Demodulator 17 zugeführt wird, wird durch den Halbierer 28 aus dem Ausgangssignal von PLL 27 abgeleitet.

Leerseite

Claims

* J £ »«ie» it« PHN 10 452 X 15.8.1983 Patentansprüche

1.) Kopfende für ein Signalverteilungssystem für Signale mit einem breiten Frequenzband und für begleitende Signale mit einem relativ schmalen Frequenzband, wie das Videosignal bzw. Tonsignal eines Fernsehsignals, wobei für die Signalverteilung digitale Signale benutzt werden, mit einem ersten Analog/Digital-Wandler für die Signale mit dem breiten Frequenzband und mit einem zweiten Analog/-Digital-Wandler für die Signale mit dem schmalen Frequenzband, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Ausgangssignal des zweiten Analog/Digital-Wandlers einer Anordnung zum Modulieren des digitalen Ausgangssignals auf einen Hilfsträger zugeführt wird und der modulierte Hilfsträger zu dem Signal mit dem breiten Frequenzband addiert wird und das kombinierte Signal dem ersten Analog/Digital-Wandler in Form eines Ein-Bit-Modulators zum Umwandeln zu einem digitalen Signal, das daraufhin für die Verteilung benutzt wird, zugeführt wird.

2. Empfänger zum Verarbeiten der von dem Kopfende des SignalVerteilungssystems nach Anspruch 1 erzeugten digitalen ^ 20 Signale mit einem ersten Digital/Analog-Wandler für die Signale mit dem breiten Frequenzband und mit einem zweiten Digital-Analog-Wandler für die Signale mit dem schmalen Frequenzband, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Kopfende empfangene digitale Signal durch ein Bandpassfilter

²^ einer Anordnung zum Demodulieren des modulierten Hilfsträgersignals und zum Regenerieren eines digitalen Signals, das eine Kopie des digitalen Ausgangssignals des zweiten Analog/Digital-Wandlers des Kopfendes ist, und zum Zuführen des regenerierten digitalen Signals zu dem zweiten Digital/-

³^ Analog-Wandler zugeführt wird.