DE3722241C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Beim Empfang stereophoner Rundfunksignale, welche als Summen- und Differenzsignale der Links- und Rechtsin­ formation über getrennte Kanäle übertragen werden, ist es bekannt, bei einer Störung des Differenzsignals auf Monoempfang umzuschalten. Dieses Verfahren funktioniert jedoch nur dann, wenn nicht gleichzeitig auch der Summenkanal gestört ist. Durch die Umschaltung auf Monoempfang ergibt sich im gestörten Falle eine sub­ jektive Empfangsverbesserung, da der Empfang eines ungestörten Monosignals als besser empfunden wird als der Empfang eines gestörten Stereosignals. Um eine subjektive Empfangsverbesserung auch für den Fall zu bieten, daß ein beliebiger Übertragungskanal oder so­ gar beide Übertragungskanäle gleichzeitig gestört sind, ist es aus der nicht-vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 36 38 921.8 vom 14.11.1986 bekannt, die beiden Rundfunksignale zeitversetzt zueinander zu übertragen. Falls beide Rundfunksignale ungestört über­ tragen werden, wird der Zeitversatz durch Verzögerung des unverzögert übertragenen Rundfunksignals rück­ gängig gemacht. Falls in einem oder in beiden Kanälen eine zeitlich begrenzte Störung auftritt, wird die ge­ störte Signalinformation ersetzt durch die im jeweils anderen Kanal zeitversetzt übertragene, ungestörte Parallelinformation.

Dieses bekannte Verfahren ist jedoch auf monophone Rundfunksignale nicht anwendbar, da eine verzögerbare Parallelinformation, welche im Störungsfalle als Er­ satzinformation herangezogen wird, nicht zur Verfügung steht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, auch bei der Übertragung eines monophonen Rundfunksignals im Falle einer Störung eine Empfangsverbesserung zumindest so­ weit zu erzielen, daß die Sprachverständlichkeit erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Die Erfindung geht zunächst von der Überlegung aus, ein monophones Rundfunksignal in eine Vielzahl von Teilbandsignalen aufzuteilen und diese Vielzahl von Teilbandsignalen beispielsweise im Zeitmultiplex über eine Rundfunkübertragungsstrecke zu übertragen. Von den Übertragenen Teilbandsignalen wird eine Gruppe zeitversetzt zu den übrigen Teilbandsignalen über­ tragen, wobei der Zeitversatz größer als die zu er­ wartende mittlere Störungsdauer ist. Falls auf der Übertragungsstrecke eine Störung auftritt, so werden zwar sämtliche Teilbandsignale davon betroffen, jedoch infolge des Zeitversatz unterschiedliche Signalanteile unterschiedlicher zeitlicher Zugehörigkeit. Empfänger­ seitig wird der Zeitversatz der betreffenden Gruppe von Teilbandsignalen durch entsprechende Verzögerung der unverzögert übertragenen Teilbandsignale rückgängig gemacht. Die Störungen in den einzelnen Teilbandsignalen werden auf diese Weise zeitversetzt, so daß es möglich ist, aus den jeweils ungestörten Teilbandsignalen eine verwertbare Information abzuleiten. Hierzu werden bei­ spielsweise die gestörten Teilbandsignalanteile durch ein Interpolationssignal ersetzt, das aus den ungestörten, zeitgleichen Teilband-Signalanteilen abgeleitet wird oder aus den der Störung unmittelbar vorangegangenen und/oder auf die Störung unmittelbar folgenden Teil­ band-Signalanteilen interpoliert wird. Alternativ dazu ist es auch möglich, die gestörten Teilband-Signalanteile auf Null zu setzen.

Die Erfindung ermöglicht zumindest die Aufrechterhaltung der Sprachverständlichkeit, was gegenüber einer totalen Störung eine wesentliche Verbesserung darstellt.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer senderseitigen Einrichtung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer empfangsseitigen Einrichtung zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 3 schematische Zeitdiagramme von Teilband­ signalen an verschiedenen Stellen der Einrichtungen nach Fig. 1 und 2.

Die In Fig. 1 dargestellte, sendeseitige Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eingangsseitig einen Analog/Digital-Wandler 10 auf, welcher ein ankommendes, analoges Audiosignal in ein entsprechendes, digitales Signal umsetzt. Der Ausgang des A/D-Wandlers 10 führt parallel auf die Eingänge einer Vielzahl von digitalen Bandpaßfiltern 11 bis 16, deren Durchlaßbereich so gewählt ist, daß das gesamte Freguenzspektrum des Audiosignals in eine entsprechende Anzahl von Teilbandsignalen aufgeteilt ist, wobei zwi­ schen benachbarten Teilbandsignalen keine Spektral­ lücken verbleiben. Die Bandbreiten der einzelnen digi­ talen Bandpaßfilter 11 bis 16 weisen in Abhängigkeit von dem Frequenzbereich unterschiedliche Bandbreiten auf, was sich aus der spektralen Energieverteilung von Audiosignalen ergibt. Beispielsweise ist die Bandbreite der für die tieferen Frequenzbereiche vorgesehenen Band­ pässe kleiner als die Bandbreite der für die höheren Frequenzen vorgesehenen Bandpässe. Es ist natürlich auch möglich, die Bandbreiten der Bandpaßfilter 11 bis 16 gleich groß zu wählen. Ferner ist die Erfindung nicht auf die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen sechs Band­ paßfilter 11 bis 16 beschränkt; vielmehr kann die An­ zahl der Bandpaßfilter dem Anwendungszweck entsprechend vergrößert oder auch verkleinert werden.

Jedem Bandpaßfilter 11 bis 16 kann ein digitaler Quellen­ signalcodierer 21 bis 26 nachgeschaltet werden, um die Bitflußrate der jeweiligen digitalen Teilbandsignale zu reduzieren. Desweiteren ist jedem zweiten Quellen­ signalcodierer ein digitales Verzögerungsglied 31 bzw. 33 bzw. 35 nachgeschaltet, um im dargestellten Beispiels­ falle jedes zweite digitale, quellencodierte Teilband­ signal gegenüber den übrigen Teilbandisgnalen in seiner zeitlichen Lage zu versetzen. Dabei ist dieser Zeitver­ satz größer gewählt als die zu erwartende mittlere Störungsdauer auf der anschließenden Übertragungsstrecke.

Die unverzögerten und verzögerten Teilbandsignale werden einem Multiplexer 40 zugeführt, welcher die Teilband­ signale im Zeitmultiplex über eine mit Störungen behaftete Übertragungsstrecke 50 leitet. Beispielsweise handelt es sich hier um eine Rundfunkübertragungsstrecke (Satelliten- Übertragung oder terrestrische Übertragung) oder um ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise Magnetband.

Die im Zeitmultiplex übertragenen digitalen Teilband­ signale werden empfangsseitig, wie Fig. 2 zeigt, mit Hilfe eines Demultiplexers 60 in die ursprünglichen sechs Teilbandsignale getrennt und stehen an den Aus­ gängen 61 bis 66 des Demultiplexers 60 zur Verfügung. Um den sendeseitigen Zeitversatz durch die digitalen Verzögerungsglieder 31, 33 und 35 rückgängig zu machen, sind den Ausgängen 62, 64 und 66 für die unverzögert übertragenen Teilbandsignale digitale Verzögerungs­ glieder 72, 74 bzw. 76 nachgeschaltet, deren Verzögerungs­ zeit τ der Verzögerungszeit der sendeseitigen Verzögerungs­ glieder 31, 33 und 35 entspricht. Die in ihre ursprüng­ liche Zeitlage versetzten Teilbandsignale werden jeweils durch Quellensignaldecoder 81 bis 86 decodiert. Um Störungen infolge der Quellcodierung zu minimieren, wird jedes decodierte Teilbandsignale über ein zuge­ ordnetes Bandpaßfilter 91 bis 96 geleitet und dann mit Hilfe eines Multiplexers 100 zusammen mit den übrigen Teilbandsignalen zu einem digitalen Ausgangs­ signal 110 vereinigt. Aus dem Ausgangssignal 110 wird mit Hilfe eines Digital/Analog-Wandlers 120 das analoge, monophone Empfangssignal 130 gewonnen.

In Fig. 3a bis 3e sind die Teilbandsignale an verschie­ denen Stellen der Einrichtungen gemäß Fig. 1 und 2 dargestellt. Entsprechend der in Fig. 1 gewählten Auf­ teilung in sechs Teilbandsignale sind in Fig. 3a die Teilbandsignale mit den Bezugszeichen 1 bis 6 durch­ numeriert. In jedem der Teilbandsignale 1 bis 6 ist ein bestimmter Zeitpunkt durch eine Pfeilmarkierung angedeutet. Die Darstellung gemäß Fig. 3a entspricht dabei der Zeitlage der Teilbandsignale an den Ausgängen der Codierer 21 bis 26, d.h., vor der teilweisen Ver­ zögerung mittels der Verzögerungsglieder 31, 33, 35. In Fig. 3b ist die Zeitlage der Teilbandsignale 1 bis 6 nach erfolgter, teilweiser Verzögerung mittels der Verzögerungsglieder 31, 33 und 35 angedeutet, wobei aus dem Abstand der Pfeilmarkierungen benachtbarter Teilbandsignale die Verzögerungszeit τ erkennbar ist. In Fig. 3c ist der Fall angedeutet, daß auf der Über­ tragungsstrecke 50 eine Störung auftritt, deren Dauer kleiner als die Verzögerungszeit τ ist. Da die ver­ zögerten und unverzögerten Teilbandsignale 1 bis 6 im Zeitmultiplex auf der Strecke 50 übertragen werden, wirkt sich die Störung zeitgleich auf sämtliche Teil­ bandsignale aus. Fig. 3d zeigt die empfangenen Teil­ bandsignale nach erfolgter Aufhebung des sendeseitig eingeführten zeitlichen Versatzes mit Hilfe der empfangs­ seitigen digitalen Verzögerungsglieder 72, 74, 76. Wie man aus der Lage der Pfeilmarkierungen der einzelnen Teilbandsignale 1 bis 6 erkennt, sind die sechs Teil­ bandsignale wieder synchron. Infolge der Aufhebung des zeitlichen Versatzes haben sich in benachbarten Teil­ bändern die Störungen in ihrer zeitlichen Lage verschoben, was ausgenutzt wird, um die zunächst sämtliche Teilband­ signale zeitlich erfassende Störung (Fig. 3c) zumindest teilweise unwirksam zu machen. Ersetzt man nämlich, wie in Fig. 3e angedeutet ist, die Störung in jedem Teilbandsignal entweder durch ein Interpolationssignal oder durch eine entsprechend lange digitale Nullinfor­ mation, so erkennt man, daß in den Zeitbereichen dieser Interpolationssignale bzw. digitalen Nullinformationen jedes zweite Teilbandsignal ungestört ist. Diese unge­ störte Information genügt, um beispielsweise eine Sprach­ verständlichkeit zu gewährleisten. Das Interpolations­ signal kann beispielsweise aus dem betreffenden Teil­ bandsignal, und zwar aus den Teilen unmittelbar und nach der Störung gewonnen werden; es kann aber auch durch Interpolation der ungestörten, benachtbarten Teil­ bandsignale abgeleitet werden.

Zum Austasten der Störungen aus den Teilbandsignalen 1 bis 6 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in jedem Teilbandsignalzweig vor dem betreffenden Decoder 81 bis 86 ein Umschalter 141 bis 146 angeordnet, von denen jeder zweite Umschalter von einer gemeinsamen Steuerleitung 147 bzw. 148 angesteuert ist. Beide Steuerleitungen 147, 148 werden von einem Störungsindikator 150 zeitversetzt um die Verzögerungszeit τ mit Steuersignalen gespeist, wenn der Steuerungsdetektor 150, welchem das Eingangs­ signal des Demultiplexers 60 zugeführt wird, erkennt, daß auf der Übertragungsstrecke 50 eine Störung (Fig. 3c) aufgetreten ist. In diesem Falle werden die Umschalter 141 bis 146 aus der eingezeichneten Schaltstellung gruppenweise auf die Interpolationsinformation bzw. digitale Nullinformation umgeschaltet. Die Erzeugung der Interpolationsinformation ist in Fig. 2 nicht dar­ gestellt.

Claims (1)

1. Verfahren zum Übertragen eines monofonen Rundfunk­ signals über einen störungsbehafteten Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß das Rundfunksignal in mehrere Teilbandsignale aufgeteilt wird, von denen eine Gruppe zeitversetzt zu den übrigen Teilbandsignalen übertragen wird, wobei der Zeitversatz größer als die zu erwartende, mittlere Störungsdauer gewählt wird, daß empfangsseitig der Zeitversatz der betreffenden Gruppe von Teilbandsignalen durch entsprechende Verzögerung der unverzögert übertragenen, übrigen Teilbandsignale rückgängig gemacht wird, und daß für den Fall, daß in dem Übertragungskanal eine zeitlich begrenzte Störung auftritt, die gestörten Teilband-Signalanteile jeweils durch ein Interpolationssignal ersetzt oder auf Null geschaltet werden.