DE69604693T2

DE69604693T2 - Verbesserungen bei rundfunksignalbehandlung

Info

Publication number: DE69604693T2
Application number: DE69604693T
Authority: DE
Inventors: Peter Coe
Original assignee: Pace Micro Technology PLC
Current assignee: Arris Global Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: ES2137023T3; AU7701396A; EP0867076A1; WO1997023052A1; ATE185658T1; GB9525721D0; EP0867076B1; DE69604693D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bearbeitung von Rundfunksignalen, insbesondere derjenigen Signale, die zum Übertragen von Fernsehsendungen verwendet werden.
Signale können auf mehrere Weisen gesendet werden, nämlich terrestrisch, über Satellit und per Kabel, und die vorliegende Erfindung wurde zwar für terrestrische Sendungen entwickelt, aber sie kann auch auf andere Formen des obengenannten Rundfunks angewendet werden. Sie kann in der Tat auch auf Radiosendungen angewendet werden.
Wenigstens im Hinblick auf terrestrischen Rundfunk werden Signale, die zum Senden von Fernsehprogrammen verwendet werden, einem "Kanal" mit einer Frequenz oder einem engen Bereich von Frequenzen zugewiesen, über den die Programme gesendet werden, so daß unterschiedliche Signale für verschiedene Kanäle sich nicht gegenseitig störend beeinflussen. Mit steigender Anzahl der Kanäle nimmt jedoch die Verfügbarkeit von Frequenzen ab. Einige Frequenzen werden auch von neuen Geräteformen belegt, wie z. B. von Heimvideorecordern, Videokameras, TV-Spielen, Kabel- und Satelliten-Aufsatzgeräten usw., die nachfolgend als "TV-Geräte" bezeichnet werden. Diese TV-Geräte benutzen insbesondere die in Großbritannien als Kanäle 35 bis 38 (inkl.) bekannten Kanäle als Vorgabe- oder werksseitig voreingestellten Frequenzbereich. Die Kanäle 35 bis 38 haben einen Frequenzbereich von 583-614 MHz.
Es wurde in Großbritannien kürzlich angekündigt, daß die neue, kürzlich vergebene Fernsehstation "Channel 5", nachfolgend C5 genannt, auf Kanal 37,598-606 MHz, senden wird. Wenn keine Schritte unternommen werden, dann kann es zu einem Problem mit Störbeeinflussungen zwischen der Ausstrahlung der neuen C5 TV-Programme auf Kanal 37 und den auf demselben oder einem benachbarten Kanal eingestellten TV-Geräten kommen. Die potentielle Störbeeinflussung wird verursacht durch:
1.1 Die Natur der Doppelseiten-Bandmodulation-RF-Ausgangsüberlappung von TV- Geräten mit dem Channel 5 Signal;
1.2 Frequenz, Genauigkeit und Stabilität des RF-Ausgangs von TV-Geräten;
1.3 die Spektralreinheit des RF-Ausgangs von TV-Geräten;
1.4 die Fähigkeit des Fernsehers, Nachbarkanal-RF-Frequenzen auszufiltern.
Diese Störbeeinflussungsquelle wurde erkannt, und daher bestand eine Bedingung für die Zuerkennung der neuen Fernsehstation darin, daß die C5-Fernsehgesellschaft dafür verantwortlich sei, das Problem zu lösen. Eine Option, die der C5-Fernsehgesellschaft zur Verfügung stand, bestand darin, jedes TV-Gerät in jedem Heim neu abzustimmen, das C5- Sendungen auf Kanal 37 empfangen wird. Dies ist natürlich eine ungeheuerliche Aufgabe, die einen erheblichen Zeitaufwand erfordert. Außerdem kann es, wenn die Neuabstimmung nicht richtig durchgeführt wird, weiterhin zu Störbeeinflussungen kommen. Drüber hinaus können neue Formen der Störbeeinflussung auftreten, selbst wenn die Neuabstimmung richtig durchgeführt wird. Ferner besteht die Frage der rechtlichen Haftung und Verantwortung für eventuelle Schäden an TV-Geräten, die aus Arbeiten entstehen, die von den Vertretern der C5-Gesellschaft durchgeführt werden. Der Lizenzinhaber für Channel 5 Sendungen muß dem TV-Kunden eine kostenlose Lösung anbieten, und da die TV- Geräteindustrie nicht die Absicht tat, den derzeitigen Werksvoreinstellungsfrequenzbereich zu ändern, wird das Abstimmungsteam wohl für lange Zeit benötigt werden.
Es existieren noch weitere Lösungen, wie z. B. die, alle Kunden mit einem Filter auszustatten, der in die Leitung ihrer TV-Antenne eingebaut werden könnte, um die Channel 5 Sendungen zu entfernen, bevor sie in das TV-Gerät des Kunden gespeist werden. Dadurch verliert aber der Kunde das Channel 5 Signal, das Einschaltquotenpotential wird reduziert, und dies wiederum führt zu einer Verringerung der Werbeeinnahmen.
Das Europäische Patent Nr. EP-A-0677963 offenbart eine Anordnung für die Kanalumwandlung von Frequenzbereichen, die von einer Empfangsinstallation von wenigstens einem Satelliten empfangen wird. Die Frequenzbereiche werden in einen ZF- (Zwischenfrequenz-) Zustand umgesetzt, und dann werden die Bereiche von einem Trennverteiler verteilt, so daß die Gesamtheit der Frequenzbereiche an jeden aus einer Reihe von identischen Kanalumsetzern angelegt wird, die der Anzahl identischer Kanalumsetzer entspricht, die der Anzahl von Kanälen entspricht, die von dem Satelliten empfangen werden. In jedem Umsetzer werden alle Signale außer einem Signal einer gewünschten Frequenz ausgefiltert. Jeder Umsetzer empfängt alle Satellitenkanalfrequenzen und filtert alle außer der gewünschten Frequenz aus, so daß sich die Ausgänge der Umsetzer voneinander unterscheiden.
Daher löst die Vorrichtung ihre Aufgabe, die darin besteht, eine Anordnung bereitzustellen, mit der die Kanalumsetzung von Frequenzbereichen stattfinden kann.
Die Aufgabe der früheren Erfindung unterscheidet sich jedoch von der der vorliegenden Erfindung, die darin besteht, ein Signal zu extrahieren, zum Beispiel für einen bestimmten Kanal, und die Frequenz dieses Signals zu verschieben und es dann mit den übrigen Signalen zu mischen, die auf andere Weise bearbeitet werden müssen, so daß der frequenzverschobene Kanal keine Störbeeinflussungen der übrigen Signale in einer Betriebsvorrichtung verursacht.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine alternative Lösung für das obige Problem vor, eine, die möglicherweise praktischer und kostenärmer für den Heimbesitzer (der Besitzer/Benutzer des TV-Gerätes), und im obigen Beispiel für die C5-Fernsehgesellschaft ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bearbeitung elektrischer Signale bereitgestellt, die in ein Empfangsgerät gespeist werden sollen, wobei eine Anzahl von Signalen unterschiedlicher Frequenzen oder Frequenzbereiche bearbeitet wird, so daß wenigstens ein Signal (das/die unerwünschte(n) Signal(e)) abgefangen und vorübergehend von den übrigen Signalen entfernt wird/werden, und nach seiner/ihrer derartigen Entfernung wird/werden dessen/deren Frequenz oder Frequenzen verschoben, um das/die Signal(e) geeigneter für den Empfang durch das Empfangsgerät zu machen, und das/die Signal(e) mit der verschobenen Frequenz wird/werden mit den übrigen Signalen summiert, und die summierten Signale werden in einen einzelnen Eingang der Empfangsvorrichtung gespeist.
Ebenso erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten elektrischer Signale bereitgestellt, die in ein Empfangsgerät gespeist werden sollen, wobei eine Anzahl von Signalen unterschiedlicher Frequenzen oder Frequenzbereiche bearbeitet wird, umfassend ein Mittel mm Abfangen und Entfernen von wenigstens einem Signal (dem/den unerwünschten Signal(en)) von den übrigen Signalen, ein Mittel zum Verschieben der Frequenz(en) des/der unerwünschten Signals/e, um (ein) solche(s) Signal(e) geeigneter für den Empfang durch das Empfangsgerät zu machen, und ein Summierungsmittel zum Summieren des/der Signals/e mit verschobener Frequenz mit den übrigen Signalen, um summierte Signale zu erzeugen, die in einen einzelnen Eingang des Empfangsgerätes gespeist werden können.
Auf diese Weise werden die hier erwähnten Störbeeinflussungen auf eine besonders einfache und wirksame Weise vermieden.
In dem angegebenen vorherigen Beispiel handelt es sich bei der genannten Vorrichtung um TV-Geräte, und das unerwünschte Signal ist ein Signal, das auf Kanal 37 ausgestrahlt wird.
Das genannte Abfangmittel ist vorzugsweise ein Filter mit Duplexerfunktion, das bei Bedarf eine Verstärkungsfunktion beinhaltet und dessen eine Seite ein Bandstop-Ansprechverhalten und dessen andere Seite ein Bandpaß-Ansprechverhalten hat, wobei die Ansprechverhalten auf den zu verschiebenden Frequenzen des TV-Kanals oder eines anderen Signals zentriert sind. In dem Beispiel ist das genannte Mittel so angeordnet, daß es Signale im Frequenzbereich von 462 bis 860 MHz empfängt, und von diesen läßt das Bandpaß- Ansprechverhalten nur Signale im Kanal-37-Bereich durch, während das Bandstop- Ansprechverhalten nur die Kanal-37-Signale stoppt.
Das Verschiebungsmittel arbeitet mit einzelner oder doppelter Frequenzumsetzung. Eine Einzelumsetzung erfolgt mit einem Oszillator, dessen Frequenz so gewählt werden kann, daß sie nach Bedarf oder Wunsch höher (bevorzugt) oder niedriger ist als die unerwünschte(n) Frequenz(en). Für eine doppelte Umsetzung werden zwei Oszillatoren benötigt, nämlich ein erster, um das unerwünschte Signal zu einer Zwischenfrequenz zu verschieben, und ein zweiter, um das unerwünschte Signal (jetzt auf der Zwischenfrequenz) auf eine Frequenz zu verschieben, die benötigt oder bevorzugt wird. Das Signal des Oszillators oder des zweiten Oszillators wird mit der/den unerwünschten Frequenz(en) oder der/den Zwischenfrequenz(en) gemischt, und ein gewähltes Produktsignal wird dann mit den Signalen vom Bandstop-Ansprechverhalten summiert, wobei das Ausgangssignal dann zu den TV-Geräten gespeist wird. Eine Filterung des Mischerausgangssignals wird auf normale Weise benötigt, um die benötigte Ausgangsfrequenz zu wählen und unerwünschte Produkte zurückzuweisen, die sonst selbst Störbeeinflussungen mit Frequenzen des Bandstop- Ausgangssignals verursachen könnten.
Die Frequenz des oder jedes lokalen Oszillators kann auf eine beliebige aus einer Reihe unterschiedlicher Frequenzen eingestellt (abgestimmt) werden, so daß eine Reihe neuer Frequenzen für die ursprüngliche unerwünschte Frequenz entsteht.
In dem Beispiel kann die Oszillatorfrequenz um einen solchen Wert niedriger eingestellt werden als Kanal 37, daß das gewählte Mischerausgangsprodukt das Kanal-37-Signal auf Kanal 69 verschiebt.
In dem Beispiel kann das Bauelement recht schnell und einfach in das Antennenkabel des TV-Gerätes eingebaut werden. Effektiv wird das C5 Kanal 37 Signal abgefangen und dann auf eine andere Frequenz verschöben; bevor es zu den TV-Geräten übertragen wird, und Störbeeinflussungen mit den TV-Geräten durch Kanal-37-Signale werden auf praktische Weise vermieden. Einfach ausgedrückt, die Umsetzung kann einfach durch Anschließen eines Gerätes erfolgen, das ein Filter mit Duplexerfunktion, (einen) Mischer und (einen) Oszillator(en) aufweist, in einem geeigneten Gehäuse, z. B. aus Plastik, untergebracht werden und entweder ein Netzteil oder Stecker und Kabel zur Netzversorgungsschnittstelle aufweist und in den Antennenbuchsenkasten in der Wohnanlage eingesteckt werden, in der es benutzt werden soll.
Spezifische Beispiele sind hier angegeben, aber es ist zu verstehen, daß die Erfindung allgemein auf jedes Rundfunksignal angewendet werden kann, das von seiner ursprünglichen Empfangsfrequenz weg verschoben werden muß.
Die spezifischen Beispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematischen Begleitzeichnungen gegeben. Dabei zeigt/zeigen:
Fig. 1, wie die erfindungsgemäß Vorrichtung in einer Wohnanlage installiert ist, die terrestrische TV-Signale empfängt;
Fig. 2 und 3 Diagramme, die illustrieren, wie Signale in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung verschoben werden;
Fig. 4 die Komponenten einer Form von Frequenzschieber;
Fig. 4A (ähnliche Fig. 4) eine andere Form von Frequenzschieber; und
Fig. 5 eine Aufbauform der Schiebervorrichtung von Fig. 4 oder 4A.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, Fig. 1 zeigt eine Hausantenne (mit 10 bezeichnet), an die auf konventionelle Weise ein Koaxialkabel 12 angeschlossen ist. Das Kabel 12 verläuft normalerweise direkt zu dem Fernseher oder TV-Gerät (VCR usw.), aber gemäß der Erfindung geht es zu einem Kanalschieber 14, und ein zweites Koaxialkabel 16 verläuft direkt von dem Schieber 14 zu dem Fernseher oder TV-Gerät. Alle eingehenden Signale laufen durch den Schieber 14.
Der Zweck des Schiebers 14 besteht, wie oben erläutert, darin, die Frequenz, in diesem Beispiel die der C5-Fernsehsignale auf Kanal 37 (598 bis 606 MHz), zu verschieben. Die Fig. 2 und 3 zeigen diesen Effekt, und sie zeigen die C5-Signalposition 18 vor und nach dem Durchlaufen des Schiebers 14. Fig. 2 zeigt das C5-Signal 18 in dem oben angedeuteten Kanal-37-Frequenzbereich, während Fig. 3 andeutet, daß das C5-Signal auf eine höhere Frequenz gegangen ist (bei 20) (es kann auch auf eine niedrigere Frequenz gehen), um die oben beschriebenen Störbeeinflussungen zu vermeiden.
Dies wird mit dem Schieber 14 erzielt, von dem die Komponenten einer Ausgestaltung in Fig. 4 angedeutet sind, während die Komponenten einer anderen Ausgestaltung in Fig. 4A dargestellt sind.
Die Vorrichtung von Fig. 4 beinhaltet ein Filter 24 mit Duplexerfunktion und mit einer fakultativen Verstärkungsfunktion, das das Eingangssignal nach der Verstärkung von dem Kabel 12 empfängt. Es werden nur die Signale von C5 durch die Bandpaßseite (BPF) des Filters 24 durchgelassen (bei 26), und die übrigen Signale werden durch die Bandstoppseite (BSF) des Filters 24 durchgelassen (bei 28). Das Signal bei 26 wird im Mischer 29 mit dem Ausgangssignal von einem Oszillator 30 (LO) des Schiebers 14 gemischt, und das resultierende Produktsignal wird mit dem ebenfalls im Schieber 14 enthaltenen Bandpaßfilter 31 gefiltert. Das/die Ausgangssignal(e) von 31 werden dann in einem Summierer 33 mit allen Ausgangssignalen 28 von der Bandstoppseite des Filters 24 summiert, und die resultierenden Signale werden dann über das Kabel 16 zu den TV-Geräten ausgegeben. Wie hierin angegeben, kann der Oszillator 30 mit mechanischen oder mit elektrischen Mitteln eingestellt (abgestimmt) werden, um das Signal 18 auf einen beliebigen geeigneten unbenutzten Kanal nach oben oder unten zu verschieben, aber ein spezifisches Beispiel für eine C5- Verschiebungsanordnung ist unten angegeben. BEISPIEL Kanal 5 Verschiebung
Mit diesen Frequenzen wird das C5-Signal entweder auf 798-862 MHz (Frequenzen der Kanäle 62-69) oder auf 462-534 MHz (Frequenzen der Kanäle 21-28) verschoben.
Bezüglich der Anordnung von Fig. 4A, bei der dieselben Bezugsziffern verwendet wurden, um bereits beschriebene Teile zu bezeichnen, ist diese Vorrichtung im wesentlichen ähnlich wie die von Fig. 4, mit der Ausnahme, daß die Frequenzverschiebung in zwei Stufen erfolgt, und somit gibt es zwei Mischer 29A, 29B und zwei lokale Oszillatoren 30A, 30B, die auf gegenüberliegenden Seiten des Bandpaßfilters 31 angeordnet sind. Es ist verständlich, daß die Vorrichtung so arbeitet, daß die unerwünschte(n) Kanalfrequenz(en) und das Signal durch das Filter 31 geleitet und dann die Zwischenfrequenz(en) wiederum zu der/den neuen oder geeigneten Kanalfrequenz(en) verschoben werden.
Fig. 5 schließlich zeigt ein Beispiel dafür, wie die Vorrichtung konfiguriert werden kann. In diesem Beispiel umfaßt die Vorrichtung ein Plastikgehäuse 40 mit einem integrierten Netzstecker 42, sodaß es unmittelbar in die örtliche Versorgung eingesteckt werden kann. Es weist auch zwei Koaxialkabelbuchsen auf, von denen eine ein Eingang 44 und die andere ein Ausgang 46 ist.
Das Anschließen der Vorrichtung könnte nicht einfacher sein, da der Installateur einfach den Stecker der Vorrichtung in eine Netzbuchse einsteckt, das existierende Koaxialkabel aus dem Fernseher herauszieht, es in die Eingangsbuchse 44 einsteckt und dann ein zusätzliches Koaxialkabel (praktischerweise der Vorrichtung beiliegend) zwischen der Ausgangsbuchse 46 und dem TV-Antennenanschluß anschließt.
Hierbei handelt es sich offensichtlich um eine Installation, die leicht vom Heimbenutzer vorgenommen werden kann, und es würde kein qualifizierter Installateur benötigt. Die Vorrichtungen können somit per Post geliefert werden. Die Einfachheit der Installation im Vergleich zu dem beabsichtigten Verfahren, das einer Neuabstimmung bedarf, ist beträchtlich.
In einem weiteren Beispiel wird der Netzstecker durch eine Kabellänge von der Vorrichtung für Situationen getrennt, bei denen der nächste Stromanschluß nicht nahe genug an der TV- Antenne ist.

Claims

1. Verfahren zum Bearbeiten elektrischer Signale, die in ein Empfangsgerät gespeist werden sollen, wobei eine Anzahl von Signalen unterschiedlicher Frequenzen oder Frequenzbereiche bearbeitet wird, so daß wenigstens ein Signal (18) abgefangen und vorübergehend von den übrigen Signalen entfernt wird, und nach seiner derartigen Entfernung wird/werden dessen Frequenz oder Frequenzen verschoben, um das/die Signal(e) geeigneter für den Empfang durch das Empfangsgerät zu machen, und das/die Signal(e) (20) mit der verschobenen Frequenz wird/werden mit den übrigen Signalen summiert, und die summierten Signale werden in einen einzelnen Eingang (16) des Empfangsgerätes gespeist, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Bandstop/Bandpaß-Filters (24), das die genannte Anzahl von Signalen empfängt und sie in das genannte wenigstens eine unerwünschte Signal (18), das durch die Bandpaßseite (26) des Filters (24) gelassen wird, und die übrigen Signale unterteilt, die durch die Bandstoppseite (28) des Filters (24) gelassen werden, und werden nachfolgend mit dem genannten wenigstens einen unerwünschten Signal (20) nach seiner Frequenzverschiebung summiert.

2. Vorrichtung zur Bearbeitung elektrischer Signale, die in ein Empfangsgerät gespeist werden sollen, wobei eine Anzahl von Signalen unterschiedlicher Frequenzen oder Frequenzbereiche bearbeitet wird, umfassend ein Mittel (24) zum Abfangen und Entfernen von wenigstens einem unerwünschten Signal (18) von den übrigen Signalen, ein Mittel (29A, 30A, 29B, 30B) zum Verschieben der Frequenz(en) des/der unerwünschten Signals/e (20), um (ein) solche(s) Signal(e) geeigneter für den Empfang durch das Empfangsgerät zu machen, und ein Summierungsmittel (33) zum Summieren des/der Signals/e (20) mit verschobener Frequenz mit den übrigen Signalen, um summierte Signale zu erzeugen, die in einen einzelnen Eingang (16) des Empfangsgerätes gespeist werden können, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Verschiebungsmittel (24) ein Filter mit Duplexfunktion ist, dessen eine Seite (26) ein Bandstop-Ansprechverhalten und dessen andere Seite (28) ein Bandpaß-Ansprechverhalten hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem die genannte Apparatur ein TV-Gerät ist und bei dem das unerwünschte Signal ein Signal ist, das auf Kanal 35 oder 37 gesendet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Ansprechverhalten des Bandstop/Bandpaß-Filters auf den zu verschiebenden Frequenzen des TV-Kanals oder des anderen Signals zentriert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei dem das genannte Filtermittel (24) so angeordnet ist, daß es Signale im Frequenzbereich von 470 bis 860 MHz empfängt, und von diesen läßt das Bandpaß-Ansprechverhalten nur Signale im Bereich von Kanal 35 oder 37 durch, während das Bandstop-Ansprechverhalten nur die Signale von Kanal 35 oder 37 stoppt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei es sich bei dem Verschiebungsmittel (29A, 30A, 29B, 30B) um einen oder mehrere Oszillatoren (30A, 30B) handelt, deren Frequenz so gewählt werden kann, daß sie höher oder niedriger ist als die unerwünschte(n) Frequenz(en), und das Oszillatorsignal mit dem/den unerwünschten Signal(en) gemischt wird, und ein gewähltes Produktsignal dann mit den Signalen vom Bandstop- Ansprechverhalten summiert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, mit einem Filter (31), das an den Ausgang des Mischers (29A) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, die einen Stecker (40) für den Netzanschluß, einen Eingang (16) für den Anschluß an ein TV-Gerät und einen Eingang (12) für eine Fernsehantenne (10) umfaßt.