ES2211518T3 - Conversion elevadora de señales intermedias de television que tiene en cuenta el tipo de señal detectado analogico o numerico. - Google Patents
Conversion elevadora de señales intermedias de television que tiene en cuenta el tipo de señal detectado analogico o numerico.Info
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Abstract
Un convertidor elevador (200) para convertir una señal de televisión IF (101) en una señal VHF o UHF (102), incluyendo dicho convertidor elevador: medios de control (202) para detectar si dicha señal de televisión IF (101) es una señal de televisión analógica o una señal de televisión digital; medios de señal de referencia (201, 203) que suministran una señal de referencia (205) a unos medios de modulación (207), generando dichos medios de modulación (207) dicha señal de televisión IF (101), estando dicha señal de referencia (205) a una primera frecuencia cuando dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de televisión analógica y estando a una segunda frecuencia diferente de dicha primera frecuencia cuando dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de televisión digital; medios de conversión ascendente (204) para la conversión ascendente de dicha señal de televisión IF (101) a dicha señal VHF o UHF (102).
Description
Conversión elevadora de señales intermedias de
televisión que tiene en cuenta el tipo de señal detectado analógico
o numérico.
La presente invención se refiere al campo de la
radiodifusión de señales de televisión mediante ondas por el aire o
mediante una red de cable. Más en concreto, la presente invención
se refiere a un convertidor elevador para procesar una señal de
televisión antes de la radiodifusión donde el convertidor elevador
está configurado para procesar señales de televisión analógicas o
digitales.
Las señales de televisión, incluyendo un
componente de señal audio y un componente de señal vídeo, se
transmiten por el aire, mediante satélite o mediante redes de
cable. Estas señales son recibidas después por aparatos de
televisión que presentan las señales como programa de televisión
inteligible.
Cuando las señales de televisión son generadas
originalmente, se generan típicamente como señales de frecuencia
intermedia (IF) con una frecuencia en torno a 45 MHz en el espectro
electromagnético. Para emitir señales de televisión, por el aire o
mediante una red de cable, y que sean utilizadas por aparatos de
televisión estándar, las señales de televisión se deben convertir a
señales de frecuencia más alta en la banda de frecuencia muy alta
(VHF) o la banda de frecuencia ultraalta (UHF).
Esta conversión la lleva a cabo un dispositivo
conocido como un convertidor elevador. El convertidor elevador está
situado en la estación de cabecera donde se originan las señales de
televisión. El convertidor elevador toma la señal de televisión IF,
la convierte a una señal VHF o UHF, y proporciona la señal
convertida para radiodifusión. En una cabecera de señal de
televisión se utiliza un convertidor elevador o un circuito de
conversión ascendente separado para cada canal emitido por el
proveedor de servicios.
Un ejemplo de un convertidor elevador se ilustra
en la figura 1. El convertidor elevador (100) recibe una señal de
televisión IF de entrada (101) que se suministra al circuito de
conversión (104). El circuito de conversión (104) realiza la
conversión ascendente. La señal VHF o UHF resultante (102) es
enviada por el convertidor elevador (100).
Tradicionalmente, las señales de televisión han
sido señales analógicas. Una señal de televisión analógica se basa
en una onda portadora (CW) a una frecuencia específica. Después, se
realizan cambios de la amplitud de la onda portadora, llamados
modulaciones, para transportar la información del programa de
televisión codificada en la señal. Los aparatos de televisión
responden a estas modulaciones para generar la visualización del
programa de televisión que se transmite.
Más recientemente, se ha desarrollado la
tendencia de sustituir señales de televisión analógicas por señales
de televisión digitales. Las señales digitales pueden transportar
más rápidamente un mayor volumen de información. En consecuencia,
la calidad de la imagen y audio resultante suministrados en un
aparato de televisión digital es considerablemente mejor.
El problema del cambio a un formato digital para
la radiodifusión de señales de televisión es la necesidad de
sustituir el actual equipo emisor analógico y los aparatos de
televisión analógicos por equipo digital. En consecuencia, se
necesita en la técnica un convertidor elevador que pueda procesar
fácilmente ambas señales de televisión digital y analógica antes de
la radiodifusión. Tal capacidad facilita la transición de un
formato de señal analógico a digital.
US 5.774.193 describe sistemas de emisión de
televisión digital (HDTV) y televisión analógica (NTSC) que se
combinan para transmisión simultánea. Un sistema de radiodifusión
HDTV y un sistema de radiodifusión NTSC analógico se soportan en la
misma torre y emiten a la misma zona por adaptación de ambos
sistemas. El sistema NTSC incluye una fuente de señales vídeo NTSC
analógicas, un excitador de señales vídeo analógicas MTSC que
produce señales vídeo analógicas moduladas NTSC IF, un convertidor
elevador de frecuencia NTSC y amplificador de potencia que produce
señales vídeo analógicas moduladas NTSC RF, una antena de
radiodifusión NTSC y una línea de transmisión de señal de toda
banda VHF y UHF que tiene un extremo de entrada y un extremo de
salida. El sistema HDTV incluye una fuente de señales vídeo
digitales, un codificador de señales vídeo digitales que produce
señales vídeo digitales moduladas IF y un convertidor elevador de
frecuencia y amplificador de potencia que produce señales vídeo
digitales moduladas RF y una antena de radiodifusión HDTV.
Combinando las señales HDTV RF y las señales NTSC RF en el extremo
de entrada de la línea de transmisión y separándolas en el extremo
de salida y alimentándolas a la antena NTSC y la antena HDTV,
respectivamente, los dos sistemas de transmisión se soportan en la
misma torre y zona de radiodifusión.
Un problema particular de proporcionar un
convertidor elevador de modo doble como se ha mencionado antes es
la diferencia en la banda de frecuencia portadora entre los
formatos de radiodifusión analógico y digital. Por ejemplo, en el
formato analógico, las señales de televisión son transportadas
modulando en amplitud una onda portadora base. En Norteamérica la
onda portadora analógica base tiene una frecuencia de 45,75 MHz. Un
convertidor elevador que opera en el formato analógico se
representa en la figura 1. Este convertidor elevador (100) incluye
un oscilador (103) que emite una señal de referencia de 45,75 MHz.
Cuando operan simultáneamente varios convertidores elevadores para
procesar varias señales de canal de televisión que se transmiten en
el formato analógico, se sincroniza preferiblemente la fase de las
varias señales de canal analógicas. Esto se denomina Operación de
Portadora en Relación Armónica ("HRC").
Para sincronizar la fase de las señales de canal,
cada convertidor elevador (100) incluye un oscilador idéntico (103)
que puede estar sincronizado a una referencia maestra externa. El
oscilador (103) envía la señal de referencia (105) con una
frecuencia de 45,75 MHz al modulador (106) que está generando la
señal de televisión IF de entrada (101). Los convertidores
elevadores para todos los canales emitidos están interconectados
típicamente por un bus de control para coordinar su funcionamiento.
En consecuencia, se puede coordinar la fase de las señales de
televisión RF de salida de los varios convertidores elevadores.
Por desgracia, esta frecuencia de referencia
requerida para HRC en el formato analógico (45,75 MHz) no tiene
significado especial en el formato digital. Las señales digitales
no se modulan simplemente en amplitud, como las señales analógicas,
sino que utilizan sistemas de modulación tal como modulación de
amplitud en cuadratura ("QAM") en los que se modulan tanto la
amplitud como la fase. En tal sistema, la frecuencia de referencia
analógica (45,75 MHz) es inútil como una frecuencia de referencia
para el modulador 106. En consecuencia, si el convertidor elevador
(100) está diseñado para procesar señales de televisión analógicas
y digitales, la salida del oscilador (103) se requerirá para
operación HRC en el formato analógico, pero será inútil o engorrosa
en el formato digital.
En consecuencia, se necesita en la técnica un
convertidor elevador y método de hacerlo y utilizarlo que permita
más fácilmente que el convertidor elevador procese apropiadamente
señales de televisión analógicas o digitales.
Un objeto de la presente invención es satisfacer
las necesidades antes descritas y otras. Específicamente, un objeto
de la presente invención es proporcionar un convertidor elevador y
un método de hacerlo y utilizarlo que puede procesar señales de
televisión digitales o analógicas y enviar una señal de referencia
útil en ambos formatos.
Los objetos adicionales, ventajas y
características nuevas de la invención se expondrán en la
descripción que sigue o los pueden conocer los expertos en la
materia mediante la lectura de estos materiales o llevando a la
práctica la invención. Los objetos y ventajas de la invención se
pueden lograr mediante los medios expuestos en las reivindicaciones
anexas.
Para lograr estos y otros objetos indicados, la
presente invención se puede realizar y describir como un
convertidor elevador para convertir una señal de televisión IF a
una señal VHF o UHF que procesa señales de televisión digitales o
analógicas.
Según la presente invención se facilita un
convertidor elevador para convertir una señal de televisión IF en
una señal VHF o UHF, incluyendo dicho convertidor elevador: medios
de control para detectar si dicha señal de televisión IF es una
señal de televisión analógica o una señal de televisión digital;
medios de señal de referencia que suministran una señal de
referencia a unos medios de modulación, generando dichos medios de
modulación dicha señal de televisión IF, estando dicha señal de
referencia a una primera frecuencia cuando dicha señal de
televisión IF es dicha señal de televisión analógica y estando a una
segunda frecuencia diferente de dicha primera frecuencia cuando
dicha señal de televisión IF es dicha señal de televisión digital;
medios de conversión ascendente para la conversión ascendente de
dicha señal de televisión IF a dicha señal VHF o UHF.
El convertidor elevador de la presente invención
puede incluir un circuito de conversión ascendente para recibir una
señal de televisión de entrada y enviar una señal de televisión
convertida; y un circuito de señal de referencia para suministrar
una señal de referencia a un modulador externo al circuito de
conversión ascendente. El circuito de señal de referencia
proporciona una primera señal de referencia si la señal de
televisión de entrada es una señal analógica y proporciona una
segunda señal de referencia si la señal de televisión de entrada es
una señal digital. Preferiblemente, la primera señal de referencia
tiene una frecuencia de 45,75 MHz y la segunda señal de referencia
tiene una frecuencia de 44 MHz.
El circuito de señal de referencia incluye
preferiblemente un oscilador controlado por voltaje con un rango de
salida incluyendo las señales de referencia primera y segunda. Se
utiliza un circuito de bucle de bloqueo de fase para controlar el
oscilador para emitir la primera señal de referencia o la segunda
señal de referencia.
Un circuito de control puede determinar
automáticamente si la señal de televisión de entrada es una señal
digital o analógica y configurar consiguientemente el circuito de
bucle de bloqueo de fase para producir la primera o segunda señal
de referencia. El circuito de control puede muestrear la señal de
televisión de entrada para determinar si la señal de televisión de
entrada es analógica o digital. Alternativamente, el circuito de
control puede recibir una señal de control que indica si la señal de
televisión de entrada es una señal digital o analógica.
Según la presente invención también se facilita
un método de conversión ascendente de una señal de televisión IF a
una señal VHF o UHF independientemente de si dicha señal de
televisión IF es una señal de televisión digital o una señal de
televisión analógica, incluyendo dicho método: generar dicha señal
de televisión IF; detectar si dicha señal de televisión IF es dicha
señal de televisión digital o dicha señal de televisión analógica;
generar una señal de referencia, estando dicha señal de referencia
a una primera frecuencia cuando dicha señal de televisión IF es
dicha señal de televisión analógica y estando a una segunda
frecuencia diferente de dicha primera frecuencia cuando dicha señal
de televisión IF es dicha señal de televisión digital; suministrar
dicha señal de referencia a un modulador, generando dicho modulador
dicha señal de televisión IF; convertir ascendentemente dicha señal
de televisión IF a dicha señal VHF o UHF.
El método también puede incluir determinar con un
circuito de control si la señal de televisión de entrada es una
señal digital o analógica y proporcionar selectivamente la primera
o segunda señal de referencia en respuesta.
El método de la presente invención incluye además
preferiblemente los pasos de generar selectivamente la primera o la
segunda señal de referencia con un oscilador controlado por
voltaje, controlar el oscilador con un circuito de bucle de bloqueo
de fase, y configurar el circuito de bucle de bloqueo de fase según
que la señal de televisión de entrada sea una señal digital o
analógica con un circuito de control.
Los dibujos acompañantes ilustran la presente
invención y son una parte de la memoria descriptiva. Junto con la
descripción siguiente, los dibujos demuestran y explican los
principios de la presente invención.
La figura 1 es un diagrama de bloques para
ilustrar los principios de un convertidor elevador para una
cabecera de radiodifusión de televisión.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
convertidor elevador mejorado según los principios de la presente
invención.
Como se ha observado anteriormente, para un
sistema convertidor elevador que procesa señales de televisión
digitales, la frecuencia de referencia analógica de 45,75 MHz no
tiene sentido y es inútil como una frecuencia de referencia. Una
frecuencia de referencia más útil para un sistema que procesa
señales de televisión digitales sería la frecuencia central de la
banda IF, 44 MHz. La banda de frecuencia IF es de 41 a 47 MHz.
Por ejemplo, una frecuencia de referencia de 44
MHz, central para la banda digital, se puede pasar, sin modulación,
a la circuitería de conversión ascendente como una señal de prueba.
El uso de tal señal de prueba se describirá mejor a
continuación.
Usando este principio, la presente invención
proporciona un convertidor elevador capaz de generar una de dos
señales diferentes de referencia según sea apropiado para el
formato analógico o digital de las señales de televisión
procesadas. Ahora se explicará una realización preferida de la
presente invención con referencia a la figura 2.
La figura 2 ilustra un convertidor elevador
mejorado (200) que resuelve los problemas anteriores de la técnica
anterior. El convertidor elevador (200) es similar a un convertidor
elevador convencional en que una señal de televisión IF (101) es
recibida, procesada por un circuito de conversión ascendente (204) y
emitida como una señal VHF o UHF (102).
Se ha previsto un oscilador controlado por
voltaje (203) para generar una señal de referencia (205) que se
suministra a un modulador (207) que está generando la señal IF de
entrada (101). El oscilador controlado por voltaje (203) tiene un
rango suficiente para emitir una señal de referencia (205) con una
frecuencia de 45,75 o 44 MHz.
El oscilador controlado por voltaje (203) es
controlado por un circuito de bucle de bloqueo de fase (201), lo
que significa que el circuito de bucle de bloqueo de fase (201)
proporciona una señal de voltaje particular al oscilador (203) que
dicta la frecuencia de la salida (205) del oscilador (203).
El circuito de bucle de bloqueo de fase (201)
está configurado, a su vez, por un circuito de control (202). La
circuitería de control (202) determina si la señal de televisión IF
de entrada (101) es una señal digital o analógica. Si la señal de
televisión IF de entrada (101) es una señal analógica, el circuito
de control (202) configura el circuito de bucle de bloqueo de fase
(201) de tal manera que la señal de control proporcionada al
oscilador controlado por voltaje (203) haga que el oscilador (203)
emita una señal de referencia (205) con una frecuencia de 45,75 MHz
apropiada para la señal analógica que se procesa. Esta señal de
referencia puede ser utilizada después en operación HRC para
sincronizar la fase de las señales de salida de los varios
convertidores elevadores que proporcionan diferentes señales de
canal de televisión.
Alternativamente, si el circuito de control (202)
determina que la señal de televisión IF de entrada (101) es una
señal digital, la circuitería de control (202) reconfigura el
circuito de bucle de bloqueo de fase (201) para producir una señal
de referencia diferente. En este caso, el oscilador controlado por
voltaje (203), que responde a la señal del bucle de bloqueo de fase
(201), envía una señal de referencia (205) de 44 MHz al circuito de
conversión ascendente (204).
Esta señal de referencia es más útil en el
formato digital. Por ejemplo, dado que la señal de 44 MHz es
central para la banda digital, se puede alimentar, demodulada,
mediante el modulador (207) al circuito de conversión ascendente
(204) como una señal de prueba. La señal de salida (102) puede ser
examinada después para determinar si el circuito de conversión
ascendente (204) está funcionando correctamente.
El circuito de control (202) puede determinar si
la señal IF de entrada (101) es digital o analógica en cualquiera
de varias formas equivalentes. Por ejemplo, la circuitería de
control (202) puede estar conectada (207) a la línea de entrada de
la señal IF (101). La circuitería de control (202) puede muestrear
después la señal IF entrante (101) para determinar si la señal (101)
es digital o analógica.
Alternativamente, el circuito de control (202)
puede recibir una señal de entrada (206) que indica si la señal IF
de entrada (101) es digital o analógica. La señal de entrada (206)
puede ser generada, por ejemplo, por un dispositivo de entrada de
usuario mediante el que un operador humano indica si se están
emitiendo señales digitales o analógicas. El circuito de control
(202) es preferiblemente un componente de microprogramas.
Como apreciarán fácilmente los expertos en la
materia, la provisión de dos señales de referencia diferentes a la
circuitería de conversión ascendente, dependiendo de la naturaleza
digital o analógica de la señal IF entrante que se procesa, se
puede realizar por varios dispositivos equivalentes incluyendo
varios componentes de software, microprogramas y hardware.
La descripción precedente se ha presentado
solamente para ilustrar y describir la invención. No se pretende
ser exhaustivos o limitar la invención a ninguna forma exacta
descrita. Muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz
de las ideas anteriores.
La realización preferida se eligió y describió
para explicar mejor los principios de la invención y su aplicación
práctica. La descripción precedente deberá permitir que otros
expertos en la técnica utilicen mejor la invención en varias
realizaciones y con varias modificaciones que sean adecuadas para el
uso particular contemplado. Se pretende que el alcance de la
invención se defina por las reivindicaciones siguientes.
Claims (17)
1. Un convertidor elevador (200) para convertir
una señal de televisión IF (101) en una señal VHF o UHF (102),
incluyendo dicho convertidor elevador:
medios de control (202) para detectar si dicha
señal de televisión IF (101) es una señal de televisión analógica o
una señal de televisión digital;
medios de señal de referencia (201, 203) que
suministran una señal de referencia (205) a unos medios de
modulación (207), generando dichos medios de modulación (207) dicha
señal de televisión IF (101), estando dicha señal de referencia
(205) a una primera frecuencia cuando dicha señal de televisión IF
(101) es dicha señal de televisión analógica y estando a una segunda
frecuencia diferente de dicha primera frecuencia cuando dicha señal
de televisión IF (101) es dicha señal de televisión digital;
medios de conversión ascendente (204) para la
conversión ascendente de dicha señal de televisión IF (101) a dicha
señal VHF o UHF (102).
2. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1, donde dichos medios de control son un circuito
de control;
dichos medios de señal de referencia incluyen un
oscilador controlado por voltaje;
dichos medios de modulación son un modulador;
y
dichos medios de conversión ascendente son un
circuito de conversión ascendente.
3. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dicha primera
frecuencia es a 45,75 MHz y dicha segunda frecuencia es a 44
MHz.
4. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dicha señal de
referencia (205) se suministra a dichos medios de conversión
ascendente (204) como una señal de prueba para comprobar dichos
medios de conversión ascendente (204).
5. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dichos medios de
control (202) muestrean dicha señal de televisión IF (101) para
determinar si dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de
televisión analógica o dicha señal de televisión digital.
6. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dichos medios de
control (202) determinan si dicha señal de televisión IF (101) es
una señal de televisión analógica o una señal de televisión
digital.
7. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dichos medios de
control (202) reciben una señal de control (206) que indica si
dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de televisión
digital o dicha señal de televisión analógica.
8. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dichos medios de
modulación (207) son externos a dicho convertidor elevador.
9. Un convertidor elevador según se reivindica en
la reivindicación 2, incluyendo además dichos medios de señal de
referencia:
un bucle de bloqueo de fase (201) que proporciona
una señal de voltaje a dicho oscilador controlado por voltaje
(203), dictando dicha señal de voltaje la frecuencia de dicha señal
de referencia (205) como dicha primera frecuencia o dicha segunda
frecuencia.
10. Un convertidor elevador según se reivindica
en la reivindicación 9, donde dicha circuitería de control (202)
configura dicho bucle de bloqueo de fase (201) según que dicha
señal de televisión IF (101) sea dicha señal de televisión digital
o dicha señal de televisión analógica.
11. Un método de conversión ascendente de una
señal de televisión IF (101) a una señal VHF o UHF
independientemente de si dicha señal de televisión IF (101) es una
señal de televisión digital o una señal de televisión analógica,
incluyendo dicho método:
generar dicha señal de televisión IF (101);
detectar si dicha señal de televisión IF (101) es
dicha señal de televisión digital o dicha señal de televisión
analógica;
generar (201, 203) una señal de referencia (205),
estando dicha señal de referencia (205) a una primera frecuencia
cuando dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de
televisión analógica y estando a una segunda frecuencia diferente
de dicha primera frecuencia cuando dicha señal de televisión IF
(101) es dicha señal de televisión digital;
suministrar dicha señal de referencia (205) a un
modulador (207), generando dicho modulador (207) dicha señal de
televisión IF (101);
convertir ascendentemente dicha señal de
televisión IF (101) a dicha señal VHF o UHF (102).
12. El método de la reivindicación 11, donde
dicha primera frecuencia es a 45,75 MHz y dicha segunda frecuencia
es a 44 MHz.
13. El método de la reivindicación 11 o 12, donde
dicho paso de detección incluye:
recibir una señal de control (206) que indica si
dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de televisión
digital o dicha señal de televisión analógica.
14. El método de la reivindicación 11, 12 o 13,
donde dicho paso de detección incluye:
muestrear dicha señal de televisión IF (101) para
determinar si dicha señal de televisión IF (101) es dicha señal de
televisión analógica o dicha señal de televisión digital.
15. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, incluyendo además:
suministrar dicha señal de referencia a un
circuito de conversión ascendente (204) como una señal de prueba
para comprobar dicho circuito de conversión ascendente (204).
16. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, donde, dentro de dicho paso de
generación, un bucle de bloqueo de fase (201) proporciona una señal
de voltaje a un oscilador controlado por voltaje (203), dictando
dicha señal de voltaje la frecuencia de dicha señal de frecuencia
(205) como dicha primera frecuencia o dicha segunda frecuencia.
17. El método de la reivindicación 16, donde un
circuito de control (202) configura dicho bucle de bloqueo de fase
(201) según que dicha señal de televisión IF (101) sea dicha señal
de televisión digital o dicha señal de televisión analógica.
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