HUT63018A - Method for transferring control signal varying in time - Google Patents

Description

PÉLDÁNY

Eljárás időben változó szabályozó jel átvitelére

Bejelentő: TELEFUNKEN Femseh und Rundfunk GmbH, Hannover, Németország Feltalálók: MIELKE, Jürgen, München,

PLENGE, Georg, Thanning, Németország

A bejelentés napja: 1991.06.26. (PCT/EP91/01202) Uniós elsőbbsége: 1990.06.30. (P40 20 932.6) 'rt'—-- Z.rtrt· /·,·-, // A^'a^j 'rt 'rt; '/' // / ^{13 3}

A találmány tárgya egy az 1. szabadalmi igénypont szerinti eljárás. Egy hasonló eljárást ismerhetünk az EBU Review-Technical Nr. 218 (1986 augusztus) számának 2-12. oldalairól.

A rádió hangjeleket az adókhoz olyan dinamikával (a leghangosabb és leghalkabb jelek közötti különbség) továbbítják, amelyet az azt követő átviteli út jel-zaj viszonyához illesztettek. Az ebből következő dinamika azonban sok esetben nem felel meg a rádióhallgató egyedi igényeinek. így például egy mozgó gépjárműben az átvitt dinamika a jármű zajszintje miatt túl nagy, ezzel szemben egy fülhallgatóval hallgatva, az átvitt dinamika, amely általában kisebb, mint a felvett hangjel eredeti dinamikája, túl kicsinek tűnik.

Annak érdekében, hogy a hangvisszaadást jelentősen megjavítsuk, kívánatos, hogy a dinamikát egyedileg a visszaadás helyén a hallgató igényeihez igazítani tudjuk. Ennek a :: · :. ·;

*· ··.· ’·:· ...

megvalósítására az EBU Review-Technical Nr. 218 (1986 augusztus) számából ismert, hogy a programmj élből egy szabályozó értéket származtatnak, amely az eredeti dinamikának az úgynevezett céldinamikára való beszükítését reprezentálja. A céldinamika alatt az egy meghatározott értékre, például 30 dB-re való beszukítést értjük, amely kisebb, mint az átvitt dinamika. Ezt a szabályozó jelet a hozzárendelt programmjellel szinkron viszik át, és a vevőben a változtatható dinamika választáshoz kiértékelik. A dinamika szabad megválasztását azáltal teszik lehetővé, hogy az átvitt szabályozó jel segítségével a céldinamikát realizálják, vagy tovább beszűkítik (járművek), vagy a szabályozó jel inverz felhasználásával az eredeti dinamikát helyreállítják.

A változtatható dinamika szabályozó jelének az átviteléhez ismeretes az az eljárás (DE-PS 33 11 646 és DE-PS 33 11 647), hogy egy M/S kódolású sztereojel S jele frekvenciasávjának alsó végébe egy állandó és egy változtatható, alacsony szintű, nem hallható hangfrekvenciát illesztenek be, amelyeknek a frekvenciatávolsága a pillanatnyi szabályozójelet reprezentálja. A frekvenciakülönbség demodulálásához szükséges keskenysávú szűrők azonban nem engedik meg a szabályozójel gyors változásait; továbbá a szabályozójel átvitelére kijelölt frekvenciatartomány az S jelben nem eléggé zavarmentes ahhoz, hogy az alkalmazott hangfrekvenciák alacsony jelszintje mellett egy biztos átvitelt biztosítson. Különösen mozgó vétel esetén lépnek fel az érintett frekvenciatartományban zavarok a többutas vétel miatt.

Ezen súlyos hiányosságok alapján kívánatos a változtatható dinamika szabályozójelének digitális átvitele az átviteli sávnak egy programmjel mentes tartományában. Egy televízió hangjel számára programmjel mentes tartományként például a képjel kioltótartománya jöhetne számításba, amelyet más járulékos digitális jelek (teletext) számára már felhasználnak. Egy URH-FM jel számára a multiplex csatornában egy segédvivő kínálkozik; itt azonban fennáll az a nehézség, hogy 57 kHz-nél már átviszik a közlekedési adók azonosító jeleit, valamint a rádió-adat-rendszer (RDS) adatfolyamát, és a további segédvivők a vevőoldali dekóderigény miatt a rádiózás résztvevői számára nem elfogadhatóak. A változtatható dinamika szabályozójelének az RDS adatfolyamba, illetve a teletext adatfolyamba való beiktatásával szemben áll, hogy ezeket az adatfolyamokat nem az URH illetve a televízió hangjellel szinkron sugározzák ki, ami ellentétes a változtatható dinamika szabályozójelének szinkron átviteli követelményével.

A találmány elé célul tűztük ki egy eljárás kidolgozását a változtatható dinamika szabályozójelének az átvitelére, amely az aszinkron adatfolyam átvitel ellenére a szabályozójel és a programmjel között a szükséges szinkront a vevőoldalon biztosítja.

A találmány ezt a feladatot az 1. szabadalmi igénypontban ismertetett jellegzetességekkel oldja meg.

A találmány szerinti eljárás kiviteli alakjait és továbbfejlesztéseit az aligénypontokban adjuk meg.

A találmány szerinti eljárás abból a megfontolásból indul ki, hogy a változtatható dinamika szabályozójele a programmjellel nem egyidejűleg, hanem egy konstans előresietéssel, például 1000 ms-al előbb hagyja el az adóstúdiót. Ez a sietés lehetővé teszi a következő eljárást, amelyet egy RDS adatfolyam kapcsán ismertetünk:

Az adónál az RDS kóder átveszi a szabályozójelet, és eltárolja. Amint az RDS kóder egy szabad csoporttal (adatbitek sorozatával) rendelkezik, a digitalizált szabályozójelet adatcsomagként ebben a csoportban átviszi. Az egy csoportban rendelkezésre álló 37 nettó bitet a következő módon használhatjuk fel:

bitet a változtatható dinamika szabályozójelének az átvitelére bitet az átviteli időpont azonosítására.

Az utóbb említett 5 bit megadja, hogy az átvitelt eddig hány ms-al késleltettük az RDS kóderben, illetve hogy mennyit használtunk fel az előresietés idejéből. Ez az adat lehetővé teszi a vevő számára, hogy:

- az adatcsomagot időben ismét visszalakítsa, és állandó időbeli távolságokra levő egyedi diszkrét szabályozójelekké alakítsa úgy, hogy végül egy állandó szabályozó adatfolyam keletkezik, és hogy

- ezeket az adatokat egy egyszerű léptetőregiszterben tovább késlelteti olymódon, hogy a teljes előresietés idejét kiegyenlíti, és az állandó szabályozó adatfolyam ismét a programjellel szinkronban áll rendelkezésre.

A találmányt a rajzokon ábrázolt példaképpeni kiviteli alakok alapján magyarázzuk el részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti eljárás végrehajtására szolgáló adóoldali berendezés blokkvázlatát mutatja; a

2. ábra a találmány szerinti eljárás végrehajtására szolgáló vevőoldali berendezés blokkvázlatát mutatja; a

3. ábra a 2. ábrán levő berendezéssel szemben a találmány szerinti eljárás egy másik változatának a végrehajtására szolgáló blokkvázlatot mutat, és a

4a-4g. ábrák diagrammokat ábrázolnak a találmány szerinti eljárás egyes lépéseinek a szemléltetésére.

A találmány szerinti eljárás adóoldali végrehajtására az 1. ábrán vázlatosan bemutatott berendezés egy 10 stúdiót mutat, amelyben egy 11 rádió programjelet és egy 12 változtatható dinamika szabályozójelet állítanak elő. A 12 szabályozójelet a programjelből származtatják, amint azt a bevezetőben már elmagyaráztuk. Fontos, hogy a 10 stúdió kimeneténél illetve a 10 stúdió kimenete előtt all programjel egy időbeli késleltetése ·*«·· · következik be a 12 szabályozójelhez képest, amit egy állandó késleltetési idejű 13 késletető taggal jelölünk az 1. ábrán. Ez a késleltetés azt eredményezi, hogy a 12 szabályozójel a 11 feltételezett időbeli lefutásának három azonos időbeli hosszúságú n, n+1 és n+2 programszakaszát ábrázoltuk. Mindegyik n illetve n+1 programszakaszból származtatjuk a változtatható dinamika szabályozójelét, példaképpen diszkrét letapogatási értékek formájában. Mindegyik programjel szakasz letapogatási értékeit, amint azt a 4c. ábra mutatja, digitális formában egy adatcsomaggá fogjuk össze, az ábrázolt példaképpeni esetben az utolsó letapogatási érték időpontjában kezdődik a hozzárendelt adatcsomag.

Amint az az 1. ábrából továbbá kitűnik, all programjelet, mint a 12 szabályozójelet is, a 14 illetve 15 különálló vezetékeken vezetjük a 16 adóhoz. A 16 adó az ábrázolt példaképpeni kiviteli alak esetében egy 17 URH-FM adóból valamint egy RDS kóderből áll, all programjelet a 17 adóhoz, és a siető 12 szabályozójelet a 18 RDS kóderhez vezetjük. A 18 RDS kóder a 12 szabályozójel adatcsomagjait egy változó t idővel késleltetve beilleszti az RDS adatfolyamába, amint azt a 4d. és 4e. illetve a 4f. és 4g. ábrák alapján a továbbiakban közelebbről elmagyarázzuk.

A 4d. ábra szerinti változat esetében a 18 RDS kóderben tárolt adatfolyam egymást követő ciklikus csoportokból áll, amelybe már VD csoportokat alakítottunk ki a változtatható dinamika szabályozójelének a beillesztésére. A 4d. ábrán bemutatott ciklus az OA, VD, 2A, OA, VD, 6A, OA, VD, 6A, 2A, OA, VD, 6A és 6A csoportokat foglalja magában. A szabályozójel n, n+1 és n+2 program szakaszaihoz hozzárendelt adatcsomagok beillesztését a 4e. ábrán mutatjuk be. Ekkor néhány, a szabályozójel beillesztésére fenntartott VD csoport elesik, amennyiben ezekhez a VD csoportokhoz nincs beillesztendő adatcsomag. Ez a 4d. ábra szerinti példa esetében azt jelenti, hogy a 2 és 5 sorszámú VD csoportokat nem adjuk le, úgy, hogy a figyelt adatcsomag fellépésének az időpontjában az 1, 3, 4 és 6 adatcsomagok n sorszámát már kisugároztuk illetve (a 6. adatcsomag) adásban van. A következő szabad VD csoport ezért a 8. számú csoport, úgy, hogy az n adatcsomag beillesztésével várni kell, amíg a 7. számú csoportot teljesen ki nem sugároztuk. Ezt a várakozási időt jelöltük a 4e. ábrán At_n-nel. Az n+1 és n+2 sorszámú adatcsomagokra hasonló megfontolások érvényesek, a várakozási időt itt At_n+] illetve At_n+2 -vei jelöljük. Amint azt az ábrázolt várakozási idők alapján felismerjük, a várakozási idők a tárolt RDS adatfolyam alapján különböznek, és maximálisan a két egymást követő VD csoport közötti távolságot érhetik el. A mindenkori At várakozási idő következtében a 12 szabályozójel sietése a hozzárendelt programjel szakaszhoz képest τ-At értékre lecsökken. Mivel a programjelet és a szabályozójelet a vevőben szinkronizálnunk kell, a At várakozási időket a 18 RDS kóderben megállapítjuk, és az érintett adatcsomagban kódolva átvisszük.

• «·*· 4 ::: ·**« ·

.....··..···:· ...

A kisugárzott RDS adatfolyamot a 18 RDS kóderből a 17 adóhoz vezetjük, ahol azt a programjel multiplex tartományában egy segédvivőn szabvány szerint átvisszük.

A VD csoportoknak az RDS csoportok tárolt sorrendjében való rendelkezésre bocsátásának alternatívájaként, a 4f. ábra szerint alternatív módon az is lehetséges, hogy egy ilyen rendelkezésre bocsátásra ne társunk igényt, amint az a 4d. és 4f. ábrák összehasonlításakor minden további nélkül látható. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a 18 RDS kóderben tárolt csoportok sorozata (ciklus) jelentősen rövidebb, mint a 4d. ábra szerinti esetben. Ha az RDS csoportok tárolt sorozatába a 4f. ábra szerint egy adatcsomagot kell beiktatnunk, akkor ez a beiktatás az éppen adott csoport végén következik be, a ciklus következő csoportja egy csoport időtartamával eltolódik. Amint azt a 4g. ábra mutatja, az n adatcsomag beillesztése az 1. ciklusban a 4 sorszámú csoport végénél történik, az n+1 adatcsomagé a 2. ciklusban a 7 sorszámú csoport végén, és az n+2 adatcsomagé a 2. ciklusban a 9 sorszámú csoport végén történik meg. Ezáltal itt is At_n, At_n+1 illetve Át_n+2 várakozási idők adódnak, amelyek azonban a 4e. ábra várakozási ideivel összehasonlítva lényegesen rövidebbek. Ez ennek a 4f. és 4g. ábrák szerinti alternatív megoldásnak egy további előnye.

A 2. ábra szerinti vázlatosan ábrázolt vevőoldali berendezés esetében az RDS-re alkalmas vevőben a kisugározott RDS adatfolyamot a rádió programról leválasztjuk, és egy 21 RDS dekóderre vezetjük, amely a vivőre helyezett RDS adatfolyamot demodulálja és dekódolja. A dekódolt RDS adatfolyamot átadjuk a 22 fokozatnak (amely a 21 dekóder része is lehet) ahol megtörténik a változtatható dinamika szabályozójelének a leválasztása és kiértékelése. Egyúttal a minden egyes adatcsomagban a At várakozási időről meglevő információt is visszanyerjük, amely egy ezt követő tárolónak, a változtatható dinamika szabályozójel 23 puffer tárolójának a vezérlésére szolgál. A 23 puffer tároló kimenetén fellépő szabályozójel ismét szinkronban van a programjel hozzárendelt jelszakaszával, amelyet a 20 vevő egy 24 vezérelt erősítőhöz vezet. A 24 szabályozott erősítő vezérlő bemenetére jutó időben egyező szabályozójel egy a 24 erősítő 25 kézi adatbeadásának a mértéke szerint változtatja a programjel erősítését úgy, hogy a 26 hangszórón, illetve egy nem ábrázolt fejhallgatón visszaadott programjel a hallgató egyedi kívánságának megfelelő illetve a 25 bemeneten beadott kézi adatbeadásnak megfelelő dinamikájú. Ezáltal a vevőoldalon fordított módon megtörténik az adó oldalhoz hasonlóan a 4a-4g. ábrák szerinti eljárási lépések végrehajtása.

A 3. ábrán egy további vevőoldali példaképpeni kiviteli alakot mutatunk be, amely abból a megfontolásból indul ki, hogy egy RDS átviteli csatornában csak egy korlátozott kapcitás áll rendelkezésre a változtatható dinamika szabályozójelének átvitelére. Annak érdekében, hogy ennek ellenére egy különösen adatvédett átvitelt biztosítsunk az RDS csatornában, egy vevőoldali 27 tárolóban, amelyet a 2. ábra szerinti 23 puffertároló helyett alkalmazunk, a tipikus szabályozójel lefutásokat fixen eltároljuk. A változtatható dinamika szabályozójelének az adatcsomagjaiban az éppen megkívánt szabályozójel lefutások címeit visszük át, ami lényegesen kisebb csatornakapacitást vesz⁷ igénybe, mint maguknak a szabályozójel lefutásoknak az átvitele. A fixen tárolt szabályozójel lefutások címeihez járulékosan átvihetjük a programjel szakaszok határain ténylegesen fellépő szabályozójel értékeket, amelyeket a 27 tárolóban egyértelműség vizsgálatra és/vagy korrekcióra és/vagy a készülék bekapcsolásakor, programváltáskor, vagy a szabályozójel kiesésekor indításra használhatunk fel. Az ezzel az eljárási változattal elérhető kapacitás megtakarítás olyan nagy, hogy minden adatcsomagot kétszer átvihetünk az RDS adatfolyamban, ami az átviteli biztonság jelentős megnövelését jelenti.

A 27 kapcsolási egység alatt a 3. ábrán egy táblázatban a tipikus szabályozójel lefutásokra példákat vittünk fel; felismerhető: egy 0 emelkedésű egyenes (állandó dinamika) egy pozitív emelkedésű egyenes (növekedő dinamika) egy negatív emelkedésű egyenes (csökkenő dinamika) különböző időpontokban különböző amplitúdójú, különböző irányú jelugrások (ugrásszerű dinamikaváltozások nagyság, irány és időpont szerint).

·*·

1. Eljárás időben változó szabályozójel átvitelére, amelyet egy hozzárendelt rádió

Claims (4)

1. Szabadalmi igénypontok programjelből származtatunk, és a programjellel együtt kisugárzunk annak érdekében, hogy a vevőoldalon választás szerint az átvitt programjel dinamikától eltérő visszaadási dinamikát alkalmazhassunk, a szabályozójelet digitális járulékos jelként egy adatfolyamban szakaszosan egy adatcsomagként beillesztjük, és a rádió programjel átviteli sávjának egy programjel mentes tartományában, azzal aszinkron módon átvisszük, azzal jellemezve, hogy a digitális járulékos jel beillesztése az érintett programjelhez képest egy változó előresietéssel történik, és a változó időkülönbségeket az adatcsomagok szakaszonkénti beillesztésének időpontjai és az érintett programjel szakaszok között külön időinformációként az adatcsomagokban átvisszük, és vevőoldalon a rendelkezésre álló szabályozójel és a programjel szinkronizálására használjuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy vevőoldalon nagyszámú tipikus szabályozójel lefutást fixen eltárolunk, és szabályozójelként a fixen eltárolt szabályozójel lefutások címeit visszük át.
3. 3/4 tárolt szabályozójel alakok ói. MÍSZÁ OS>í rpcAT7RI ATT

   FCT/EP91/012Ü’

   4/4

   O u_ 'CO

   Φ É' CO

   O) o

   Φ ω

   N O >» 'CO -Q CO N ω o O) co

   Ό CO c a) £>

   φ Ό Ό ÓÉ ω Q

   Qí

   E co 'CO -4—< co •σ co

   E co L_ 'CO M-> co σ co o ό co

   3. A 2. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy járulékosan a programjel szakaszok szélein ténylegesen fellépő szabályozójel értékeket is átvisszük a fixen eltárolt szabályozójel lefutások címeivel, és azokat vevőoldalon az egyértelműség vizsgálatra és/vagy készülék bekapcsoláskor, program váltáskor indításra, vagy a szabályozójel kiesésekor használjuk fel.

   4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy a digitális járulékos jelet egy rádió adatjel (RDS jel) adatfolyamába illesztjük be, amelyet egy FM rádió programjel multiplex csatornájában egy segédvivőn viszünk át.

   5. A 4. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az RDS adatfolyamban periodikusan ismétlődő adatbitek sorozatait (csoportokat) előre biztosítjuk a szabályozójel átvitelére, és hogy az RDS adatfolyamban a szükségesnél nagyobb számú csoportot biztosítunk, és csak azokat a csoportokat sugározzuk ki, amelyeket a digitális járulékos jel adatcsomagjával elfoglaltuk.

   6. A 4. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy az RDS adatfolyamba szükség szerint egy-egy adatcsomag felvételére adatbitek sorozatát (csoportokat) iktatjuk be a többi csoport közé.

   7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy vevőoldalon a digitális járulékos jelet az adatfolyamról leválasztjuk és kiértékeljük.

   • ··

   8. A 7. igénypont szerinti átviteli eljárás, azzal jellemezve, hogy a kiértékeléskor a minden adatcsomagban levő információt a Át várakozási időről visszanyeljük, és az a változtatható dinamika szabályozójel egy tárolójának (23) a vezérlésére szolgál.

   A meghatalmazott

   3ÖDÖLLÉ, KÉKES, MÉSZÁROS ft SZ

   S/abad.-h'i !··,νί,·5 -Víunkaküzcsúp

   WO 92/00637 7·. Ρ€Τ/έ·Ρ91/01202 KÖZZÉTÉTELI _{Λ ο Α} η PÉLDÁNY, 63018 - 1/4 -

   ΓΡΟ ήΤ7ΡΙ ΑΤΤ • »β · ·

   PCT/EP91/01202 <0

   WO 92/00637 ^φί'Ι kézi adatbeadás ω νφ <υ

   FRAATZBLATT ·< ·

   PCT/EP91/01202

   .....

   WO 92/00637
4. <4—9 2 E co 'CO 4_ 'CO *-» -d- _o 2 co Ό CO cti u_ Φ 5 ö σ co o Ό Ό Ό -* CO CO ω Q 01

   M— CJ>

   DÖDÖLLE, KÉKES, MÉSZÁROS S ersatzblatt