JPH0616612B2 - 光伝送方式 - Google Patents

光伝送方式

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JPH0616612B2
JPH0616612B2 JP12919884A JP12919884A JPH0616612B2 JP H0616612 B2 JPH0616612 B2 JP H0616612B2 JP 12919884 A JP12919884 A JP 12919884A JP 12919884 A JP12919884 A JP 12919884A JP H0616612 B2 JPH0616612 B2 JP H0616612B2
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signal
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multiplexed
pulse
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JP12919884A
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太郎 柴垣
敏文 田村
博之 井辺
健 小関
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J4/00Combined time-division and frequency-division multiplex systems
    • H04J4/005Transmultiplexing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は画像信号と音声信号を伝送する光伝送方式に関
する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、高度情報化社会に向けて多チャネルの映像信号、
音声信号を加入者にサービスすることのできるシステム
が注目されている。このような、例えば映像信号伝送シ
ステムに於いては、光伝送の方が同軸ケーブル伝送に比
べ光ファイバの低損失、広帯域特性等の点から中継間隔
を大きくできるので有利である。このように画像信号と
音声信号を光で伝送する場合には、異なる光の波長にそ
れぞれを乗せて伝送することも可能であるが、波長数の
制限と光分合波器の大きさ、コストの点から一般的には
電気領域で周波数分割多重するのが通例である。この場
合周波数分割多重する方法としては、先ず音声信号によ
りある周波数の搬送波を周波数変調し、さらに画像信号
と周波数分割多重する方法が知られている。しかしなが
ら光伝送方式においては、電気のみの伝送系に比べ電気
一光変換部に於ける非線形歪が発生し易い。この為2チ
ャンネル以上の音声(ステレオ)を多重する場合に於い
ては、2チャンネル音声を周波数多重した後周波数変調
するとクロストークが発生し易く、2チャンネルそれぞ
れ別々の搬送波を周波数変調して周波数分割多重するこ
とが多い。
このような従来の方式の一例を第4図に、このときのス
ペクトル配置を第5図に示して説明する。すなわち2チ
ャンネル音声信号(41),(42)はそれぞれ搬送波がf
の周波数変調器(43),(44)で変調され、画像信号(4
5)と信号合成用の周波数分割多重部(46)で合成され
る。この信号のスペクトル配置は第5図(a)のようにな
る。この信号を予変調器(47)(パルス化周波数変調
器,パルス周波数変調器)により変調を行ない電気−光
変換器(48)にて光パルス列に変換し光ファイバ(49)
で伝送される。ここでは第5図(b)のようにf3の搬送波
が変調されている。このように光伝送に於いては非線形
が発生し易い為、例えばNTSC方式の場合画像信号の
水平同期信号成分15.75KHzが周波数変調された音声
チャンネルに漏れ込み易く音声帯域を15KHz以上に
することは回路規模が大きくなり極めて困難であった。
またカラー信号の副搬送波周波数をfcとすると非線形
による歪の為に音声等の搬送波どうしやfcとのビート
信号が発生する。このビート信号の周波数fbは fb=|±mfc±nf1±lf2| 但しm,n,lは整数 となり種々発生し、この周波数が第4図の(45)の画像
信号帯域内へ漏れ込むと画面に縞となって現れてしま
う。従って、音声、データ等の多重数に制限が生じ2〜
3チャンネルが限度であるという問題があった。また、
上記のような周波数多重による場合、受信側の復調器は
アナログ回路を主としているので回路の部品点数が多
く、しかも復調後の各周波数の分離に用いるフィルタの
回路規模が大きくなるという問題を有していた。
〔発明の目的〕
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、音声,デー
タの多重度の向上と小形化が図れるとともに広帯域の線
路はもちろん狭帯域の線路でも高品質な画像,音声の伝
送のできる光伝送方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明はパルス符号化された音声信号をディジタル多重
化し、若しくは前記音声信号とデータ信号をディジタル
多重化し、該ディジタル多重化した信号により第1の搬
送波を4相シフトキーイングによって位相変調し、若し
くは周波数シフトキーイングによって周波数変調し、該
位相変調もしくは周波数変調した信号と映像信号とを周
波数分割多重し、該周波数分割多重した信号により第2
の搬送波をパルス周波数変調、若しくはパルスデューテ
ィ略50%でパルス化周波数変調し、この変調された第
2の搬送波である電気信号を光信号に変換し、光伝送媒
体を通して光伝送し、伝送された光信号を受信して電気
信号に変換し、パルス周波数復調、若しくはパルスデュ
ーティ略50%でパルス化周波数復調し、この復調され
た信号から周波数分割によって映像信号を取り出し、映
像信号以外の4相シフトキーイング、若しくは周波数シ
フトキーイングされた信号を復調し、これによってディ
ジタル多重化された前記音声信号若しくはディジタル多
重化された前記音声信号と前記データ信号を得ることを
特徴とする光伝送方式を得ることにある。
〔発明の効果〕
本発明によればディジタル音声の長所を生かすことによ
り、画像信号と音声信号の伝送を光伝送糸に適応するこ
とができる。すなわち、本発明に於ける周波数分割多重
の際の搬送波は、音声信号等をディジタル多重化してい
るため一つで良く、しかも従来のアナログによるFM変
調のキャリヤレベルよりも低くできるので、カラー副搬
送波信号とのビートによる画像劣化が従来方式に比べて
少なくすることができる。さらに音声がディジタルであ
る為に画像信号の水平同期信号の音声への漏話を防止す
ることができる。
このように本発明によれば、ディジタル方式の長所を生
かすことができるので回路の集積化、小形化を図ること
ができ、しかも高品質な画像、音声の伝送を行なうこと
ができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本発
明は1以上の音声信号、零又は1以上のデータ信号の場
合に適用できるが、第1図では一例として映像信号1チ
ャンネル、音声信号2チャンネル、データ信号1チャン
ネルの場合の光伝送方式を示している。先ずPCMエン
コーダ(11)を用いて2種の音声信号(12),(13)をPCM
符号化し、さらにデータ信号(14)とディジタル多重化す
る。次に変調器(15)を用いてディジタル多重化した信号
により、例えば5MHz〜15MHzの第1の搬送波を角度変調
する。この場合の角度変調としては、例えば位相シフト
キーイング(PSK)(例えば4相位相シフトキーイン
グ(QPSK))等の位相変調或いは周波数シフトキー
イング(FSK)等の周波数変調が良い。すなわち、位
相シフトキーイング(PSK)、4相位相シフトキーイ
ング(QPSK)等の位相変調によれば、スペクトラム
の広がりが小さくなり、従って狭帯域伝送が可能とな
る。また周波数シフトキーイング(FSK)等の周波数
変調によれば、上記位相変調と比べスペクトラムの広が
りは多少あるが、伝送路の歪の影響が少なく、従ってノ
イズが少ない。またPSK,QPSK,FSK等ではディジタル伝
送の特徴を十分生かすことができる。次にこの角度変調
した信号と映像信号(16)とを合成器(17)にて周波数分割
多重する。第2図(a)はQPSKによる場合の合成器(1
7)の出力のスペクトラムを表わしたものであり、(21)が
映像信号、(22)が上記角度変調した信号である。さらに
変調器(18)でこの周波数分割多重化した信号により、例
えば10MHz〜100MHzの第2の搬送波を変調する。こ
の変調器(18)の出力のスペクトラムは、第2図(b)に示
すようになる。この場合の第2の搬送波の変調は、例え
ばベースバンド変調でも良いが、パルス周波数変調(P
FM)或いは例えばパルスデューティ約50%のパルス
化周波数変調(パルス化FM)であれば非常に良い。す
なわち、多重化した信号は線形性が要求されるのである
が、電気−光変換は非線形となるため、予めPFMによ
り変調を行えば良い。これにより線形性が保たれてS/
Nを改善することができ、遠距離伝送が可能となる。ま
た、このPFMの代わりにパルス化FMを用いることに
よりPFMの場合よりさらに伝送帯域を狭くすることが
できる。このようにして予変調を行ない、さらに電気−
光変換器(19)で光パルス列に変換し、例えば光ファイバ
(20)等にて光伝送する。光伝送された信号は受信側
で電気信号に変換された後、復調され、映像信号、音声
信号、データを得る。
上記実施例では第1の搬送波として周波数fが5MH
z〜15MHzのものを用いたが、これはfminをN
TSC方式に於ける映像信号の上限より大きくし、かつ
maxをS/Nを考慮した帯域利用をもとに選定して
いる。また第2の搬送波として周波数fが10MHz
〜100MHzのものを用いたが、これは、fminを
minの2倍以上とし、かつfmaxをS/Nを考慮し
た光ファイバ帯域の利用をもとに選定している。尚、光
伝送媒体としては光ファイバに限らず自由空間でも良い
ことは明らかである。また、映像信号が一時不要な場合
は、これを無信号とするが或いは黒レベルに近い映像信
号を挿入すれば良く、これによりTVがONの場合でも
画面にはノイズは表われない。同時に音声信号の一部が
一時不要な場合は、これを一定レベルの音声信号とすれ
ば良い。
以上本実施例によれば、ディジタル多重化の長所を十分
生かすことにより、回路の集積化,小形化が図れ、高品
質な画像,音声の伝送ができる。しかも、本発明による
光伝送方式によれば、受信側の周波数分離フィルタも2
個で良く、しかもFSK,QPSK等の復調器或いはP
CMデコーダ等はディジタル回路であるためIC化より
小型化することができる。従って、伝送系として極めて
回路規模の小さいものを実現することができる。
次に第1図に示したPCMエンコーダ(11)の一構成例を
第3図に示す。音声信号(ペースバンド)(30)は、A/
D変換時エイリアススノイズを発生しないようにする為
不要な高域成分を低域波器(31)にて除去し、必要に応
じS/N改善の為プリエンファシス(32)にて周波数特性
補償を行なう。この信号をA/Dコンバータ(33)にて量
子化する。このように量子化された個々の信号を符号化
・多重化部(34)で誤り訂正用パリティ付加,独立データ
信号付加,フレーム同期ビットの付加,制御符号の付加
等を行なう。さらにランダム雑音による誤りの均一化を
行なうためには、これらのフレームデータをインターリ
ーブ及びスクランブル部(35)によりインターリーブとス
クランブルを行なう。このインターリーブはインターリ
ーブマトリックスに従って行なわれる。これは伝送中の
符号が何らかの理由で連続して欠落したりしてもその誤
り発生箇所を分散できるので音声としての劣化を少なく
することができる。また一般にスクランブルはビットイ
ンターリーブで0や1が連続した場合でも受信のときク
ロック再生が容易になるようにする為に行なうものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は第1図に
於ける各部出力のスペクトラムを表わす図、第3図は第
1図に於けるPCMエンコーダの一構成例を示す図、第
4図及び第5図は従来例を示す図である。 11……PCMエンコーダ、12,13……音声信号、
14……データ信号、15,18……変調器、16……映
像信号、17……合成器、19……電気−光変換器、2
0……光ファイバ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小関 健 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−46812(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パルス符号化された音声信号をディジタル
    多重化し、若しくは前記音声信号とデータ信号をディジ
    タル多重化し、該ディジタル多重化した信号により第1
    の搬送波を4相シフトキーイングによって位相変調し、
    若しくは周波数シフトキーイングによって周波数変調
    し、該位相変調もしくは周波数変調した信号と映像信号
    とを周波数分割多重し、該周波数分割多重した信号によ
    り第2の搬送波をパルス周波数変調、若しくはパルスデ
    ューティ略50%でパルス化周波数変調し、この変調さ
    れた第2の搬送波である電気信号を光信号に変換し、光
    伝送媒体を通して光伝送し、伝送された光信号を受信し
    て電気信号に変換し、パルス周波数復調、若しくはパル
    スデューティ略50%でパルス化周波数復調し、この復
    調された信号から周波数分割によって映像信号を取り出
    し、映像信号以外の4相シフトキーイング、若しくは周
    波数シフトキーイングされた信号を復調し、これによっ
    てディジタル多重化された前記音声信号若しくはディジ
    タル多重化された前記音声信号と前記データ信号を得る
    ことを特徴とする光伝送方式。
JP12919884A 1984-06-25 1984-06-25 光伝送方式 Expired - Lifetime JPH0616612B2 (ja)

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CA000484994A CA1256606A (en) 1984-06-25 1985-06-24 Information communication system
EP85304488A EP0166595B1 (en) 1984-06-25 1985-06-24 Information communication system
DE8585304488T DE3585806D1 (de) 1984-06-25 1985-06-24 Nachrichtenkommunikationssystem.
US06/748,449 US4704715A (en) 1984-06-25 1985-06-25 Information communication system

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JPS619044A JPS619044A (ja) 1986-01-16
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JPS6424529A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Toyo Denshi Kk Spatial optical transmitter
JPH0793612B2 (ja) * 1991-06-10 1995-10-09 浜松ホトニクス株式会社 ビデオ信号多重化方式およびその装置
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