Система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания Советский патент 1983 года по МПК H04H5/00 

Изобретение относится к технике междугородной передачи сигналов программ стереофонического вещания по каналам связи и используется при передаче стереофонических и монофонических программ звукового вещания по спутниковым, и наземным цифровым каналам связи в целях организации централизованного вещания, для обмена программами между городами, для записи этих программ на местных радиоцентрах или для их последуюидей передачи местными радиопередатчиками в УКВ и других диапазонах известными способами. Известна система междугородной передачи сигналов, содержащая на передающей стороне формирователь входного сигнала, формирователь пилот-тона, преобразователи, блок объединения потоков, а на приемной стороне - блок разделения потоков, блоки коррекции по амплитуде и по фазе, преобразователи 1. Однако эта система характеризуется недостаточной защищенностью стереофонического сигнала от искажений и помех, воздействующих со стороны канала связи. Наиболее близкой к предлагаемой является система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, блок кодирования и блок объединения цифровых потоков, а также синтезатор частот дискретизации, выходы которого подключены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразователя, первый и второй входы которого являются входами системы, фазовый модулятор и радиопередатчик, а на приемно стороне - последовательно соединенные радиоприемник, фазовый демодулятор и блок разделения цифровых потоков, блок декодирования и цифро-аналоговый преобразователь, а также синтезатор частот синхронизации, выход которого подключен к соответствующему входу блока декодирования 2. Однако известная система характеризуется больщой скоростью передачи из-за избыточности передаваемой информации. Цель изобретения - уменьщ ние скорое ти передачи цифровых сигналов стереофонических программ путем устранения содержащейся в сигналах стереопары избыточности передаваемой информации. Поставленная цель достигается тем, что в систему цифровой междугородной передачи сигналов стерефонического вещания, содержащую на передающей стороне последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок кодирования и блок объединения цифровых потоков, а также синтезатор частот дискретизации, выходы которого подключены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразо вателя, первый и второй входы которого являются входами системы, а на приемной стороне - последовательно соединенные блок разделения цифровых потоков, блок декодирования и цифро-аналоговый преобразователь, а также синтезатор частот синхронизации, выход которого подключен к соответствующему входу блока декодирования, введены на передающей стороне формирователь сигнала несущей частоты и последовательно соединенные сумматор, входы которого подключены ко входам системы, полосовой фильтр, блок переноса спектра сигнала и фильтр низких частот, выход которого подключен к соответствующему входу аналого-цифрового преобразователя, а дополнительный выход синтезатора частот дискретизации подключен ко входу формирователя сигнала несущей частоты, выход которого подключен к второму входу блока переноса спектра сигнала, а на приемной стороне - два сумматора, суммарно-разностный преобразователь и последовательно соединенные формирователь сигнала несущей частоты, блок переноса спектра сигнала и полосовой фильтр, выход которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров, к вторым входам которых, а также к второму входу блока переноса спектра сигнала подключены соответствующие выходы цифро-аналогового преобразователя, при этом дополнительный выход синтезатора частот синхронизации подключен к первому входу формирователя сигнала несущей частоты, к второму входу которого подключен соответствующий выход цифро-аналогового преобразователя, а выходы первого и второго сумматоров подключены ко входам суммарно-разностного преобразователя и являются первыми выходами системы, вторыми выходами которой являются выходы суммарно-разностного преобразователя. На чертеже представлена структурная схема системы. Система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания содержит на передающей стороне аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 кодирования, блок 3 объединения цифровых потоков, синтезатор 4 частот дискретизации, формирователь 5 сигнала несущей частоты, сумматор 6, полосовой фильтр 7, блок 8 переноса спектра сигнала, фильтр 9 низких частот, на приемной стороне - блок 10 разделения цифровых потоков, блок 11 декодирования, цифро-аналоговый преобразователь 12, первый 13 и второй 14 сумматоры, блок 15 переноса спектра сигнала, полосовой фильтр 16, синтезатор 17 частот синхронизации, формирователь 18 сигнала Несущей частоты, суммарно-разностный преобразователь 19. Система работает следующим образом. Сигналы стереопары, подаваемые на аналого-цифровой преобразователь передающей стороной (а) цифрового спутникового канала до их превращения в цифровую форму, подвергают частотному ограНичению так, чтобы полоса частот каждого из них составляла не более 10 кГц, после чего их подают на входы аналого-цифрового преобразователя 1 с соответственно меньшей частотой дискретизации, чем .требуется для передачи каждого из этих сигналов с полной полосой частот 15 кГц, что позволяет передать названные сигналы с пониженной скоростью, притом через каналы пониженного класса качества. Одновременно с этим сигналы стереопары верхней области спектра с полосой 10-15 кГц cy vlмиpyют и транспонируют в область низких частот О-6000 Гц после чего подают на аналого-цифровой преобразователь 1 с еще меньшей частотой дискретизации, чем два предыдущих, и еще низщего класса качества, добиваясь тем uuQTilpm i TTiirnii ifQUf r-Tna пппыисюги трм самым еще больщего снижения скорости передачи. На приемной стороне (б) сигналы стереопары, переданные с полосой частот до 10 кГц, получают на двух выходах цифроаналогового преобразователя 12, а затем к ним добавляют в, равной доле сигналы, переданные в полосе частот 0-6000 кГц, которые получают с третьего выхода цифроаналогового преобразователя 12, ретранспонируют в первоначальную область спектра 10-15 кГц и перед суммированием с указанными выще сигналами пропускают через полосовой фильтр 16 для подавления ненужных сигналов преобразования. Транспонирование и ретранспонирование спектра производят с помощью перемножителей сигналов, к которым для преобразования подводят опорные синусоидальные сигналы частотой 16 кГц, получаемые от синтезатора 4 частот дискретизации на передающей стороне. Для подачи стереофонических программ раздельные сигналы стереопары поступают по соединительным линиям, например, от радиодома или иного объекта ко входам аналого-цифрового преобразователя 1 и последовательно соединенными с ним блок 2 кодирования и блок 3 объединения цифровых потоков И к соответствующему входу аналого-цифрового преобразователя 1 через последовательно соединенные сумматор 6, полосовой фильтр 7, блок 8 переноса спектра сигнала 8 и фильтр 9 низких частот. Оба сигнала стереопары передают по/ соединительным линиям с высщим классом качества в полосе частот до 15 кГц. Их подают на входы аналого-цифрового преобразователя 1 с полосой частот до 15 кГц ограничивающего полосы частот каждого из сигналов до 10 кГц. Наряду с этим входные сигналы стереопары одновременно подают также на сумматор 6, где они складываются друг с другом, Далее суммарный сигнал пропускают через полосовой фильтр 7, на выходе которого получают сигнал с полосой частот от 10 до 15 кГц. Этот сигнал пропускают через блок 8 переноса спектра сигнала, одновременно подавая на его второй вход синусоидальный сигнал .несущей частоты, вход которого соединен,с выходом синтезатора 4 частот дискретизации. В результате переноса спектров сигнал, обладавший полосой частот 10-15 кГц, теперь транспорнируется в диапазон низких ч астот до 6 кГц. Для подавления ненужных сигналов, возникающих при транспонировании, сигнал пропускают через фильтр 9 низких частот, с выхода которого его подводят к соответствующему входу аналого-цифро преобразователя 1. Таким образом .гм передачу стереофонической программы в данном случае осуществляют по двум каналам (первого класса качества) и одному каналу (второго класса качества) с суммарной скоростью 512 кбит/с без потери качества, т. е. без появления заметных на искажений, вместо того, чтобы передавать ее по двум идентичным высокоскоростным цифровым каналам (высщего класса качества). На приемной стороне осуществляется прием сигналов от спутникового передатчика и далее следуют поочередные оперании разделения цифровых потоков, их декодирование и превращение из цифровой формы в аналоговую. Эти операции осуществляются в блоке 10 разделения цифровых потоков, блоке 11 .декодирования и цифро-аналоговом преобразователе 12. Сигналы стереопары, переданные с частотным ограничением -через каналы (первого класса качества), подают с соответствующих выходов цифро-аналогового преобразователя 12 раздельно на вторые входы сумматоров 13 и 14. Сигнал суммы высокочастотных составляющих, транспонированный при передаче в область низких частот и затем переданный по цифровому каналу (второго класса качества), подают на второй вход блока 15 переноса спектра сигнала. К первому его входу подводят синусоидальный сигнал от формирователя несущей частоты, вход которого соедииен с выходом синтезатора 17 частот синхронизации. В блоке 15 переноса спектра сигнала производится ретранспонирование подводимого от цифро-аналогового преобразователя 12 (второго класса качества) сигнала в первоначальную высокочастотную область звукового диапазона 10-15 кГц ; с выхода блока 15 переноса спектра сиг нала сигнал направляют на полосовой

фильтр 16, подавляющий сигналы нелинейности преобразования, и далее с его выхода подают на нервые входы сумматоров 13 и 14. В этих сумматорах к сигналам стереопары, ограниченным по частотному спектру до 10 кГц, добавляют в равной доле высокочастотные компоненты суммарного сигнала, лежащие в полосе частот 10-15 кГц.

Таки образом, на выходе сум.маторов 13 и 14 получают соответственно разделенные сигПалы стереопары, содержащие нужную информацию об объемных свойствах сигналов стереопары в полосе частот до 10.кГц и неискаженное восприятие тембров при расширении полосы частот каждого из разделенных сигналов стереопары до 15 кГ-ц. Данные сигналы могут быть направлены но соединительным линия.м на типовые .модуляторы стереофонических УКВ ЧМ передатчиков.

В ряде случаев на выходе нриемного комплекса аппаратуры кроме разделенных сигналов стереопары целесообразно сформировать выходные сигналы в виде суммарно-разностной пары. При этом на стереофонические передатчики возможно подавать раздельно суммарно-разностные сигналы или как и ранее сигналы, в за5 висимости от качества соединительных линий, а на передатчик монофонических программ подавать суммарный сигнал по одной соединительной линии. Для получения суммарно-разностной пары сигналы

0 с выходов сумматоров 13 и 14 подают дополнительно на суммарно-разностный преобразователь 19.

Таким образом, использование системы при организации каждого магистрального канала передачи стереофонических программ требует скорости передачи информации 512 кбит/с вместо традиционной для настоящего времени 640 кбит/с. При этом высвобождается один канал (второго класса качества)- (128 кбит/с) и уменьшается

скорость передачи цифровых сигналов стереофонических программ.

СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ МЕЖДУГОРОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ СИГН.ЛЛОВ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ВЕЩАНИЯ, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок кодирования и бл-ок объединения цифровых потоков, а также синтезатор частот дискретизации, выходы которого подключены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразователя, первый и второй входы которого являются входами системы, а на прие1мной стороне - последовательно соединенные блок разделения цифровых потоков, блок декодирования и цифро-аналоговый преобразователь, а также синтезатор частот синхронизации выход которого подключен к соответствующему входу блока декодирования, отличающаяся тем, что, с целью у.меньшения скорости пе-редачи цифровых сигналов стереофонических программ путем устранения содержащейся в сигналах стереопары избыточности передаваемой информации, введены на передающей стороне формирователь сигнала несущей частоты и последовательно соединенные сумматор, входы которого подключены ко входам системы, полосовой фильтр, блок переноса спектра .сигнала и фильтр низких частот, выход которого подключ.ч к соответствующему входу аналого-цифрового преобразователя, а дополнительный выход синтезатора частот дискретизации подключен ко входу фор.мирователя сигнала несущей частоты, выход которого г:1)дключен к второму входу блока переноса спектра сигнала, а на приемной стороне два сумматора, суммарно-разностный преобразователь и последовательно соединенные фор.мирователь сигнала неto сущей частоты, блок переноса спектра сигнала и полосовой фильтр, выход которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров, к вторы.м входам которых, а также к второму входу блока переноса спектра сигнала подключены соответствующие выходы цифро-аналогового преобразователя, при этом дополнительный выход синтезатора частот синхронизации подключен к первому входу формирователя сигнала несущей частоты, к второму входу коО Ci торого подключен соответствующий выход цифро-аналогового преобразователя, а выходы первого и второго сумматоров подN3 ключены ко входам суммарно-разностного преобразователя и являются первыми выхо дами системы, вторыми выходами которой оо являются выходы суммарно-разностного преобразователя.

//