Система кабельного телевидения по оптическому кабелю Советский патент 1992 года по МПК H04N7/10 

.11

тоты соединен с вторым входом блока фазовойавтоподстройки частоты, выход которого япляется выходом блока подстройки частоты,

3. Система по п. 1, отличаю щ а и с я тем, что блок преобразоБа1 Ия частоты содержит последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель, второй смеситель и второй усилитель, а также последовательно соединенные канальный делитель

3516 .

частоты, блок фазовой автоподстройки частоты и канальный генератор, причем первый и второй входы первого смесителя являются соответственно первым и третьим входами блока преобразования частоты, вторым входом которого является второй вход блока фазовой автоподс-ройки частоты, а выход ка- . нального генератора соединен с вторым входом второго смесителя и входом ка-, нального делителя частоты.

1. СИСТЕМ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ ПО ОПТИЧЕСКОМУ КАБЕЛЮ, содержащая головную станцию, связанную N-жильным оптическим кабелем, где N число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвления с М промежуточными станциями, причем головная станция состоит из N приемопередаюртих блоков, каждый из которых содержит ггоследовательно соединенные первый усилитель, первый смеситель и второй усилитель, а также оптический передатчик и канальный генератор, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, а промежуточная станция содержит N оптических приемников, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности приема телевизионного сигнала на стандартных частотах телевизионного вещания и приема на смежных телевизионных каналах, на головной станции введены первый и второй генераторы, делитель частоты и блок подстройки частоты, в каждый приемопередающий блок введены второй смеситель, включенный между выходом второго усилителя и входом оптического передатчика, канальный делитель частоты и канальный блок фазовой автоподстройки частоты, последовательно включенные между выходом второго усилителя и управляюрщм входом канального генератора, причем выход первого генератора соединен с первым входом блока подстройки частоты, вторыми входами вторых смесителей нечетных приемопередаю11их блоков и с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами какдых канальных блоков фазовой автоподстройки частоты, вьгход второго генератора соединен с вторыми входами вторых смесителей четных приемопередающих блоков и вторым входом блока подстройки частоты, выход которого соединен с управляю- щшл входом второго генератора, а на промежуточной станции введены N бло ков преобразования частоты, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптического приемника, блок объединения, входы которого соединены с выходами блоков преобразования частоты, а также генератора и делитель частоты, выход которого соединен с вторым входом . каждого блока преобразования частоты, ГО причем выходс генератора соединен с со ел входом делителя частоты и третьим : входом каждого блока преобразования |1Ш1 частоты. о. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок под стройки частоты содержит генератор полустрочной частоты и последовательно соединенные смеситель и блок фазовой автоподстройки частоты, причем первый и второй входы смесителя являются соответственно первым и вторым входами блока подстройки частоты, а выход генератора полустрочной час

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано при создании прикладных и вещательных систем кабельного телевидения (КТВ) по оптР1ческому кабелю, необходимых в больших городах, где по условиям застройки невозможен нормальный радиоприем ТВ-програмь1.

Наиболее близкой по технической сути к предложенной является система кабельного телевидения, по оптическому кабелю, содержаща головную станцию, связанную М-лсштышм оптическим кабе-. лем, где N - число каналов вегцательиого телевидения, через оптические разветвители с И промежуточгшми станциями, причем головная станция состоит из N приемопередающих блоков, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый усилитель, первый смеситель и второй усилитель, а также оптический передатчик и канальный генератор, .вход которого соединен с вторым входом первого смесителя, а промежуточная стайция содержит N оптических приемников. .

Недостаток этой системы заключается в невозможности использования серийных телевизионных приемников и существующей домовой распределительной сети коллективного приема телевидения.

Целью изобретения является обеспечение возможности приема телевизионного сигнала на стандартных частотах телевизионного вещания и приема на смежных телевизионных каналах.

Поставленная цель достигается тем, что в систему кабельного телевиденги по оптическому кабелю, содержащую головнз о станцию, связанную N-жильным оптическим кабелем, где N - число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвители с М ОД)Омежуточными станциями, причем головная станция состоит из N приемопередающих блоков, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый усилитель, первый смеситель и второй усилитель, а также оптический передатчик и канальный генератор, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, а промежуточная станция содержит N оптических приемников, на головной станции введены первый и второй генераторы, делитель частоты и блок подстройки частоты, в кажд1;ый приемопередающий блок введены второй смеситель, включенный между выходом второго усилителя и входом оптического передатчика, канальный делитель частоты и канальный блок фазовой автоподстройки частоты, последовательно включенные между выходом второго усилителя и управляющим входом канального генератора, причем выход первого генератора соединен с первым входом блока подстройки частоты, вторыми входами вторых смесителей нечетных приемопередающих блоков к с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами каж- дых канальных блоков фазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора соединен с вторыми входами . вторых смесителей четных приемопере- дающих блоков и вторьм входом блока подстройки частоты,выход которого соединен с управляющим входом второго генератора, а на промежуточной станции введены N блоков преобразования частоты, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптическогоприемника,, блок объединепия, входы которою соединены с выходами блоков преобразования Частоты, а также генератор и делитель частоты, выход которого соединен с 5 вторым входом каждого блока преобразевания частоты, причем выход генератора соединен с входом делителя частоты и третьим входом каждого бло ка преобразования частоты; блок подстройки частоты содержит генератор полустрочной частоты и последователь но соединенные смеситель и блок фазовой автоподстройки частоты, причем первый и второй входы смесителя явля ются соответственно первым и вторым входами блока подстройки частоты, а выход генератора полустрочной частоты соединен с вторым входом блока йа зовой автоподстройки частоты, выход которого является выходом блока подстройки частоты; блок преобразования частоты содержит последовательно сое диненные первый смеситель, первый усилитель, второй смеситель и второй усилитель, а также последовательно соединенные канальный делитель часто ты, блок фазовой автоподстройки частоты и канальный генератор, причем первый и второй входы первого смесителя являются соответственно первым и третьим входами блока преобразования частоты, вторым входом которого является второй вход блока фазовой автоподстройки частоты, а выход канального генератор-а соединен с вторым входом второго смесителя и входо канального делителя частоты. На фиг,1 представлена структурная электрическая схема системы кабельно го телевидения по оптическому кабелю на фиг.2 - структурная электрическая схема головной станции; на фиг.З структурная электрическая схема промежуточной станции; на фиг.А - спект ры преобразованных сигналов. Сигналы кабельного телевидения по оптическому кабелю (фиг.1) содержит головную станцию 1, N-жильный оптический кабель 2, оптические разветви тели 3, II промежуточных станций 4, домовую распределительную сеть 5 кол лективного приема телевидения и серийные телевизионные приемники 6. Головная станция (фиг.2) содержит N приемо-передающих блоков 7, каждьй из которых содержит первый усилитель 8, первый смеситель 9, канальный генератор 10, второй усилитель 11, канальный делитель 12 частоты, канальный блок 13 фаз.овой автоподстройкй частоты, второй смеситель 14, оптический передатчик 15, делитель 16 частоты, первый генератор 17, вто- 66 рой генератор 18, блок 19 подстройки частоты, содержащей смеситель 20, блок 21 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и генератор 22 полустрочной частоты. Промежуточная станция (фиг.З) содержит К оптических приемников 23, Г блоков 24 преобразования частоты, каждьш из которых содержит первый смеситель 25, первый усилитель 26, второй смеситель 27, канальный делитель 28 частоты, блок 29 фазовой автоподстройки частоты, канальный генератор 30 и второй усилитель 31, а также генератор 32, делитель 33 частоты и блок 34 объединения с N входами. Выход блока 34 подключается к входу домовой распределительной сети 5 коллективного приема телевидения. Система работает следующим образом. На головной станции (фиг.1) принимаемый в радиодиапазоне телевизионный сигнал вместе с сигналом звукового сопровождения усиливается в первом усилителе 8 (фиг.2) и преобразуется в первом смесителе 9 в область промежуточных частот, одинаковых для всех каналов (фиг.4). При этом канальные генераторы 10 различны для разных каналов . Во втором смесителе 14 осуществляется преобразование в обла.сть линейных частот, нижняя частота которой отлична от нуля, что облегчает расфильтровку боковых полос сигнала на промех уточной станции. Преобразования спектра сигналов на головной станции поясняются (фиг.4,а) и (фиг.4,б) ТВ-каналов с исходными несущими частотами изображения и звука соответственно f „.„,;, fH.JB.; H.H.J. H.iB.j После первого преобразования в область промежуточных частот полу п.ч.и. f п.ч.м.з п.ч.зв.; п.члво а после второго преобразования (в область линейных частот): f.M,; л и. На фиг.З,в показаны преобразования частоты, осуществляемые на промежу- точной станцчи в обратном порядке: из области линейных частот - в область промежуточных частот и далее в область стандартных ТВ-радиоканалов. Пунктиром показан паразитный спектр частот, образующийся на первой и второй ступенях преобразования и подав- . яемый с помощью полосового фильтра. чевидно, что с ростом Рц (фиг. За,в) одавление паразитного спектра осу- / . 11 ществляется более просто, однако при малой величине F более эффективно используется оптический передатчик, оптическое волокно и оптический приемник. Можно показать, что существуют оптимальные значения f 1 , при которых удовлетворяются указа1пгые выше трудности. Например, при fn.m, 38,0 МГц можно взять f, ,0 i-ITu. На второй ступени преобразования, т.е. на, промежуточной станции, паразитный спектр частот отстоит на величину 2f 63 МГц и подавляется более просто полосовьш фильтром во - втором усилителе 31 (фиг.4). Несущие частоты исходньтх (эфирньпс) каналов и преобразованных на выходе блока 24 преобразования, как правило, не совпадают. Это объясняется тем, что при совпадении несущих частот эфирные сигналы за счет слабой экранировки серийного ТВ-приемника могут попасть на его вход и вызвать мешаюпщйсигнал (повтор), крометого, эфирньш канал может располагаться в области дециметровых волн (ДЦВ), тогда как домовая распре делительная сеть эффективно работает только в области метровьк . волн, казанное, выше отличие несзтцих частот исходных и преобразованных сигналов, может привести к необходимости формировать преобразованные ТВ-сигналы в смежных каналах, что, как правило, не делается в радиопере дающей телевизионной сети. В качестве примера рассмотрим задачу построения системы КТВ, если три эфир программы передаются, на 1,3 и 6 ТВ-каналах, а другие три эфирные программы передаются в диапазоне ДЦВ. В этом случае в домовую распределительную сеть необходимо подать 6 программ на свободных 2, 4, 5 7, о, 9, 10, 11 и 12 каналах, следовательно, некоторые программы окажут ся в смежных каналах. При одинаковых уровнях несущих частот смежных каналов в серийном ТВ-приемнике невозмож но обеспечить высокое качество изображения без принятия специальных мер , например, использование режима смещения несущих частот (СНЧ) смежных 7саналов, при котором несущие ч.астоты смежных каналов отличаются .на вели Шгде обычно по ГОСТ ну (К + К 512, Естр 15625 Гц. Дпя этого на второй вход смесителя 14 (фиг.2) поступает сигнал с выхода первого генератора 1 7 или второго генератора 18, в зависимости от номера канала. Так как кварцевые первыйИ второй генераторы 17 и 18 различаются по частоте на /2, то несущие линей- , ные частоты смежных телевизионных каналов отличаются одна от другой также на Fpfp/2. Такой режим смещения несущих частот (СНЧ) необходим для работы телевизионных приемников в смежных каналах. Смещение несущих частот позволяет уменьшить заметность помех от смежных телевизионных каналов на 16-18 дБ, что обеспечивает высокое качество изображения и позволяет увеличивать число подаваемых абоненту телевизонных программ. Поддержание точной разности частот первого и второго генератора 17.и 18, равной /2, осуществляется блоком 19. Сигнал от первого генератора 17с .частотой h подается на первый вход смесителя 20, на второй вход которого подается сигнал от второго генератора 18 с частотой f + F.j.p/2. На выходе смесителя 20 образуется сигнал разностной частоты (f + F(,p/2) - fj, Р(,р/2. Э.тот сигнал поступает на первый вход блока 21 ФАПЧ, на второй вход которого подается сигнал от генератора 22 полустрочной частоты. В случае несовпадения частот, сравниваемых в блоке 21, сигнал ошибки подстраивает частоту второго генератора 18. Для обеспечения режима СНЧ необходима высокая стабильность всех несущих частот, что обеспечивается стабилизацией частот всех канальных. генераторов Ю при помощи канального блока 13. В последнем сравниваются сигналы опорной частоты FQ, полученной в результате деления промежуточной частоты f n.ij u 9 и частоты первого генератора 17 соответственно в канальном делителе 12 частоты и делителе 16 частоты. Сигнал ошибки подается с вьгхода канального блока 13 на вход уравления канального генератора 10 и подстраивает его частоту. При таком построении стабильность некварцованных канальных генераторов 10 равна стабильности f первого генератора 17, а несущие частоты смеж,j ных каналов отличаются от оминального разноса 8,0 МГц на величину, не превышающую Д f f 8 10 Гц. Для обеспечения режима СНЧ допустимый взаимньц уход несущих частот смежных

91

каналов не должен превьппать 1 кГц. Это условие при данном построении Легко обеспечивается при использовании в качестве первого генератора 17 кварцевого генератора со стабильностью порядка (Г, что легко обеспечивается без термостатирования Если бы в качестве канальных генераторов 10 использовашись независимые генераторы, то для обеспечения режима СНЧ лотребовалась бы их стабильность порядка 1СГ , которая даже в кварцевых генераторах с термостатированием не всегда обеспечивается.

Таким образом, предложенное построение головной станции позволяет использовать простые канальные генераторы 10 и малое число кварцевых ге.нераторов 17, 18, не требующих термостатирования .

Оптический сигнал от одного из N оптических передатчиков 15 головной станции 1 поступает по оптическому кабелю 2 (фиг.1) на вход соответствзтоцего оптического приемника 23 промежуточной станции 4 (фиг.1). В оптическом приемнике 23 (фиг.З) преобразуется оптический сигнал в электрический сигнал в электрический в области линейного спектра частот. В блоке 24 осуществляется преобразование, обратное преобразованию на головной станции (фиг.4,в, т.е. перенос сигнала из области линейных частот сначала в область промежуточной частоты, общую для всех каналов, с помощью первого смесителя 25, а затем в область стандартного радиоканала с помощью второго смесителя 27. Стабилизация частот канальных гене- . раторов 30 осуществляется также, как и на головной станции, при помощи блоков 29.

23516;10

Использование блоков 29 позволяет обеспечить стабильность канальных генераторов 30j равную стабильности генерато а 32, при этом, как .и в головной станции, уход несущих частот смежных каналов после усилителей 31 относительно номинального разноса 8 МГц не превьппает сотен герц, если генератор 32 выполнен по схеме квар10цевого автогенератора без термостатирования. Такой уход не ухудшает режим СНЧ, сформированный на головной станции в области линейных час|с тот. Преобразование из области промежуточных частот в область частот заданного ТВ-радиоканала осуществляется путем выбора соответствующего коэффициента деления канального делителя 2 частоты. Для обеспечения наи20меньших значений коэффициентов деления канальных делителей 28 частоты необходимо определенным образом выбирать частоту и соответственно

25 частоту генератора 32. С выходов блоков 21 усиленные усилителем 31 .сигналы поступают на соответствующие . входы блока 34 объединения, выход ко-, торого соединен с входом существующей домовой распределительной сети 5

30 коллективного- приема телевидения.. .Далее сигналы поступают на вход телевизионных -приемников.

Таким образом, предлагаемая система кабельного телевидения по оптическому кабелю обеспечивает прием телевизионного сигнала передаваемого по оптическому кабелю, серийным телевизионным приемником, а также обеспечивает прием телевизионных сигналов на смежных каналах за счет обеспечения стабильной разности несупцсс частот смежных каналов.

Фиг,.1