Спутниковая информационная система Советский патент 1993 года по МПК H04B7/185 

Изобретение относится к специальной технике (спецэлектронике), обеспечивающей передачу информационных сообщений по телевизионному каналу через космические ретрансляционные станции.

Целью изобретения является повышение оперативности получения информации, увеличение объема передаваемой информации и числа потребителей.

Для этого в спутниковую информационную систему, содержащую наземный передающий центр, включающий локальные центры формирования информации и передающий центр, искусственный спутник земли, включающий антенну и ретранслятор, наземный приемный центр, включающий приемный центр, локальную сеть кабельного телевидения и телевизионный приемник, дополнительно включены: в наземный передающий центр - агентства по информационным сигналам, в наземный приемный центр - схема выделения информационного сигнала, диспетчерский пункт, включающий две антенны, приемник, центр обработки данных и передатчик.

Локальный центр формирования информации состоит из п устройств преобразования информации в код, запоминающего устройства, таймера, устройства управления, блока сжатия информации, модулятора канала передачи, выход которого является выходом локального устройства формирования информации, при этом выходы п устройств преобразования информации в код соединены с n-входами запоминающего устройства, выход которого через вход блока сжатия информации соединен с модулятором канала передачи, таймер через устройство управления соединен со считывающим входом запоминающего устройства.

Центр обработки данных состоит из демодулятора, компаратора запоминающего устройства (ЗУ), цифрового компаратора, блока выборки информации, блока управления, таймера, терминала, блока сжатия информации, модулятора канала передачи, выход которого является выходом центра обработки данных, вход которого является входом демодулятора, при этом выход демодулятора соединен с входом компаратора,

со

с

00 |О

ю

о

j

со

выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока выборки информации, а вход последнего- со вторым выходом блока управления, выход цифрово- го компаратора соединен с входом ЗУ, выход которого через блок сжатия информации соединен с модулятором канала передачи, таймер через блок управления соединен со считывающим входом ЗУ, тре- тий вход ЗУ соединен с терминалом.

Блок выделения информации сигнала, входящий в наземный приемный пункт, состоит из компаратора, дешифратора, регистра сдвига, регистра хранения, счетчика тактов, селектора разделительных импульсов, дешифратора, блока выбора информации, блока обнаружения и исправления ошибок, ЗУ, преобразователя кода в сигнал телевизионного изображения, первый, вто- рой, третий и четвертый выходы которого являются первым, вторым, третьим, четвертым выходами блока выделения информации сигнала, пятый выход которого является первым выходом блока выборки информа- ции, а входом блока выделения информации сигнала является вход компаратора, при этом выход компаратора соединен с входом дешифратора кода, информационный выход которого соединен с D-входом регистра сдвига, а выход синхронизации - с С-входом регистра сдвига, R-входом счетчика тактов и входом селектора разделительных импульсов, выход которого соединен с R-входом счетчика тактов, выход которого соединен с входом дешифратора, выход последнего - с С-входом счетчика тактов и D-входом регистра хранения, D-вход которого соединен с выходом регистра сдвига, выход с входом блока обнаружения и исп- равления ошибок, выход которого соединен с входом блока выбора информации и входом ЗУ, выход которого соединен с входом преобразователя кода в сигнал телевизионного изображения, а выход считывания - со вторым выходом блока выборки информации.

Блок выбора информации состоит из последовательно соединенных устройства управления и цифрового компаратора, второй вход которого является входом блока выбора информации, а выход является вторым выходом блока выбора информации, первый выход которого является вторым выхо

дом устройства управления.

Спутниковый ретранслятор состоит из последовательно соединенных разделительного фильтра, первого преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты, второго преобразователя частоты.

5 0 5 0 5 0 5

0

5

усилителя мощности, при этом первый вход разделительного фильтра соединен с приемопередающей антенной, а второй вход - с выходом усилителя мощности, второй вход первого преобразователя частоты соединен с выходом первого гетеродина, а второй вход второго преобразователя частоты - с выходом второго гетеродина.

В телевизионный приемник (ТП) включается коммутатор в разрыв цепи между амплитудным детектором и блоком цветности, соединенного с входом блока синхронизации, при этом управляющий вход коммутатора является пятым входом ТП, выход амплитудного детектора является выходом ТП, вход блока синхронизации является первым входом ТП, входы R, G, В видеоусилителей ТП являются вторым, третьим и четвертым входами ТП. Источники питания подключаются к устройствам системы на время их работы (на чертежах не показаны).

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана спутниковая информационная система в общем виде, где приняты обозначения: 1 - передающая антенна; 2 - передатчик; 3 - локальный центр формирования информации; 4 - приемная антенна; 5 - передающая антенна; 6

- приемник; 7 - передатчик; 8 - центр обработки данных; 9 - приемопередающая антенна; 10 - ретранслятор; 11 - система единого времени; 12 - приемная антенна: 13 - приемник; 14 - локальная сеть кабельного телевидения; 15 - блок выделения информации сигнала; 16 - телевизионный приемник; на фиг.2 - локальный центр формирования информации, где приняты обозначения: 17-1...17-N - устройства преобразования информации в код; 18 - запоминающее устройство; 19 - таймер; 20 - блок управления; 21 - модулятор; 22 - блок сжатия информации.

На фиг.З показан ретранслятор, где приняты обозначения: 23 - преобразователь частоты; 24- УПЧ; 25- разделительный фильтр; 26 - гетеродин; 27 - гетеродин; 28 - усилитель мощности; 29 - преобразователь частоты; на фиг.4- центр обработки данных, где приняты обозначения: 30 - демодулятор; 31 - компаратор;32 - цифровой компаратор; 33 - блок выборки информации; 34 - запоминающее устройство; 35 - таймер; 36

- терминал (дисплей); 37, 38 - первый и второй блоки управления; 39 - модулятор канала передачи; 40 - блок сжатия информации; на фиг.5 - блок выделения информации сигнала, где приняты обозначения: 41 - компаратор; 42 - дешифратор кода; 43 - регистр сдвига; 44 - селектор разделительных импульсов; 45 - счетчик тактов; 46 регистр хранения; 47 - преобразователь кода в сигнал телевизионного изображения; 48 - дешифратор; 49 - блок обнаружения и исправления ошибок; 50 - запоминающее устройство; 51 - блок выбора информации; 52 - цифровой компаратор; 53 - блок управления; 54 - пульт управления; на фиг.6 - схема подсоединения информационного канала к телевизионному приемнику; на фиг.7 - система телевизионного вещания, принятая за прототип, где 55 - искусственный спутник земли; 56 - приемопередающая антенна; 57 - передающая антенна; 58 - зем- нЈя передающая станция; 59 - источники информации; 60 - приемная антенна; 61 - наземная приемная станция; 62 - кабельная распределительная цепь.

Отдельные элементы информационной системы выполнены следующим образом.

Устройство преобразования информа-- ции в код - дисплей.

Пульт управления представляет собой тумблер включ.-выкл.

Примером конкретного выполнения может служить спутниковая информационная система (фиг. 1), состоящая из наземного передающего центра 1.2.3, искусственного спутника Земли 9,10, диспетчерского пункта 4-8, системы единого времени 11 и наземного приемного центра 12,13, 14,15,16.

Наземный передающий центр состоит из локальных центров 3 формирования информации, передатчика 2. передающей антенны 1, причем локальный центр формирования информации содержит N устройств 17 преобразования информации в код, соединенных с ЗУ 18. Считывание с запоминающего устройства осуществляется от системы единого времени 11 через таймер 19 через блок 20 управления. Сигнал с ЗУ 18 через блок 22 сжатия информации, модулятор 21 канала поступает на передатчик 2.

Аппаратура, установленная на искусственном спутнике Земли, включает приемопередающую антенну 9 и рентранслятор 10, состоящий из разделительного фильтра 25 и цепи преобразования, включающей преобразователь частоты 23 с гетеродином 26, УПЧ 24, второй преобразователь частоты 29 с гетеродином 27 и усилитель мощности 28.

Диспетчерский пункт состоит из приемной антенны 4, приемника 6, центра 8 обработки данных, передатчика 7, передающей антенны 5. При этом центр обработки данных состоит из демодулятора 30, компаратора 31, цифрового коммутатора 32, на второй вход которого поступает сигнал с блока 33 выборки информации, вход которого соединен с выходом второго блока 38

управления, ЗУ 34, считывание сигналов с ЗУ 34 осуществляется таймером 4 через блоки 37 и 38 управления. Сигналы с ЗУ 34 через блок 40 сжатия информации и модулятор 39 канала передачи поступают на передатчик. Терминал 36 служит для контроля и редактирования информационных сообщений.

Наземный приемный центр состоит из

0 приемной антенны 12, приемника 13, локальной сети кабельного телевидения 14, телеприемника 16 и блока 15 выделения информации сигнала, который содержит компаратор 41, дешифратор кода 42, регистр

5 сдвига 43, регистр хранения 46, блок 49 обнаружения и исправления ошибок, ЗУ 50, преобразователь 45 кода в сигнал телевизионного изображения, а также селектор раз0 делительных импульсов 44, счетчик тактов 45, дешифратор 48, блок 51 выбора информации, состоящий из цифрового компаратора 52, блок 53 управления и пульта управления 54. Пульт управления 54 подает

5 сигнал на переключение телевизионного приемника с режима приема сигналов телевидения в режим приема информационных сообщений посредством коммутатора, включенного в разрыв цепи между ампли0 тудным детектором и блоком цветности. С выхода амплитудного детектора в этом случае сигнал поступает на компаратор. К входам видеоусилителей R, G, В ТП подключены информационные выходы R, G,

5 В преобразователя кода в сигнал телевизионного изображения. На блок синхронизации блока 16 поступают из блока 47 синхронизирующие импульсы.

Спутниковая информационная система работает следующим образом.

0Текущая информация в различных регионах собирается в локальных центрах формирования информации. В устройствах 17 преобразования информации в код (в частности, таким устройством может быть дисп5 лей) и ЗУ 18, где из множества информационных сигналов, каждый из которых имеет метку, формируется блок информации для передачи. Далее информация сжимается по обьему и в виде дискретных

0 сигналов поступает на модулятор 21 канала передачи. Далее радиосигнал через передающее устройство, антенну (например, зеркального типа) и аппаратуру 10 искусственного спутника Земли ретрансли5 руется на диспетчерский пункт. Система ретрансляции многих сигналов от локальных центров через спутник работает в режиме разделения передач во времени. Для синхронизации работы в локальное устройство формирования информации 3 и в центр обработки данных 8 введены таймеры 19 и 35, синхронизация работы которых осуществляется от внешних источников, например от системы единого времени 11.

В диспетчерском пункте собирается информация из многих регистров - поставщиков информации, с помощью блока 32 выборки информации по меткам, сортируется и запоминается в ЗУ 33, откуда инфор- мационные сообщения поступают для передачи потребителю. Причем эти сообщения непрерывно обновляются по поступающим сигналам с новой информацией. Блок управления 37 (например, программа) устанавливает адреса ЗУ 34, блокуправления 38 дает код настройки блока 33 выбора информации в ЗУ на определенный раздел инфор- мационных сообщений. Далее информационные сообщения сжимаются по объему, преобразуются в радиосигнал и через искусственный спутник Земли в режиме разделения сигналов по времени (синхронизация - от системы единого времени) передаются на наземные приемные центры, расположенные по всей территории СССР. Здесь информационные сообщения распространяются через локальную цепь кабельного телевидения (вместо кабельной цепи можно транслировать сообщение с помощью других средств телевидения). При этом телеприемник принимает информационные сообщения через антенну. Видеосигнал, несущий информационные сообщения, снимается с амплитудного детектора телевизионного приемника 16 и подается на компаратор 41 блока 15 выделения информации сигнала, в котором уровни видеосигнала нормируются. Полученный логический сигнал поступает на дешифратор кода (например, использующий код Манчестер П), выделяющий из принимаемого сигнала данные в последовательном коде и сопровождающие их тактовые импульсы. При помощи регистра сдвига 43, селектора 44 разделительных импульсов, счетчика 45 тактов и дешифратора 48 данные из последовательного кода преобразуются в параллельный и записываются в регистр хранения 46, из которого информация через схему 49 обнаружения и исправления ошибок (в случае благоприятных условий приема TV-сигнала эта схема может отсутствовать) поступает на вход ЗУ 50 и одновременно на вход цифрового компаратора 52, на другой вход которого подаются сигналы с блока 53 управления, определяющим код метки выбора информационного сообщения и время вывода информации на экран телевизионного приемника 16 с помощью пульта управления. Программа считывания

устанавливается блоком 53 управления и представляет собой определенный код метки информационного сообщения. Далее код программы сравнивается с кодами непосредственно поступающей информации. При совпадении в цифровом компараторе 50 осуществляется считывание информационного сообщения в ЗУ 50. Определяется и объем информации (целиком

0 страницу, часть ее или несколько страниц). Информация из ЗУ 50 передается в преобразователь 47 кода. Преобразователь 47 кода в сигнал телевизионного изображения формирует синхронизирующие импульсы и

5 сигналы изображения (R, G, В), которые поступают в блок строчной и кадровой синхронизации и блок видеоусилителей R, G. В телевизионного приемника. Таким образом информационное сообщение отображается

0 на экране телевизионного приемника.

Предлагаемая информационная система обладает следующими преимуществами по сравнению с известными.

Введение специального канала для пе5 редачи информации повышает объем передаваемой информации от 100 до 20000 страниц информационных сообщений за 25 с. Введение диспетчерского пункта позволяет обновлять информационные сообще0 ния, поступающие из различных регионов страны с доставкой потребителю за минуты. Выход информационных сообщений, требующихся телезрителю, непосредственно на экран телевизора в реальном времени

5 существенно увеличивает число потребителей, им может стать любой телезритель.

В оперативности передачи, например, такой информации, как спортивные результаты, биржевые сводки, обзоры новостей,

0 данная система существенно превосходит газеты.

сЬормула изобретения 1. Спутниковая информационная система, содержащая N наземных передающих

5 пунктов, включающих в себя последовательно соединенные локальные центры формирования информации, передатчик и антенну, искусственный -спутник Земли, включающий в себя приемопередающую

0 антенну, соединенную с ретранслятором, наземный приемный пункт, включающий в себя последовательно соединенные приемную антенну, приемник, локальную цепь кабельного телевидения, телевизионный

5 приемник, отличающаяся тем, что. с целью повышения оперативности передачи информации, в каждый из наземных передающих пунктов введены последовательно соединенные система единого времени,центр обработки данных, передатчик и передающая антенна, а также приемная антенна соединенная с приемником, выход которого подключен к другому входу центра обработки данных, причем другой выход системы единого времени подключен ко входу локального центра формирования информации, в наземные приемные центры введен блок выделения информации сигнала, выходы которого подключены к соответствующим входам телевизионного приемника, другой выход которого подключен к входу блока выделения информации сигнала.

2. Система по п.1,отличающаяся тем, что локальный центр формирования информации состоит из п блоков преобразования информации в код, выходы которых подключены к соответствующим входам запоминающего блока, к управляющему входу которого подключен выход блока управления, к входу которого подключен выход таймера, вход которого является входом локального центра формирования информации, выход запоминающего блока подключен к входу блока сжатия информации, выход которого подключен к входу кодера канала передачи, выход которого является выходом локального центра формирования информации.

3. Система по п.1, о т л и ч а ющаяся тем, что центр обработки данных состоит из последовательно соединенных декодера, компаратора, цифрового компаратора, запоминающего блока, блока сжатия информации и кодера канала передачи, выход которого является выходом центра обработки данных, а также терминала, подключенного к другому входу запоминающего блока, таймера, вход которого является входом центра обработки данных, блока выборки информации, выход которого подключен к другому входу цифрового компаратора и первого и второго блоков управления, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам запоминающего блока и блока выборки информации, выход таймера подключен к входам первого и второго блоков управления, а вход декодера является другим входом центра обработки данных.

4. Система по п.1,отличающаяся тем, что блок выделения информации сигнала состоит из компаратора .регистра сдвига, регистра хранения, счетчика тактов, селектора разделительных импульсов, дешифратора, блока выбора информации, блока обнаружения и исправления ошибок, запоминающего блока, блока выбора информации, преобразователя кода в сигнал телевизионного изображения, выходы которого и выход блока выбора информации являются соответствующими выходами блока выделения информации сигнала, а вход компаратора является входом блока выделения информации сигнала, при этом выход компаратора соединен с входом дешифратора кода, информационный выход которого соединен с D-входом регистра сдвига, а выход синхронизации соединен с С-входом регистра сдвига, С-входом счетчика тактов и входом селектора разделительных импульсов, выход которого соединен с R-входом счетчика тактов, выход которого соединен со входом дешифратора, выход которого соединен с R-входом счетчика тактов и Свходом регистра хранения, D-вход которого соединен с выходом регистра сдвига, а выход соединен с входом блока обнаружения и исправления ошибок, выход которого соединен с входом блока выбора информации

и входом запоминающего блока, выход которого соединен с входом преобразователя кода в сигнал телевизионного изображения, а вход считывания с вторым выходом блока выбора информации.

5. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в телевизионный приемник введен коммутатор в разрыв цепи между амплитудным детектором и блоком цветности, соединенного со входом блока синхронизации.

при этом выход амплитудного детектора является выходомтелевизионного приемника, а управляющий вход коммутатора, вход блока синхронизации и входы R, G, В блока видеоусилителей телевизионного приемника являются соответствующими входами телевизионного приемника.

6. Система по п.1,отличающаяся тем, что локальные цепи кабельного телевидения могут быть выполнены как ретрансляционная цепь, состоящая из передатчика, передающей антенны, передающей антенны, приемной антенны, подсоединенной к телевизионному приемнику.

7. Система по п.1,отличающаяся тем, что ретранслятор состоит из последовательно соединенных разделительного фильтра первого преобразователя частоты.

усилителя промежуточной частоты, второго преобразователя частоты, усилителя мощности, при этом первый вход разделительного фильтра соединен с приемопередающей антенной, а второй вход - с выходом усилителя мощности, второй вход первого преобразователя частоты соединен с выходом первого гетеродина, второй вход второго преобразователя частоты соединен с выходом второго гетеродина.

8. Система по п.5, отличающаяся тем, что блок выбора информации состоит из последовательно соединенных пульта управления, блока управления и цифрового

компаратора, второй вход которого является входом блока выбора информации, первый выход которого является выходом пульта управления.

Фиг5

блок бь/бора информации

Я 66

Использование: передача информационных сообщений по телевизионному каналу через космические ретрансляционные станции. Сущность изобретения: устройство содержит передающую антенну, передатчик, локальный центр формирования информации, приемную антенну, передающую антенну, приемник, передатчик, центр обработки данных, приемопередающую антенну, ретранслятор, систему единого времени, приемную антенну, приемник, локальную сеть кабельного телевидения, блок выделения информации сигнала, телевизионный приемник. 7 з.п.ф-лы,7 ил.

Компаратор

W

Редактор

Составитель Б.Штерляев Техред М.Моргентал

jp кадровой

БЛОК

одроЈ аазв.

блох c/npovm

0ff3&.

Фиг. В

фи. 7

Корректор И.Шулла