Система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания

Система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 04 Н 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3474042/18-09 (22) 19.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. № 46 (72) Ю. А. Ковал ги н, В. В. Одн ол ько, Г. В. Рабинович, А. А. Синицын и А. П. Шульгин (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (53) 621.396.61 (088.8) (56) 1. Заявка Японии № 52-27481, кл. Н 04 Н 5/00, 1977.

2. Кантор Л. Я., Минашин В. H., Тимофеев В. В. Спутниковое вещание. М., «Радио и связь», 1981, с. 219 — 223, рис. 9.7 (прототип) . (54) (57) СИСТЕМА ЦИФРОВОИ МЕЖДУГОРОДНОИ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ВЕШ,АНИЯ, содержащая 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 преобразователя, 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, отличаюи1аяся тем, что, целью уменьшения скорости передачи цифровых сигналов стереофонических программ путем устранения

„„SU„„1061273 A 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 подклю. и к соответствующему входу аналого-цифрового преобразователя, а дополнительный Bbl ход синтезатора частот дискретизации подключен ко входу. формирователя игнала несущей частоты, выхоl которого и дключен к второму входу блока переноса, иектра сигнала, а на приемной стороне два сумматора, суммарно-разностный преобразователь и последовательно соединенныс формирователь сигнала несущей частоты, блок переноса спектра сигнала и иолосовой 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 выхо дами системы, вторыми выходами которой являются выходы суммарно-разностного преобразователя.

2 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 под. ключен к соответствующему входу блока декодирования, введены на передаюшей стороне формирователь сигнала несушей 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 соответствуюшему 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.

1061273

Изббретение относится к технике междугородной передачи сигналов программ стереофонического вещания по каналам связи и используется при передаче стереофонических и монофонических программ звукового вешания по спутниковым, и наземным 5 цифровым каналам связи в целях организации централизованного вещания, для обмена программами между городами, для записи этих программ на местных радиоцентрах или для их последующей передачи местными радиопередатчиками в УКВ и других диапазонах известными способами.

Известна система междугородной передачи сигналов, содержашая на передающей стороне формирователь входного сигнала, формирователь пилот-тона, преобра- 15 зователи, блок объединения потоков, а на приемной стороне — блок разделения потоков, блоки коррекции по амплитуде и по фазе, преобразователи (1).

Однако эта система характеризуется недостаточной зашишенностью стереофонического сигнала от искажений и помех, воздействующих со стороны канала связи.

Наиболее близкой к предлагаемой является система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вешания, содержашая на передающей стороне последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, блок кодирования и блок объединения цифровых потоков, а также синтезатор частот дискретизации, выходы которого подключены к соответ- 30 ствующим входам аналого-цифрового преобразователя, первый и второй входы которого являются входами системы, фазовый модулятор и радиопередатчик, а на приемной стороне — последовательно соединенные радиоприемник, фазовый демодулятор 35 и блок разделения цифровых потоков, блок декодирования и цифро-аналоговый преобразователь, а также синтезатор частот синхронизации, выход которого подключен к соответствуюшему входу блока декоди- 4О рования (2).

Однако известная система характеризуется большой скоростью передачи из-за избыточности передаваемой информации.

Цель изобретения — уменьшение скорос-45 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, содержашую на передающей стороне последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок кодирования и блок объединения цифровых потоков, а также синтезатор частот дискретизации, выходы которого подключены к соответствуюшим входам аналого-цифрового преобразоСистема цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вешания содержит на передающей стороне аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 кодирования, блок 3 объединения цифровых потоков, синтезатор 4 частот дискретизации, формирователь 5 сигнала несушей 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.

1061273

На приемной стороне осуществляется прием си гн алов 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 преобразова теле 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 синусоидальйый сигнал от формирователя

18 несущей частоты, вход которого соединен 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 сигнала сигнал направляют на полосовой

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 1через последовательно соединенные сумматор 6, полосовой фильтр 7, блок 8 переноса спектра сигнала 8 и фильтр 9 низких частот.

Оба сигнала стереопары передают по q соединительным линиям с высшим классом качества в полосе частот до 15 кГц. Их 55 подают на входы аналого-цифрового преобразователя 1 с полосой частот до 15 кГц ограничивающего полосы частот каждого

Система работает следующим образом.

Сигналы стереопары, подаваемые на аналого-цифровой преобразователь 1 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 15 с полосой 10 — 15 кГц суммируют и транспонируют в область низких частот 0 — 6000 Гц после чего подают на аналого-цифровой преобразователь 1 с еще меньшей частотой дискретизации, чем два предыдущих,и еще низшего класса качества, добиваясь тем

20 самым еще большего 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 †60 кГц, которые получают с третьего выхода цифроаналогового преобразователя 12, ретранспонируют в первоначальную область спектра 10 — 5 кГц и перед суммированием с указанными выше сигналами пропускают через полосовой фильтр 16 для подавления ненужных сигналов преобразования. 1 ранепонирование 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.

4 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 частот 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-цифрового преобразователя 1. Таким образом, 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 слух искажений, вместо того, чтобы передавать ее по двум идентичным высокоскоростным цифровым каналам (высшего класса качества).

5 фильтр !6, подавляющий сигналы нелинейности преобразования, и далее с его выхода пола)от Ika первые входы сумматоров 13 и 14. Б этих сумматорах к сигналам стерео пары, ограниченным по частотному спектру до 10 кГц, добавляют в равной доле высокочастотные компоненты суммарного сигнала, лежащие в полосе частот 10 — 15 кГц.

Таким образом, на выходе сумматоров !

3 и !4 получают соответственйо разделенные ckkkk)a;Isk стереопары, содержащие нужную информацию оо объемных свойствах сигналов «тере«пары в полосе частот до

10 кГц и неискаженное восприятие тембров при расширении полосы частот каждого из разделенных сигналов стереопары до 15 к и. Данные сигналы могут быть направлены по соединительным линиям на типовые модуляторы стереофонических УКВ ЧМ передатчиков.

В ряде случаев на выходе приемного комплекса ап )аратуры кроме разделенных сигналов ст«реонары целесообразно сфор061273 мировать выходные сигналы в виде суммарно-разностной пары. При этом на стереофоннческие передатчики возможно подавать раздельно суммарно-разностные сигналы или как и ранее сигналы, в зависимости от качества соединительных линий, а на передатчик монофонических программ подавать суммарный сигнал по одной соединительной линии. Для получения суммарно-разностной пары сигналы 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 тереофонических программ.

Составитель Г..1ерантович

Рсдс ктор 11. K t: ига л инск текрсд И. Всрсс Корректор О. Билaê. звк;>» 101)60 58 ти раж Бтi Г1одпнснос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ЗГ)35, Москва, Ж:35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4