Система кабельного телевидения по оптическому кабелю

 

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 управляющшл 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

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I! ) (51)5 Н 04 И 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 3484916/09 (22) 12.08.82 (46) 07.05.92. Бюл. P - 17 (71) Минский радиотехнический институт (72) В.И.Кириллов и A.À.Тарченко (53) 621.397.3 (088.8) (56) Полонский А.Б. Развитие кабельного телевидения. Зарубежная. радиоэлектроника, 1981, Р 2, с. 59-68. (54)(57) 1. СНСТЕ1 КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ ПО ОПТИЧЕСКОМУ КАБЕ5ПО, содержащая головную станцию, связанную

N-жильным оптическим кабелем, rye N— число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвления с . Г1 промежуточными станциями, причем головная станция состоит из N приемопередающих блоков, каждый иэ которых содержит последовательно 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 приемопередавщий 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 и с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами каждых канальных блоков Аазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора соединен с вторыми входами вторых смесителей четных приемопередающих блоков и вторым входом блока подстройки частоты, BbIxop KoToporo соединен с управляющим входом второго генератора, а на промежуточной станции введены И блоков преобразования частоты, первый вход каждого иэ 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, причем выход, генератора соединен с входом делителя частоты и третьим входом каждого блока преобразования частоты.

2. Системэ по п. 1, о т л и— ч ающа я с я тем, что блок подстройки 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 частоты соединен с вторым входом блока

Аазовой автоподстройки частоты, выход которого является выходом блока под" стройки частоты.

3. Система по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что блок преобразовайия частоты содержит последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель, второй смеситель и второй усилитель, а также последовательно соединенные канальный делитель

23516 4 частоты, блок фазовой автоподстройки частоты и канальный генератор, причем первый и второй входы первого смесителя являются соответственно первым

5 и третьим входами блока преобразования частоты, вторым входом которого является второй вход блока фазовой автоподс-ройки частоты, а выход канального генератора соединен с вторым входом второго смесителя и входом канального делителя частоты.

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано при создании прикладных и вещательных систем кабельного телевидения (1 ТВ) по оптическому кабелю, необходимых в больших городах, где по условпям застройки невозможен нормальный радиоприем ТВ-программ.

Наиболее близкой по технической сути к предложенной является система кабельного телевидения по оптическому кабелю, содержащая головную станцию, связанную N-жильвым оптическим кабелем, где И вЂ” число каналов вещательного телевидения, через оптические ЗО разветвители с И промежуточными станциями, причем головная станция состоит пз И 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 станция содержит

N оптических приемников.

Недостаток этой системы заключается в невозможности использования серийных телевизионных приемников и cyL åñòíóHùåé 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 телевидения по оптическому кабелю, содержащую го-. ловную станцию, связанную N-жильным

55 оптическим кабелем, где И вЂ” число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвители с И промежуточными 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 И оптических приемников, 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, после.довательно 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 и с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами zaz<дых канальных блоков фазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора соединен с вторыми входами . вторых смесителей четных приемопередающих блоков и вторым входом блока подстройки частоты, выход которого соединен с управляюцим входом второго генератора, а на промежуточной станции введены Б блоков преобразования частоты, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптического приемника„ блок обьединепия, входы которото соединены с выходами блоков преобразования частоты, а также генератор и делитель частоты, выход которого соединен с

5 112351 вторым входом каждого блока преобра- . зования частоты, причем выход генератора соединен с входом делителя частоты и третьим входом каждого блока преобразования частоты, блок подстройки частоты содержит генератор полустрочной частоты и последовательно соединенные смеситель и блок фазовой автоподстройки частоты, причем

10 первый и второй входы смесителя являются соответственно первым и вторым входами блока подстройки частоты, а выход генератора полустрочной частоты соединен с вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход

15 которого является выходом блока подстройки частоты; блок преобразования частоты содержит последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель, второй смеситель и второй усилитель, а также последовательно соединенные канальный делитель частоты, блок фазовой автоподстройки частоты и канальный генератор, причем

25 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 ка- 30 . нального генератора соединен с вторым входом второго смесителя и входом канального делителя частоты.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема системы кабельно5 . го телевидения по оптическому кабелю; на фиг.2 — структурная электрическая схема головной станции; на фиг.3 структурная электрическая схема промежуточной станции; на фиг.4 — спект. — 4Q ры преобразованных сигналов.

Сигналы кабельного телевидения по оптическому кабелю (фиг.1) содержит головную станцию 1, N-жильный оптический кабель 2, оптические разветвители 3, И промежуточных станций 4, домовую распределительную сеть 5 коллективного приема телевидения и серийные телевизионные приемники 6.

Головная станция (фиг.2) содержит .

N приемо-передающих блоков 7, каждый из которых содержит первый усилитель

8, первый смеситель 9, канальный генератор 10, второй усилитель 11, канальный делитель 12 частоты, канальный блок 13 фазовой автоподстройки частоты, второй смеситель 14, оптический передатчик 15, делитель 16 частоты, первый генератор 17, второй генератор 18, блок 19 подстройки частоты, содержащей смеситель 20, блок 21 фазовой автоподстройки частоты (6ЛПЧ) и генератор 22 полустрочной частоты.

Промежуточная станция (фиг.3) содержит N оптических приемников 23, Б блоков 24 преобразования частоты, каждый 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. Быход блока 34 подключается к входу домовой распределительной сети

5 коллективного приема телевидения.

Система работает следующим о6разом.

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. йо втором смесителе 14 осуществляется преобразование в область линейных частот, нижняя частота которой отлична от нуля, что облегчает расЬильтровку боковых полос сигнала на промежуточной станции.

Преобразования спектра сигналов на головной станции поясняются (фиг.4,а) и (фиг.4,б) ТВ-каналов с исходными несущими частотами изображения и звука cooTâåãcòâåíно ЕH.„.; Ен.38 н.N.

f „. После первого преобразования в область промежуточных -частот полуп. . ь . а после второго преобразования (в область линейных частот): й„„; = Ед и

На фиг.З,в показаны преобразования частоты, осуществляемые на промежуточной 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 подавляемый с помощью полосового фильтра.

Очевидно, что с ростом FH (фиг. За,в) подавление паразитного спектра осу1123516

2О

50 цествляется более просто, однако при малой величине Г, более эффективно используется оптический передатчик, оптическое волокно и оптический приемник. HoR»»o показать, что существуS ют опт»»иа.»»ь»»ые значения Й ц и Кпц И, при которых удовлетворяются указанные . выше трудности. Например, при Е„,„„=

38,0 ИГц можно взять f и > 3,0 МГц.

На второй ступени преобразования, т.е. на промежуточной станции, паразитный спектр частот отстоит на величину 2f.»,> = — 63 ИГц и подавляется более просто полосовым фильтром во . втором усилителе 31 (фиг.4), Несущие частоты исходных ("эфирных") каналов и преобразованных на выходе блока 24 преобразования, как прав»»ло, 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 »»ешающий» сигнал (повтор), кроме того, "эфирный" канал может располагаться в области дециметровых волн (ДЦВ}, тогда как домовая распределительная сеть эффективно работает только в области метровых . волн.

Указанное выше отличие несущих частот исходных и преобразованнь»х сигналов. может привести к необходимости формировать преобразованные

ТВ-сигналы в смежных каналах, что, как правило, не делается в радиопередающей телевизионной сети. В качестве примера рассмотрим задачу построения системы КТВ, если три "эфирные" программы передаютея на 1,3 и

6 ТВ-каналах, а другие три "эфирные" програм»»ь» передаются в диапазоне ДЦВ. В этом случае в домовую распределительную сеть необходимо подать б программ на свободных 2, 4, 5, 7, 8 9, 10, 11 и 12 каналах, следовательно, некоторые программы окажутся в смежных каналах. При одинаковых уровнях несущих частот смежных каналов в серийном ТВ-приемнике невозможно обеспечить высокое качество изображения без принятия специальных мер, .например, использование режима смещения несущих частот (СНЧ) смежных каналов, при котором несущие частоты смежных каналов отличаются .на величину (K + 2 ) ° F О, где обычно по I ÎÑÒ

К = 512, Fcvp = 15625 Гц. Дпя этого на второй вход смесителя 14 (фиг. 2) поступает сигнал с выхода первого генератора 17 или второго генератора

18, в зависимости от номера канала.

Так как кварцевые первый и второй генераторы 17 и 18 различаются по частоте на Г /2, то несущие линейные частоты смежных телевизионных капалов отличаются одна от другой также на Fc „ /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

Г, /2, осуществляется блоком 19.

Сигнал от первого генератора 17 с частотой 1»„ подается на первый вход смесителя 20, на второй вход которого подается сигнал от второго генератора 18 с частотой f + Г /2. На сгр выходе смесителя 20 образуется сигнал разностной частоты (f „ + F /2)— — fÄ = Fc» /2. Этот сиг»»ал 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 10 при помощ»» канального блока 13. В последнем сравниваются сигналы опорной частоты Ро, полученной в результате деления промежуточной частоты f »„, и частоты первого

15 генератора 17 соответственно в канальном делителе 12 частоты и делителе 16 частоты. Сигнал ошибки подается с выхода канального блока 13 на вход уравления канального генератора 10 и подстраивает его частоту.

При таком построении стабильность некварцованных канальных генераторов

10 равна стабильности gy первого генератора 17, а несущие частоты смежных каналов отличаются от номинального разноса К F т = 8,0 ИГц на величину, не превышающую ДГ gf 8 106 Гц.

Для обеспечения режима СНЧ допустимый взаимный уход несущих частот смежных

1123516 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 10 «-5 10, что легко обеспечивается без термостатирования.

Если бы в качестве канальных генераторов 10 использовались независимые генераторы, то для обеспечения режима СНЧ,потребовалась бы их стабильность порядка 1(Г, 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 соответствующего оптического приемника 23 промежуточной станции 4 (фиг.1). В оптическом приемнике 23 (фиг.3) 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.

Использование блоков 29 позволяет обеспечить стабильность канальных генераторов 30; равную стабильности генератора 32, при этом, как и в головной станции, уход несущих частот смежных каналов после усилителей 31 относительно номинального разноса

8 МГц не превышает сотен герц, если

1О генератор 32 выполнен по схеме кварцевого автогенератора .без термостатирования. Такой уход не ухудшает режим СНЧ, сформированный на головной станцйи в области линейных частот. Преобразование из области промежуточных частот в область частот заданного ТВ-радиоканала осуществляется путем выбора соответствующего коэффициента деления канального делищ теля 2 частоты. Для обеспечения наименьших значений коэффициентов деления канальных делителей 28 частоты необходимо определенным образом выбирать частоту Й и ч и соответственно 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 коллективного приема телевидения. ,Далее сигналы поступают на вход телевизионных приемников.

Таким образом, предлагаемая систе35 ма кабельного телевидения по оптическому кабелю обеспечивает прием телевизионного сигнала передаваемого по оптическому кабелю, серийным телевизионным приемником, а также обеспечи40 вает прием телевизионных сигналов на смежных каналах за счет обеспечения стабильной разности несущих частот смежных каналов.. Фиг.1

1123516

Фиа2

Фиг. Х

" а4 д/ Jn. в и

Фие. 4;

4 tl/ .1кг/