Система цифровой междугородной передачи сигналов стереофонического вещания

 

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