Волоконно-оптическая система кабельного телевидения

 

Изобретение относится к телевизионной технике и м.б. использовано при создании прикладных и вещательных систем распределения ТВ программ по оптическому кабелю. Целью изобретения является упрощение волоконнооптической системы путем упрощения домовых станций., магистральной и до-, мовой распределительной сетей и увеличение числа абонентов. Для достижения цели в головную станцию введены N канальных фазоимпульсных модуляторов (ФИМ) , элемент ВДИ 15, формирователь 16 импульсов, Н-кан гльньй распределитель 18 импульсов, генератор 19 импульсов, блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 20 и амплитудный селектор 24. Каждый из N-канальных ФИМ l -7„ содержит блок 8 предыскажения, накопительный элемент 9, усилитель-ограничитель 10, канальный формирователь il импульсов, триггер I2, электронный коммутатор 13 и источник 14 опорного тока. Блок ФАПЧ 20 содержит у-ль 21 постоянного тока, делитель 22 частоты и фазевый детектор 23. Использование фазоимпульсномодулированного сигнала позволяет применять в оптическом передатчике 100% глубину модуляции оптического излучения, не боясь нелинейискажений. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. с U9

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (57) 5 Н 04 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИ 114 И ОТКРЫТИЯМ °

ПРИ П.УНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИ ",;.;; . . -!

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г,, (46) 23.09 92. Бюл. ¹ 35 (21) 4!32249/09 (22) 11.10.86 (71) Минский радиотехнический инсти тут (72) В.И.Кириллов, В.В.Сериков и А.А. Тарченко (53) 62!.397(088.8) (56) Полонский А.Б. Развитие кабельного телевидения. Зарубежная радиоэлектроника, 1981, Р 2, с.59-68. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ (57) Изобретение относится к телевизионной технике и м.б. использовано при создании прикладных и вещательных систем распределения ТВ программ по оптическому кабелю. Целью изобретения является упрощение волоконнооптической системы путем упрощения домовых станций., магистральной и домовой распределительной сетей и увеличение числа абонентов. Для достижения цели в головную станцию введсны N канальных фаэоимпульсных модуляторов (ФИМ) 7, -71, элемент ИЛИ 15, формирователь 16 импульсов, И-канальный распределитель 18 импульсов, генератор 19 импульсов, блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 20 и амплитудный селектор 24. Каждый из

N-канальных ФИМ 7, -7„ содержит блок

8 предыскажения, накопительный элемент 9, усилитель-ограничитель 10, канальный формирогатель 11 импульсов, триггер 12, электронный коммутатор

13 и источник 14 опорного тока. Блок

ФАПЧ 20 содержит у-ль 21 постоянного тока, делитель 22 частоты и фазовый детектор 23. Использование фазоимпульсноиодулированного сигнала позволяет применять в оптическом передатчике 100Х глубину модуляции оптического излучения, не боясь нелинейных искажений. 2 з.п. ф-лм, 8 ил.!

471928!! Орстетттн. тттостттся к телевизноí11(2é техвике H Nîжет быть исполь3с в:!тто при созда((ни ггрикладных и ве-щательных систем распределения ТВ программ 110 оптическому кабелю.

Целью изобретения является упрощение вонокопно-оптической системы путем упрощения домовых станций, ма"; гистральной и домовой распределительной сетей и увеличение числа абонентов.

На фиг.l представлена структурная схема волоконно-оптической системы кабельного телевидения; на фиг,2 — f5

Т0 же (, Голо ветои cTBHIJHH g на фиг е 3 участок магистральной распределительН0А сети; IIG фттг,4 - то ж(, домовой станпHrr; Ба фьтГ, 5 - то т(е, домонОй оптической расттределительной сети; па фиг.6 — то же, абонентского уст"" ройства; на фиг.7 и 8 - спектры и осциллоrрамтты сигнwîн в отдельных точках системы, Волокотпто-оптическая система ка25 б e JI I. Ir 0 r 0 т е JI e вид е нгг я ную станцию l т(агистральнуто распреггелтттет нута сетт. (МРС) 2 на основе оптического кабеля, Р домовых станций 3, Р домовых оптических распределительттых сетей (ДОРС) 4, М абонентскттх устройств 5 {фиг.! ) .

Голонттатт стангтия 1 (фиг. 2) содержит И блоков формирования ТВ сигнала 6,...6„, N Iк(анальных фазоимпульс35 пых модуляторов (ФИМ) 7,.....7„,, каждый из которых содержит блок 8 предыскаже ия, накопительный элемент 9, усилитель-ограничитель 10, канальньгй (!)0121тгтрователь 1 импульсОБ р тригге12

12, электронньвг коммутатор 13 и источник 14 опорноîток,а, элемент ИЛИ

15, формирователь 16 импульсон, опти1ЕСКИЙ ПЕрЕдатЧИК 17, г1-Каиадвв|Ь(й

pBc!Ipegp JIHтель 1 В пмпульс013 > генет2атор 19 импульсов H блок фазоной антоподстроики частоты (ФЛПЧ) 20, содержащий усилитель 21 постоянного тока, делитель 22 гастоты, фазовый детектор

23 и амплитудный селектор. 24, 5О.

МРС 2 ((!тттг; 3} СОдЕржнт L ОтрЕЭКОН оптического кабеля 25 и Р orrтических раэг1етпителей 26. Домовая станция 3

55 (фиг,4) (:оде!2жит (2птический приемник

27, а..(плит упно- -1 а статный (ЛЧ) корректор 28, пороговое устройство 29 и К оп пгческттх 1(ере1тат чиков 30.

ДОРС {фиг . 5) согг(.р ттт (1 от!2е- т(ов оптического кабеля 31 и S опти-re(ких разветвителей 32.

Абонентское ycòð(21!Cò 30 5 (фит .6} содержит оптический и риемник 33, АЧ корректор 34, тторогоное устройство

35, формирователь 36 импуль сон, генератор 37 импульсов, блок (ФАПЧ) 38, состоящий из фазового детектора 39 и усилителя 40 постоянного .тока, и (н данном случае один) индивидуальных фаэоимпульсных демодуляторов

4l каждый из которых состоит из блока 42 исключения импульса, формирователя 43 канальных импульсов, элемента И 44, формирователя 45 широтномодулированных импульсов, фильтра нижних частот (ФНЧ 46, видеоусилителя 47, ЛЧ корректора 48 и формирователя 49 импульсов управления.

Волоконно-оптическая система кабельного телевидения работает следу ощим образом.

На головной станции блоки 6-„ формирования ТВ сигнала формируют 1(1 полных гтнетовых (или черно-белых) ТВ сигналов н полосе нидеочастот с звуковым сопровождением каждой rrpor раггмы, передаваемой на поднесущей частоте. Построентте блоков 6„ осуществляется известным образом в зависимости

От вида сигнала даттной TB программы, поступатащей на вход головной станции

1. Она может поступать в виде липлитудггомодулиронанного радиосигнала в. диапазотге МВ и ДМВ от ближайшей ТВ радиопередающей станции (ретранслятора) н виде частотномодулированного сигнала .н диапазоне CMB по линиям радиорелейной или спутниковой связи, н вице оптического сигнала„ модули120ваннОПО пО интенсивно(ти по Оп тическому кабелю от соседнего телецентра и т.п.

Затеи ТВ сигнал (его спектр показан на фиг.7а) поступает на вход соответстнующего канального фазоимпульсного модулятора 7„, иа вход управления которого поступает одна из последовательностей импульсов !фттг. 7б1, полученная н канальном распределителе 18 импульсов по сигналам генератора 19 импульсон (фиг.7в). Частота следонания импульсон управления F l/T ныбирается на основании теоремы Котельникова, частота следонания импульсон, формируемых генератором

1471928

19 импульсов, соответственно в М раз вьипе (N число уплотцяемь<х ТВ программ) . На выходе каждого канального фа зоимп уль с íî r o модуля то ра 7„фо рмируется фазоимпульсномодулированный (ФИМ) сигнал (фиг.7r), затем эти сиги .ы складываются в элементе ИЛИ

15 (фиг.7д) и после формирователя 16 импульсов поступают на вход оптичес- fp кого передатчика 17. Формирователь

16 импульсов обеспечивает постоянство длительности ФИИ импульсов всех каналов.

Чтобы не изменилась начальная фаза генератора 37 импульсов абонентского устройства 5 (фиг.6) при изменениях постоянной составляющей ТВ сигналов, на входах канальных модуляторов устандвлен блок 8 преды ка- 2р жения, коэффициент передачи которого уменьшается в области нижних частот.

Для того., чтобы уменьшить частоту дискретизации F и одновременно ис- 25 ключить "дрожание" фронтов демодулирочанного ТВ сигнала на приемной стороне, частота следования импульсов генератора 19 импульсов синхрониэируется строчной частотой F, ТВ сиг- 30 нала одной из программ, которая выделяется с помощью амплитудного селектора 24. Синхронизация осуществляется с помощью блока ФАПЧ 20, содержащего делитель 22 частоты с коэффициентом деления К = N F /F„1,, фазо" вый детектор 23 и усилитель 21 постоянного тока.

Использование ФИИ сигйала позволяет применять в оптическом передатчи- 4р ке 10ОХ глубину модуляции оптического излучения, не боясь нелинейных искажений.

Оптический сигнал с выхода оптического передатчика !7 через отрезки оптического кабеля 25 и оптические разветвители 26 попадает на вход оптического приемника 27 домовой станции 3. На выходе приемника 27 ус:анавливают АЧ корректор. 28, который корректирует амплитудно- и фазочастотные характеристики оптического волокна и.оптйческих разветвителей.

Последние вызывают расширение электри-. з5 четких импульсов, вследствие чего мо- . гут возникнуть межканальные переходные помехи. После АЧ корректора. 28 осуществляется дополнительная обрабо тка импульсного си гнала — «ормализация llo ур<и ню и форме — с и<1мони ю

< порогового устройства 29. Ватам групповой ФИМ сигнал постуваег на объединенные входы оптических передатчи— ков )О и далее н ДОРС 4, Для уменьшения длины отрезков оптического кабеля

31 оптические разветвители 32 целесообразно устанавливать на лестничных площадках, вблизи места разветвления по абонентам.

Оптический сигнал, прошедший ДОРС, преобразуется в электрический в оц!и" ческом приемнике 33, затем этот сигнал корректируется по ферме, амплитуде H длительности с помощью ЛЧ корректора 34. порогового устройства 35 и формирователя 36 им«ульсов. В результате получаем групповой ФИН сигнал, форма которого примерно совпадает с исходным (.<,ã.7д).

Для выделения средней части груп" пового фазоимпульсного сигнала используется блок ФЛП<1 38, состоящий из фазового детектора 39 и усилителя

40 постоянного тока, с помощью которого осуществляется синхронизация генератора 37 импульсов. Н результате на выходе генератора 37 импульсов формируется импульсная последовательность той же частоты, что и генератора 19 импульсов (фиг.?в). Групповой ФИМ сигнал поступает на первые входы фазоимпульсных демодуляторов 41, импульсы от генератора 37 импульсовна вторые входы. Выцеление фазощоцулированных импульсов требуемой пр0граммы осуществляется с помощью формирователя 43 канальных импульсов, который формирует импульс-подставку длительностью Т„ =T /N и периодом Т (фиг.7е), Начальная фаза импульсовподставок может меняться дискретно на 1/N " часть периода с помощью сиг-, нала управления, поступающего на вход управления фазоимпульсного демодулятора 41. При поступлении сигнала управления формирователь 49 импульсов управления формирует одиночный импульс (фиг.8б), длительность которого некритична и значительно больше T . При поступлении импульса управления на второй вход блока 42 исключения импульса (на первый поступают импульсы генератора 37 импульсов — см.фиг.Sa) на выходе последнего происходит исключение одного

147 и.",:i гп сп <, фпг.8.i), Б результа re на в|попе фор:п1ровлтоля кан 3J1bHbDi им пульсов изменяется г Иза импульсовподставок {фиг.8г). Сигналом управления для формирователя 49 импульсов управления может быть, например, нажатие кнопки.

Импульсы -подставки (фиг.7e) и групповой CIIN сигнал {фиг а 7д) посту лают на элемент И 44, на выходе которого выделяются модулированные им-. пульсы только одной программы. Далее они поступают на" формирователь 45 им/ пульсов, на второй вход которого поступают импульсы-подставки. На выхо- ° де формирователя .45 импульсов формируется шиРотно-модулированный импульсный сигнал данной программы. (фиг.7ж), демодуляция которого осуществляется известным образом с rfoмощью ФНЧ 46 и видеоусипителя 4.7.

ЛЧ корректор 48 компенсируе предыс" кажения амплитудно-частотной характеристики, вносимые блоком 8 канального фазоимпульсного модулятора 7 „.

С выхода индивидуального фазоимпульсного демодулятора 41 видеосигнал со звуковым сопровождением подается на видеовход телевизионного приемника.

Для.подключения другой ТВ программы достаточно подать очередной сигнал управления (нажать кнопку). Индивидуальные фазоимпульсные демодуляторы

41 управляются независимо друг от друга, поэтому на .их выходах, пор,— ключаемых к разным телевизорам, фор,мируется любая из N передаваемых ТВ программ. формула иэ об р е уения

1, Волоконно-оптическая система кабельного телевидения, содержащая головную станцию, магистральную распредел ятельную сеть, Р домовых стан(1 — 1,, - ... ) . Р домовых оптически< распределительных сетей и И абонентских устройств (И =* 1,2,...), каждое из которых содержит оптический приемник, вход которого является первым входом абоненского устройства, подключенного к выходу соот" ветствукнцей домовой оптической распреде.цительной сети, каждая из которых содержит О отрезков оптического кабеля (О =- 1,?,,), при этом голов« ная станция содержит. Оптический пере"

I датчик, выход которого яяляется вы"

1928 ходом головной станции и.подключен к входу магистральной распределительной сети, и И блоков формирования телеви5 зионного (ТВ) сигнала {N — число пе- редаваемых ТВ программ), каждая домовая станция содержит оптический приемник, вход которого является входом домовой станции и подключен к одному из выходов магистральной распределительной сети, и К оптических передатчиков, выходы которых являются выходами домовой станции и подключены к входам соответствующих домовых оптических распределительных сетей, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системь| распределе ния путем упрощения домовой станции, магистральной H домовой распределительной сетей и увеличения числа абонентов, в головную станцию введены N канальных фазоимпульсных модуляторов, к первым входам которых подключены выходы соответствующих бло25 ков формирования ТВ сигнала, последовательно соединенные элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы

И канальных фазоимпульсных модуляторов, и формирователь импульсов, выщ ход которого соединен с входом оптичес coro передатчика, последовательно. соединенные. амплитудный селектор к входу которого подключен выход N-го блока формирования ТВ сигнала, блок фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), 35 генератор импульсов и N-канальный распределитель импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих И канальных фаэоим4О пульсных модуляторов к второму Вхо ,цу блока ФАПЧ подключен выход генератора импульсов, при этом блок ФАПЧ содержит последовательно соединенные делитель частоты, фазовый детектор, другой вход которого является пер" вым входом блока ФАПЧ, и усилитель постоянного тока, выход которого является выходом блока ФАПЧ, второй вход которого является входом делителя частоты, а также в каждую из Р домовых станций введены-последовательно соединенные амплитудно-частотный .корректор, к входу которого подключен выход оптического приемника, и пороговое устройство, выход которого соединен с объединенными входами оптических передатчиков, при

I этом в каждое абонентское устройство введены генератор импулЬсов, после1 >> 1!!3? В

20

25.)О с/у

33»г>атель!3(»..»BJflf«f.ц>>ые «мцлцтулцоЧ(3СТОТЦИЦ КО J>PЕКТОP > К ВХОJIУ КОТОРО го подключен н3>!хог(оптического приемцика, пороговое устройство, формиронатель импульсов и блок (ФЛПЧ>, другому входу которого подключен

f;>ход генератора импульсон, к входу которого подключен выход блока ФЛПЧ, а также в каждое абонецтское устройство введены С индивидуальных фазоимпульсных демодуляторов (С=1,2,3,, )

> к первым H вторым объединенным входам которых подключены соответствецно выходы формирователя импульсов и генератора импульсов, а третий нход является входом сигнала управления, причем блок ФАПЧ сод "ðæèò последовательно соедииенпь)е фазовый детектор, первый и второй входы которого являются соответстнующими входами блока

ФАПЧ, и усилитель постоянного тока, вьlхОД кОтОрОГО ЯнлЯ ется 33ыходОм блока ФЛПЧ.

2. Волоконно-оптическая система по п.l, о т >3 и ч а ю щ а я с я тем, что каждый из И кацальиь1х фазоимцульсиых модуляторон содержит последовательно соединеццые блок предыскажеция, вход которого является перлым входом кацаль)!Ого ф;3зоимпульсцого м»ду)тятора, накопитель!>ый элемецт, усилитель-ограттпчитель и канальный формирователь импульсов, выход которого является выходом канального фазоил>)туг>ьс!3»1 A !(олулят»1>;>, 3! Г >!> »>»>»вЂ” тель«о сое)333!те>3!3>,!(«гт»чц«к ч <>1 «! тока ц электр»33«ый f(obftf/ ò-!то р, »t . ;»Il, которого соед)п3ец с управ»яющцм l>»дом накопительного элемента, а также триггер, к первому входу котс р(1 о подключен ныход усилителя-ограццч«теля, второй-вход триггера является нторым входом кацальцого фазоцмцульсного модулятора, а выход триггера соединен с вторым входом электронного коммутатора.

3. Волок пио-оптическая система

no n.l, отличающаяся тем, что каждый из С HIED)EIIIEIJEyaJII»ttbtx фазоимпульсцых демодуляторов содержит последовательно сс ед) ln(Iftfbl" блок цс-. ключеция импульса, первый».,»ft l,>)торого ннляеTOH вторым tfx(>)toff tl»jlill>il дуаль по 1 О фз Boff ìffó "ьс цс ГО у((3л>(> v!>n тора, формирователь 1;а«ал>. 3>>fx цм >у»iсов, элемецт И, другой Ifxof«((> I i>J>of ) яв)тяется первым Bxo)j»N ицд«видуал —

НОГО фаnonwfn+Jfbclfof (> 33(л!ОДУ цято3>а > формирователь futfJ»>TEto-мо,<улпpot)o!>>>6>х !!им«у)ц сон, к другому входу к» roрогo

t иоцключец выход формироватc Jlн !.,33>,3 3!— иых цмпул ьсов, филь тр 313!>>:! >цх .:. с тот, н33деоус13))ите)ть ц амплитуд>3о- 3J(:тотЦЫй КОР3) KTOP> 336IYOÄ KOTOJ>OI ГЦ>ЛЯ T ся выходом ццдцвцду льцого фазоцм" пульс«ого демодулятора, тр(>т«Й вход

I(o To P o I o ч с т) е 3 фо 1> MI4 Po B (3 T s1 >: I t t f t I v Jf t> со)3 упрацлеццн соед!331()3! (I! горюн вхо-дом блока исключения импульса.

1471928

Составитель И.Грацианская

Редактор Н.Суханова Текрец N.Õîäàíè÷, Корректор Н.Гунько

Заказ 4058 Тир аж Подписное

ВБИПЛ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушакая наб„ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул. Гагарина 101