Система кабельного телевидения по оптическому кабелю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ Кириллов и А.А.Та397.3 (088.8)нский А.Б. Развитвидения. Зарубежнка, 1981, Р 2, с.(72) В.И (53) 621 (56) Пол ного тел электрон чен е кабелья. радио 59-68. домнаяаааа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР ВТОРСКОМФ СВИДЕТ(71) Минский радиотехнический инсти(54)(57) 1. СИСТЕИА КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВЩЕНИЯ ПО ОПТИЧЕСКОМУ КАБЕЛ 0, содержащая головную станцию, связанную М-жильным оптическим кабелем, где И - число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвления с . 11 промежуточными станциями, причемголовная станция состоит из М 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 со вторым вхопервого смесителя, а промежуточстанция содержит И оптических приемников, о т л и ч а ю щ а я с я 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 Ьазовой 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 бло.ков Аазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора соединен с вторыми входами вторых смесителей четных приемопередающих блоков и вторым входом блока подстройки частоты, выход котоРого соединен с управляющим входом второго генератора, а на промежуточной станции введены И блоков преобразования частоты, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптического приемника, блок объединения, входыкоторого соединены с выходами блоков преобразования частоты, а такжегенератора и делитель частоты, выходкоторого соединен с вторым входомкаждого блока преобразования частоты,причем выход, генератора соединен свходом делителя частоты и третьимвходом каждого блока преобразования частоты.2. Системэ по п. 1, о т л и - ч а ю щ а 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 час тоты 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 последова" тельно соединенные первый смеситель, первый усилитель, второй смеситель и второй усилитель, а также последовательно соединенные канальный делитель 23516частоты, блок Фазовой автоподстройкичастоты и канальный генератор, причемпервый и второй входы первого смесителя являются соответственно первым 5и третьим входами блока преобразования частоты, вторым входом которогоявляется второц вход блока Вазовойавтоподс-ройки частоты, а выход канального генератора соединен с вторымвходом 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 условиям застройки невозможен нормальный радиоприем ТВ-программ.Наиболее близкой по технической сути к предложенной является система кабельного телевидения по оптическому кабелю, содержащая головную станцию, связанную 11-жильвым оптическим кабелем, где И - число каналов вещательного телевидения, через оптические ЗО разветвители с И промежуточными станциями, причем головная станция состоит пз И приемопередающих блоков, каждый из которых содержит последователь. но 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 Б оптических приемников.Недостаток этой системы заключается в невозможности использования серийных телевизионных приемников и существующей 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 головную станцию, связанную М-жильным55 оптическим кабелем, где 11 - число каналов вещательного телевидения, через оптические разветвители с М промежуточными станциями, причем головная станция состоит из И приемопередающих блоков, каждый из которых содержит последовательно соединенныепервый усилитель, первый смеситель ивторой усилитель, а также оптическийпередатчик и канальный генератор, выход которого соединен с вторым входомпервого смесителя, а промежуточнаястанция содержит 11 оптических приемников, на головной станции введеныпервый и второй генераторы, делительчастоты и блок подстройки частоты, вкаждый приемопередающий блок введенывторой смеситель, включенный междувыходом второго усилителя и входомоптического передатчика, канальныйделитель частоты и канальный блок фазовой автоподстройки частоты, после.довательно включенные между выходомвторого усилителя и управляющим входом канального генератора, причем выход первого генератора соединен спервым входом блока подстройки частоты вторыми входами вторых смесителейнечетных приемопередающих блоков и свходом делителячастоты, выход которого соединен с вторыми входами каждых канальных блоков базовой автоподстройки частоты, выход второго генератора соединен с вторыми входами .вторых смесителей четных приемопередающих блоков и вторым входом блокаподстройки частоты, выход которогосоединен с управляющим входом второгогенератора, а на промежуточной станции введены Б блоков преобразованиячастоты, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего оптическогоприемника блокобьединепия, входы которого соединеныс выходами блоков преобразования частоты, а также генератор и делительчастоты, выход которого соединен с5 112331вторым входом каждого блока преобразования частоты, причем выход генератора соединен с входом делителячастоты и третьим входом каждого блока преобразования частоты; блок подстройки частоты содержит генераторполустрочной частоты и последовательно соединенные смеситель и блок фазовой автоподстройки частоты, причем10первый и второй входы смесителя являются соответственно первым и вторымвходами блока подстройки частоты, авыход генератора полустрочной частоты соединен с вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход15которого является выходом блока подстройки частоты; блок преобразованиячастоты содержит последовательно соединенные первый смеситель первыйусилитель, второй смеситель и второйусилитель, а также последовательносоединенные канальный делитель частоты, блок фазовой автоподстройки частоты и канальный генератор, причем25первый и второй входы первого смесителя являются соответственно первыми третьим входами блока преобразования частоты, вторым входом которогоявляется второй вход блока фазовойавтоподстройки частоты, а выход ка. нального генератора соединен с вторым входом второго смесителя и входомканального делителя частоты,На фиг,1 представлена структурнаяэлектрическая схема системы кабельно 5. го телевидения по оптическому кабелю;на фиг.2 - структурная электрическаясхема головной станции; на фиг.Зструктурная электрическая схема промежуточной станции; на фиг.4 - спект. -ры преобразованных сигналов.Сигналы кабельного телевидения пооптическому кабелю (фиг.1) содержитголовную станцию 1, Н-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 .Б приемо-передающих блоков 7, каждыйиз которых содержит первый усилитель8, первый смеситель 9, канальный генератор 10, второй усилитель 11, канальный делитель 12 частоты, канальный блок 13 фазовой автоподстройкичастоты, второй смеситель 14, оптический передатчик 15 делитель 16частоты, первый генератор 17, второй генератор 18, блок 19 подстройки частоты, содержащей смеситель 20, блок 21 базовой автоподстройки частоты (бЛПЧ) и генератор 22 полустрочной частоты.Промежуточная станция (фиг.З) содержит Х 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 И входами. Выход блока 34 подключается к входу домовой распределительной сети 5 коллективного приема телевидения.Система работает следующим образом.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.Во 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.4,6) ТВ-каналов с исходными несущими частотами изображения и звука соотвегственно Енн.в.н.и.1 Е. После первого преобразования в область промежуточных .частот полуП Ч, И, ПЧ.И,ПЧ,ВВ, ПЧ Ъв 3 а после второго преобразования (в область линейных частот): Ги; = Г 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 Рн (фиг. За,в) подавление паразитного спектра осу1123516 10 15 2 О 25 30 35 блока 13. В последнем сравниваются сигналы опорной частоты Ро, полученной в результате деления промежуточной частоты Й ,1, и частоты первого 15 генератора 17 соответственно в канальном делителе 12 частоты и делите" ле 16 частоты. Сигнал ошибки подается с выхода канального блока 13 на вход уравления канального генератора 10 и 50 цествляется более просто, однако прималой величине Г, более эффективноиспользуется оптический передатчик,оптическое волокно и оптический приемник. Можно показать, что существу 5ют оптимальные значения Й ц и Кпч,при которых удовлетворяются указанные .выше трудности. Например, при Г=ф 38,0 ИГц можно взять й и 3,0 МГц.На второй ступени преобразования,т.е. на промежуточной станции, паразитный спектр частот отстоит на величину 2 К иф 63 ИГц и подавляетсяболее просто полосовым фильтром во. втором усилителе 31 (Фиг.4),Несущие частоты исходных (" эфирных") каналов и преобразованных навыходе блока 24 преобразования, какправило, не совпадают. Это объясняется тем, что при совпадении несущих частот "эфирные" сигналы за счетслабой экранировки серийного ТВ-приемника могут попасть на его вход ивызвать мешающий сигнал (повтор),кроме того, "эфирный" канал можетрасполагаться в области дециметровыхволн (ДЦВ), тогда как домовая распределительная сеть эффективно работаеттолько в области метровых . волн.Указанное выше отличие несущихчастот исходных и преобразованньгхсигналов. может привести к необходимости Формировать преобразованныеТВ-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 и6 ТВ-каналах, а другие три "эфирные"программы передаются в диапазоне ДЦВ. В этом случае в домовую распределительную сеть необходимо подать 6 программ на свободных 2, 4, 5,7, О, 9, 10, 11 и 12 каналах, следовательно, некоторые программы окажутся в смежных каналах, При одинаковыхуровнях несущих частот смежных каналов в серийном ТВ-приемнике невозможно обеспечить высокое качество изображения без принятия специальных мер,.например, использование режима смещения несущих частот (СНЧ) смежныхканалов, при котором несущие частотысмежных каналов отличаются .на величину (Е + )Р гр, где обычно по ГОСТ1К = 512, Гср = 15625 Гц. Дпя этогона 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 Р /2, то несущие линейные частоты смежных телевизионных капалов отличаются одна от другой также на Рс/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 точнои 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 Гг + Г /2. Насгр выходе смесителя 20 образуется сигнал разностной частоты (Г+ Р /2) -- К = Р р /2. Этот сигнал 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 помощи канального подстраивает его частоту. При таком построении стабильность некварцованных канальных генераторов 10 равна стабильностипервого генератора 17, а несущие частоты смежных каналов отличаются от номинального разноса К Р т = 8,0 ИГц на величину, не превышающую ДГ = 8 Е 8 10 Гц. Для обеспечения режима СНЧ допустимый взаимныи уход несущих частот смежных1123516 каналов не должен превышать 1 кГц,Это условие при данном построениилегко обеспечивается при использовании в качестве первого генератора 17кварцевого генератора со стабильностью порядка 10 "5 10 , что легкообеспечивается без термостатирования.Если бы в качестве канальных генераторов 10 использовались независимыегенераторы, то для обеспечения режима СНЧ потребовалась бы их стабильность порядка 1(Г , которая даже вкварцевых генераторах с термостатированием не всегда обеспечивается.Таким образом, предложенное построение головной станции позволяетиспользовать простые канальные генераторы 10 и малое число кварцевых ге.нераторов 17, 18, не требующих термостатирования.Оптический сигнал от одного из Ноптических передатчиков 15 головнойстанции 1 поступает по оптическомукабелю 2 (фиг.1) на вход соответствующего оптического приемника 23 промежуточной станции 4 (фиг,1). В оптическом приемнике 23 (фиг.З) 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. 10Использование блоков 29 позволяетобеспечить стабильность канальных генераторов ЗО; равную стабильностигенератора 32, при этом, как и в головной станции, уход несущих частотсмежных каналов после усилителей 31относительно номинального разноса8 МГц не превышает сотен герц, если 10 генератор 32 выполнен по схеме кварцевого автогенератора .без термостатирования. Такой уход не ухудшаетрежим 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 частотынеобходимо определенным образом выбирать частотуГ и чи соответственночастоту генератора 32, С выходов блоков 21 усиленные усилителем 31,сигналы поступают на соответствующиевходы блока 34 объединения, выход ко-,торого соединен с входом существующей домовой распределительной сети 5коллективного приема телевидения.,Далее сигналы поступают на вход телевизионных приемников. Таким образом, предлагаемая систеЗ 5 ма кабельного телевидения по оптическому кабелю обеспечивает прием телевизионного сигнала передаваемого по оптическому кабелю, серийным телевизионным приемником, а также обеспечи вает прием телевизионных сигналов насмежных каналах за счет обеспечения стабильной разности несущих частот смежных каналов.