DE1512455C3 - Verfahren zur trägerfrequenten Funkübertragung von mehreren Fernsehsignalen im GHz-Bereich - Google Patents

Description

Durch eine derartige senderseitige Aufbereitung der einzelnen Fernsehsignaie und die zusätzliche Übertragung einer senderseitig erzeugten Hilfsträgerfrequenz, die empfangsseitig zur Modulation der im Basisband vorhandenen Fernsehsignale verwendet wird, so daß für alle Signale die Erzeugung einer für die Umsetzung in die einzelnen Fernsehkanäle notwendige VHF- bzw. UHF-Oszillatorfrequenz wegfällt, kann der empfangsseitige Geräteaufwand in vorteilhafter Weise wesentlich verringert werden. Hinzu kommt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Empfangsseite für sämtliche zu empfangenden Fernsehsignale nur ein einziger Mikrowellenempfänger erforderlich ist.

Es kann auch vorgesehen werden, daß senderseitig das Basisband mit Tonunterträgern und Hilfsträgerfrequenz in genügend weitem Abstand von der Frequenz Null entfernt angeordnet wird, und daß dieses Basisband dem GHz-Träger in Amplitudenmodulation aufgedrückt und dabei das untere Seitenbasisband unterdrückt wird. Der Abstand des Basisbandes von der Frequenz Null ergibt sich aus der Forderung, daß nach der Umsetzung in die GHz-Lage das nicht interessierende Seitenband mit geringem Aufwand an Filtermitteln unterdrückt werden kann. Außerdem ergibt sich durch die Anwendung der Amplitudenmodulation empfangsseitig eine einfachere Demodulation.

Es ist auch möglich, die Hilfsträgerfrequenz in einem unabhängigen Sender in der GHz-Lage mit ausreichender Frequenzkonstanz der "Differenzfrequenz der beiden GHz-Träger zu erzeugen und über die gemeinsame Antenne abzustrahlen.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an Hand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Blockschaltbilder einer Sendestation und einer Empfangsstation,

F i g. 2 die Frequenzlage im Basisband für beispielsweise drei Fernsehsignaie und einen Hilfsträger.

In der in F i g. 1 dargestellten Sendestation für beispielsweise drei zu übertragende Fernsehprogramme wird jedes Videosignal einmal, gegebenenfalls zweimal, in je einem Restseitenbandmodulator 1, 2, 3 mit unterschiedlich gewählten Mischfrequenzen umgesetzt, die in den Trägeroszillatoren 4, 5, 6 erzeugt werden. Diese umgesetzten Videosignale, von denen nach Unterdrükkung des oberen Seitenbandes jeweils nur das untere Seitenband zusammen mit dem oberen Restseitenbandstummel verwendet wird, werden für die Umsetzung dabei frequenzmäßig derart aneinandergereiht und zu einem Basisband zusammengefaßt, daß ihre jeweiligen in den Trägeroszillatoren 4, 5, 6 erzeugten Bildunterträger den genormten Frequenzabstand zwischen den Bildträgern von Kanälen eines der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V aufweisen, der nach der CCIR-Norm 7 bzw. 8 MHz beträgt. Jedem dieser so umgesetzten Videosignale wird je ein mit dem zugehörigen Tonsignal frequenzmodulierter, in den Frequenzmodulatoren 7, 8, 9 erzeugter Tonunterträger zugesetzt, der um den genormten Frequenzabstand gegenüber dem Bildunterträger des zugehörigen Videosignals, d. h. nach CCIR-Norm um 5,5 MHz, frequenzmäßig nach unten versetzt ist. Diesem durch die Tonunterträger ergänzten Basisband wird außerdem noch eine in einem Oszillator 10 erzeugte unmodulierte Hilfsträgerfrequenz zugesetzt. Die Frequenzlage dieser Hilfsträgerfrequenz wird dabei so gewählt, daß die Frequenzdifferenz zwischen der Hilfsträgerfrequenz und einer der Bildunterträgerfrequenzen einer in den Fernsehbereichen I, III bzw. IV/V liegenden Bildträgerfrequenz entspricht. Das durch die Tonunterträger und die Hilfsträgerfrequenz ergänzte Basisband wird schließlich einem GHz-Träger, dessen Frequenz z.B. bei 12GHz liegt, in einem GHz-Sender 11 z. B. in Frequenzmodulation aufgedrückt und über die Sendeantenne 12 abgestrahlt.

In der F i g. 2 ist das durch Tonunterträger und Hilfsträgerfrequenz ergänzte Basisband für drei verschiedene Fernsehsignale dargestellt. Hierbei ist das frequenzmäßig tiefste Fernsehsignal möglichst nahe bei der Frequenz Null und die beiden anderen unmittelbar benachbart angeordnet, weil dadurch die Breite des Basisbandes zweckmäßig möglichst klein gehalten werden kann. Will man, wie in dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel vorgesehen, das frequenzmäßig tiefste Fernsehsignal so legen, daß ein Teil zwischen 0 und 5 MHz, also in den für das Videoband vorgesehenen Frequenzbereich fällt, dann ist für dieses Fernsehsignal eine doppelte Umsetzung notwendig. Zunächst muß nämlich das Videosignal mit einer ersten Überlagererfrequenz in eine Zwischenlage umgesetzt werden. Die Frequenzlage dieser ersten Überlagererfrequenz wird dabei zweckmäßig gleich der doppelten Bandbreite eines Videobandes, also z. B. bei 10 MHz, gewählt, damit das untere Seitenband, das zwar nach der ersten Umsetzung in einem Restseitenbandfilter unterdrückt wird, nicht mehr in das Videoband fällt. Das zusammen mit dem Restseitenbandstummel verbleibende obere Seitenband wird nun mit einer zweiten Überlagererfrequenz ein zweites Mal umgesetzt. Dabei muß diese zweite Frequenz um etwas mehr als den genormten Frequenzabstand zwischen Bild- und Tonträger frequenzmäßig oberhalb der ersten Überlagererfrequenz liegen, damit nach der zweiten Umsetzung beim nach Unterdrückung des oberen Seitenbandes verbleibenden unteren Seitenband der Tonunterträger noch ausreichend weit von der Frequenz Null entfernt ist.

Bei dem in der F i g. 2 gewählten Zahlenbeispiel sind die beiden Überlagererfrequenzen für das frequenzmäßig tiefste Fernsehsignal bei 10 bzw. 16 MHz gewählt. Die Frequenz des Bildunterträgers ßl liegt dann bei 6MHz, die des zugehörigen Tonunterträgers 7Ί bei 0,5 MHz.

Für die frequenzmäßig weiter oben liegenden Fernsehsignaie ist nur je eine Umsetzung erforderlich. Die Überlagererfrequenzen entsprechen dabei bereits den jeweiligen Bildunterträgerfrequenzen und sind demnach so gewählt, daß der Frequenzabstand zwischen je zwei Bildunterträgern dem genormten Frequenzabstand zwischen den Bildträgern von Kanälen eines der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V entspricht. Nach dieser einmaligen Umsetzung wird dann bei diesen Fernsehsignalen das obere Seitenband in einem Restseitenbandfilter unterdrückt. Bei dem Zahlenbeispiel nach F i g. 2 liegen die Bildunter träger B2 und S3 bei 13 und 20 MHz, die zugehörigen Tonunterträger 72, 73 bei 7,5 und 14,5 MHz.

Die dem Basisband zugesetzte Hilfsträgerfrequenz HTist bei 68,25 MHz gewählt, so daß die zwischen der Hilfsträgerfrequenz HTund den Frequenzen der jeweiligen Bildunterträger' Bl, Bl, BZ sich ergebenden Frequenzunterschiede von 62,25, 55,25 und 48,25 MHz den Bildträgerfrequenzen der Kanäle 4,3 und 2 im Fernsehbereich I entsprechen.

In der in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellten Empfangsstelle wird der mit dem ergänzten Basisband

freqüenzmoduüerte GHz-Träger von der Empfangsantenne 13 aufgenommen und in einem Mikrowellenempfänger 14 unter Benutzung eines in einem Mikrowellenoszillator 15 erzeugten Trägers demoduliert, so daß am Ausgang des Mikrowellenempfängers 14 die drei Fernsehsignale zusammen mit der Hilfsträgerfrequenz in Basisbandlage erscheinen. Anschließend werden die drei Fernsehsignäle in einem VHF-Modulator 16 unter Benutzung der Hilfsträgerfrequenz, und wenn man das Zahlenbeispiel der F i g. 2 zugrunde legt, in die Kanäle 2, 3 und 4 des Fernsehbereiches I, umgesetzt. Nach der Umsetzung werden die oberhalb der Hilfsträgerfrequenz auftretenden Signale und die Hilfsträgerfrequenz in einem Filter 17 unterdrückt. Die verbleibenden normgerechten Fernsehsignale werden dann dem Verteilernetz 18 der Gemeinschaftsantennenanlage zugeführt.

Sollen die im Basisband zusammengefaßten Fernsehsignale in Kanäle anderer Fernsehbereiche umgesetzt werden, so ist eine entsprechend höhere Hilfsträgerfrequenz zu übertragen. So wäre z. B. für eine Umsetzung in die Kanäle 8, 9, 10 des Fernsehbereiches III eine Hilfsträgerfrequenz von 216,25 MHz erforderlich. Bei einer Umsetzung in den Fernsehbereich IV/V ist außerdem darauf zu achten, daß die Bildunterträger einen Frequenzabstand von 8 MHz bzw. ein Vielfaches davon aufweisen. Da sich bei höhergewählten Hilfsträgerfrequenzen eine sehr große Bandbreite des Basisbandes ergeben würde, ist es zweckmäßiger, an Stelle der erforderlichen Hilfsträgerfrequenz nur einen geradzahligen Bruchteil davon zu übertragen. An der Empfangsstelle muß dann allerdings die ausgefilterte geteilte Hilfsträgerfrequenz vor der Umsetzung der Fernsehsignale vervielfacht werden, damit sich die erforderlichen Frequenzunterschiede zwischen der Hilfsträgerfrequenz und den einzelnen Bildträgerfrequenzen ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur trägerfrequenten, im GHz-Bereich arbeitenden Funkübertragung von mehreren Fernsehsignalen zwischen einer Sendestelle und einer Empfangsstelle, insbesondere in Form einer herkömmlichen, für den Empfang der Fernsehkanäle in den Bereichen I, III, IV/V geeigneten Gemeinschaftsantennenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig für jedes Fernsehsignal das untere Seitenband des restseitenbandamplitudenmodulierten Videosignals verwendet wird, daß die Videosignale der einzelnen Fernsehsignale durch Umsetzung frequenzmäßig derart aneinandergereiht und zu einem Basisband zusammengefaßt werden, daß ihre Bildunterträger den genormten Frequenzabstand zwischen den Bildträgern von Kanälen eines der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V aufweisen, daß jedem der so umgesetzten Videosignale ein mit dem zugehörigen Tonsignal frequenzmodulierter Tonunterträger zugesetzt wird, der um den genormten Frequenzabstand gegenüber dem Bildunterträger des zugehörigen Videosignals frequenzmäßig nach unten versetzt ist, daß ein unmodulierter, frequenzmäßig oberhalb der Fernsehsignale liegender Hilfsträger mit einer derart gewählten Frequenz dem Basisband zugesetzt wird, daß die jeweilige Frequenzdifferenz zwischen der Hilfsträgerfrequenz und einer der Bildunterträgerfrequenzen einer in den Fernsehbereichen I, III bzw. IV/V liegenden Bildträgerfrequenz entspricht, daß das so durch die Tonunterträger und den Hilfsträger ergänzte Basisband einem im GHz-Bereich liegenden Träger aufmoduliert "wird, und daß nach empfangsseitiger Demodulation das- Basisband unter Benutzung des Hilfsträger in Amplitudenmodulation derart umgesetzt und nach der Umsetzung das obere Seitenband unterdrückt wird, daß die im unteren Seitenband auftretenden Signale als normgerechte Fernsehsignale in je einen Kanal der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V fallen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildunterträgerfrequenz des nach der Umsetzung frequenzmäßig tiefsten Videosignals im Basisband nahe bei der Frequenz Null, aber so gewählt wird, daß der zugehörige, frequenzmäßig unterhalb angeordnete Tonunterträger noch ausreichend weit von der Frequenz Null entfernt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig das Basisband mit Tonunterträgern und Hilfsträgerfrequenz in genügend weitem Abstand von der Frequenz Null entfernt angeordnet wird und daß dieses Basisband dem GHz-Träger in Amplitudenmodulation aufgedrückt und dabei das untere Seitenbasisband unterdrückt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsträgerfrequenz so gewählt ist, daß erst nach empfangsseitiger Vervielfachung der Hilfsträgerfrequenz die jeweilige Frequenzdifferenz zwischen der vervielfachten Hilfsträgerfrequenz und einer der Bildunterträgerfrequenzen einer in den Fernsehbereichen I, III bzw. IV/V liegenden Bildträgerfrequenz entspricht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur trägerfrequenten, im GHz-Bereich arbeitenden Funkübertragung von mehreren Fernsehsignalen zwischen einer Sendestelle und einer Empfangsstelle, insbesondere in Form einer herkömmlichen, für den Empfang der Fernsehkanäle in den Bereichen I, HI, IV, V geeigneten Gemeinschaftsantennenanlage.

In Gemeinschaftsant'ennenanlagen werden die einzelnen Fernsehsignale im wesentlichen unter Beibehaltung ihrer Trägerfrequenzlage, d. h. mit Trägerfrequenzen zwischen 50 und 800 MHz, über ein Leitungsnetz von einer Empfangsstelle aus zu den einzelnen Teilnehmergeräten geführt.

Für eine Übertragung im GHz-Bereich, z. B. im Bereich zwischen 11,7 und 12,7 GHz, ergeben sich insofern Schwierigkeiten, weil einer herkömmlichen Gemeinschaftsantennenanlage frequenzmäßig Grenzen gesetzt sind. Würde man nämlich die Gemeinschaftsantennenanlagen so dimensionieren, daß sie eine Übertragung der Fernsehsignale im GHz-Bereich unter Beibehaltung ihrer Trägerlage gestatten, so ergäbe sich ein unerträglicher Aufwand.

Andererseits wäre es z. B. erforderlich, in jeder zentralen Empfangsanlage für jedes einzelne Fernsehsignal je einen Demodulator vorzusehen, der das jeweilige Fernsehsignal in die Videolage umsetzt. Zur Weiterführung der einzelnen Signale über das Leitungsnetz der Gemeinschaftsantennenanlage müßten dann diese Videosignale auf Hochfrequenzträger mit in den Fernsehbereichen I, III, IV/V liegenden Frequenzen aufmoduliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Schwierigkeiten zu begegnen und Wege anzugeben, die bei der trägerfrequenten Funkübertragung von mehreren Fernsehsignalen mit Trägern im GHz-Bereich eine wesentliche Verminderung des-Aufwandes auf der Empfangsseite ermöglichen. Gemäß der Erfindung, die sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß senderseitig für jedes Fernsehsignal das untere Seitenband des restseitenbandamplitudenmodulierten Videosignals verwendet wird, daß die Videosignale der einzelnen Fernsehsignale durch Umsetzung frequenzmäßig derart aneinandergereiht und zu einem Basisband zusammengefaßt werden, daß ihre Bildunterträger den genormten Frequenzabstand zwischen den Bildträgern von Kanälen eines der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V aufweisen, daß jedem der so umgesetzten Videosignale ein mit dem zugehörigen Tonsignal frequenzmodulierter Tonunterträger zugesetzt wird, der um den genormten Frequenzabstand gegenüber dem Bildunterträger des zugehörigen Videosignals frequenzmäßig nach unten versetzt ist, daß ein unmodulierter, frequenzmäßig oberhalb der Fernsehsignale liegender Hilfsträger mit einer derart gewählten Frequenz dem Basisband zugesetzt wird, daß die jeweilige Frequenzdifferenz zwischen der Hilfsträgerfrequenz und einer der Bildunterträgerfrequenzen einer in den Fernsehbereichen I, III, IV/V liegenden Bildträgerfrequenz entspricht, daß das so durch die Tonunterträger und den Hilfsträger ergänzte Basisband einem im GHz-Bereich liegenden Träger aufmoduliert wird, und daß nach empfangsseitiger Demodulation das Basisband unter Benutzung des Hilfsträger in Amplitudenmodulation derart umgesetzt und nach der Umsetzung das obere Seitenband unterdrückt wird, daß die im unteren Seitenband auftretenden Signale als normgerechte Fernsehsignale in je einen Kanal der Fernsehbereiche I, III bzw. IV/V fallen.