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Digitales Signalübertragungssystem, insbesondere für
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Satelliten-Rundfunk Beim Satelliten-Rundfunk ist es bekannt, über
einen Übertragungsweg selektiv eine Vielzahl von verschiedenen Programmen zu übertragen,
die auf der Empfängerseite wahlweise selektiv ausgewählt werden können. Diese iYbertragung
erfolgt z.B. im Zeitmultiplex. Dabei werden jeweils innerhalb eines sogenannten
Hauptrahmens, der aus zwei parallelen Informationsträgern I und Q, im weiteren Kanäle
I und Q genannt, zusammengesetzt ist, zeitlich nacheinander im Kanal I Bit-Wörter
für das linke Signal L1 des ersten Stereoprogramms, das rechte Signal R1 des ersten
Stereoprogramms, das linke Signal L2 des zweiten Stereoprogramms, das rechte Signal
R2 des zweiten Stereoprogramms, dann Sonderbits, weiterhin Bitwörter für das linke
Signal L3 des dritten Stereoprogra<ilms usw. übertragen ist. Im Kanal Q werden
in gleicher Weise die Informationen der Programme neun bis sechszehn übertragen.
Nach Ablauf eines solchen Hauptrahmens beginnt die sequentielle Übertragung der
Kanäle I und Q wieder erneut mit dem linken Signal L3 des ersten Stereoprograams
bzw. linken Signal L9 des neunten Stereoprograrnias usw..
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Auf der pfängerseite ist ein Demultiplexer notwendig, um die Programinwahl
zu ermöglichen, d.h. aus einem Daten-Iiultiplex-Signal ein Teilsignal, nämlich das
gewünschten Stereoprogramrii herauszufinden.
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Der Beginn jeweils eines Hauptrahmens wird durch ein Rahmen-Synchronwort
gekennzeichnet, aus dem auch der Takt für die zeitselektive Auswertung der einzelnen
Programme abgeleitet wird.
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Bei einer derartigen Übertragung ist es auch bekannt, die Programmart
eines bestimmten Programms oder eines Senders durch zusätzliche Informationen zu
kennzeichnen, d.h. anzugeben, ob der jeweilige Sender gerade Nachrichten, Sport,
Nusik oder dergleichen sendet. Dadurch ist es möglich, den Empfänger wahlweise so
zu programmieren, daß er immer einen Sender einer ganz bestimmten Programmart, z.B.
Nachrichten, zeitselektiv auswertet. Diese Kennzeichnung kann durch zusätzliche
Bits erfolgen, die z.B. jeweils nach der Übertragung der Information für einige
Kanäle gesendet werden.
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Derartige, die Programmart anzeigende Kenn-Bits können im Empfänger
dann ähnlich wie ein bestimmtes Programm zeitselektiv durch eine vom Synchronwort
- kennzeichnet den Rahmenbeginn - und Systemtakt gesteuerte, einen Zeitschlitz bildende
Schaltung ausgewertet und einem Decoder zugeführt werden. Dafür sind also neben
den Decodern für die übertragenden Informationen selbst zusätzliche Decoder für
diese Kenn-Bits erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein digitales Signal-Übertragungssystem
mit Kennzeichnung der Programmart zu schaffen, das einen verringerten schaltungstechnischen
Aufwand für die Erkennung und Auswertung der Kenn-Bits ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene
Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden also die Kenn-Bits zeitselektiv
ausgewertet und über einen längeren Zeitraum zu einem Unterrahmen zusammengesetzt.
Dieser Unterrahmen hat zwangsläufig eine wesentlich längere zeitliche Dauer als
der Hauptrahmen für die Signalübertragung der einzelnen Ranäle. Andererseits hat
aber der Unterrahmen, abgesehen von dieser längeren Dauer,die gleiche Grundstruktur
und die gleiche Bit-Zahl wie der Hauptrahmen selbst.
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Dadurch ist es möglich, für die Auswertung der zum Unterrahmen zusammengefaßten
Kenn-Bits die gleichen oder nahezu gleichen Decoderschaltungen zu verwenden wie
für die Auswertung des Hauptrahmens selbst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigen: Fig. 1 im Prinzip die Ableitung des Unterrahmens aus einem Kanal des
Hauptrahmens, Fig. 2 im Prinzip den Aufbau eines Unterrahmens, Fig. 3 ein Blockschaltbild
für die Auswertung des Hauptrahmens und die Erzeugung und Auswertung des daraus
abgeleiteten Unterrahmens.
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Fig. 1 zeigt im oberen Teil den Aufbau des Kanals I des Hauptrahmens.
Dieser beginnt mit einem für die Auswertung benötigten Synchronwort. Darauf folgen
zunächst die Bit-Folgen für das linke Signal L1 des Stereoprogramms 1, das rechte
Signal R1 des Stereoprogramms 1, sodann die entsprechenden Signale L2 und R2. Darauf
folgen zusätzliche Bits, die z.B. zur Fehlerkorrektur dienen oder sogenannte LSBss-Informationen
darstellen. Diese Bit-Folge enthält ein Kenn-Bit K1 für die Kennzeichnung der Programmart.
Ein Hauptrahmen, der sich von der Zeit ti bis t2 erstreckt, enthält insgesamt 320
Bits.
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Je in einem Kanal I bzw. 4 werden während eines Hauptrahmens also
vier Kenn-Bit K (K1, K2, K3, K4 bzw. K5, KG, E7, X8) übertragen. Mit einem aus dem
Synchronwort (Rahmenbeginn) und Systemtakt abgeleiteten Impuls, der ein Zeitfenster
oder einen Zeitschlitz festlegt, wird jeweils der Zeitraum, in dem die Kenn-Bits
K erscheinen, ausgewertet. Das erste Bit K1 bildet dann das erste Bit eines Unterrahmens
und somit das erste Bit einer Information über die Programmart der Signale L1 bis
R2. Im darauf folgenden Hauptrahmen Nr. 2 wird wieder das entsprechende Bit Ki ausgewertet
und als zweites Bit X2 im Unterrahmen dem ersten Bit X1 hinzugefügt. Zu diesem Zweck
wird jeweils ein Bit k'l aus dem IIauptrahmen Nr. 1 so lange gespeichert, bis das
nächste Bit E1 aus dem nächsten Hauptrahmen abgeleitet ist. Die Dauer eines Bits
Xl, X2 im Unterrahmen gemäß Fig. ?bist also gleich der Dauer eines Hauptrahmens,
entsprechend 320 Bit. Das Bit-Wort für den Unterrahmen gemäß Fig. ib wird also aus
einer Vielzahl einzelner Bits aus aufeinanderfolgenden Hauptrahmen gebildet.
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Fig. 2 zeigt den Aufbau des Unterrahmens. Der Unterrahmen beginnt
zunächst mit einem Synchronwort aus 16 Bits, daß aus vielen Kenn-Bits K1 - K4 bzw.
K5 - K8 abgeleitet werden kann. Darauf folgen die Bits X1, X2, X3, X4. Diese vier
Bits bilden ein Bit-Wort über die jeweilige Prpgrammart. Darauf folgen zwei Leer-Bits
und ein Bit Xs. Dieses Bit X5 zeigt lediglich an, ob es sich bei dem Programm um
Sprache oder Nusik handelt. Darauf folgt ein Bit PX, das als Parity-Bit zu den Bits
X1 - X5 dient. Darauf folgen drei Leer-Bits.
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Die nunmehr folgenden Bits Y1, Y2, Y3, Y4 bilden ein Bit-Wort für
die Programmnummer-Kennung. Darauf folgen wieder zwei Leer-Bits. PY ist wieder ein
Parity-Bit zu den Bits Y1 bis Y5. Die dargestellten ersten 22 Bits bilden also die
vollständige Information für die Programmart-Kennung und die Programinnummer-Kennung
für die Signale L1, R1 des Stereoprogramms 1. Auf gleiche Weise folgen jetzt weitere
22
Bits für die Kennung der Signale L2, R2 des Stereoprogramms 2,
die ebenfalls aus dem Kenn-Bit K1 entstehen. Darauf folgen entsprechend dem Hauptrahmen
weitere 32 Bits vom 44.
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bis 76. Bit, die nicht mit Informationen belegt sind. Die übrigen
Bits von 77 - 304 setzen sich auf die gleiche Art für die Programme drei - acht
zusammen, so daß der Unterrahmen gemäß Fig. 2 genau wie der Hauptrahmen insgesamt
320 Bit enthält, wobei seine zeitliche Dauer beträchtlich länger ist als die des
Hauptrahmens. Die Bit-Folgefrequenz im Hauptrahmen beträgt 32 x 103 Bit/s und die
Bitfolgefrequem im Unterrahmen entsprechend 32 x 103Bit/s : 320 = 100Bits Es ist
ersichtlich, daß jeweils ein Hauptrahmen und ein Unterrahmen den gleichen struktuellen
Aufbau und die gleiche Bit-Zahl aufweisen. Dadurch können für die Auswertung des
Hauptrahmens und des Unterrahmens gleiche oder im wesentlichen gleiche Decoder verwendet
werden. Für die Programmart-Kennung können die Bits X1...X5 folgende Zuordnung haben.
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Programmart-Kennung Xl X2 X3 X4 X5 Nachrichten (N) O 0 0 1 X Sport
(Sp) O 0 1 0 X Hörspiel (H) O 0 1 1 X Popmusik (P) 0 1 0 0 X Jazz (J) 0 1 0 1 X
Oper/ Operette (Op) 0 1 1 0 X Symphonie (Sy) 0 1 1 1 X Sonstiges (So) 1 1 1 1 X
Sprache X X X X O Musik X X X X 1
Für die Programmnummern-Kennung
Y1 - Y5 ist diese Zuordnung möglich: Programm-Nr.-Kennung Nr. Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 1 0
0 0 0 1 2 0 0 0 1 0 3 O O 0 1 1 4 0 0 1 0 0 5 0 0 1 0 1 6 0 0 1 1 0 7 0 0 1 1 1
8 0 1 0 0 0 9 0 1 0 0 1 10 0 1 0 1 0 11 0 1 0 1 1 12 0 1 1 0 0 13 0 1 1 0 1 14 0
1 1 1 0 15 0 1 1 1 1 16 1 0 0 0 0 Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Zuordnung
der Ergänzungsbits in den Unterrahmen und deren Auswertung. Die im Hauptrahmen enthaltenen
Kanäle A und B werden je den Eingängen 1 und 2 einer Synchronworterkennungs- und
Kanalzuordnungsschaltung E zugeführt. Am Ausgang 3 der Schaltung E liegt der Kanal
I, am Ausgang 5 der Schaltung E liegt der Kanal 4 an. Der Ausgang 4 stellt den Rahmensynchrontakt
T zur Verfügung. Der Kanal I ist mit dem Eingang 6 eines Demultiplexers DU für den
Hauptrahmen und einem Kontakt 9 eines Kanalwählschalters KW verbunden. Der Kanal
Q ist mit dem Eingang 8 des Demultiplexers DH und mit einem Kontakt 10 des Kanalwählschalters
KW verbunden. Über einen Eingang 7 wird der Rahmensynchrontakt T dem Demultiplexer
DH zugekehrt. Ein weiterer Eingang 13 führt dem Demultiplexer DH die Bitfolgefrequenz
von 10,24 NRz
zu. An n Ausgängen 14 - 15 liegen die Gatezeiten
an. Am Ausgang 16 liegt der Übernahmetakt t.. des Kenn-Bits für den u Unterrahmen
an. Der Übernahmetakt tü führt auf den Eingang 20 eines Speichers Sp. Der Kontakt
11 des Kanalwählschalters KW führt auf einen weiteren Eingang 19 des Speichers Sp
und auf einen Eingang 32 eines Gatters GH.
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Weitere n Eingänge 17 - 18 führen dem Gatter GH die Gatezeiten des
Demultiplexers DH zu. An n Ausgängen 33 bis 34 des Gatters GH liegen die Informationen
IH des Hauptrahmens. Der Ausgang 22 des Speichers Sp führt auf den Eingang 23 einer
Synchronworterkennungsschaltung F für den Unterrahmen. Dessen Ausgang 24 führt einerseits
auf den Eingang 25 eines Demultiplexers DU für den Unterrahmen und den Eingang 30
einer Gatters GU. ueber einen weiteren Eingang 27 wird dem Demultiplexer DU eine
Abtastfrequenz von 32 kHz zugeführt. Der Ausgang 28 des Demultiplexers DU führt
auf den Eingang 29 des Gatters GU. Am Ausgang 31 des Gatters GU liegt die Information
IU des Unterrahmens an. Der Ausgang 21 eines Programmwählers PW führt auf den Eingang
26 des Demultiplexers DU und den Eingang 12 des Demultiplexers DH.
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Die Inhalte der Kanäle A und B werden in der Synchronworterkennungs-
und Kanalzuordnungsschaltung E den Ausgängen I und Q in der richtigen Phasenlage
zugeordnet.
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Im weiteren werden die Ausgänge I und Q die Kanäle 1 und genannt.
Diese Kanäle I und Q werden dann im Demultiplexer DH mit Hilfe des Rahmensynchrontaktes
T und der Bitfolgefrequenz von 10,?4 NRz verarbeitet. Durch den Programmwähler PW
werden dem Demultiplexer DH zusätzliche Informationen über die gewünschten Programme
zugeführt.
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Die an n Ausgängen 14 - 15 liegenden Gatezeiten führen auf das Gatter
GH. Durch den Kanalwähler KW wird dem Gatter GR der Kanal I bzw. Q zugeführt. Durch
die Gatezeiten an n Eingängen 17 - 18 und den Kanal I bzw. Q am Eingang 12 des Gatters
GH ergeben sich die Informationen IH der gewünschten Programme. Die im Bitstrom
der Kanäle I bzw. Q
enthaltenen Kenn-Bits werden durch den Übernahmetakt
t u aus dem Bitstrom selektiert. Dies geschieht im Speicher Sp. Die ankommenden
Bits am Eingang 19 des Speichers Sp werden in dem Moment in den Speicher Sp eingeschrieben,
in dem ein ubernahmetakt tü vorhanden ist. Die Synchronworterkennungsschaltung F
für den Unterrahmen schaltet die dann am Eingang 23 eintreffenden Bits durch, wenn
ein dem Unterrahmen vorangestelltes Synchronwort erkannt wurde. Die Bitströme des
Unterrahmens werden dann im Demultiplexer DU ausgewertet. Dies geschieht mit einer
Abtastfrequenz von 32 kHz. Die Gatezeit am Ausgang 28 des Demultiplexers DU wird
durch den Programmwähler PW dem eingestellten Programm zugeordnet. Die Gatezeit
am Eingang 29 des Gatters GU selektiert dann auf dem Bitstrom des Unterrahmens im
Gatter GU die Information, die dann am Ausgang 31 des Gatters GU abzugreifen ist.
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