DE3330979A1

DE3330979A1 - Verfahren zur parallelen uebertragung binaerer digitalsignale

Info

Publication number: DE3330979A1
Application number: DE19833330979
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. 6101 Groß-Bieberau Fahrendholz; Horst Friedrich Dr.-Ing. 6105 Ober-Ramstadt Röder; Hans-Werner Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Wellhausen
Original assignee: FA RICHARD HIRSCHMANN; Fa Richard Hirschmann 7300 Esslingen; Hans Kolbe & Co 3202 Bad Salzdetfurth; HIRSCHMANN RICHARD FA; Siemens AG; Hans Kolbe and Co; Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1985-03-21
Also published as: DE3330979C2

Description

Verfahren zur parallelen Übertragung binärer Digitalsignale
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur parallelen Ü>ertragung binärer Digitalsignale gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Solche Verfahren bezwecken, einen bestimmten binären Informationsfluß über einen restseitenband-modulierten Kanal eines Frequenzmultiplexes zu übertragen. Dies ist u.a. bedeutungsvoll für die Digitalübertragung in Rundfunkempfangs- und Ereitbandanlagen. Dabei ist eine möglichst große Bandbreitenausnutzung bei hinreichend gutem Störabstand zu erzielen. Der beste Störabstand wird mit einer Binärübertragung erreicht, jedoch beträgt die theoretische Bandbreitenausnutzung nur (2 bit/s)/Hz. Eine gewisse Verbesserung in der Nutzung des Frequenzbandes bringen ternäre "Partial Response2 Codes, wie z e B. der "Duobinärt-Code.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bandbreitenausnutzung im Vergleich zur Binärübertragung zu verdoppeln.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der Verdoppelung der Ubertragungskapazität, Gegenüber einer herkömmlichen Binärübertragung können doppelt soviele Ton-und/oder Datenkanäle innerhalb des Zeitmultiplex-TV-Systems übertragen werden.
Die Erfindung wird anhand von in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestelltei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems, Fig. 2 ein Frequenzraster eines 7-MHz-Fernsehkanals, Fig. 3 ein durch Entzerrung und Formung entstehendes Augenmuster, In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Etbertragungssystems zur Übertragung binärer Digitalsignale gemäß der Erfindung dargestellt. Im Multiplexer Mx werden die auf n Kanälen parallel ankommenden Digitalsignale in eine Abfolge serieller binärer Digitalsignale umgewandelt.
Nach einer spektralen Gleichverteilung in einem Scrambler Sc werden im Gray-Codierer GC jeweils zwei bit des Informationsflusses zu einem neuen quaternären Codeelement mit vier möglichen Kennzuständen zusammengefaßt. Nach einer Restseitenbandmodulation in einen Restseitenbandmodulator RM erfolgt die Übertragung der quaternären Code elemente über die Ubertragungsstrecke Ü zur Empfangsseite. Nach Demodulation im Synohrondemodulator SD und einer Entzerrung im Empfangsfilter Es erfolgt in einem Regenerator R eine Amplituden-und Phasenregenerierung. Im Decodierer D wird das quaternäre Codeelement wieder in binäre Signale zurückgeführt. Nach dem Durchlaufen eines Descramblers DS wird die Abfolge der seriellen binären Digitalsignale wieder im Demultiplexer DM auf n parallele Kanäle verteilt.
Die Filterung ist mit beliebigen Filterstrukturen realisierbar, z,B, mit überbrückten T-Gliedern, mit frequenzabhängigen, gegengekoppelten Transistor-Netzwerken oder mit Netzwerken mit Transversalstruktur. Die Bandbreitenausnutzung beträgt dann theoretisch (4 bit/s)/Hz gemäß der Erfindung.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung besteht in der Übertragung von 20,25 Mbit/s in dem 7-MHz-Kanalraster von Rundfunk~»mpfangs- und Breitbandanlagen, Das genormte Raster dieser Anlagen ist in Fig. 2 dargestellt. Für die Übertragung dieser Bitrate kann das obere Frequenzband mit einer Bandbreite von vorzugsweise 5,3 MHz zur quaternären Signalübertragung genutzt werden. Das quaternäre Codeelement wird einer Synchrondemodulation unterzogen und dann mit einem Nyquist-Filter N und einem Allpaß-Filter A, die zu dem Empfangsfilter EF zusammengefaßt sind (Fig. 1), entzerrt und geformt. Fig. 3 zeigt ein so entstandenes Augenmuster, das amplitudenmäßig (3 Amplitudenschwellen) und zeitlich regeneriert wird und nun wieder in das binäre Signal rückgewandelt wird. Der für die zeitliche Regenerierung erforderliche Takt wird entweder aus dem entzerrten oder aus dem amplitudenregenerierten quaternären Signal, z.B. über einen phasengeregelten Oszillator (PLL), gewonnen.
Eine weitere Variante der Erfindung bezieht sich auf die burstartige Übertragung der 20,25 Mbit/s. Diese Bitrate wird nur innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes des Rahmens eines Zeitmultiplex-TV-Übertragungssystems gesendet. Bei den Zeitmul'tiple-TV-Systemen vom Typ C-MAC sind das etwa 10 µs. Diese momentane Bitrate von 20,25 MbitXs entspricht auf die gesamte Rahmenlänge von 64 µs bezogen einer mittleren Bitrate von 3,17 Mbit/s.

Claims

Verfahren zur parallelen Übertragung binärer Digitalsignale (7) Patentansprüche Verfahren zur parallelen Übertragung binärer Digitalsignale einer bestimmten Bitrate mehrerer Zeitmultiplexsysteme über getrenntes bandpaßbegrenzte und rest seitenband°modulierte Kanäle eines Frequenzmultiplexes, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils zwei Bit des zu übertragenden Informationsflusses eines verwürfelten Zeitmultiplex-Signals zu einem neuen, quaternären Codeelement mit vier möglichen Kennzuständen zusammengefaßt werden9 daß dieses Signal anschließend in einem restseitenband-modulierten Kanal eines Frequenzmultiplexes übertragen wird und daß dieses Signal empfangsseitig durch Verwendung einer Synehrondemodulation mit anschließender Nyquist- und Allpaß-Filterung und schließlich der Decodierung in binäre Zeichen zurückgewandelt wird.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nyquist- und Allpaß-Filterung sowohl zur Entzerrung als auch zur Pulsformung eingesetzt wird, so daß keine Nachbarimpulsbeeinflussung auftritt und daß die quaternärenCodeelementesorohl in Amplitude als auch in Phasenlage regeneriert und anschließend wieder in den binären Informationsfluß umcodiert wird.
3, Verfahren nach 4spruc1i 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der zwei Bit des verwürfelten Digitalsignals zu den Kennzuständen des quaternären Signals so erfolgt, daß bei Signalverfälschungen über nur eine Amplitiidenstufe des Quaternärsignals nur Einzel-Bitfehler auftreten (Gray-Codierung).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß niederfrequente Spektralanteile des Quaternärsignals bei der Restseitenbandübertragung nicht gedämpft werden, und somit nicht durch Verfahren, wie z.B. die quantisierte Rückkopplung, zurückgewonnen werden müssen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gedaß das kennzeichnet, daß zur Regenerierung der Phasenlage erforderliche Taktsignal vom entzerrten und geformten Signal oder vom amplitudenregenerierten Signal über eine Taktrückgewinnungsschaltung -z.B. einen phasengeregelten Oszillator (PLL) - abgeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitrate der zu übertragenden Zeitmultiplex-Signale von 20,25 Mbit/s diese in den 7 MHz breiten, restseitenbandmodulierten Kanälen des genormten Kanalrasters von Rundfunkempfangs- und Breitbandanlagen übertragen werden, wobei die Nutzbandbreite für jedes Zeitmultiplex-Signal vorzugsweise 5,3 Hz beträgt und der Flankenfaktor r (roll-off) für die Nyquistfilterung r = 0,2 bis 0,4 beträgt,
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bitrate von 20,25 Mbit/s nicht kontinuierlich,sondern nur sektionsweise als Burst innerhalb des Ton- und/oder Datenkanals eines Zeitmultiplex-TV-Übertragungssystems gesendet wird.