Бритко А. В., Свириденко В. І., Морозов А. А. ТОВ «Бета ТВ ком» вул. Університетська, 112, оф.15, Донецьк 83004 тел. / Факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom@dptm.donetsk.ua

Анотація Розглянуто можливість створення головної станції кабельного телебачення на основі односмугових модуляторів з стрибаючими частотами.

I. Вступ

Відомі системи передачі групового ТВ сигналу (кабельне ТВ, системи ММДС, МІТРІС) засновані на частотному ущільненні. При цьому, як правило, після організації таких систем стоїть питання про кодування окремих каналів, і це завдання вирішується незалежно від завдання формування групового телевізійного сигналу. Наприклад, поширена кодує система DALVI [3] здійснює кодування по відеосигнали шляхом цифрової перестановки / розрізанням рядків, система CRYPTON [1, 2], де прихована передача ТВ зображення досягається придушенням синхроімпульсів в відеосигналі. Передача групового телевізійного сигналу із застосуванням стрибаючих частот несучих зображення вирішує одночасно завдання як формування групового ТВ сигналу, так і завдання кодування.

II. Основна частина

Принцип роботи заснований на стрибкоподібному зміну несучої частоти зображення кожного з модуляторів, що складають основу головної станції (див. фіг. 1). На приймальному боці приймач здійснює синхронне відстеження стрибаючих частот. Зміни частоти модулятора відбувається в момент кадрового синхроімпульса (щоб виключити перешкоди на приймальній стороні), для чого в кожному модуляторі є блок виділення кадрових імпульсів К “і синхроімпульсів С”. Інформація про Доі кожного з модуляторів надходить в центральний процесор, який і визначає частоти (відповідно до закладеної програмою) кожного з модуляторів. Т.к. інформація про Кі модуляторів приходить в процесор асинхронно, то потрібно один додатковий «резервний канал» для безконфліктної перестановки частот модуляторів. Припустимо, необхідно змінити частоту /-го модулятора. (Нехай головна станція складається з N модуляторів, що займають частоти N каналів, при цьому N +1 канал резервний). Центральний процесор перебудовує /-ий модулятор на резервний N +1 канал в момент приходу від /-го модулятора кадрового синхроімпульса Доі). На місце /-го модулятора він встановлює j-ий модулятор в момент К “від jго модулятора і т.д.

Інформація про те, куди повинен переключитися модулятор головної станції, передається в Кі кожного модулятора до колірних піднесуть (див. фіг. 2, фрагмент 1). Ця інформація необхідна на приймальній стороні для перемикання синтезатора частоти. Його частота встановлюється такий, що частота несучої зображення на виході селектора каналів (СК) завжди дорівнює 38,0 МГц. А відразу після колірних піднесуть кадрового імпульсу відбувається одночасне перемикання синтезаторів, як в передавачі, так і в приймачі (Див. керуючу напругу на виході фазового детектора (ФД) передавача і приймача (фіг. 3).

Експериментально встановлено, що час перемикання синтезатора передавача і приймача не повинно перевищувати 15Н-20 мкс. На цей час в модуляторі повинен бути розімкнений ключ, з метою придушення сигналів на виході модулятора, не менш ніж на 60 дБ, для виключення перешкод іншим модулятора на момент перебудови синтезатора. Відсутність сигналу в приймачі протягом 15Н-20мкс виводить з необхідного режиму систему АРУ приймача (див. фіг. 2 фрагмент 2), яка повертається в початковий стан до початку наступного поля. (Синхронне детектування в приймачі здійснюється, як правило, за допомогою спеціалізованої мікросхеми, що має внутрішню АРУ по відеосигнали, недоступну ззовні.) На фіг. 4 показаний сигнал на виході приймача, в якому в кадровому імпульсі видалена частина синхроімпульсів, що впливають на прив’язку. У передавачі і приймачі основний синтезатор частоти зроблений на основі ФАПЧ, в якому опорний сигнал отриманий за допомогою синтезатора прямого синтезу СПС, що дозволило виробляти зміна частоти несучої передавача і приймача строго по частотної сітці телевізійних каналів з кроком 8 МГц і часом перебудови 15Н-20мкс, що визначаються основний петлею ФАПЧ. Мінімальний час перебування модулятора на фіксованій частоті залежить від числа каналів і орієнтовно оцінюється як 20 мс-N, де Nчісло каналів. Для восьми каналів цей час складе 160 мс. Проведення експерименту, в якому передавач і приймач міняють свої частоти через 160 мс з розбаланс рівня ВЧ по входу приймача 6 дБ, не виявило відмінностей між початковим і відновленим зображенням. На фіг. 5 продемонстровано зміна частоти передавача і приймача після передачі кожного кадру, тобто через 40 мс. На фіг. 4 видно, що апаратне збільшення в передавальної і приймальні частини в порівнянні зі стандартними вузлами, використовуваними в типовому формуванні групового ТВ сигналу незначно (темним тлом позначені елементи, використовувані в типовому формуванні групового ТВ сигналу, коли несучі частоти зображення модуляторів незмінні). Звуковий канал кожного з модуляторів передається незалежно від зображення (див. фіг. 1), тому що «Розриви» у відеосигналі 15Н-20 мкс під час кадрового імпульсу тягнуть за собою переривання звукового супроводу на це Водночас («клацання» на приймальній стороні).

III. Висновок

Використання стрибаючих частот несучих зображення дозволяє з мінімальними витратами вирішити задачу формування групового телевізійного сигналу та кодування одночасно.

Фіг. 1. Структурна схема головного передавальної станції і приймача з стрибаючою частотою Fig. 1. Block diagram of frequency-hopping head-end transmitter and receiver

Фіг. 2. Сигнал відео на виході приймача перед відновленням

Fig. 2. Video-signal at receiver output before recovery

Фіг. 4. Відновлений сигнал відео на виході приймача

Fig. 4. Recovered video-signal at receiver output

Фіг. 3. Сигнал на виході фазового детектора передавача і приймача (100мкс/дел)

Fig. 3. Signal at transmitter and receiver phase detector output (100 jus/p)

Фіг. 5. Перемикання частот передавача і приймача кожен кадр (два підлозі кадру)

Fig. 5. Transmitter and receiver frequency hopping each video frame (two fields)

[1] Висоцький Г. Системи платного телебачення проблеми та рішення. Теле-Супутник: Довідник (кабельне телебачення). 2000-2001. с. 139-142.

[2] Висоцький Г. Особливості національного кодування системи ACS-500 і CRYPTON проблеми та рішення. Теле-Супутник: Довідник (кабельне телебачення). 2000-2001. с. 143-146.

[3] Іллінгворс Д. DALVI нове слово в системах адресного кодування для телебачення. Теле-Супутник: Довідник (кабельне телебачення). 2000-2001. с. 149-150.

GROUP TV SIGNAL TRANSMISSION WITH CARRIER FREQUENCY HOPPING

Britkov A. V., Sviridenko V. I., Morozov A. A.

Beta TV Com Ltd Office 115, 112 Universitetskaya St.,

Donetsk, Ukraine, 83004 phone/fax +380 (62) 3818185 e-mail: betatvcom@dptm. donetsk. ua

Abstract A possibility of setting up a single-band frequency-hopping modulator-based cable TV head-end station is considered. As opposed to available DALVI or CRYPTON scrambling systems, a frequency-hoping carrier-based scrambling is discussed. The scrambling is achieved by the simultaneous carrier frequency hopping at transmitter and receiver during frame pulse. Experimental results have confirmed the possibility of providing a TV group signal scrambling by means of the carrier frequency hopping.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.