Brevet FR2533384A1 — publié le 19840323

A "Station de tête et récepteur pour un système de distribution de si- gnaux't. L'invention concerne une station de-tête pour un système de distribution de signaux à possibilité de sélection, cette station comportant un réseau commutateur de division d'espace pour commuter au choix des signaux d'entrée à large bande de fréquence vers un cer- tain nombre de sorties, alors qu'à ladite station est raccordé un dispositif multiplex pour former sur une sortie de celui-ci un signal complexe qui ensuite est utilisé pour la distribution de signaux. L'invention concerne également un récepteur qui convient pour le traitement du signal complexe engendré par la station de tête du système de distribution et qui comporte un dispositif de démulti- plexage pour réduire du signal complexe au moins un signal à large bande de fréquence. Une telle station de tête et un tel récepteur destinés à un système de distribution de signaux sont utilisés entre autre en combinaison avec une transmission de lumière par fibres de verre Le rapport signal/bruit d'une voie de transmission optique esttel que dans la pratique, l'on préfère souvent pratiquer des méthodes de modu- lation numérique avec un nombre réduit de niveaux de modulation Par ailleurs, une certaine diaphonie entre les différents signaux se pro- duit dans le réseau commutateur de division d'espace (matrice) Cette diaphonie peut être contrecarrée si, après leur passage dans la matrice les courants de signal numérique subissent une régénération, ce qui toutefois n'est réalisable de façon simple que dans le cas de courants de signal numérique qui sont en synchronisme. Les courants synchrones de signal numérique, peuvent être soumis à multiplexage à division de temps ce qui fournit un courant de signal numérique à vitesse de bit élevée Dans la pratique, pour la transmission de signaux vidéo de télévision, cette vitesse est de natu- re à dépasser déjà rapidement la capacité du canal de transmission. Ainsi, pour une fibre à indice graduel, le nombre caractérisant le rapport entre la longueur de-bande et la distance est actuellement égal à environ 700 Mhz Km Pour des lignes d'nbonné - longueur de 5 Km com- me cela est le cas dans le réseau téléphonique, cela fournit une lar- geur de bande égale i environ 140 M^^ Dans cette banep ne s'ndapterait que le multiplexage i dividon du temps de deux signaux vidéo de télé- v; S on nurn-r i tue. L' nventon n pour but de procuer d'une part une station de tête pour un système de d 4;srlbution de signaux du type pr-écisé cl-dessus pour la transmis'ion, dans une bande de fréquence relative- ment étrc 4 te, de -lusieurs signaux numériques à large bande de fré- quence qui ne doivent pas être en synchronisme, et d'autre part un récepteur permettant la récupération simple d'au moins un des signaux large bande de fréquence. La station de tête conforme à l'invention et destinée à un système de distribution de signaux est remarquable en ce qu'avant leur fourniture au réseau commutateur de division d'espace, les si- gnaux d'entrée à large bande de fréquence sont codés en plusieurs courants de signal numérique asynchrones parallèles et que le dispo- sitif multiplex comporte des moyens sous l'action desquels deux cou- rants de signal numérique modulent mutuellement en quadrature l'ampli- tude dtune porteuse ainsi que des moyens pour additionner aux signaux modulés un troisième courant de signal numérique en bande de base pour former ainsi le signal complexe pour la distribution de signaux. Le récepteur conforme à l'invention est remarquable en ce que le dispositif de démul tiplexage comporte au moins un démodulateur d'amplitude synchrone qui est raccordé à une source de porteuse synchro- nisée locale et qui doit démoduler en synchronisme de fréquence et de phase un des signaux modulés en quadrature pour récupérer un des cou- rants de signal numérique, ainsi que des moyens pour la conversion numérique-analogique du courant de signal numérique récupéré. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est le schéma synoptique d'une station de tête conforme à l'invention et destinée à un système de distribution de si- gnaux. La figure 2 montre le spectre de fréquence du signal de sortie complexe de la station de tête selon la figure 1. La figure 3 est le schéma synoptique d'un récepteur con- forme l'invention. La station de tête selon la figure 1 et destinée un sys- tème de distribution de signaux servant ici par exemple à la distribu- tion de plusieurs signaux de télévision, comporte un jeu de démodula- teurs 2-1, 2-2, 2-N pour plusieurs (N) signaux de télévision, raccordés à une antenne, ainsi qu'un jeu de démodulateurs 3-1, 3-2 3-N pour plusieurs (N) signaux de son correspondants. Les signaux vidéo sont convertis en signaux numériques par les convertisseurs analogiques-numériques 4-1, 4-2, 4-N Dans l'exemple envisagé ici, les convertisseurs en question sont des modu- lateurs delta ternaires avec une vitesse de symboles de 70 M Bauds, la bande de fréquence des signaux de sortie de ces modulateurs nes'é- tendant pas au-delà de 42 Mhz Le spectre de fréquence de ces signaux est illustré par les traits V 1 sur la figure 2. Les signaux de son sont convertis en signaux numériques par les convertisseurs analogiques-numériques 5-1, 5-2 5-N Dans cet exemple, ces convertisseurs fournissent des signaux de sortie binaires avec une vitesse de bit de 2 Mbits/seconde Dans les modulateurs dits FSK 6-1 6-2, 6-N, lesdits signaux binair es modulent (modulation dite en anglais "frequency shift Keying") une porteuse à fréquence de 45 Mhz Le spectre de fréquence du signal modulé par les traits 52 sur la figure 2. Les signaux à modulation FSK sont additionnés au signal vidéo numérique correspondant dans les formateurs de somme 7-1, 7-2, 7-N Les signaux de somme sont fournis aux entrées Il, Il, IN d'un réseau commutateur de division d'espace 8 (ou matrice) qui fait partie d'une unité d'abonné 9 Celle-ci comporte aussi une unité de commande 10 pour la commande de la matrice 8, ladite unité 10 étant connectée au canal entrant 11-1 d'une voie de transmission 11 pour la réception de l'information de commande Sous la commande de ladite unité 10, le réseau commutateur 8 établit, de façon sélective, les liaisons necessaires entre les entrées Il, I 2 IN et les trois sor- ties 01, 02 et 03. De cette manière, il est possible de fournir trois signaux de télévision quelconques à l'unité multiplex 12 qui fait également partie de l'unité d'abonné 9. L'unité multiplex 12 comporte deux modulateurs d'amplitude 13 et 14 à porteuse supprimée qui, par l'intermédiaire des déphaseurs 15 et 16 entre lesquels existe un déphasage de 90 , sont raccordés à une source de porteuse 17 ayant, dans cet exemple, une fréquence de porteuse égale à 100 Mhz Le signal de la sortie 02 est fourni au modu- lateur 13, et le signal de la sortie 03 est fourni au modulateur 14; sous l'action de ces modulateurs 13, 14, les deux signaux modulent mutuellement en quadrature l'amplitude de la porteuse à fréquence de Mhz r o 5 Le signal de la sortie ol et les signaux de sortie des modulateurs 13 et 14 sont combinés dans le sommateur 18 et il se for- me ainsi un signal complexe qui est fourni au canal sortant 11-2 de la voie de transmission 110 Le spectre du signal complexe est illus- tré sur la figure 2 Sur cette figure 2, les traits V 2 + 3 illustrent la position de fréquence (après modulation) des signaux vidéo que portent les sorties 02 et 03 La référence 52 + 3 indique le spectre, avec une bande supérieure et une bande latérale inférieure, des si- gnaux de son correspondants Le signal vidéo numérique et le signal de son à modulation FSK de la sortie 01 ne sont pas déplacés en fré- quence et leur spectre est illustré, comme avant, par VI et SI. A titre illustratif d'une réalisation pratique en cas d'emploi d'une voie de transmission Il à transmission de lumière par une fibre en verre, on peut citer en outre les données suivantes en se rapportant à la figure 2. Le niveau du signal vidéo VI est inférieur d'environ 6 d B. au niveau des signaux vidéo V 2 + 3 Le niveau du signal de son est d'en- viron 12 d B inférieur au niveau du signal vidéo correspondant A la fréquence de 50 Mhz il est envoyé également un signal pilote P dont le niveau est inférieur d'environ 20 d B à celui du signal complexe total Ledit signal pilote P est déduit de la source de porteuse 17 par un diviseur par deux 19 et transmis au sommateur 18 pour la fourniture au canal sortant 11-2. Le réseau commutateur 8 est un réseau analogique de division d'espace dans lequel les signaux sont commutés sous forme analogique. A cette occasion, une certaine diaphonie se manifeste entre les diffé- rents signaux Par le codage numérique des signaux à l'entrée du réseau 8, ladite diaphonie peut être contrecarrée efficacement par régénéra- tion de signal du côté de réception du système de distribution. La figure 3 représente un récepteur pour un des signaux mo- dulés faisant partie du signal complexe selon la figure 2 Ce récepteur comporte un circuit en boucle de verrouillage de phase (PPL) 20 qui, à partir du signal pilote à fréquence de 50 Mhz, engendre une porteuse synchrone i fréquence de 100 Mh Audit circuit en boucle 20 est rac- cordé un démodulateur d'amplitude synchrone 21 pour démoduler en syn- chronisme de fréquence et de phase un des signaux modulés en quadra- ture V 2 52 et v 3, 53 C'est un simnple réglage de phase de la porteu- se locale, réglage qui doit être effectué une fois pour chacun des deux récepteurs possibles, qui détermine parmi les deux signaux modulés celui qui est démodulé. Le signal de sortie du démodulateur 21 est fourni à un circuit d'extraction de signal d'horloge 22 et à un régénérateur 23 connecté ce circuit 22 Ce dernier déduit du signal vidéo numérque un signal d'horloge à fréquence de répétition de 70 Mhz pour la régé- nération du signal vidéo numérique par le régénérateur 23 Ensuite, le signal video numérique régénéré est fourni à un convertisseur numérique- analogique 24 pour la reproduction du signal vidéo analogique. Par l'intermédiaire du filtre passe-bande 25 qui est accor- dé sur la fréquence de porteuse de son de 45 Mhz, la composante de son du signal de sortie du démodulateur 21 est fourni au démodulateur FSK (DM) 26 Le signal de son numérique démodulé est fourni à un circuit d'extraction de signal d'horloge 27 et à un régénarateur 28 connecté à ce circuit 27 Ce dernier déduit du signal de son numérique un signal d'horloge à fréquence de répétition de 2 Mhz pour la régénaration du signal de son numérique Ensuite, ce signal est fourni au convertisseur numérique-analogique 29 pour la reproduction du signal de son analogi- que. les régénérateurs de signal 23 et 28 éliminent toute dia- phonie qui se produit entre les signaux dans le réseau 8, tandis que d'une part par la transmission des signaux en bande de base et d'autre part par la modulation d'amplitude en quadrature, il n'est pas néces- saire de conserver le synchronisme entre les signaux. On comprendra qu'un récepteur pour les signaux VI et SI ne doit pas comporter nécessairement le démodulateur sync'rone 21 et le circuit en boucle (PLL) 20. Sur la figure 3, on a indiqué aussi un dispositif de sélec- tion 30 qui est raccordé au canal sortant 11-1 pour la fourniture d'in- formation de sélection de programme à l'unité de commande 10 de l'unité d'abonné Sur la base de cette information, ladite unité de cnmmande 10 établit à travers le réseau 8, une liaison entre l'entrée choisie 1 I, 12, ou IN et la qortie 01, 02 ou 03 qi:i appartient au récepteur éTexrant l'I:formationi de sélection. REVENDICATIONS 1 Station de tête pour un système de distribution de si- gnaux à possibilité de sélection, cette station comportant un réseau commutateur de division d'espace pour commuter au choix des signaux d'entrée à large bande de fréquence vers un certain nombre de sorties, alors qu'à ladite station est raccordé un dispositif multiplex pour former sur une sortie de celui-ci un signal complexe qui ensuite est utilisé pour la distribution de signaux, caractérisée en ce qu'avant leur fourniture au réseau commutateur de division d'espace, les si- gnaux d'entrée à large bande de fréquence sont codés en plusieurs courants de signal numérique asynchrones parallèles et que le dispo- sitif multiplex comporte des moyens sous l'action desquels deux cou- rants de signal numérique modulent en quadrature l'amplitude d'une porteuse, ainsi que des moyens pour additionner aux signaux modulés un troisième courant de signal numérique en bande de base pour for- mer ainsi le signal complexe pour la distribution de signaux. 2 Récepteur convenant pour le traitement du signal com- plexe engendré par la station de tête de système de distribution de signaux selon la revendication 1, ce récepteur comportant un disposi- tif de démultiplexage pour déduire du signal complexe au moins un si- gnal à large bande de fréquence, caractérisé en ce que ce disposifif de démultiplexage comporte au moins un démodulateur d'amplitude syn- chrone qui est raccordé à une source de porteuse synchronisée locale et qui doit-démoduler en synchronisme de fréquence et de phase un des si- gnaux modulés en quadrature pour récupérer un des courants de signal numérique, ainsi que des moyens pour la conversion numérique-analogique du courant de signal numérique récupéré.