Brevet FR2533393A1 — publié le 19840323

"Station de tête et récepteur pour un système de distribution de si- gnaux " L'invention concerne une station de tête pour un système de distribution de signaux couvrant une large bande de fréquence et de signaux accompagnateurs couvrant une bande de fréquence relative- ment étroite, tels par exemple le signal vidéo et le signal de son o 5 d'un signal de télévision, alors que pour la distribution de signaux sont utilisés des signaux numériques, ladite station de tête comportant un premier convertisseur analogique-numérique pour les signaux à lar- ge bande de fréquence ainsi qu'un deuxième convertisseur analogique- numérique pour les signaux à bande de fréquence relativement étroite. L'invention concerne également un récepteur qui convient pour le traitement des signaux numériques engendrés par la station de tête du système de distribution de signaux et qui comporte un premier convertisseur numérique-analogique pour les signaux à large bande de fréquence ainsi qu'un deuxième convertisseur numérique-analogique pour les signaux à bande de fréquence relativement étroite. Une telle station de tête et un tel récepteur pour un système de distribution de signaux sont utilisés entre autre en combi- naison avec une transmission de lumière par fibres de verre O Le rap- port signal/bruit d'une voie de transmission optique est tel que, dans la pratique, l'on préf Iresouvent utiliser des méthodes de modulation numérique avec un nombre réduit de niveaux de modulation La transmis- oion simultanée par exemple du signal de son et du signal vidéo d'un signal de télévision est dans cette application possible par le multiples xage du signal de son et du signal vidéo après la numérisation de ces signaux O Cela exige dans la station de tête une structure de trame bien définie en même temps que des méthodes pour la synchronisation de trame dans le récepteur. L Vinvention a pour but de procurer d'une part une station de tète pour un système de distribution de signaux du type précisé ci- dessus, à savoir une station de tête qui ne nécessite pas de structure de trame et dont la réalisation est simple, et d'autre part un récep- teur dans lequel les deux signaux peuvent être séparés de façon simple. La station de tête conforme à l'invention et destinée à un système de distribution de signaux est remarquable en ce que le signal de sortie numérique du deuxième convertisseur analogique- numérique est fourni à des moyens sous l'action desquels le signal de sortie numérique module une sous-porteuse ensuite additionnée au signal à large bande de fréquence, et en ce que le signal combiné ainsi formé est fourni au premier convertisseur analogique-numérique réalisé sous forme d'un modulateur de un bit pour la conversion en signal numérique qui ensuite est utilisé pour la distribution de si- gnaux. Le récepteur conforme à l'invention est remarquable en ce que, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande, le signal numérique en provenance de la station de tête est fourni à des moyens pour dé- moduler le signal de sous-porteuse modulé et régénérer un signal nu- mérique qui est la copie du signal de sortie numérique du deuxième convertisseur analogique-numérique de la station de tête, et pour fournir le signal numérique régénéré au deuxième convertisseur numé- rique-analogique. On peut remarquer que par l'addition d'un signal supplé- mentaire (dans ce cas le signal de son modulé) au signal vidéo, la qualité du décodage de un bit est améliorée La structure du bruit de quantification devient plus-fine et l'extraction de signal d'horloge devient plus simple en raison de ce que le signal supplémentaire in- terrompt de longues séries de lun(" et de "zéros". La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment ltinven- tion peut être réalisée. La figure 1 est le schéma synoptique d'une station de tête conforme à l'invention et appartenant à un système de distribution de signaux. La figure 2 est le schéma Synoptique d'un récepteur confor- me à l'invention. La figure 3 est un schéma synoptique illustrant une autre réalisation d'une partie du récepteur selon la figure 2. La figure 4 est un schéma synoptique illustrant une autre réalisation d'une autre partie du récepteur selon la figure 2. La station de tête conforme à l'invention et destinée à un système de distribution de signaux qui dans le présent cas sert par exemple à la distribution de signaux de télévision, comporte un démo- dulateur 2 pour le signal vidéo, raccordé a une antenne 1, ainsi qu'un démodulateur 3 pour le signal de son Le signal vidéo est ici ledit signal à large bande de fréquence'alors que le signal de son est ledit signal accompagnateur à bande de fréquence (relativement) étroite La station de tête comporte également un premier convertisseur analogique- numérique 4 pour les signaux vidéo, et un deuxième convertisseur ana- logique-numérique 5 pour les signaux de son. Conformément à l'invention, le signal de sortie numérique Io du deuxième convertisseur analogique-numérique 5 est fourni à un modu- lateur d'amplitude 7 à -sous-porteuse supprimée, raccordé à une source de sous-porteuse 6 La sous porteuse modulée en amplitude est addition- née au signal vidéo dans le sommateur 8, et le signal combiné obtenu de la sorte est fourni au premier convertisseur analogique-numérique 4 qui, pour réaliser le but visé par l'invention, est conçu comme modulateur de un bit. La fréquence de la sous-porteuse de la source 6 est choisie au-delà de la bande de fréquence du signal vidéo et est, dans cet exem- ple, égale à 7 Mhz L'intensité de la sous-porteuse modulée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique 4 est, dans cet exemple, choisie de 20 d B inférieure à la plage de commande maximale du convertisseur dans le but de réaliser un risque d'erreur de bit (en anglais BER bit error rate) de 107. Une réalisation adéquate du convertisseur analogique-numé- rique 4 sous la forme d'un modulateur delta-sigma de 140 Mbaud/seconde est décrite dans l'article 14 4 de la publication "Proceedings of the 7 th European Conference on Optical Communication", 8-11 septembre I 1981, Copenhague La source d'impulsions d'horloge 9 qui commande le fonction- nement du convertisseur analogique-numérique 4 a dans ce cas une fréquen- ce de répétition d'impulsions d'horloge de 140 Mhz On peut déduire de cette fréquence la fréquence de sous-porteuse pour le modulateur 7 à l'aide d'un diviseur par vingt, comme cela est indiqué dans le carré qui sur la figure 1 représente la source 6 La vitesse de bit du canal de son numérique eqt ici égale par exemple à 2 Mbaud/seconde ce qui, moyennant peu de frais, permet de pratiquer la modulation deléa-sigma dans le cas de son mono et la mo- dulation par codage d'impuls 4 ons dans le cas de son stéréo. Ensuite, le signal de sortie du convertisseur analogique- numérique 4 est fourni au récepteur selon la figure 2 par la voie de transmission 10 pouvant comporter un trajet optique à transmission de lumière par une fibre en verre. Ce récepteur selon la figure 2 comporte un circuit d'ex- traction de signal d'horloge Il à fréquence de répétition d'impulsions d'horloge égale à 140 Mhz, ledit circuit 11 commandant un ré éhérateur 12 Le signal à la sortie de ce régénérateur 12 est la copie du signal de sortie numérique du convertisseur analogique-numérique 4 de un bit de la station de tête selon la figure 1. Le récepteur comporte également un premier convertisseur numériqueanalogique 13 pour les signaux vidéo, convertisseur 13 qui dans le cas de modulation delta-sigma est formé simplement par un fil- tre passe-bande Le récepteur comporte aussi un deuxième convertisseur numérique-analogique 14 pour les signaux de son Dans le cas de modu- lation delta-sigma, ce convertisseur 14 aussi est un filtre passe bande. Un filtre de bande 15 dont la fréquence centrale est la fréquence de sous-porteuse ( 7 Mhz) fournit le signal de sortie numé- rique du régénérateur 12 à un démodulateur d'amplitude synchrone 17 raccordé à la source de sous-porteuse locale 16 Ici, cette source 16 est formée par un diviseur par vingt qui, à la suite d'une division par vingt, forme la fréquence de sous-porteuse locale égale à 7 Mhz a partir de la fréquence de répétition d'impulsions d'horloge de 140 Mhz. du circuit d'extraction de signal d'horloge 11. Le signal de sous-porteuse démodulé est fourni à un circuit d'extraction de signal d'horloge 18 à fréquence de répétition d'impul- sions d'horloge de 2 Mhz et à un régénérateur 19, raccordé à ce cir- cuit 18 Le signal de sortie numérique de ce régénérateur 19 est la co- pie du signal de sortie numérique de convertisseur analogique-numérique 5 de la station de tête selon la figure 1 Le signal de sortie du régé- nérateur 19 est fourni au convertisseur numérique-analogique 14 pour la reproduction du signal de son. On doit se rendre compte que d'une part, dans la station de tête selon la figure 1 et destinée au système de distribution de signaux en question, on n'utilise pas de structure de trame et que la conception de la station de tête est simple, et que d'autre part, dans le récepteur le signal vidéo et le signal de son peuvent être séparés facilement sans emploi de synchronisation de trame, ce qui est entièrement en con- cordance avec les buts vtsés. En guise d'alternative de la modulation d'amplitude par le modulateur 7, il est possible de pratiquer une modulation dite FSK (en anglais: frequency shift keying) pour moduler la sous-por- teuse Dans le récepteur (figure 2), le filtre de bande 15 et le dé- modulateur 17 peuvent être remplacés alors par un circuit en boucle de verrouillage de phase (en anglais: (PLL))20 comme le montre la figure 3. Dans le grand carré en pointillé 21, la figure 4 illustre une variante pour la source de sous-porteuse locale 16 de la figure 2. /lj' Cette "boucle dite d'élévation au carré" (en anglais: squaring loop) comporte un amplificateur de séparation 22 muni de deux sorties Q et Q qui portent deux signaux de sortie déphasés de 1800, cet ampli- ficateur étant connecté à la sortie du filtre de bande 15 Les signaux de sortie de l'amplificateur 22 sont additionnée dans le sommateur 25 aprèsleur redressement dans les redresseurs 23 et 24 Le signal de sortie du sommateur de somme 25 comporte des composantes à fréquence de 14 Mhz, qui sont sélectionnées par le filtre de bande 26 et qui sont fournies à la boucle de verrouillage de phase (PLL) 27 dont la fré- quence de libre passage est égale à 14 Mhzo La fréquence de sous-por- teuse local{à fournir au démodulateur synchrone 17 est déduite de la fréquence du signal de sortie de la boucle 27 par un diviseur par deux 28. 2533393. REVENDICATIONS 1 Station de tête pour un système de distribution de si- gnaux couvrant une large bande de fréquence et de signaux accompagna- teurs couvrant une bande de fréquence relativement étroite, tels par exemple le signal vidéo et le signal de son d'un signal de télévision, alors que pour la distribution de signaux sont utilisés des signaux numériques, ladite station de tête comportant un premier convertis- seur analogique-numérique pour les signaux à large bande de fréquence ainsi qu'un deuxième convertisseur analogique-numérique pour les si- gnaux à bande de fréquence relativement étroite, caractérisée en ce que le signal de sortie numérique du deuxième convertisseur analogique- numérique est fourni à des moyens sous l'action desquels le signal de sortie numérique module une sous-porteuse ensuite additionnée au si- gnal à large bande de fréquence, et en ce que le signal combiné ainsi formé est fourni au premier convertisseur analogique-numérique réalisé sous forme d'un modulateur de un bit pour la conversion en signal numé- rique qui ensuite est utilisé pour la distribution de signaux. 2 Récepteur convenant pour le traitement des signaux numé- riques engendrés par la-station de tête de système de distribution de signaux selon la revendication 1, ce récepteur comportant un premier convertisseur numérique-analogique pour les signaux à large bande de fréquence ainsi qu'un deuxième convertisseur numérique-analogique pour les signaux à bande de fréquence relativement étroite, Caractérisé en ce que, par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande, le signal numéri- que en provenance de la station de tête est fourni à des moyens pour démoduler le signal-de sous-porteuse modulé et régénérer un signal numérique qui est la copie du signal de sortie numérique du deuxième convertisseur analogique-numérique de la station de tête, et pour four- nir le signal numérique régénéré au deuxième convertisseur numérique- analogique.