Brevet FR2836615A1 — publié le 20030829

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR SUPPRIMER LE BROUILLAGE D'UN CANAL DE DIFFUSION DE TELEVISION ANALOGIQUE PAR LES SIGNAUX DE TELEVISION NUMERIQUE TRANSMIS DANS UN CANAL ADJACENT. La présente invention concerne la diffusion par voie hertzienne d'émissions de télévision numérique et analogique et l'utilisation du spectre de fréquences pour transmettre sur des canaux de télévision adjacents des émissions de télévision numériques et analogiques. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la diffusion simultanée dans des canaux adjacents, d'émissions de télévision suivant le standard numérique DVB-T (Digital Video Broadcasting on Terrestrial network), et suivant un standard analogique comprenant une ou plusieurs sousporteuses situées à proximité du canal utilisé pour la télévision numérique. Les standards de télévision analogiques concernés sont notamment les standards SECAM (Séquentiel Couleur Avec Mémoire), PAL (Phase Alternating Line), NTSC (National Television System Committee), ainsi que leurs dérivés. Un canal de télévision tel que ceux conformes au standard L-SECAM (dérivé du standard SECAM) comprend une sous-porteuse image, éventuellement une sous-porteuse chrominance et une ou plusieurs sous-porteuses son situées en dehors du canal image, à une fréquence supérieure à celles du canal image. Dans le cas du standard SECAM, la sous-porteuse ayant la fréquence la plus élevée est une porteuse de modulation d'amplitude. Jusqu'à présent, pour éviter des phénomènes de brouillage entre canaux adjacents, les canaux de diffusion utilisés sont espacés les uns des autres par plusieurs canaux non utilisés. Avec l'arrivée de la télévision numérique par voie hertzienne, on envisage d'utiliser les canaux non utilisés entre les canaux de diffusion analogiques. Il s'avère que cette solution pose des problèmes de brouillage qui apparaissent au niveau de la sous porteuse son en modulation d'amplitude lorsque le canal adjacent supérieur est utilisé pour diffuser un signal de télévision numérique et dans le cas où la puissance de ce signal dépasse une certaine valeur par rapport à la puissance du signal de télévision analogique adjacent inférieur en fréquence. Pour éviter de tels brouillages, la recommandation IUT-R 1368 définit la valeur d'un rapport de puissance limite entre la puissance des signaux émis dans deux canaux adjacents. La valeur de ce rapport est déterminée à partir des puissances d'émission sur chaque site commun d'émission dans deux canaux adjacents, et reste généralement constante sur l'ensemble de la zone de service des deux émetteurs. La norme ETS 300744 définit aussi un gabarit de puissance à respecter par le signal numérique pour maximiser la compatibilité entre deux canaux adjacents, l'un étant numérique et l'autre analogique. Toutefois, on envisage d'implanter des réémetteurs numériques seuls pour élargir la zone de service. Il en résulte que les émissions analogiques et numériques ne sont pas nécessairement effectuées à partir d'un même site, et donc que le rapport de puissance entre les signaux analogiques et les signaux numériques n'est plus constant. Dans le cas où la puissance du signal numérique est trop élevée par rapport à celle du signal analogique adjacent inférieur, les résidus filtrés des signaux se trouvant hors du canal numérique viennent polluer la bande allouée à la sous-porteuse son du canal analogique, ce qui entraîne une dégradation du rapport signal sur bruit de la sous-porteuse son analogique, se traduisant par la perception d'un bruit de fond audible dont la puissance est proportionnelle au dépassement du rapport de protection. Pour résoudre ce problème, on a envisagé d'espacer davantage les canaux entre eux. Toutefois, cette solution conduit à réduire le nombre de canaux utilisables et est incompatible avec les plans de répartition des fréquences. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. Cet objectif est atteint par la prévision d'un procédé pour supprimer le brouillage d'un canal de diffusion de télévision analogique par des signaux de télévision numérique transmis dans un canal adjacent, le canal de diffusion de télévision analogique comprenant plusieurs sous-porteuses, au moins une des sous-porteuses étant brouillée par le signal de télévision numérique retransmis par un réémetteur des signaux de télévision numérique. Selon l'invention, ce procédé comprend les étapes consistant à : - recevoir au niveau du réémetteur des signaux numériques, les signaux transmis dans le canal analogique ; - filtrer les signaux reçus de manière à en extraire uniquement la ou les sous- porteuse brouillée ; - amplifier les signaux filtrés, tout en ajustant la puissance des signaux amplifiés en fonction de la puissance des signaux reçus ; - synchroniser en fréquence les signaux reçus avec les signaux amplifiés ; et - émettre les signaux amplifiés et synchronisés. Selon une particularité de l'invention, ce procédé comprend en outre des étapes consistant à transposer les signaux reçus dans une bande de fréquences intermédiaires avant de les amplifier, et à transposer les signaux amplifiés à leurs fréquences d'origine. Avantageusement, les signaux amplifiés sont émis par une antenne utilisée pour retransmettre les signaux numériques. Selon une autre particularité de l'invention, une des sous-porteuses brouillées et émises est une sous-porteuse son analogique ou numérique, ou une sousporteuse chrominance. L'invention concerne également un dispositif pour supprimer le brouillage d'un canal de diffusion de télévision analogique par des signaux de télévision numérique transmis dans un canal adjacent, le canal de diffusion de télévision analogique comprenant plusieurs sous-porteuses, au moins une des sousporteuses étant brouillée par le signal de télévision numérique retransmis par un réémetteur des signaux de télévision numérique. Selon l'invention, de dispositif comprend au niveau du réémetteur : - des moyens de réception des signaux transmis dans le canal analogique brouillé par les signaux numériques ; - des moyens de filtrage pour extraire des signaux reçus uniquement la sous- porteuse brouillée ; - des moyens d'amplification pour amplifier les signaux filtrés, tout en ajustant la puissance des signaux amplifiés en fonction de la puissance des signaux reçus ; - des moyens de synchronisation pour synchroniser en fréquence les signaux reçus avec les signaux amplifiés ; et - des moyens d'émission pour émettre les signaux amplifiés et synchronisés. Selon une particularité de l'invention, les moyens de synchronisation comprennent un oscillateur local délivrant un signal de fréquence intermédiaire qui est appliqué à un premier et un second mélangeur, interposés en entrée et en sortie des moyens d'amplification, le premier mélangeur recevant en entrée les signaux filtrés et délivrant un signal en fréquence intermédiaire et le second mélangeur délivrant les signaux à émettre. Selon une autre particularité de l'invention, les moyens d'émission et/ou de réception sont communs avec ceux du réémetteur des signaux de télévision numérique. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend en outre un amplificateur à gain ajustable couplé à des moyens pour ajuster le gain de manière à maintenir constante l'amplitude des signaux filtrés. Selon une autre particularité de l'invention, ce dispositif comprend en outre des moyens de réglage de la puissance des signaux amplifiés en fonction de l'intensité du brouillage. Un mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente la répartition en fréquence de deux canaux adjacents, le canal inférieur en fréquence étant un canal de télévision analogique de type L-SECAM et le canal supérieur un canal de télévision numérique ; La figure 2 représente schématiquement un dispositif de retransmission synchrone selon l'invention ; La figure 3 montre plus en détail un mode de réalisation du dispositif représenté sur la figure 2. La figure 1 représente sur un axe orienté vers les fréquences croissantes deux canaux de télévision adjacents, à savoir un canal de télévision analogique 1 et un canal numérique 2 de fréquences supérieures à celles du canal analogique. Le canal analogique comprend plusieurs sous-porteuses, à savoir une sousporteuse chrominance 3, et une ou deux sous-porteuses son 5,6 (standards SECAM, PALetNTSC). Les standards L-SECAM et B, G, H, et I-PAL mettent en oeuvre deux sousporteuses son, à savoir une sous-porteuse son 5 numérique NICAM (Near Instantaneous Companding Audio Multiplex) et une sous porteuse son 6 analogique. Dans le cas d'un canal de télévision L-SECAM qui s'étend sur 8 MHz, le canal image occupe 5,1 MHz, et les sous-porteuses 4,5, 6 sont situées respectivement à 4,43 MHz, 5,85 MHz et 6,5 MHz. Dans le cas où la valeur du rapport de puissance des signaux numériques émis dans le canal 2 et de la puissance des signaux analogiques émis dans le canal 1 dépasse un seuil prédéfini, la sous-porteuse son 6 et dans certains cas, les sousporteuses 4,5, sont brouillées par des résidus de signaux du canal numérique 2. Cette situation se produit notamment dans une zone couverte par un réémetteur de télévision numérique et un réémetteur de télévision analogique, distants l'un de l'autre. Pour rétablir la valeur de ce rapport au-dessus d'un niveau de protection nominal, le dispositif selon l'invention est conçu pour capter, amplifier et retransmettre sur le lieu d'émission des signaux numériques du canal numérique 1 adjacent supérieur, le signal son constitué de la modulation en amplitude de la sous-porteuse son 6, et si nécessaire des sous-porteuses 4,5. En outre, le dispositif selon l'invention est conçu pour : - filtrer le signal reçu de manière à en extraire uniquement la ou les sous- porteuses à retransmettre ; en effet, la retransmission de composantes non brouillées du canal analogique, notamment de la composante image (luminance), serait néfaste pour la réception du signal image, en raison du temps nécessaire au traitement du signal qui entraîne inévitablement un retard et donc une désynchronisation entre les signaux reçus et les signaux retransmis, provoquant des phénomènes d'écho au niveau des récepteurs ; - synchroniser en fréquence le signal réémis avec le signal analogique reçu, faute de quoi des battements audibles et des distorsions seraient générés, - limiter la puissance du signal retransmis de manière à respecter des rapports nominaux de puissance entre les différentes composantes du canal de télévision, qui tient compte des performances de filtrage des récepteurs, et les niveaux maximum acceptables par ces derniers, un dépassement de ces niveaux entraînant des phénomènes de brouillage de l'image par le son, et - réutiliser au maximum l'infrastructure existante pour la retransmission des signaux du canal numérique adjacent. Pour satisfaire ces contraintes, le dispositif selon l'invention est conçu pour être intégré à un réémetteur de signaux numériques d'un canal adjacent, ce système comprenant d'une manière classique, comme représenté sur la figure 2, une antenne de réception 10 couplée à un dispositif de transposition 12 de canal numérique qui peut être ou non iso-fréquence, c'est-à-dire délivrer des signaux aux mêmes fréquences, d'un amplificateur 17 et d'un filtre de canal 18 et d'une antenne d'émission 11. Le dispositif de transposition 12 comprend d'une manière classique : - un mélangeur d'entrée transposant le canal reçu en bande intermédiaire, - un filtre passe-bande autour de la fréquence intermédiaire et dont la largeur correspond à la largeur du canal numérique, - un mélangeur de sortie transposant le signal en bande intermédiaire vers les fréquences du canal de sortie qui peut être le même que le canal d'entrée. Le dispositif selon l'invention comprend un dispositif de transposition 13 isofréquence qui est relié soit à une antenne de réception spécifique, soit à l'antenne 10 par l'intermédiaire d'un répartiteur 14. La sortie du dispositif de transposition 13 est reliée à l'amplificateur de puissance 17 par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage de gain 16 et d'un coupleur 15 qui ajoute le signal en sortie du dispositif de transposition 13 au canal de télévision numérique issu du dispositif de transposition 12. Le dispositif de réglage de gain 16 permet d'ajuster la puissance du signal retransmis du canal analogique, en fonction du brouillage constaté, dû au dépassement du rapport de protection du signal analogique par rapport au signal numérique. La largeur de la bande passante du filtre 18 est légèrement étendue vers les basses fréquences pour laisser passer sans atténuation la ou les sous-porteuses du canal analogique inférieur amplifiées par le dispositif 13. Sur la figure 3, le dispositif selon l'invention comprend en sortie du répartiteur 14, un filtre de canal 21 laissant passer uniquement les fréquences du canal analogique à retransmettre (adjacentes et inférieures au canal numérique traité par le dispositif de transposition 12), suivi par un filtre éjecteur 22 permettant de rejeter les sous-porteuses du canal analogique à ne pas retransmettre (image 3, et éventuellement chrominance 4, et son NICAM 5 dans le cas des standards L-SECAM et B, G, H, et 1-PAL). Le signal issu du filtre 22 est appliqué à l'entrée d'un amplificateur 24 à gain ajustable dont le gain est réglé par un dispositif de contrôle automatique de gain 23, permettant de maintenir le signal filtré à une puissance constante indépendante des variations de la puissance du signal reçu par l'antenne 10. La sortie de l'amplificateur 24 est reliée à un mélangeur 25 permettant de mélanger le signal amplifié à un signal généré par un oscillateur local 33, et ainsi transposer le signal amplifié en un signal en bande de base ou en fréquence intermédiaire FI. A cet effet, la fréquence du signal généré par l'oscillateur local 33 est choisie égale à la fréquence de la sous-porteuse à retransmettre à laquelle on a retranché la fréquence intermédiaire FI, par exemple choisie égale à 21,4 MHz dans le cas où seule une sous-porteuse son modulée en amplitude est à retransmettre. Le signal transposé obtenu en sortie du mélangeur est filtré par un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est légèrement supérieure à la fréquence FI (par exemple 30 MHz), puis par un filtre passe-bande 27 dont la bande passante est centrée sur la fréquence intermédiaire FI et d'une largeur correspondant à la bande passante du signal à transmettre. Le signal filtré est ensuite amplifié par un amplificateur 28 dont le gain est par exemple fixé à 55 dB. Le signal amplifié est transposé vers la bande de fréquences d'origine par un mélangeur 31 recevant le signal issu de l'oscillateur local 33 au travers d'un répartiteur 32 qui alimente les deux mélangeurs 25 et 31. Le fait d'alimenter les deux mélangeurs 25 et 31 par le même oscillateur local permet d'obtenir un synchronisme parfait entre les signaux d'entrée et de sortie (reçus et retransmis). Le signal transposé en sortie du mélangeur 31 est appliqué en entrée d'un filtre passe-bande 34 laissant passer sans atténuation la ou les sous-porteuses à retransmettre et rejetant les produits indésirables de la transposition en fréquence, le signal en sortie du filtre étant à nouveau amplifié par un amplificateur 35, puis atténué par un atténuateur ajustable 36, l'ensemble constitué par l'amplificateur 35 et l'atténuateur 36 assurant la fonction du dispositif de réglage de gain 16 décrit en référence à la figure 2. Le signal de sortie de l'atténuateur 36 est finalement ajouté par le coupleur 15 au signal de télévision numérique issu du dispositif de transposition 12 et atténué par un atténuateur ajustable 20. Les filtres 27 et 34 sont adaptés à la fréquence de la sous-porteuse à retransmettre. Si plusieurs sous-porteuses doivent être retransmises, la largeur de la bande passante de ces filtres est augmentée de manière à englober ces sous-porteuses. REVENDICATIONS 1. Procédé pour supprimer le brouillage d'un canal (1) de diffusion de télévision analogique par des signaux de télévision numérique transmis dans un canal adjacent (2), le canal de diffusion de télévision analogique comprenant plusieurs sous-porteuses (3,4, 5,6), au moins une (6) des sous-porteuses étant brouillée par le signal de télévision numérique retransmis par un réémetteur des signaux de télévision numérique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - recevoir au niveau du réémetteur des signaux numériques, les signaux transmis dans le canal analogique (1) ; - filtrer les signaux reçus de manière à en extraire uniquement la ou les sous- porteuse (s) (4,5, 6) brouillée (s) ; - amplifier les signaux filtrés, tout en ajustant la puissance des signaux amplifiés en fonction de la puissance des signaux reçus ; - synchroniser en fréquence les signaux reçus avec les signaux amplifiés ; et - émettre les signaux amplifiés et synchronisés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des étapes consistant à transposer les signaux reçus dans une bande de fréquences intermédiaires avant de les amplifier, et à transposer les signaux amplifiés à leurs fréquences d'origine. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les signaux amplifiés sont émis par une antenne (11) utilisée pour retransmettre les signaux numériques. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une des sous-porteuses brouillées et émises (4,5, 6) est une sous-porteuse son analogique ou numérique, ou une sous-porteuse chrominance. 5. Dispositif pour supprimer le brouillage d'un canal (1) de diffusion de télévision analogique par des signaux de télévision numérique transmis dans un canal adjacent (2), le canal de diffusion de télévision analogique comprenant plusieurs sous-porteuses (3,4, 5,6), au moins une des sous-porteuses étant brouillée par le signal de télévision numérique retransmis par un réémetteur des signaux de télévision numérique, caractérisé en ce qu'il comprend au niveau du réémetteur : - des moyens de réception (10) des signaux transmis dans le canal analogique (1) brouillé par les signaux numériques ; - des moyens de filtrage (21,22) pour extraire des signaux reçus uniquement la sous-porteuse brouillée ; - des moyens d'amplification (28) pour amplifier les signaux filtrés, tout en ajustant la puissance des signaux amplifiés en fonction de la puissance des signaux reçus ; - des moyens de synchronisation (33,25, 34) pour synchroniser en fréquence les signaux reçus avec les signaux amplifiés ; et - des moyens d'émission (11) pour émettre les signaux amplifiés et synchronisés. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de synchronisation comprennent un oscillateur local (33) délivrant un signal de fréquence intermédiaire qui est appliqué à un premier et un second mélangeur (25,34), interposés en entrée et en sortie des moyens d'amplification (28), le premier mélangeur (25) recevant en entrée les signaux filtrés et délivrant un signal en fréquence intermédiaire et le second mélangeur (34) délivrant les signaux à émettre. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission (11) sont communs avec ceux du réémetteur (12, 17,18) des signaux de télévision numérique. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens de réception (10) sont communs avec ceux du réémetteur (12,17, 18) des signaux de télévision numérique. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un amplificateur (24) à gain ajustable couplé à des moyens (23) pour ajuster le gain de manière à maintenir constante l'amplitude des signaux filtrés. 10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de réglage (36) de la puissance des signaux amplifiés en fonction de l'intensité du brouillage.