FR2688364A1 - METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A NETWORK OF FM TRANSMITTERS, ESPECIALLY SYNCHRONOUS SINGLE FREQUENCY. - Google Patents
- ️Fri Sep 10 1993
Procédé et système permettant d'obtenir un réseau d'émetteurs FM,Method and system for obtaining a network of FM transmitters,
notamment monofréquence synchrone. L'invention concerne un procédé et un système pour commander un réseau d'émetteurs travaillant, en modulation de fréquence, notamment à une fréquence notably synchronous monofrequency. The invention relates to a method and a system for controlling a network of transmitters working, in frequency modulation, in particular at a frequency.
finale d'émission unique.final single issue.
La couverture d'un territoire par un même programme notamment en modulation de fréquence, par exemple un programme de radiophonie, nécessite plusieurs fréquences réparties entre les divers émetteurs pour permettre un recoupement entre leurs diagrammes d'émission afin de couvrir toute la surface à desservir sans zones d'ombres Cette situation est particulièrement préjudiciable pour l'écoute d'un programme à partir d'un récepteur mobile du fait qu'il faut régulièrement adapter la fréquence du récepteur en The coverage of a territory by the same program in particular in frequency modulation, for example a radio program, requires several frequencies distributed between the various transmitters to allow an overlap between their emission diagrams in order to cover all the surface to be served without gray areas This situation is particularly prejudicial for listening to a program from a mobile receiver since it is necessary to regularly adjust the frequency of the receiver in
fonction de la fréquence de l'émetteur le plus proche. depending on the frequency of the nearest transmitter.
Par ailleurs, une telle solution est consommatrice de fréquences dans une bande déjà fortement saturée Il est par conséquent utile de concevoir un réseau d'émetteurs, notamment en modulation de fréquence travaillant à la même fréquence de modulation Dans les zones d'interférences entre les émetteurs, il est aussi souhaitable d'une part qu'un tel réseau d'émetteurs soit synchrone en HF et qu'il y ait concordance de phase pour les signaux modulants et d'autre part, que les interférences hautes fréquences HF soient atténuées lorsque deux émetteurs sont reçus avec des niveaux de Furthermore, such a solution consumes frequencies in an already highly saturated band. It is therefore useful to design a network of transmitters, in particular in frequency modulation working at the same modulation frequency In the interference zones between the transmitters , it is also desirable on the one hand that such a network of transmitters is synchronous in HF and that there is phase concordance for the modulating signals and on the other hand, that the high frequency HF interference is attenuated when two transmitters are received with levels of
champ semblables.similar field.
Il est également souhaitable, dans le cadre d'un réseau présentant une pluralité de fréquences pour couvrir un territoire par un même programme en modulation de fréquence, de concevoir un réseau d'émetteurs dont la structure soit simplifiée par It is also desirable, within the framework of a network presenting a plurality of frequencies to cover a territory by the same program in frequency modulation, to conceive a network of transmitters whose structure is simplified by
rapport à celle des émetteurs connus. compared to that of known transmitters.
L'invention propose de commander, éventuellement en synchronisme, des émetteurs faisant partie d'un réseau, en particulier de radio-diffusion, et alimentés à partir d'un support de transmission terrestre (faisceaux hertziens) ou par satellite et qui utilisent la transmission analogique Dans ce type de liaison, un programme BF monophonique, engendré depuis une station de tête du réseau, peut moduler en fréquence une sous-porteuse selon les mêmes caractéristiques que la diffusion finale avant d'être inséré par exemple dans un multiplex analogique vidéo existant tel que celui utilisé par "Télédiffusion de France" connu sous le nom de "MT 4 " Le multiplex analogique vidéo "MT 4 " comporte une voie vidéo allant jusqu'à 6 M Hz et plusieurs sous-porteuses, par exemple quatre sousporteuses, ( 7,5; 8,5; 9,2 et 10 M Hz), dont une ou deux sont disponibles pour le transport du The invention proposes to control, possibly in synchronism, transmitters forming part of a network, in particular of radio broadcasting, and supplied from a terrestrial transmission medium (radio-relay systems) or by satellite and which use the transmission analog In this type of link, a monophonic LF program, generated from a network head station, can frequency-modulate a subcarrier according to the same characteristics as the final broadcast before being inserted for example in an existing analog video multiplex such as that used by "Télédiffusion de France" known under the name of "MT 4" The analog video multiplex "MT 4" comprises a video channel going up to 6 M Hz and several subcarriers, for example four subcarriers, ( 7.5; 8.5; 9.2 and 10 M Hz), one or two of which are available for transporting
programme BF.BF program.
Selon l'art antérieur, la diffusion des programmes en modulation de fréquence distingue According to the prior art, the broadcasting of programs in frequency modulation distinguishes
nettement deux fonctions: la transmission studio- clearly two functions: studio transmission
émetteurs qui termine sa mission en livrant les signaux en bande de base et la diffusion proprement dite qui, dans chaque émetteur, et en partant des signaux de base en basse fréquence BF, compose les multiplex, module en fréquence (FM) et amplifie les signaux haute fréquence HF. Selon l'art antérieur, la diffusion du programme en modulation de fréquence à une fréquence finale d'émission nécessite en outre, au niveau de chaque émetteur, la démodulation de la sous-porteuse (ou des sous- porteuses dans le cas d'une diffusion stéréophonique) pour retrouver le programme BF puis la modulation en fréquence du programme BF à la fréquence finale d'émission à l'aide d'une fréquence de transmitters which ends its mission by delivering the signals in baseband and the broadcasting proper which, in each transmitter, and starting from the basic signals in low frequency LF, composes the multiplexes, module in frequency (FM) and amplifies the signals high frequency HF. According to the prior art, the broadcasting of the program in frequency modulation at a final transmission frequency also requires, at the level of each transmitter, the demodulation of the subcarrier (or of the subcarriers in the case of a stereophonic broadcast) to find the LF program then the frequency modulation of the LF program to the final transmission frequency using a frequency of
modulation locale.local modulation.
Selon l'invention, pour réaliser un réseau d'émetteurs éventuellement synchrones, on ne démodule pas la sous-porteuse présente dans le multiplex analogique vidéo mais on la transpose directement à la fréquence finale d'émission de l'émetteur correspondant (dans le cas d'une pluralité de fréquences) o à la fréquence finale d'émission du réseau (dans le cas d'un réseau monofréquence) en utilisant (éventuellement après multiplication) une fréquence de transposition qui, dans le deuxième cas, est commune à tous les émetteurs et qui peut accompagner une sous-porteuse modulée dans un multiplex notamment vidéo ou qui peut être transmise aux émetteurs à travers un support de transmission quelconque, par exemple une sous-porteuse prise sur une voie vidéo d'un satellite ou qui peut être produite éventuellement par un oscillateur local de bonne stabilité, en particulier pour certains des According to the invention, in order to produce a network of possibly synchronous transmitters, the subcarrier present in the analog video multiplex is not demodulated but it is directly transposed to the final transmission frequency of the corresponding transmitter (in the case of a plurality of frequencies) o the final transmission frequency of the network (in the case of a single frequency network) using (possibly after multiplication) a transposition frequency which, in the second case, is common to all transmitters and which can accompany a subcarrier modulated in a multiplex including video or which can be transmitted to transmitters through any transmission medium, for example a subcarrier taken on a video channel of a satellite or which can be produced possibly by a local oscillator of good stability, in particular for some of the
émetteurs, de bout de réseau.transmitters, end of network.
Cette opération de transposition est suffisante dans le cas de réseaux non synchronisés pour This transposition operation is sufficient in the case of unsynchronized networks to
lesquels la simplicité du système est attrayante. which the simplicity of the system is attractive.
Pour commander un réseau monofréquence synchrone, il faut disposer d'une même fréquence de transposition Chaque émetteur du réseau doit pour ce faire disposer d'un signal de même fréquence F 2 que To control a synchronous monofrequency network, the same transposition frequency must be available. Each transmitter on the network must have a signal with the same frequency F 2 as
nous appelons "balise".we call "tag".
La "balise" peut être ainsi transmise aux The "tag" can thus be transmitted to
émetteurs sur une voie parallèle à la voie programme. transmitters on a channel parallel to the program channel.
Dans le cas de liaisons par satellite ou hertziennes terrestres, elle peut prendre la forme dans les multiplex analogiques d'une sous-porteuse supplémentaire ou d'une sous-porteuse libre Elle peut également utiliser un parcours différent, le cas le plus avantageux étant comme mentionné ci-dessus, la distribution de cette balise par satellite Notons que cette balise peut avoir d'autres utilisations rentables telles que la stabilisation d'oscillateurs dans les émetteurs et les réémetteurs de télévision et de radiodiffusion. Plus spécifiquement, selon l'invention, un procédé pour commander un réseau d'émetteurs travaillant, en modulation de fréquence, à une fréquence finale d'émission éventuellement unique dans lequel les émetteurs sont alimentés par un signal analogique de tête de réseau notamment un multiplex analogique par exemple vidéo incluant au moins une première sous-porteuse modulée par un programme BF consiste à utiliser un signal de référence, notamment une seconde sous- porteuse non modulée, et de fréquence inférieure à la fréquence de transposition, multipliée dans chaque émetteur, pour transposer la sous- porteuse modulée par le programme BF à la fréquence finale In the case of satellite or terrestrial radio links, it can take the form in analog multiplexes of an additional subcarrier or of a free subcarrier It can also use a different route, the most advantageous case being as mentioned above, the distribution of this beacon by satellite Note that this beacon can have other profitable uses such as the stabilization of oscillators in the transmitters and the retransmitters of television and broadcasting. More specifically, according to the invention, a method for controlling a network of transmitters working, in frequency modulation, at a possibly unique final transmission frequency in which the transmitters are supplied by an analog head-end signal, in particular a multiplex. analog for example video including at least a first subcarrier modulated by a LF program consists in using a reference signal, in particular a second unmodulated subcarrier, and of frequency lower than the transposition frequency, multiplied in each transmitter, to transpose the subcarrier modulated by the BF program to the final frequency
d'émission.resignation.
Pour assurer la mise en phase des signaux modulants basse fréquence dans des zones de recouvrement entre émetteurs, on introduit, sur au moins un émetteur sur deux, une ligne à retard analogique dont le retard est choisi pour assurer To ensure the phasing of low frequency modulating signals in overlap zones between transmitters, an analog delay line is introduced on at least one transmitter out of two, the delay of which is chosen to ensure
ladite mise en phase.said phasing.
Selon une variante préférée, cette mise en phase des signaux modulants peut être réalisée avec des diagrammes d'émission asymétriques de manière à choisir des zones d'interférences là o les signaux sont naturellement en phase pour éviter l'apport de lignes à retard. Les phénomènes d'interférences haute fréquence entre deux émetteurs présentant une zone de recouvrement de leurs émissions peuvent être notablement atténués en mettant en oeuvre une modulation d'amplitude des signaux émis par au moins deux émetteurs, par un signal de modulation d'amplitude dont la fréquence est élevée par rapport à la fréquence According to a preferred variant, this phasing of the modulating signals can be carried out with asymmetrical emission diagrams so as to choose interference zones where the signals are naturally in phase to avoid the contribution of delay lines. The phenomena of high frequency interference between two transmitters having a zone of overlap of their emissions can be notably attenuated by implementing an amplitude modulation of the signals transmitted by at least two transmitters, by an amplitude modulation signal whose frequency is high compared to frequency
maximale des signaux modulants du message émis. maximum of the modulating signals of the message sent.
Par ce système de transposition, on simplifie d'une part les équipements de diffusion du réseau puisque chaque émetteur devient simplement un amplificateur, on améliore d'autre part la qualité du signal diffusé par la suppression de la démodulation, et on obtient enfin une meilleure uniformité des caractéristiques du signal diffusé sur l'ensemble du By this transposition system, the network broadcasting equipment is simplified on the one hand since each transmitter simply becomes an amplifier, on the other hand the quality of the signal broadcast is improved by the elimination of demodulation, and finally a better uniformity of the characteristics of the signal broadcast over the entire
réseau (modulation en fréquence identique). network (identical frequency modulation).
Subsidiairement, la télésurveillance de l'équipement du réseau est simplifiée par le contrôle d'un seul Alternatively, remote monitoring of network equipment is simplified by monitoring a single
paramètre: la puissance d'émission. parameter: the transmission power.
L'invention concerne également un système de commande d'un réseau d'émetteurs travaillant notamment en modulation de fréquence avec une fréquence finale d'émission unique et comportant un émetteur de tête de réseau pour émettre un multiplex analogique incluant au moins une première sous-porteuse modulée par un programme basse fréquence BF et des émetteurs à la fréquence finale d'émission pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus caractérisé en ce que chaque émetteur est agencé pour recevoir une fréquence de transposition non modulée, de fréquence inférieure à la fréquence finale d'émission et pour transposer sans la démoduler, la première sous-porteuse à l'aide de la fréquence de The invention also relates to a system for controlling a network of transmitters working in particular in frequency modulation with a single final transmission frequency and comprising a head-end transmitter for transmitting an analog multiplex including at least a first sub- carrier modulated by a low frequency LF program and transmitters at the final transmission frequency for the implementation of the above method characterized in that each transmitter is arranged to receive an unmodulated transposition frequency, of frequency lower than the final transmission frequency and to transpose without demodulating, the first subcarrier using the frequency of
trasposition, à la fréquence finale d'émission. transposition, at the final emission frequency.
L'invention concerne enfin un émetteur notamment à modulation de fréquence comportant: un circuit de réception pour un signal analogique de tête de réseau présentant au moins une première sous- porteuse, un circuit d'émission pour produire un signal d'émission, un amplificateur d'émission pour envoyer un signal d'émission amplifié à une antenne, caractérisé en ce qu'il comporte un mélangeur présentant une première entrée agencée pour recevoir la première sous-porteuse, une deuxième entrée agencée pour recevoir une fréquence de transposition, notamment issue d'une multiplication de la balise, un filtre centré sensiblement sur la fréquence finale d'émission The invention finally relates to a transmitter in particular with frequency modulation comprising: a reception circuit for an analog head-end signal having at least a first subcarrier, a transmission circuit for producing a transmission signal, an amplifier transmission to send an amplified transmission signal to an antenna, characterized in that it comprises a mixer having a first input arranged to receive the first subcarrier, a second input arranged to receive a transposition frequency, in particular from a multiplication of the beacon, a filter centered substantially on the final frequency of emission
et une sortie pour produire ledit signal d'émission. and an output for producing said transmission signal.
Pour mettre en phase en basse fréquence les signaux d'émission, l'émetteur peut comporter une ligne à retard analogique couplée à la première entrée du To phase the transmission signals at low frequency, the transmitter can include an analog delay line coupled to the first input of the
mélangeur de manière à retarder la première sous- mixer so as to delay the first sub
porteuse. En option si c'est nécessaire, l'émetteur comporte un modulateur d'amplitude agencé de manière à moduler en amplitude le signal d'émission à une fréquence élevée par rapport à celle des signaux carrier. Optionally if necessary, the transmitter includes an amplitude modulator arranged so as to amplitude modulate the transmission signal at a high frequency relative to that of the signals.
modulants du message.message modulators.
Selon un mode de réalisation préféré, l'invention permet de satisfaire simultanément les trois conditions qui ont jusqu'à présent écarté la mise According to a preferred embodiment, the invention makes it possible to simultaneously satisfy the three conditions which have hitherto excluded the placing
en oeuvre d'un réseau monofréquence FM. implementation of a single frequency FM network.
1 Une fréquence d'émission rigoureusement 1 A rigorous transmission frequency
identique pour les les émetteurs du réseau. identical for network transmitters.
2 Une concordance des phases pour les 2 A concordance of the phases for the
signaux modulants en zones de recoupement. modulating signals in overlap zones.
3 Une atténuation des interférences HF lorsque deux émetteurs sont reçus avec des niveaux de 3 Attenuation of HF interference when two transmitters are received with levels of
champ semblables.similar field.
L'invention permet de remplir simultanément ces trois conditions dans les réseaux o les émetteurs sont alimentés par des liaisons HF à transmission analogique (faisceaux hertziens terrestres, satellite The invention makes it possible to simultaneously fulfill these three conditions in networks where the transmitters are supplied by HF links with analog transmission (terrestrial radio-relay systems, satellite
ou tout autre liaison HF modulée en FM). or any other HF link modulated in FM).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the
description qui suit en liaison avec les dessins ci- description which follows in conjunction with the drawings below
après: la figure 1 représente l'entrée du multiplex de tête de réseau et un émetteur d'un réseau after: FIG. 1 represents the entry of the headend multiplex and a transmitter of a network
monofréquence selon l'invention.monofrequency according to the invention.
la figure 2 illustre le phénomène d'interférence HF entre trois émetteurs monofréquence Figure 2 illustrates the phenomenon of HF interference between three single frequency transmitters
diposés en triangle.available in triangle.
les figures 3 a et 3 b représentent un mode préféré de réalisation de mise en phase en basse Figures 3a and 3b show a preferred embodiment of phasing in bass
fréquence sans ligne à retard.frequency without delay line.
En se reportant à la figure 1, un signal composite du type multiplex analogique vidéo (par exemple multiplex émission MT 4 E) incluant, outre un signal vidéo VI (voie vidéo VVI), des sous-porteuses (BF 1 BF 4) modulées en fréquence (voies V 1 à V 4) par un programme BF (ou par un signal composite stéréo) et une sous-porteuse non modulée EF 2 (voie BO) de fréquence F 2 consitue une tête de réseau 10 par un réseau terrestre (faisceau hertzien) ou par satellite à Referring to FIG. 1, a composite signal of the analog video multiplex type (for example MT 4 E transmission multiplex) including, in addition to a video signal VI (VVI video channel), subcarriers (BF 1 BF 4) modulated in frequency (channels V 1 to V 4) by a LF program (or by a stereo composite signal) and an unmodulated subcarrier EF 2 (channel BO) of frequency F 2 constitutes a headend 10 by a terrestrial network (beam radio) or by satellite to
une pluralité d'émetteurs.a plurality of transmitters.
A titre d'exemple, la figure 1 décrit un mode de transmission des deux fréquences (Fo, et F 2) nécessaires au système par un multiplex image/son connu By way of example, FIG. 1 describes a mode of transmission of the two frequencies (Fo, and F 2) necessary for the system by a known image / sound multiplex
sous l'appellation "MT 4 " de Télédiffusion de France. under the name "MT 4" of Télédiffusion de France.
Ce type de multiplex est transmis dans une voie hertzienne de O à 10 Mhz en utilisant la bande O à This type of multiplex is transmitted in a radio channel from O to 10 Mhz using the band O to
6 Mhz pour l'image et se complète par quatre sous- 6 Mhz for the image and is completed by four sub-
porteuses à ( 7,5 8,5 9,2 et 10 Mhz) modulées en fréquence par quatre voies son basse fréquence BF La bande passante n'étant pas coupée brutalement, on peut introduire une fréquence supplémentaire vers il Mhz de faible niveau pour ne pas perturber l'équilibre du multiplex (transmission de la fréquence F 2) Avec le multiplex existant, l'invention propose quatre modifications du multiplex standard "MT 4 " pour carriers at (7.5 8.5 9.2 and 10 Mhz) frequency modulated by four low frequency LF sound channels The bandwidth not being cut suddenly, we can introduce an additional frequency towards it Mhz of low level so as not to not disturb the balance of the multiplex (transmission of the frequency F 2) With the existing multiplex, the invention proposes four modifications of the standard multiplex "MT 4" to
l'adapter aux besoins du système.adapt it to the needs of the system.
1) Le signal BF 2 devient le programme complet et module Fo à 8,5 Mhz dans les mêmes conditions que 1) The signal BF 2 becomes the complete program and modulates Fo at 8.5 Mhz under the same conditions as
l'émission finale (excursion + ou 75 K Hz). the final emission (excursion + or 75 K Hz).
2) La fréquence F 2 dite de "balise" (voir plus loin), produite dans un générateur extérieur, est 2) The frequency F 2 called "beacon" (see below), produced in an external generator, is
introduite sur le BUS de sortie du multiplex émission. introduced on the output BUS of the transmit multiplex.
3) La démodulation sur la voie de réception à 8,5 Mhz est supprimée de manière à sortir à la 3) The demodulation on the 8.5 MHz reception channel is suppressed so as to exit at
fréquence F un signal SFO encore modulé. frequency F an SFO signal still modulated.
4) Une voie de réception supplémentaire, calée sur la fréquence F 2 de la balise est ajoutée et 4) An additional reception channel, set on the frequency F 2 of the beacon is added and
elle n'est pas non plus démodulée. nor is it out of fashion.
Sur la figure 1, un émetteur de puissance ( 11 50) du réseau d'émission reçoit de la tête de réseau 10 un signal composite SC constitué par un multiplex analogique vidéo (par exemple multiplex réception MT 4 R) comportant outre le signal vidéo SVI (voie "VID"), cinq sous-porteuses SBF 1, SFO, SBF 3, SBF 4 et SF 2 correspondant respectivement aux voies d'émission V 1 à V 4 et Bo Deux de ces sous-porteuses In FIG. 1, a power transmitter (11 50) of the transmission network receives from the network head 10 a composite signal SC constituted by an analog video multiplex (for example reception multiplex MT 4 R) comprising in addition to the video signal SVI ("VID" channel), five sub-carriers SBF 1, SFO, SBF 3, SBF 4 and SF 2 corresponding respectively to the transmission channels V 1 to V 4 and Bo Two of these sub-carriers
(Fo et F 2) sont utilisées pour les émetteurs du réseau. (Fo and F 2) are used for transmitters on the network.
Le signal composite SC est donc démultiplexé par des circuits d'entrée Il du récepteur 12 pour obtenir sélectivement grâce à un circuit comprenant un filtre 2 The composite signal SC is therefore demultiplexed by input circuits Il of the receiver 12 to obtain selectively thanks to a circuit comprising a filter 2
et un circuit de fréquence intermédiaire FIV 2 la sous- and an intermediate frequency circuit IVF 2 the sub-
porteuse SFO (de fréquence Fo par exemple 8,5 M Hz) modulée en fréquence par le programme BF et grâce à un circuit comprenant un filtre 5 et un circuit de fréquence intermédiaire FIF 2, un signal SF 2 de fréquence F 2, par exemple une sous-porteuse non modulée A titre d'exemple, la fréquence F 1 est de 8,5 M Hz et la fréquence F 2 est 10,77 M Hz D'autres circuits ( 1, FIV 1, CBF 1), ( 3, FIV 3, CBF 3), ( 4, FIV 4, CBF 4) et VID permettent d'obtenir des signaux basse fréquence respectivement SBF 1, SBF 3, SBF 4, ainsi qu'un signal vidéo SVI Les circuits 1, 3 et 4 sont des filtres aux fréquences respectives des sous-porteuses, les circuits FIV 1, FIV 3 et FIV 4 sont des circuits de fréquence intermédiaire, et les circuits CBF 1, CBF 3 et CBF 4 sont des circuits de génération de signaux BF Les deux signaux F 1 et F 2 alimentent un transposeur TRA comprenant un multiplicateur de fréquence 20 pour produire un signal de transpositions FT, un mélangeur de signaux 30 et un filtre 40 laissant passer des signaux à la fréquence d'émission, (par exemple 105,5 M Hz) qui peut être la fréquence finale recherchée en modulation de fréquence du réseau Le signal SF O est envoyé avec le signal de transposition SFT dont la fréquence est environ 97 M Hz (dans l'exemple précité après multiplication par 9 dans le multiplicateur 20) aux entrées du mélangeur 30 pour être transposé à la fréquence finale d'émission FX en modulation de fréquence de 105,5 M Hz (Fo + FT = Fx) Un filtre passe bande 40 calé sur la fréquence d'émission Fx est mis en oeuvre pour atténuer les produits non désirables créés dans le mélangeur 30 Le signal S Fx ainsi obtenu peut entrer directement dans l'amplificateur 50 de l'émetteur, ou traverser un modulateur d'amplitude MOD dans le cas o cette fonction est mise en oeuvre pour atténuer des creux d'interférences (voir plus loin) Le signal fourni en sortie du mélangeur 30 est filtré par le filtre 40 avant d'être appliqué à l'amplificateur haute fréquence HFA référencé 50 qui l'amplifie à la puissance désirée d'émission De cette manière, la fréquence finale des émetteurs est stabilisée à partir de deux fréquences, provenant exclusivement de la tête du réseau On notera toutefois, que l'instabilité en fréquence du signal diffusé n'est pas très préjudiciable, puisqu'elle affecte tous les émetteurs carrier SFO (of frequency Fo for example 8.5 M Hz) frequency modulated by the LF program and thanks to a circuit comprising a filter 5 and an intermediate frequency circuit FIF 2, a signal SF 2 of frequency F 2, for example an unmodulated subcarrier For example, the frequency F 1 is 8.5 M Hz and the frequency F 2 is 10.77 M Hz Other circuits (1, FIV 1, CBF 1), (3 , FIV 3, CBF 3), (4, FIV 4, CBF 4) and VID allow to obtain low frequency signals respectively SBF 1, SBF 3, SBF 4, as well as a video signal SVI The circuits 1, 3 and 4 are filters at the respective frequencies of the subcarriers, the FIV 1, FIV 3 and FIV 4 circuits are intermediate frequency circuits, and the CBF 1, CBF 3 and CBF 4 circuits are LF signal generation circuits Both signals F 1 and F 2 feed a transposer TRA comprising a frequency multiplier 20 to produce a transposition signal FT, a signal mixer 30 and a filter 40 allowing signals to pass at the transmission frequency (for example 105.5 M Hz) which may be the final frequency sought in frequency modulation of the network The signal SF O is sent with the transposition signal SFT whose frequency is approximately 97 M Hz (in the aforementioned example after multiplying by 9 in the multiplier 20) at the inputs of the mixer 30 to be transposed to the final emission frequency FX in frequency modulation of 105.5 M Hz (Fo + FT = Fx) A bandpass filter 40 calibrated on the transmission frequency Fx is used to attenuate the undesirable products created in the mixer 30 The signal S Fx thus obtained can enter directly into the amplifier 50 of the transmitter, or pass through a MOD amplitude modulator in the case where this function is implemented to attenuate interference dips (see below) The signal supplied at the output of the mixer 30 is filtered by the filter 40 before being applied Clicked on the HFA high frequency amplifier referenced 50 which amplifies it to the desired transmission power In this way, the final frequency of the transmitters is stabilized from two frequencies, coming exclusively from the head of the network. It should be noted, however, that the frequency instability of the broadcast signal is not very detrimental, since it affects all transmitters
de la même façon.in the same way.
Bien entendu, on peut mettre en oeuvre dans le multiplex une fréquence différente des fréquences standard. Le signal de transposition SFT peut également être généré par un oscillateur local 10 de bonne stabilité référencé 25 notamment en bout de réseau si Of course, it is possible to implement in the multiplex a frequency different from the standard frequencies. The SFT transposition signal can also be generated by a local oscillator 10 of good stability referenced 25 in particular at the end of the network if
l'on ne dispose pas de la fréquence de la balise. the frequency of the beacon is not available.
Notamment dans le cas o existent des zones de recouvrement entre les émetteurs, la mise en phase des signaux basse fréquence dans les zones de recoupement des émetteurs, mise en phase permettant d'éviter des déformations du message, est réalisée par une ligne à retard optionnelle DL référencée 15 agissant sur le signal analogique de programme SF 0, le retard étant ajusté en fonction de la position In particular in the case where there are overlap zones between the transmitters, the phasing of the low frequency signals in the overlapping zones of the transmitters, phasing making it possible to avoid distortions of the message, is carried out by an optional delay line DL referenced 15 acting on the analog program signal SF 0, the delay being adjusted according to the position
géographique relative des émetteurs. relative geographic location of issuers.
Soient par exemple deux émetteurs distants de 50 km, alimentés par un satellite servant de tête de réseau et situés sur la même longitude Le parcours satellite-émetteur est d'environ 40 km de moins pour celui qui est situé le plus au sud d'o un écart de temps de parcours égal à 130 /1 S à compenser par ligne à For example, consider two transmitters 50 km apart, powered by a satellite serving as the head of the network and located on the same longitude. The satellite-transmitter route is around 40 km less for the one located the most south of o a difference in travel time equal to 130/1 S to be compensated per line at
retard.delay.
Le signal SFO de fréquence Fo égal à 8,5 M Hz dans l'exemple, traverse si nécessaire une ligne à retard analogique DL référencée 15, calculée en fonction des différences de parcours du signal SFO sur les voies de transmission en amont de deux émetteurs voisins Pour effectuer cette opération, le signal SFO à retarder peut pour la circonstance être converti en The SFO signal of frequency Fo equal to 8.5 M Hz in the example crosses if necessary an analog delay line DL referenced 15, calculated as a function of the differences in the path of the SFO signal on the transmission channels upstream of two transmitters neighbors To perform this operation, the SFO signal to be delayed can for the circumstance be converted into
numérique puis remis en analogique après traitement. digital then reset to analog after processing.
Pour utiliser des convertisseurs numériques/analogiques classiques, la fréquence Fo peut être abaissée vers 1 M Hz puis remise à Fo à condition d'utiliser le même générateur de transposition (connu en soi) à l'entrée To use conventional digital / analog converters, the frequency Fo can be lowered to 1 M Hz then reset to Fo provided that the same transposition generator (known per se) is used at the input
et à la sortie de l'opération.and at the end of the operation.
Le signal SF 2 de fréquence F 2 ( 10,77 M Hz dans l'exemple précité) traverse un multiplicateur X référencé 20 pour obtenir le signal SFT à la fréquence The signal SF 2 of frequency F 2 (10.77 M Hz in the above-mentioned example) crosses an X multiplier referenced 20 to obtain the SFT signal at the frequency
de transposition FT, ici de valeur F 2 X 9 = 97 M Hz. transposition FT, here with value F 2 X 9 = 97 M Hz.
Le signal SFO retardé et le signal SFT réunis dans le mélangeur 30 donnent en sortie un signal S Fx de fréquence Fx, ici 105,5 M Hz Notons que la technologie actuelle permet à un multiplicateur 20 de multiplier par une valeur quelconque. Les phénomènes d'interférence haute fréquence entre deux émetteurs voisins d'un réseau d'émetteurs monofréquence peuvent être atténués en modulant en amplitude, sous un faible taux, la porteuse du signal fourni en sortie du filtre 40 par un signal quelconque de fréquence élevée par rapport aux signaux modulants de message, par exemple 100 K Hz On choisit alors une fréquence égale à au moins deux fois la fréquence maximale des signaux modulants de message ( 38 k Hz pour The delayed SFO signal and the SFT signal combined in the mixer 30 give an output signal S Fx of frequency Fx, here 105.5 M Hz. Note that current technology allows a multiplier 20 to multiply by any value. The phenomena of high frequency interference between two neighboring transmitters of a network of single frequency transmitters can be attenuated by modulating in amplitude, at a low rate, the carrier of the signal supplied at the output of the filter 40 by any signal of high frequency by relative to the modulating message signals, for example 100 K Hz We then choose a frequency equal to at least twice the maximum frequency of the modulating message signals (38 k Hz for
une émission stéréo).a stereo broadcast).
Soient, en effet, deux émetteurs A et B synchronisés sur la fréquence 100 M Hz et distants de 50 km En un point C distant de 25 km de A et de B, les Let, in fact, be two transmitters A and B synchronized on the frequency 100 M Hz and distant 50 km At a point C distant 25 km from A and B, the
champs reçus sont théoriquement égaux et de même phase. fields received are theoretically equal and of the same phase.
Dans ce cas, tous les 3 mètres (longueur d'onde) du 100 M Hz correspondant à des émissions de bande 2), les champs s'additionnent pour doubler le champ reçu d'un seul émetteur ("ventre"), et tous les trois mètres intercalés, ils se soustraient ("noeuds") pour annuler le champ reçu En se rapprochant d'un émetteur, l'effet s'atténue car l'émission de cet émetteur l'emporte In this case, every 3 meters (wavelength) of 100 M Hz corresponding to band 2 emissions), the fields add up to double the field received from a single transmitter ("belly"), and all the three meters interspersed, they subtract ("nodes") to cancel the received field By approaching a transmitter, the effect diminishes because the emission of this transmitter wins
progressivement sur celle de l'autre. gradually on that of the other.
Pour une réception à poste fixe, le choix de l'emplacement du récepteur peut résoudre l'anomalie, mais il n'en est pas de même pour un mobile Par exemple, pour un véhicule circulant de A vers B, ou inversement, le programme subit des hachures à un rythme proportionnel à sa vitesse (par exemple 10 Hz For a fixed station reception, the choice of the location of the receiver can resolve the anomaly, but it is not the same for a mobile For example, for a vehicle traveling from A to B, or vice versa, the program is hatched at a rate proportional to its speed (e.g. 10 Hz
pour une vitesse de 120 km/h).for a speed of 120 km / h).
Ce phénomène, très gênant pour les récepteurs mobiles, est en pratique atténué par des "ondes de sol" This phenomenon, very annoying for mobile receivers, is in practice attenuated by "ground waves"
et des réflexions multiples des signaux reçus. and multiple reflections of the received signals.
Cependant, si on ne met pas en oeuvre des puissances d'émission surabondantes, les creux, même atténués, subsistent et peuvent être inférieurs à la sensibilité des récepteurs. En modulant en amplitude (modulateur AM référencé 35) sous un faible taux ajustable ( 10 à 30 %) par un signal quelconque FC de fréquence élevée (par exemple signal modulant inaudible de l'ordre de 100-120 k Hz) par rapport aux signaux modulants du message, on évite des annulations ou des écarts trop importants de réception entre deux émetteurs Le signal FC est produit par un oscillateur OSC référencé 36 On induit ainsi deux bandes latérales en limite du spectre haute However, if superabundant transmission powers are not used, the dips, even attenuated, remain and may be lower than the sensitivity of the receivers. By modulating in amplitude (AM modulator referenced 35) at a low adjustable rate (10 to 30%) by any FC signal of high frequency (for example inaudible modulating signal of the order of 100-120 k Hz) compared to the signals modulating the message, cancellations or excessively large reception gaps between two transmitters are avoided. The FC signal is produced by an OSC oscillator referenced 36. Two lateral bands are thus induced at the limit of the high spectrum.
fréquence.frequency.
Le taux de compensation peut être déterminé sur le terrain selon les données du relief et les exigences du diffuseur La compensation doit être The compensation rate can be determined in the field according to the terrain data and the requirements of the diffuser Compensation must be
d'autant plus forte que les creux sont prononcés. all the stronger as the hollows are pronounced.
Dans l'exemple ci-dessus, et au voisinage du point C (là o l'effet est maximal), l'écart théorique entre le champ maximal et le champ minimal est de 21 d B pour un taux de modulation de 10 % et de 16 d B pour un taux de modulation de 20 % Ces écarts sont susceptibles d'être au moins en partie rattrapés par les circuits de In the example above, and in the vicinity of point C (where the effect is maximum), the theoretical difference between the maximum field and the minimum field is 21 d B for a modulation rate of 10% and of 16 d B for a modulation rate of 20% These differences are likely to be at least partially made up by the circuits of
contrôle automatique de gain des récepteurs. automatic gain control of receivers.
Selon une variante avantageuse, on peut utiliser également la modulation du signal faiblement modulé en amplitude pour diffuser des messages à bande According to an advantageous variant, the modulation of the weakly amplitude-modulated signal can also be used to broadcast band messages.
étroite.narrow.
Le modulateur d'amplitude comprend (voir fig. 1) un oscillateur OSC référencé 36, pour délivrer une fréquence de l'ordre de 100 k Hz Cette fréquence permet de moduler le signal S Fx dans le modulateur d'amplitude AM référencé 35 avec un taux de modulation réglable entre O et 20 % Le signal de sortie du modulateur 35 traverse un filtre 37 également centré sur la fréquence d'émission Fx pour fournir à l'amplificateur 50 un The amplitude modulator comprises (see fig. 1) an OSC oscillator referenced 36, for delivering a frequency of the order of 100 k Hz This frequency makes it possible to modulate the signal S Fx in the amplitude modulator AM referenced 35 with a modulation rate adjustable between O and 20% The output signal from the modulator 35 passes through a filter 37 also centered on the transmission frequency Fx to provide the amplifier 50 with a
signal S'Fx conforme aux normes de diffusion FM. S'Fx signal conforms to FM broadcast standards.
L'amplificateur qui reçoit le signal S Fx avec une puissance de l'ordre de 1 Watt porte cette puissance à la valeur nécessaire à l'antenne d'émission A. La mise au point de l'ensemble du réseau nécessite une étude détaillée pour déterminer les emplacements des émetteurs, leurs puissances, la valeur des lignes à retard ou leur suppression, et le taux de The amplifier which receives the signal S Fx with a power of the order of 1 Watt brings this power to the value necessary for the transmitting antenna A. The development of the entire network requires a detailed study to determine the locations of the transmitters, their powers, the value of the delay lines or their deletion, and the rate of
modulation AM lorsqu'il est nécessaire. AM modulation when necessary.
La distance entre émetteurs dépend ainsi de la largeur de bande du programme à transmettre La puissance des émetteurs est fonction des distances The distance between transmitters thus depends on the bandwidth of the program to be transmitted. The power of the transmitters depends on the distances.
ainsi établies Un exemple en est donné à la figure 2. thus established An example is given in Figure 2.
Un groupe de trois émetteurs A, B et C placés aux sommets d'un triangle équilatéral (ensemble élémentaire pour couvrir une surface), à 50 km les uns des autres diffuse un programme monophonique (fréquence maximale du signal 15 k Hz) A proximité de l'un quelconque des émetteurs A, B ou C, la réception est assurée par l'émetteur proche dominant Au centre O du triangle et sur les médiatrices il y a interférences HF et concordance de phases BF Par contre, sur une ligne x x' distante en X de 20 Km de l'émetteur A et donc de 30 Km de l'émetteur B, la différence de parcours BX AX = 10 Km La longueur d'onde d'un signal de 15 k Hz est de 20 Km et pour un signal de 7,5 k Hz elle est de 40 Km Il en résulte une opposition de phase pour la fréquence de 15 k Hz donc un affaiblissement important pour cette fréquence et une perte de 3 décibels pour la fréquence de 7,5 k Hz en raison de la mise en quadrature pour ce signal En conséquence, selon la qualité à obtenir sur la réponse amplitude/fréquence, on peut A group of three transmitters A, B and C placed at the vertices of an equilateral triangle (elementary set to cover a surface), 50 km from each other broadcasts a monophonic program (maximum signal frequency 15 k Hz) Close to any one of the transmitters A, B or C, reception is ensured by the dominant dominant transmitter At the center O of the triangle and on the perpendicular bisectors there is HF interference and BF phase concordance On the other hand, on a distant line xx ' in X of 20 km from transmitter A and therefore 30 km from transmitter B, the difference in path BX AX = 10 km The wavelength of a signal of 15 k Hz is 20 km and for a signal of 7.5 k Hz it is 40 km This results in phase opposition for the frequency of 15 k Hz therefore a significant attenuation for this frequency and a loss of 3 decibels for the frequency of 7.5 k Hz due of the quadrature for this signal Consequently, depending on the quality to be obtained on the rep wave amplitude / frequency, we can
définir les distances maximales entre émetteurs. define the maximum distances between transmitters.
Remarquons que le programme subit dans les sites les plus défavorables une perte des fréquences hautes avec conservation de l'essentiel du message L'intervention du troisième émetteur du triangle de base a pour effet d'atténuer les interférences HF au centre O du triangle De même, sur la ligne x x' le 3 ème émetteur améliore les écarts de niveau dès que l'on quitte le point x situé sur l'axe reliant les émetteurs A et B. Le calcul des lignes à retard, apparaît en exemple à la figure 3 a, qui représente une distribution par satellite dans le cas le plus défavorable o les deux émetteurs A' et B' du réseau sont distants de Km dus exclusivement à un écart en latitude Dans ce cas, la distance parcourue pour atteindre un point situé à 50 Km au nord de l'émetteur A' est supérieure de 40 Km environ Donc, pour remettre ces signaux en phase à l'entrée de A' et de B' il faut retarder les composantes SFO à l'entrée de l'émetteur A' de 130 microsecondes Notons que pour deux émetteurs situés à la même latitude le retard devient inutile, c'est le Note that the program undergoes in the most unfavorable sites a loss of the high frequencies with conservation of the essential of the message The intervention of the third transmitter of the basic triangle has the effect of attenuating the HF interference at the center O of the triangle Similarly , on line xx ', the 3rd transmitter improves the level differences as soon as one leaves point x located on the axis connecting transmitters A and B. The calculation of the delay lines, appears as an example in Figure 3 a, which represents a distribution by satellite in the most unfavorable case o the two transmitters A 'and B' of the network are distant from Km due exclusively to a difference in latitude In this case, the distance traveled to reach a point located at 50 Km north of the transmitter A 'is approximately 40 km higher Therefore, to put these signals back in phase at the input of A' and B 'it is necessary to delay the SFO components at the input of the transmitter A' of 130 microseconds note that po ur two transmitters located at the same latitude the delay becomes useless, it is the
cas le plus favorable.most favorable case.
Une variante de l'invention qui évite l'utilisation des lignes à retard, qui constituent un élément coûteux de l'ensemble, repose sur l'implantation des émetteurs et sur la forme des diagrammes de rayonnement Cette solution sera maintenant décrite en liaison avec les figures 3 a et 3 b. Soient des émetteurs A' B' C', implantés tous les 50 Km sur un même méridien et alimentés par un satellite géostationnaire SAT plein Sud L'invention propose d'établir pour chaque émetteur des diagrammes de rayonnement semblables à celui de la figure 5 Ce diagramme est pratiquement celui d'une antenne à panneau pour laquelle l'écart avant/arrière est d'environ 20 d Bs L'axe de tir de l'antenne étant dirigé vers le Nord, c'est-à-dire à l'opposé du satellite, il en résulte que la zone critique de recoupement o les champs sont égaux (point R) se situe à 45 Km en avant de l'émetteur A' et à 5 Km en arrière de l'émetteur B' Au point R, le signal BF partant de l'émetteur A' parcourt 45 Km En partant d'un point H en phase avec A', il parcourt HB' + B'R = 45 Km également La ligne à retard est alors inutile Dès que l'on s'écarte de cette zone critique l'un des émetteurs A variant of the invention which avoids the use of delay lines, which constitute an expensive element of the assembly, is based on the location of the transmitters and on the form of the radiation patterns. This solution will now be described in conjunction with the Figures 3 a and 3 b. Are transmitters A 'B' C ', located every 50 km on the same meridian and supplied by a geostationary satellite SAT full South The invention proposes to establish for each transmitter radiation patterns similar to that of Figure 5 Ce diagram is practically that of a panel antenna for which the front / rear deviation is approximately 20 d Bs The axis of fire of the antenna being directed towards the North, that is to say opposite to the satellite, it follows that the critical overlap zone where the fields are equal (point R) is located 45 km in front of the transmitter A 'and 5 km behind the transmitter B' At point R , the signal BF starting from the transmitter A 'travels 45 Km Starting from a point H in phase with A', it travels HB '+ B'R = 45 Km also The delay line is then useless As soon as the we move away from this critical area one of the transmitters
A' ou B' devient prépondérant.A 'or B' becomes preponderant.
La construction d'un réseau monofréquence peut utiliser un mélange des deux propositions de mise en phase BF (avec ou sans ligne à retard pour un émetteur donné) Cette solution permet d'établir des coupures dans la totalisation des retards sur des The construction of a single frequency network can use a mixture of the two LF phasing proposals (with or without delay line for a given transmitter). This solution makes it possible to establish breaks in the totalization of delays on
émetteurs en cascade.cascade transmitters.
Outre la possibilité de commander un réseau monofréquence synchrone, le système proposé par l'invention peut s'appliquer pour des réseaux classiques multifréquences afin de bénéficier des avantages qui en découlent, à savoir: une simplification des équipements de diffusion, l'émetteur n'étant qu'un simple amplificateur facile à télésurveiller puisqu'il n'y a In addition to the possibility of controlling a synchronous single frequency network, the system proposed by the invention can be applied for conventional multi-frequency networks in order to benefit from the advantages which ensue therefrom, namely: a simplification of the broadcasting equipment, the transmitter does not being a simple amplifier that is easy to monitor since there is no
plus qu'un seul paramètre à contrôler, la puissance. only one parameter to control, the power.
la qualité est légèrement améliorée par le the quality is slightly improved by the
gain d'une démodulation et d'une remodulation. gain from demodulation and remodulation.
les caractéristiques de modulation sont uniformes sur tout le réseau et contrôlable dès le the modulation characteristics are uniform throughout the network and can be controlled from the
point de départ.starting point.
Une extension ou une modification des formes du message; (passage de monophonie en stéréophonie; adjonction de signaux de service RDS) ne nécessite qu'une seule intervention sur la tête de An extension or modification of the forms of the message; (change from monophony to stereophony; addition of RDS service signals) requires only one intervention on the head of
réseau 10.network 10.
Actuellement, avec les systèmes utilisés, il faut autant de codeurs stéréo ou de codeurs et modulateurs RDS qu'il y a d'émetteurs Le système proposé par l'invention au contraire, ne nécessite qu'un seul ensemble de codage et modulation en tête de réseau 10, ou un nombre limité au nombre de zones à Currently, with the systems used, as many stereo coders or RDS coders and modulators are required as there are transmitters. The system proposed by the invention, on the contrary, requires only one set of coding and modulation at the head. network 10, or a number limited to the number of zones to
messages distincts.separate messages.