Измерение характеристик сигналов стереофонического радиовещания - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Измерение характеристик сигналов стереофонического радиовещания

Способы формирования стереофонических сигналов. Система с двойной частотной модуляцией, с пилот-тоном, с двойной частотной модуляцией. Высокочастотный тракт стереофонического радиоприемника. Декодеры с полярным детектором. Декодеры с переключением.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И
Тема: Измерение характеристик сигналов стереофонического радиовещания
Выполнил: студент группы Р-41 Саури А.Д.
1.1 Способы передачи и воспроизведения стереофонического эффекта
1.1.1 Способы формирования стереофонических сигналов
1.2 Системы стереофонического радиовещания
1.2.2 Система с полярной модуляцией
1.2.4 Система с двойной частотной модуляцией
1.3 Стереофонические радиоприемники
1.3.1 Структурная схема стереофонического радиоприемника
1.3.2 Высокочастотный тракт стереофонического радиоприемника
1.3.3.1 Декодеры с полярным детектором
1.3.3.2 Суммарно-разностные декодеры
2.1.1 Структурная схема и принцип работы
2.1.2 Радиоприемник (Магнитола Sony)
2.1.4 Цифровой осциллограф PCSGU250, ПК и ПО PC-LAB2000LT
2.2 Результаты экспериментального исследования сигналов стереофонического радиовещания
2.2.2 Результаты измерений системы с пилот-тоном
2.2.3 Результаты измерений системы с ПМК
Стереофонический эффект и его составляющие.
Задача, поставленная перед домашними стереофоническими устройствами, формулируется обычно таким образом: слушатель, находясь в домашней обстановке, в комнате квартиры, должен получить более полное, чем при монофонии, впечатление о звуковой картине, создающейся в студии, концертном или театральном зале. При этом важно, чтобы впечатление от звучания было близко к тому, которое ожидает слушатель на основе опыта, сложившегося у него от посещения концертных залов, театров и т. д. Звучание должно удовлетворять определенному эстетическому условию, «слуховому ожиданию».
В некоторых литературных источниках, особенно популярных, утверждается, что главная задача стереофонии -- предоставить слушателю возможность определять направление на источник звука, заниматься своеобразной звуковой локацией. Действительно, при стереофоническом воспроизведении можно определить направление на звучащий источник. Но это -- не реальный, не истинный источник, а лишь его отображение, кажущийся источник звука (КИЗ). Его положение не совпадает с положением звучащего источника в первичном помещении.
А главное, локализационные эффекты не могут быть самоцелью. Вряд ли слушателю доставит эстетическое удовольствие сознание того, что звуки виолончели или деревянных духовых исходят из центра звуковой картины, а звучание контрабасов доносится справа. Слушатель воспринимает звучание в целом.
Наконец, можно встретить суждение, что задачей стереофонии является полное повторение ощущений, которые испытывает слушатель, находясь в зале. Эта задача, хотя не очень привлекательная, невыполнима. Ощущения человека, находящегося в концертном зале, театре, складываются в результате взаимодействия различных органов чувств.
Правда, при передаче легкой, эстрадной, особенно «электронной» музыки, драматических постановок (радиоспектаклей) дело обстоит несколько иначе. Здесь удается значительно усилить впечатление по сравнению с исходным звучанием. «Слуховое ожидание» как истинная реальность в этих случаях слушателю практически неизвестно, и звуковая картина создается во вторичном помещении звукорежиссером совместно с руководителем музыкального или драматического ансамбля с помощью чисто технических средств. В этих случаях с помощью стереофонии получают подчас совершенно новые акустические эффекты, создают более сильные впечатления, не имеющие аналогий в мире естественных звуков.
Общая реакция слушателя формируется под воздействием некоторых объективных и субъективных причин: параметров аппаратуры, технического качества, звукового материала, эстетического (музыкального) вкуса и подготовленности слушателя, влияния господствующей в данное время моды, обстановки, в которой происходит слушание, эмоционального состояния слушателя и многого другого.
Основными признаками стереофонического звучания, отличающими его от монофонического, в настоящее время считаются: большая прозрачность звучания; лучшее пространственное впечатление; правильность передачи тембров инструментов; лучшая передача «акустической атмосферы» первичного помещения; чистота звучания.
Под прозрачностью (ясностью, четкостью, разделимостью) звучания понимают возможность ясно различить партию того или иного инструмента, голоса солиста в общем звучании ансамбля. Чтобы лучше представить себе это понятие, достаточно вспомнить, как ясно различаются голоса солистов в оперных дуэтах, трио, квартетах при непосредственном слушании и как невыразительно, слитно, неразличимо звучат эти же ансамбли при монофоническом воспроизведении. Стереофония возвращает этим звучаниям первоначальную ясность. Прозрачность звучания, благодаря бинауральным свойствам слуха, проявляется даже в случаях, когда формируемые звуковые образы близки по тембру, ритмическому рисунку, динамике звучания.
Под пространственным впечатлением понимают разнесенность отдельных составляющих стереофонической звуковой картины по фронту, т. е. вдоль линии, соединяющей громкоговорители, и в глубину от нее. При этом расположение отдельных источников звука, музыкальных инструментов может быть четка локализовано. Возможность воздействовать на слушателя изменением направления прихода звука может в отдельных случаях явиться художественным средством, подчеркнуть конфликтность различных музыкальных тем, их противопоставление или, наоборот, объединение. Этот фактор усиления эмоционального воздействия звучания невозможен в монофонической системе, где все составляющие ансамблевого звучания исходят из одной точки -- одного громкоговорителя.
Правильность передачи тембров инструментов, их естественность и богатство определяются не только самими тембральными свойствами музыкальных инструментов и голосов, но и интерференционными процессами в помещении. В. общем случае частотные зависимости звукового давления возле левого и правого уха неодинаковы, так как положения пространственных максимумов и минимумов звукового давления не совпадают. Так, если какая-либо частотная составляющая сложного сигнала у одного уха оказывается ослабленной, то у другого уха эта составляющая будет иметь иной, больший уровень, и тембральные искажения уменьшатся. Это положение имеет место не только при непосредственном слушании в первичном помещении) но и при прослушивании звучания через громкоговорители стереофонической системы во вторичном помещении. Напротив, при монофоническом воспроизведении интерференционные искажения сигналов, возникшие в первичном помещении, будут воздействовать на правое и левое ухо одинаково. По этой причине подавляются одинаковые составляющие спектра и тембр искажается в большей степени. Итак, относительная независимость звуков, воспринимаемых левым и правым ухом при непосредственном прослушивании в первичном помещении или через стереофоническую систему во вторичном помещении способствуют уменьшению тембральных интерференционных искажений.
Лучшая передача «акустической атмосферы», акустики помещения, его размеров также объясняется наличием нескольких каналов передачи. Специалисты, говоря об «акустической атмосфере» первичного помещения, имеют в виду не только его большую или меньшую «гулкость», но и свойственную ему окраску звучания -- теплоту, мягкость, светлость, звонкость. Важность передачи акустической атмосферы первичного помещения особенно велика в тех случаях, когда локализованные, пространственные ощущения уходят на второй план.
Чистота звучания определяется величиной частотных и нелинейных искажений и уровнем помех. Перечисленные выше положительные качества стереофонического воспроизведения настолько велики, что слушатели в меньшей степени, чем при монофонии, реагируют на различные искажения и помехи, предпочитая стереофоническое звучание при ограниченной по сравнению с монофонией ширине полосы частот и довольно значительном, до 20%, коэффициенте гармоник, хотя такие нелинейные искажения уверенно заметны. Порог заметности помех при стереофоническом приеме составляет примерно --60 дБ, однако даже при отношении сигнал-помеха 35... 40 дБ стереофония все еще предпочитается монофонии.
Роль перечисленных составляющих стереофонического восприятия в различных жанрах вещательных передач не одинакова. Так, локализацнонные ощущения при музыкальных передачах сами по себе имеют второстепенное значение; наоборот, при постановочных передачах (радиоспектаклях) они служат важным выразительным средством, заменяя в известной степени зрительные ощущения.
Комплекс ощущений, свойственный стереофонии, является результатом воздействия на слушателя всего двух сигналов. Эти сигналы представляют собой совокупности большого числа пар сигналов, формирующихся в стерео- фонических микрофонах или формируемых искусственным путем в пульте звукорежиссера при звучании отдельных музыкальных инструментов или голосов исполнителей. Каждая пара сигналов, создаваемая одним источником, различается уровнями и временем поступления в микрофон и обладает довольно большой корреляционной связью (коэффициент корреляции более 0,25). В помещении слушателя эти различия определяют положение кажущегося источника звука (КИЗ) на линии (базе), соединяющей два громкоговорителя. Общие сигналы левого и правого каналов и их реверберационные продолжения, как правило, мало коррелированны.
Итак, в основе восприятия всех ощущений, отличающих стереофонию от монофонии, лежат закономерности пространственного слуха и, прежде всего, явления локализации кажущихся источников звука и демаскировки пространственно разнесенных звуковых образов. Стереофония предпочитается слушателями перед монофонией лишь тогда, когда существует пространственная звуковая картина, в которой ощущается, по крайней мере, несколько составных частей, несколько КИЗ. Если число источников сводится к одному, стереофония теряет преимущество перед монофонией.
1.1 СПОСОБЫ ПЕРЕДАЧИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
стереофонический сигнал модуляция декодер
Стереофоническая вещательная система должна обеспечить передачу и воспроизведение ряда признаков, свойственных стереофонии: прозрачность звучания, пространственное впечатление, правильность передачи тембров музыкальных инструментов и голосов, баланс звучностей различных оркестровых групп инструментов и певческих голосов, «акустическую атмосферу» первичного помещения. Как уже указывалось ранее, задача воссоздания во вторичном помещении акустического поля первичного помещения даже при превосходных параметрах качества электрических каналов передачи представляется неосуществимой.
При формировании и передаче акустической информации по электрическим каналам, как правило, прибегают к различным преобразованиям сигналов. Эта преобразования чаще всего проводят в два этапа.
На первом этапе (первичной записи) заготавливают фонограммы некоторого числа сигналов, принятых микрофонами. Иногда уже на этом этапе производят некоторые преобразования сигналов при приеме звука микрофонами. Только ненаправленный микрофон достаточно точно отображает изменения звукового давления в точке расположения микрофона.
На втором этапе (в процессе перезаписи) сигналы подвергают дальнейшим преобразованиям; устанавливают соотношение уровней сигналов, определяющее баланс громкостей оркестровых групп и голосов солистов, регулируют динамический диапазон и тембры, создают различие уровней и временные сдвиги между сигналами Л и П, чтобы скомпоновать задуманную звуковую панораму. Часть преобразований обусловлена соображением технического характера -- необходимостью приспособить параметры (свойства) сигналов к свойствам, возможностям электрических каналов передачи и к условиям домашнего слушания.
При формировании стереофонических сигналов приходится учитывать специфическое условие, называемое совместимостью с монофонией. Это -- возможность воспроизведения стереофонических сигналов монофоническими устройствами с достаточно удовлетворительным качеством. Различают художественную (эстетическую) и техническую совместимость. Под художественной совместимостью понимают возможность слушать стереофоническую передачу с помощью монофонических устройств. А техническую совместимость обеспечивают суммарно-разностным преобразованием исходных сигналов Л и П. Монофонические приемные устройства получают суммарный сигнал, а стереофонические -- сумму и разность, преобразуемую затем в сигналы Л и П. Требование совместимости усложняет процесс формирования сигналов н систему стереофонического вещания, но оно необходимо для удовлетворения интересов владельцев монофонических устройств.
Обобщенную структуру каналов систем стереофонического вещания изображают схемой рис. 1. На входе каналов находятся микрофоны, магнитофоны и иные источники электрических сигналов F1, F2..., Fq, на выходе -- громкоговорители (или головные телефоны), к которым подводятся сигналы f1, f2,..., fн.
Рис.1 Обобщенная схема системы электрической передачи звука
Символом Т обозначена совокупность устройств, с помощью которых из Q первичных сигналов образуют N канальных сигналов ф1, ф2, ..., фn. Совокупность Т заключает в себе смесительные и коммутационные устройства, регуляторы уровня и тембра, особые стереофонические регуляторы, многоканальный магнитофон, на котором записывается Q -дорожечная фонограмма. Символом R обозначена совокупность устройств, с помощью которых N канальных сигналов преобразуются в Н воспроизводимых. В общем случае Q, N и H не равны:
Q достигает 20 ...30, N составляет 1, 2, 4, значительно реже -- больше, Н обычно 1, 2, 4. На основе обобщенной структуры была предложена следующая классификация систем вещания:
Наибольшее распространение получили двухканальные системы. Для воспроизведения, как правило, используются две акустические системы АС, каждая из которых представляет собой две и более громкоговорящие головки, заключенные в общий ящик (футляр).
1.1.1 СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТЕРЕОФОННИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Первой системой, получившей практическое применение в процессе развития стереофонии, стала система АВ.
Структурная схема звукопередачи по системе АВ показана на рис. 2. При этом имеются два микрофона: левый Мл и правый Мп, расставленные по фронту перед исполнителями, например перед оркестром. Звуковые волны, исходящие от одних и тех же инструментов, воздействуют на микрофоны с различными фазами и интенсивностью, в зависимости от того, на каком расстоянии от источника расположен данный микрофон, поэтому система АB называется фазово-интенсивностной.
При использовании системы АВ следует учитывать следующее. Во-первых, при слишком большом расстоянии между микрофонами у слушателя может возникнуть впечатление «разрыва» образа, скачка звука от одного громкоговогорителя к другому, «провала центра», отсутствия не прерывности звуковой картины по азимуту, невозможности различать в этой картине отдельные источники звука.
Чем больше расстояние между микрофонами, тем меньшим оказывается угол восприятия стереофонической картины. Во-вторых, при чрезмерно близком расположении источников звуков к линии микрофонов может возникнуть такой же нежелательный эффект, причем еще в большей степени. В-третьих, чем меньше расстояние между микрофонами, тем более правильной получается звукопередача источников, расположенных под различными углами к оси симметрии микрофонов. Однако слишком сближать микрофоны тоже нельзя. Минимальное расстояние ограничивается необходимостью приема каждым из микрофонов различной информации. При помещении обоих микрофонов в одну точку пространства они в системе АВ воспринимают одинаковую информацию, и стереоэффект исчезает.
В этой системе локализация источников звука обеспечивается только различием интенсивности звука, воспринимаемой обоими микрофонами, поэтому система называется интенсивностной. Фазовые сдвиги между сигналами микрофонов Мл и Мп отсутствуют.
Схема стереофонической звукопередачи по системе ХУ приведена на рис.3. Два микрофона направленного действия (в данном случае -- двусторонненаправленные) объединяются в единой конструкции так, чтобы их диафрагмы находились по возможности ближе друг к другу, напри- мер рядом или на одной вертикали друг над другом.
Рис.3 Стереофоническая система XY микрофонов
Оси максимальной чувствительности располагаются по двум ортогональным направлениям таким образом, что образуют равные углы с плоскостью симметрии, делящей звуковое поле пополам (чаще всего 45°).
С учетом характеристик направленности микрофонов источник звука И1 будет восприниматься только микрофоном Мл, источник звука ИЗ -- только микрофоном Мп, имеющими в этих направлениях максимальную чувствительность. Источник звука И2, находящийся в центре звукового поля, в одинаковой степени воспринимается микрофонами Мл и Мп и при воспроизведении будет слышен звучащим из центра. Источники звука, расположенные между источниками И1 и И2, будут создавать больший по уровню сигнал на микрофоне Мл и при прослушивании будут восприниматься слева от центра. Источники звука, расположенные между источниками И2 и ИЗ, будут слышны при воспроизведении справа.
Эта система является фактически одной из разновидностей системы ХУ, например, когда один из микрофонов Мм имеет круговую характеристику направленности, а второй микрофон Ms -- косинусоидальную характеристику, как это показано на рис. 2.3,г.
В системе MS стереофонический сигнал делится на «сигнал звука» , или сигнал М (от немецкого слова Mittel --середина) и на «сигнал направления», или сигнал S (от немецкого слова Seite -- сторона). Сигнал М представляет собой обычную суммарную монофоническую информацию, т. е. сумму левого и правого сигналов. Сигнал S содержит информацию о звуковом поле слева и справа от микрофона, т. е. информацию о расположении источников звука вдоль фронта. Сигнал S представляет собой разность интенсивностей звуковых волн, воздействующих от одного и того же источника на диафрагму микрофона с двух сторон -- слева и справа.
Для получения информации левого X и правого У каналов системы стереопередачи необходимо произвести преобразования сигналов с помощью суммарно-разностных преобразователей СРП (рис. 4). Сигнал левого канала стереопары представляет собой сумму сигналов M и S, т. е. X=M+S, а сигнал правого канала -- разность сигналов М и S, т. е. У=М--S. В этом легко убедиться, изобразив характеристики направленности микрофонов М (круг) и S (косинусоида) в декартовой системе координат (рис. 5а). В декартовой системе зависимость чувствительности микрофона Е от угла падения M и S (а) круговой характеристики имеет вид прямой линии М, а для косинусоидальной характеристики -- отрезок косинусоиды S.
Рис. 5 Диаграммы направленности микрофонов и характеристики сигналов звуковой волны для стереопары X и Y(б).
Если в одном канале напряжения сигналов М и S сложить (M+S), а в другом канале из напряжения сигнала М вычесть напряжение сигнала S (т. е. М--S), то для каждого из каналов стереопередачи зависимость выходного напряжения от угла падения звуковой волны на микрофон представляется кривыми M+S =X и М--S = Y, как это показано на рис. 5б. Таким образом, видно, что системы ХУ и MS эквивалентны, и переход от одной из них к другой осуществляется с помощью простейшей операции суммарно-разностного преобразования сигналов.
Система MS требует наличия в составе звукорежиссерского пульта дополнительных узлов: суммарно-разностных преобразователей, стереорегуляторов направления и базы. Преимущество системы MS перед системой ХУ заключается в том, что при этой системе техника регулирования проще, она во многом идентична технике регулирования обычной монофонической передачи. В этой системе легко регулировать как общую ширину базы, так и ширину участков базы, занятых отдельными группами исполнителей, а также регулировать направления на источники.
Рассмотренные выше системы АВ, ХУ и MS основаны на использовании двух обычных монофонических микрофонов либо применительно к системам ХУ и MS -- одного стереофонического микрофона, представляющего собой два монофонических микрофона, скомпонованных в одном корпусе. Однако по мере развития стереофонии, особенно с появлением многоканальной звукозаписи, системы стереофонической звукопередачи стали постепенно усложняться. Микрофоны стали устанавливать около каждой группы инструментов, каждой группы исполнителей, отдельно для солиста, отдельно для некоторых инструментов и т. д. Все эти сигналы сначала записываются, а затем «сводятся». Получается стереофонический оригинал, с которого потом снимают стереофонические и монофонические вещательные дубли. Системы стереофонической звукопередачи, с использованием большого числа микрофонов, получили название полимикрофонных систем. Некоторые из них:
- Система MS c несколькими одиночными микрофонами
- Система с двойным преобразованием сигналов
- Для формирования стереосигнала требуется не менее двух микрофонов, расположенных как в разных точках (Система AB) первичного помещения (студии, зала), так и в одной точке, но расположенных под некоторым углом друг к другу (Система XY), либо с различной диаграммой направленности (Система MS).
- Принцип системы MS, заключающийся в том, что передаются сумма и разность сигналов Л и П, применяется для формирования сигнала стереофонического радиовещания, что позволяет обеспечить прием стереопередач на монофонические устройства.
- Для воспроизведения стереосигнала, полученного при помощи системы MS, необходим дополнительный блок суммарно-разностного преобразования, который будет преобразовывать сигналы M и S в сигналы Л и П, и при определенной доработке на нем можно выполнять регулировку ширины стереобазы.
1.2 СИСТЕМЫ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО РАДИОВЕЩАНИЯ
Принципиально стереофоническое вещание можно организовать в любом диапазоне радиоволн или в любой многопрограммной системе проводного вещания. Чаще всего используется радиовещание в диапазоне метровых волн. Ввиду большой ширины частотных каналов и применения частотной модуляции реализуются высокие параметры качества. Сети радиовещания в диапазоне MB сложились давно и широко развиты. Их перевод на стереофоническое вещание производится сравнительно просто, без больших материальных и денежных затрат.
Для радиовещания в диапазоне MB с ЧМ выделены следующие полосы частот: у нас -- 66 ... 74 и 100 ... 108 МГц, в Западной Европе -- 88... 104 МГц, в США --88... 108 МГц. Для построения систем двухканальной стереофонии вводят поднесущую частоту, которую модулируют по амплитуде или по частоте. Международным консультативным комитетом по радиовещанию (МККР) для диапазона МВ-ЧМ рекомендованы три системы:
1. Система с полярной модуляцией (система ЧМ-АМ), разработанная Л. М. Кононовичем, с амплитудной модуляцией поднесущей частоты 31,25 кГц (эта частота равна удвоенной строчной частоте 15,625 кГц отечественного стандарта вещательного телевидения).
2. Американская система с пилот-тоном (ЧМ-АМ), разработанная инженерами фирмы Zenith-General Electrik, с амплитудной модуляцией поднесущей частоты 38 кГц при частоте пилот-тона 19 кГц.
3. Шведская система Берглунда с частотной модуляцией поднесущей частоты 33,5 кГц и сжатием динамического диапазона сигнала на поднесущей (система ЧМ-ЧМ).
Системы 1 и 2 близки по структуре и параметрам. Главное различие: в системе 1 амплитуда несущей на стороне передачи подавляется в 5 раз (ее уровень уменьшается на 14 дБ) и вновь восстанавливается до исходной величины из оставшейся части в приемнике; в американской системе поднесущая подавляется практически полностью (в 100 раз или на 40 дБ) и вновь образуется в приемнике путем удвоения частоты пилот-тона 19 кГц, передаваемого малым уровнем. Частичное или полное подавление амплитуды поднесущей улучшает энергетические показатели радиопередатчика.
Система 3 отличается большей помехоустойчивостью, чем системы 1 и 2, благодаря сжатию динамического диапазона сигнала, передаваемого на поднесущей, и применению частотной модуляции поднесущей. Обеспечивается такое большое переходное затухание между трактами, по которым передаются сигналы П и Л, что по ним вместо стереосигнала можно передавать две независимые монофонические программы.
Наряду с системами стереофонии, действующими в диапазоне MB, все шире применяются системы, использующие диапазон ГМВ, а в отдельных случаях и проводные системы. Полоса частот, выделяемая для этих систем, не превышает ±10 кГц (исключение составляет система МПВ-Т, в которой полоса частот простирается до 15 кГц), поэтому применять поднесущую частоту для образования второго канала передачи в этих системах невозможно. Мыслимыми решениями в этих случаях могут быть применение двойной модуляции несущей частоты вида АМ-ЧМ или АМ-ФМ, двукратной однополосной и квадратурной амплитудной модуляции (ДОМ и КАМ).
Немаловажной задачей при разработке всех перечисленных систем стереофонического вещания явилось достижение их совместимости с монофоническими системами. Более просто эта задача решается в системах с поднесущей частотой. В основном канале передается сумма сигналов М = Л + П, а в канале на поднесущей-- разность сигналов S = Л--П. Сложнее эта задача решается в системах с комбинированными видами модуляции: АМ-ЧМ, АМ-ФМ, ДОМ и КАМ.
Для организации стереофонических систем применимы цифровые методы. С их помощью получают системы с практически одинаковыми каналами, малыми искажениями, но ценой значительного усложнения аппаратуры и многократного расширения полосы пропускания каналов передачи.
1.2.2 Система с полярной модуляцией
Идея полярной модуляции ПМ впервые описана в 1939 г. А. И. Косцовым. Положительные полупериоды высокочастотного колебания промодулированы одним сигналом, например сигналом П, а отрицательные полупериоды -- другим, например, Л (рис. 6а). Спектр полярно-модулированного колебания (рис. 6б) содержит поднесущую частоту fп, промодулированную
Рис.6 Осциллограмма (а) и спектр (б) полярно - модулированного колебания при fп >fл.
по амплитуде сигналами П и Л, и низкочастотную составляющую с частотами Fп и Fл, обусловленную асимметрией положительных и отрицательных полуволн высокочастотного колебания. Составляющие П и Л выделяют полярным детектором, простейшая схема которого изображена на рис.7.
Полярно-модулированное колебание ПМК можно представить в форме
В вышеприведенных выражениях Um-- амплитуда поднесущей частоты, mл и mп --коэффициенты модуляции поднесущей сигналами Л и П.
Спектр ПМК содержит звуковые частоты, поэтому он не может быть непосредственно излучен антенной радиопередатчика. Этим спектром после дополнительных преобразований модулируют по частоте несущую радиопередатчика MB . Последовательность преобразований видна из рис 8а,б. Для повышения помехозащищенности исходных сигналов Л и П в области верхних частот, где уровни спектральных составляющих существенно меньше, чем на средних частотах, сигналы подвергают частотным предыскажениям с помощью предыскажающего контура ПК, реализованного в виде RС - цепи с постоянной времени т = 50 мкс
Схема цепи предыскажений показана на рис. 9а, а ее АЧХ-- на рис. 9б.
Рис.8 Структурная схема передающей (а) и приемной (б) частей системы с полярной модуляцией
Далее сигналы поступают на стереомодулятор, состоящий из формирователя ПМК и подавителя поднесущей. Одна из возможных схем подавителя поднесущей изображена на рис. 10а, а его АЧХ -- на рис. 10б. Спектр ПМК изображен на рис. 11а, его измененная форма после подавления поднесущей на рис. 11б -- штриховой линией, а форма спектра КСС с учетом частотных предыскажений на этом же рисунке -- сплошной линией. Здесь же для сравнения показаны спектры КСС системы с пилот-сигналом (рис. 11в) и системы ЧМ-ЧМ (рис. 11г).
В ходе развития системы с полярной модуляцией были разработаны, испытаны и внедрены в практику несколько методов формирования КСС.
Рис.9 Схема (а) и АЧХ (б) Рис.10 Схема (а) и АЧХ (б)
цепи предыскажений цепи подавления поднесущей
Рис.11 Спектры ПМК (а) и комплексного стереосигнала в системах с полярной модуляцией (б), с пилот-тоном (в) и с ЧМ - ЧМ (г).
При суммарно-разностном методе (рис. 12а) из сигналов Л и П, подвергшихся частотным предыскажениям, образуется суммарный и разностный сигналы М = Л+П и S = Л--П, второй модулирует по амплитуде поднесущую частоту, полученную от задающего генератора поднесущей. Далее сигнал М и амплитудно-модулированное колебание складываются и образуют ПМК. После частичного подавления поднесущей формируется КСС. Метод не обеспечивает хорошей стабильности амплитуд и фаз между двумя частями спектра КСС, что приводит к уменьшению переходного затухания между каналами.
Большее переходное затухание обеспечивает ключевой метод (рис. 12б). В сигналы, прошедшие цепи предыскажений, с помощью сумматоров У вводится постоянная составляющая, определяющая уровень поднесущей. Постоянная составляющая вырабатывается источником опорного напряжения ИОН. Триггер Шмитта ТШ, управляемый частотой поднесущей попеременно открывает электронный ключ ЭК для входных сигналов. С выхода ЗК снимается КСС. Он проходит через цепь, устраняющую предыскажения, созданные в цепях предыскажений на входе каналов, и поступает на ФНЧ с линейной ФЧХ, устраняющий гармоники поднесущей частоты и продукты их модуляции.
Рис.12 Схемы формирования КСС суммарно-разностным (а), ключевым (б,в) и цифровым (г) способами
Схематически принцип действия ключевого стерео модулятор а иллюстрируется рис. 12в. Достоинством этого метода является отсутствие цепи подавления поднесущей, являющейся источником нестабильности параметров модулятора и причиной уменьшения переходного затухания. По ключевому методу действует стереомодулятор МОД-16. В нем обеспечивается неравномерность АЧХ в полосе частот до 46 кГц менее 1 дБ, ап на частоте 100 Гц не менее 36 дБ, 42 дБ на частоте 315 Гц, 50 дБ на частоте 1000 Гц и 40 дБ на частоте 10000 Гц, уровень фона и других помех -- не более --70 дБ.
Еще более высокая точность формирования КСС достигается цифровыми методами (рис. 12г). В аналого-цифровых преобразователях АЦП сигналы Л и П преобразуются в цифровую форму. С помощью сумматора У1 и вычитающего устройства ВУ образуются сумма и разность цифровых сигналов. К цифровому разностному сигналу в сумматоре 2У добавляется константа 0,2 от источника опорного кода ИОК1. Далее сигнал поступает на управляемый цифровой делитель напряжения УД, коэффициент пе
Измерение характеристик сигналов стереофонического радиовещания дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа: Названия блюд с точки зрения происхождения
Шпаргалка: Бизнес-планирование
Реферат: Гігієна води Організація водопостачання населених місць
Реферат: Профессиональное обучение персонала как аспект развития организации
Устное Сочинение На Тему
Как Должна Выглядеть Курсовая Работа
Небольшое Сочинение О Ломоносове
Сочинение по теме «Ночевала тучка золотая...» (о метафоре)
Сочинение Взяли На Рыбалку
Реферат На Тему Понятие И Признаки Несостоятельности
Реферат: Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия 25
Контрольная работа по теме Влияние изобразительного искусства на развитие творческой личности дошкольника
Контрольная работа по теме Зовнішня торгівля Італії
Контрольная Работа На Тему Внутрифирменные Стандарты Аудита
Эссе По Фильму Розыгрыш
Реферат: Прибыль предприятия
Курсовая работа по теме Система автоматического регулирования пара в уплотнениях турбины
Классификация деления
Сочинение На Тему Поучительные Истории
Курсовая работа по теме Цифро-аналогові перетворювачі
Участники уголовного судопроизводства со стороны защиты - Государство и право курсовая работа
Методика ревизии кассовых операций ОАО "Роснефть" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Насильственные преступления - Государство и право курсовая работа