Aká je charakteristika modulácie FM vysielanie

modulácia

Frekvenčná modulácia FM alebo je forma modulácie, ktorá sprostredkuje informáciu zmenou frekvencie nosnej vlny; staršie modulácia amplitúdy alebo AM mení amplitúdu nosiče, s jeho frekvencia zostáva konštantná. U FM, frekvenčný odchýlka od pridelenej frekvencie nosnej v každom okamihu je priamo úmerná amplitúde vstupného signálu, určenie okamžitej frekvencii vysielaného signálu. Vzhľadom k tomu, vysielané signály FM použiť väčšiu šírku pásma, ako AM signály, táto forma modulácie je bežne používaný s vyššou (VHF alebo UHF) frekvenciách používaných TV, vysielanie v pásme FM a pozemné mobilné rádiové systémy.

Pre-dôraz a de-dôraz

Náhodný šum má trojuholníkový spektrálnej distribúcie v FM systému, s tým účinkom, že hluk sa vyskytuje prevažne u najvyšších frekvencií zvuku v rámci pásma. To môže byť kompenzované, v obmedzenej miere, posilnením vysoké frekvencie pred prenosom a ich zníženie o zodpovedajúcu sumu v prijímači. Zníženie vysokej zvukové frekvencie v prijímači tiež znižuje hlučnosť vysokofrekvenčné. Tieto procesy zvyšovanie a potom znížiť určitej frekvencie sú známe ako pre-dôraz a de-dôraz, resp.

Množstvo pre-dôraz a de-dôraz používaného je definovaný časovou konštantou jednoduchého RC filtračným obvodom. Vo väčšine časti sveta 50 ms časová konštanta sa používa. V Amerike a Južnej Kórei, 75 ms je použitá. To platí ako pre mono a stereo vysielaní. Pre stereo, pre-dôraz je aplikovaný na ľavý a pravý kanál pred multiplexing.

Množstvo pre-dôraz, ktorý môže byť použitá, je obmedzené tým, že mnohé formy súčasnej hudby obsahujú viac vysokofrekvenčnej energie než hudobné štýly, ktoré prevládali u narodenia FM vysielanie. Nemôžu byť vopred zdôrazniť, ako moc, pretože by to spôsobiť nadmernú odchýlku FM nosiča. Systémy modernejšie než FM vysielanie majú tendenciu používať buď programovo závislá premenná pre-dôraz; napr dbx v TV zvukový systém BTSC, alebo vôbec žiadne.

Stereo FM

V neskorých 1950s, niekoľko systémov pridať stereo FM rádio boli považované FCC. Zahrnuté sú systémy od 14 zástancov vrátane Crosby, Halstead, elektrických a hudobné Industries, Ltd (EMI), Zenith, a General Electric. Jednotlivé systémy boli hodnotené z hľadiska ich silných a slabých stránok pri poľných pokusoch v Uniontown, Pennsylvania využitím KDKA-FM v Pittsburghu ako predvolené stanice. Systém Crosby bol odmietnutý FCC, pretože to bolo v rozpore s existujúcimi dcérskymi komunikácie oprávnenie (SCA) služby, ktoré používajú rôzne subnosné frekvencie vrátane 41 a 67 kHz. Mnoho príjmy vyhladované FM stanice používané Shell SR na iné účely ako vysielanie "storecasting" a. Systém Halstead bol odmietnutý kvôli nedostatku vysokofrekvenčného stereo separácie a zníženie pomeru hlavného kanála signálu k šumu. GE a Zenith systémy, tak podobné, že boli považované za teoreticky identické, boli formálne schválené FCC v apríli 1961 ako štandardný stereo FM metódy vysielania v Spojených štátoch a neskôr adoptovaný väčšine ostatných krajín.

Je dôležité, aby zo stereo byť kompatibilné s mono prijímačov. Z tohto dôvodu, ľavé (L) a pravý (R) kanály sú kódované do algebricky súčet (L + R) a rozdielu (L-R) signály. Mono prijímač bude používať len L + R signálu, takže poslucháč počuje oba kanály prostredníctvom jediného reproduktora. Stereo Prijímač pridá rozdielový signál k súčtu signálu obnoviť ľavého kanálu, a odpočítame rozdielový signál z čiastky, ktorá má obnoviť pravý kanál.

Indikátor (L + R) Hlavný signál kanála je prenášaný ako základného pásma audio obmedzená na rozsah 30 Hz až 15 kHz. Signál (L-R) je amplitúda modulovaný na signálu 38 kHz double-sideband potlačil nosič (DSB-SC) zastávajú v základnom pásme rozsah 23 53 na kHz.

19 kHz pilotného tónu, presne polovičný 38 kHz sub-nosnou frekvenciou a s presným fázovom vzťahu k nemu, ako je definované nižšie uvedeného vzorca, je tiež generované. To sa prenáša na 8 10-% z celkovej úrovne modulácie a použitý prijímačom regenerovať 38 kHz sub-nosiče s správne fázy.

Finálny multiplex signál z stereo generátora obsahuje hlavný kanál (L + R), pilotné tón, a sub-kanál (L-R). Tento kompozitný signál, spolu s inými sub-nosičov, moduluje FM vysielač.

Okamžitý odchýlka kmitočtu vysielača nosnej vzhľadom k (modulácia v 10%), stereo audio a pilotný tón je


kde A a B sú pre-zdôraznil ľavý a pravý audio signálov a f_p = 19 kHz je frekvencia pilotného tónu. Drobné rozdiely v odchýlke vrchole môže dôjsť v prítomnosti ďalších pomocných nosných alebo z dôvodu miestnymi predpismi.

Prevod multiplex signál späť do ľavého a pravého audio signálu sa vykonáva pomocou dekodérom, zabudované do stereofónnych prijímačov.

V záujme zachovania stereo separácie a signálu k šumu parametre, to je bežná prax aplikovať pre-dôraz na ľavý a pravý kanál pred kódovaním, a aplikovať de-dôraz na prijímači po dekódovaní.

Stereo FM signály sú viac náchylné k šumu a skreslenia odrazov, než sú mono signály FM.

Okrem toho, pre danú úroveň RF v prijímači, je pomer signálu k šumu pre stereo signál, bude horšia ako u mono prijímača. Z tohto dôvodu mnoho stereo FM prijímača obsahovať stereo / mono prepínač umožňuje počúvanie v mono, pokiaľ sú podmienky prijatia menej ako ideálne, a väčšina autorádiá sú usporiadané tak, aby zníženie separácie ako je pomer signálu k šumu sa zhoršuje, prípadne bude mono zatiaľ čo ešte ukazuje na stereo signál je prijímaný.

Kvadrafónne FM

V 1969, Louis Dorren vymyslel systém Quadraplex jednotného stanice, diskrétne kompatibilný štvorkanálovým FM vysielanie. Existujú dva ďalšie subnosiče v systéme Quadraplex, ktorý dopĺňa jediný použitú v štandardnej stereo FM. Dispozícia základného pásma je nasledovné:

50 15 Hz až kHz hlavný kanál (súčet všetkých 4 kanálov) (LF + LR + RF + RR) signál, pre mono počúvanie FM kompatibilitu.
23 53 do kHz (cosinus kvadratúra subnosné) (LF + LR) - (RF + RR) Ľavá mínus Pravá rozdielový signál. Modulácia tohto signálu v algebraické súčtu a rozdiel v porovnaní s hlavným kanálom bola použitá pre 2 kanál kompatibilitu stereo poslucháča.
23 53 do kHz (sine kvadratúra 38 kHz subnosné) (LF + RF) - (LR + RR) Front Back mínus rozdielový signál. Modulácia tohto signálu v algebraickým súčtom a rozdielu s hlavným kanálom a všetkých ostatných pomocných nosných sa používa pre kvadrafónne poslucháčov.
61 91 do kHz (cosinus kvadratúra 76 kHz subnosné) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonálne rozdiel signálu. Modulácia tohto signálu v algebraickým súčtom a rozdielu s hlavným kanálom a všetkých ďalších pomocných nosných sa tiež používa pre kvadrafónne poslucháčov.
95 kHz subcarrier SCA, fázovo na 19 kHz pilota, na čítanie služby pre nevidiacich, hudbu na pozadí, atď.

Tam bolo niekoľko variácií na tomto systéme predloženej GE, Zenith, RCA a Denon pre testovanie a zvažovaní v priebehu poľných pokusov Národný kvadrafónne Radio výbor pre FCC. Pôvodný Dorren Quadraplex systému prekonala všetky ostatné, a bol vybraný ako národný štandard pre kvadrafónne FM vysielania v Spojených štátoch. Prvé komerčné FM stanice vysielať štvorkanálového programový obsah bol WIQB (teraz volal wwww-FM) v Ann Arbor / Saline v Michigane pod vedením hlavného inžiniera Brian Brown.

Ostatné subnosné služby

FM vysielanie zaradila schopnosť SCA od jeho vzniku, pretože to bolo videné ako ďalšiu službu, ktorá držitelia licencií mohli využiť na vytvorenie dodatočných príjmov. Spočiatku používatelia SCA služieb boli súkromné ​​analógové audio kanály, ktoré by mohli byť použité interne alebo prenájmu, pre služby typu napríklad hudobné kulisa. Radio čítanie služby pre nevidiacich stali bežné používanie, a zostať tak, a tam boli pokusy s kvadrafónne zvuk. Ak stanica nevysiela stereo, všetko od 23 kHz hore môžu byť použité na iné služby. Strážny pásmo okolo 19 kHz (± 4 kHz), musí byť stále udržiavaná, aby nedošlo k spusteniu stereo dekodéry prijímačov. Ak je stereo, sa bude typicky ochranné pásmo medzi hornou hranicou DSBSC stereo signálu (53 kHz) a dolnú hranicu akékoľvek iné pomocné nosné.

Digitálne služby sú teraz k dispozícii tiež. 57 kHz subcarrier (fáza zamknuté na tretiu harmonickej stereo pilotného tónu) sa používa na prenos s malou šírkou pásma digitálny signál Radio Data System, poskytuje ďalšie funkcie, ako alternatívne frekvencie (AF) a Network (NN). Tento úzkopásmový signál beží iba 1187.5 bitov za sekundu, takže je vhodný len pre text. Niekoľko proprietárne systémy sú používané pre súkromné ​​komunikáciu. Varianta RDS je severoamerický RBDS alebo "smart radio" systém. V Nemecku bol analógový ARI systém používaný pred RDS pre vysielanie dopravných hlásení motoristom (bez toho aby rušili ostatných poslucháča). Plánuje využiť ARI na iných európskych krajinách viedla k vývoju RDS ako silnejší systému. RDS je navrhnutý tak, aby mohla byť použitá spolu s ARI aj napriek použitiu zhodných subnosné frekvencie.

V Spojených štátoch, digitálne rozhlasové služby sú nasadené v pásme FM skôr než pomocou Heuréka 147 alebo japonskú štandardné ISDB. Tento on-kanálu prístup in-band, rovnako ako všetky digitálne rozhlasové techniky, využíva pokročilé komprimovaného zvuku. Proprietárne iBiquity systém, očíslovaný ako "HD Radio", v súčasnej dobe má povolenie pre "hybridný" prevádzkový režim, v ktorom sú vysielané ako klasické analógové FM nosič a digitálne postranným pásmom čiastkových nosných. Nakoniec, za predpokladu širokého zavedenia HD rozhlasové prijímače, analógové služby by mohli teoreticky byť zrušená a FM pásmo stal plne digitálne.

V Spojených štátoch, služby (iné ako stereo, štvorkolky a RDS) pomocou subcarriers sú niekedy označované ako pomocné komunikácie povolenie (SCA) služby. Využíva pre tieto subcarriers zahŕňajú knihy / čítanie novín služieb pre nevidiacich poslucháčov, súkromné ​​služby dátového prenosu (napríklad odosielanie informácií akciový trh s cennými papiermi alebo ukradnutých kreditných kariet počet čiernych listín do obchodov [pochvalné zmienka potřebovaný]) predplatné zadarmo hudobné zázemie služieb pre obchody, Paging ("bzučiak") služby a poskytovanie programový zdroj pre AM vysielača AM / FM staníc. SCA subnosiče sú typicky 67 kHz a 92 kHz.

Dolby FM

Komerčne neúspešný systém redukcie šumu použitý s FM rádiom v niektorých krajinách počas neskorej 1970s, Dolby FM bol podobný Dolby B, ale používa modifikovaná 25 uS Preemfáze časovej konštanty a frekvenčné selektívne Companding usporiadanie pre zníženie šumu.

Podobný systém s názvom High Com FM bol testovaný v Nemecku v období medzi júlom a decembrom 1979 1981 o IRT. To bolo založené na Telefunken High Com širokopásmové Compander systému, ale nikdy predstavený komerčne FM vysielanie.

Zanechajte správu 

zoznam správ