Kas ir modulācijas īpašības FM apraides

modulācija

Frekvences modulācija vai FM ir veids modulācijas, kas nodod informāciju, mainot frekvenci nesēja vilni; vecāki amplitūdas modulācija vai AM mainās amplitūda pārvadātāja, ar tās biežumu paliekot nemainīga. Ar FM frekvences novirze no piešķirtajiem nesējfrekvences jebkurā brīdī ir tieši proporcionāla amplitūdas ieejas signālu, nosakot momentānu biežumu pārraidītā signāla. Tāpēc, ka nosūtītie FM signālu izmantot lielāku joslas platumu nekā AM signālus, šāda veida modulāciju parasti izmanto ar augstāko (VHF vai UHF) frekvenču TV izmanto, FM apraides joslā, un sauszemes mobilo radiosakaru sistēmām.

Pre-uzsvars un de-uzsvars

Random troksnis ir trīsstūrveida spektrālo sadalījumu FM sistēmā, līdz ar to, ka troksnis notiek galvenokārt pēc visaugstākajiem audio frekvencēm ietvaros baseband. To var kompensēt, ierobežotā apjomā, stimulējot augstas frekvences pirms pārraides un samazinot tos ar atbilstošu summu uztvērēju. Samazinot augstās audio frekvences uztvērējā arī samazina augstas frekvences trokšņus. Šie veicinot un pēc tam samazinot konkrētas frekvences procesi ir pazīstami kā iepriekš uzsvars un de-uzsverot, attiecīgi.

No iepriekš uzsvars un de-uzsverot izmantotā summa ir noteikta laika konstanti vienkāršu RC filtra ķēde. Lielākajā pasaulei 50 mikrosekundēm laika konstante tiek izmantots. Amerikā un Dienvidkoreju, 75 mikrosekundēm tiek izmantots. Tas attiecas gan uz mono un stereo transmisijām. Par stereo, iepriekš uzsvars tiek piemērota kreiso un labo kanālu pirms multipleksēšanu.

No iepriekš uzsvars summa, ko var piemērot, ir ierobežota ar to, ka daudzi veidi laikmetīgās mūzikas saturēt vairāk augstas frekvences enerģiju nekā mūzikas stiliem, kas valdīja pēc dzimšanas FM apraidi. Tos nevar iepriekš uzsvēra, cik, jo tas varētu izraisīt pārmērīgu novirzi FM pārvadātājs. Systems vairāk nekā mūsdienu FM apraides mēdz izmantot vai nu programmu atkarīgo mainīgo iepriekš uzsvaru; piemēram, dbx no BTSC TV skaņas sistēmu, vai nav vispār.

Stereo FM

In the late 1950s, vairākas sistēmas, lai pievienotu stereo FM radio, tika uzskatīts, FCC. Iekļauts bija sistēmas no 14 piekritēji tostarp Crosby, Halstead, elektriskās un Musical Industries Ltd (EMI), Zenith, un General Electric. Atsevišķās sistēmas tika novērtēta to stiprās un vājās puses lauka testu Uniontown, Pensilvānija, izmantojot KDKA-FM Pitsburgā kā izcelsmes stacijā laikā. Crosby sistēma tika noraidīta ar FCC, jo tas bija nesaderīgs ar esošā meitas sakaru atļauju (SCA) pakalpojumus, ko izmanto, dažādas subcarrier frekvences tostarp 41 un 67 kHz. Daudzi ieņēmumus badā FM stacijas izmanto SCAS par "storecasting" un citiem ne-apraides nolūkos. Halstead sistēma tika noraidīts, jo trūkst augstas frekvences stereo atdalīšana un samazinājumu par galveno kanālu signāla-trokšņa attiecību. GE un Zenith sistēmu, tik līdzīgi, ka tie tika uzskatīti teorētiski identisks, tika formāli apstiprināja FCC aprīlī 1961 kā standarta stereo FM apraides metodi ASV un vēlāk pieņēma vairumā citu valstu.

Ir svarīgi, lai iekārta raidījumi ir saderīgs ar mono uztvērējiem. Šī iemesla dēļ, kreisā (L) un pa labi (R) kanāli algebraically kodēti summa (L + R) un starpība (L-R) signāliem. Vienas uztvērējs izmantos tikai L + R signālu, lai klausītājs dzird abus kanālus caur vienu skaļruni. Stereo uztvērējs pievienot atšķirību signālu summa signālu atgūt kreiso kanālu, un atņemt atšķirību signālu no summas, lai atgūtu labo kanālu.

Reģions (L + R) Galvenā kanāla signāls tiek pārraidīts kā pamatjoslas audio tikai uz klāstu 30 Hz līdz 15 kHz. Reģions (L-R) signāls ir amplitūda modulēta uz kuru 38 kHz dubultās joslas nomākts-pārvadātājs (DSB-SC) signāla okupācijas baseband klāstu 23 uz 53 kHz.

19 kHz pilots tonis, pie tieši puse no 38 kHz sub-frekvenci un ar precīzu fāzes attiecības ar to, kā noteikts turpmākajā formulu, ir arī radīts. Tas tiek pārraidīts 8-10% no kopējā modulācijas līmeni un saņēmējs izmanto, lai atjaunotu 38 kHz sub-pārvadātājs ar pareizo fāzi.

Galīgo daudzzāļu signāls no ģeneratora iekārta ir galvenais kanāls (L + R), izmēģinājuma toni, un sub-kanālu (L-R). Šis saliktais signālu, kā arī ar jebkuru citu sub-pārvadātājiem, modulē FM raidītājs.

Momentānā novirze raidītāja nesējfrekvenci sakarā ar stereo audio un pilots tonis (pie 10% modulācijas) ir


kur A un B ir iepriekš uzsvēra kreiso un labo audio signālus un f_p = 19 kHz ir frekvence izmēģinājuma toni. Nelielas izmaiņas pīķa novirzes var rasties klātbūtnē citu subcarriers vai tāpēc vietējiem noteikumiem.

Konvertējot daudzzāļu signālu atpakaļ uz kreiso un labo audio signālu tiek veikta ar dekodera, iebūvēts stereo uztvērēju.

Lai saglabātu stereo atdalīšanu un signāla-trokšņa parametrus, tas ir normāli prakse piemērot iepriekš uzsvars uz kreiso un labo kanālu pirms kodējumu, un piemērot de-uzsverot pie uztvērējs pēc dekodēšanu.

Stereo FM signāli ir uzņēmīgāki pret troksni un daudzstaru izkropļojumu, nekā mono FM signālus.

Turklāt, attiecībā uz konkrēto RF līmenī uztvērēju, signāla-trokšņa attiecība stereo signāls būs sliktāks nekā mono uztvērēju. Šī iemesla dēļ daudzi stereo FM uztvērēji iekļautu stereo / mono slēdzis, kas ļauj klausīties mono kad uzņemšanas apstākļi ir mazāk nekā ideāls, un lielākā daļa automašīnu radio ir sakārtoti, lai samazinātu nošķiršanu kā signāla-trokšņa attiecība pasliktinās, beidzot dodas uz mono vienlaikus norādot, stereo signāls tiek saņemts.

Kvadrofoniskais FM

In 1969, Louis Dorren izgudroja Quadraplex sistēmu vienas stacijas, diskrētiem, saderīgā četru kanālu FM apraidi. Ir divi papildus subcarriers kas Quadraplex sistēmā, papildina vienā izmantoto standarta stereo FM. Baseband izkārtojums ir šāds:

50 Hz līdz 15 kHz galvenais kanāls (summējot visu 4 kanālu) (LF + LR + RF + RR) signālu, mono FM klausīšanās saderību.
23 uz 53 kHz (kosinuss kvadrātiskās subcarrier) (LF + LR) - (RF + RR) Kreisais mīnus Tiesības atšķirību signālu. Šis signāls ir modulācija algebrisko summu un starpību ar galvenais kanāls tika izmantota 2 kanālu stereo klausītājs saderību.
23 līdz 53 kHz (sine kvadrātiskās 38 kHz subcarrier) (LF + RF) - (LR + RR) Fasādes mīnus Back atšķirība signāls. Šis signāls ir modulācija algebrisko summu un starpību ar galveno kanālu, un visiem citiem apakšnesējiem lieto kvadrofoniskais klausītājam.
61 uz 91 kHz (kosinuss kvadrātiskās 76 kHz subcarrier) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonal starpība signāla. Šis signāls ir modulācija algebrisko summu un starpību ar galveno kanālu, un visiem citiem apakšnesējiem tiek izmantota arī, lai kvadrofoniskais klausītājam.
95 kHz SCA subcarrier, fāzes bloķēta 19 kHz pilots, lasīšanai pakalpojumus neredzīgajiem, fona mūzika, uc

Tur bija vairākas variācijas par šo sistēmu Nacionālās kvadrofoniskais Radio komitejas lauka pētījumos FCC laikā GE, Zenith, RCA un Denon iesniegta testēšanai un atlīdzību. Sākotnējais Dorren Quadraplex System pārspēja visus citus un tika izvēlēts par valsts standartu kvadrofoniskais FM apraides ASV. Pirmais komerciālais FM staciju pārraidīt kvadrofoniskais programmu saturs bija WIQB (tagad sauc wwww-FM) Ann Arbor / sāls, Mičigana vadībā galvenais inženieris Brian Brown.

Citi subcarrier pakalpojumi

FM apraide ir iekļauts SCA spējas kopš tās pirmsākumiem, jo ​​tā tika uzskatīta par citu pakalpojumu, kas licences var izmantot, lai radītu papildu ienākumus. Sākotnēji lietotāji SCA pakalpojumu bija privātie Analogā audio kanālus, kas varētu tikt izmantoti iekšēji vai izīrētas, piemēram, Muzak tipa pakalpojumus. Radio lasīšanas pakalpojumi neredzīgajiem kļuva par kopīga izmantošana, un joprojām tā ir, un tur bija eksperimenti ar kvadrofoniskais skaņu. Ja stacija nav pārraidīt stereo, viss no 23 kHz uz augšu var izmantot citiem pakalpojumiem. Aizsargs joslā ap 19 kHz (± 4 kHz), ir joprojām jāsaglabā, tā, lai izraisītu stereo dekoderus par uztvērējiem. Ja ir stereo, tur parasti būs aizsargs joslā starp augšējās robežas DSBSC stereo signālu (53 kHz) un zemāko jebkuru citu subcarrier.

Digitālie pakalpojumi tagad pieejami arī. 57 kHz subcarrier (fāzes bloķēta uz trešo harmoniku no stereo izmēģinājuma tonis) tiek izmantots, lai veiktu zema joslas platuma digitālā Radio Data System signālu, nodrošinot papildu funkcijas, piemēram, alternatīvo frekvenci (AF) un tīkls (NN). Tas šaurjoslas signāls iet pie tikai 1187.5 biti sekundē, tādējādi ir piemērots tikai tekstu. Dažas patentētās sistēmas tiek izmantotas privātām sakariem. Variants no RDS ir Ziemeļamerikas RBDS vai "smart radio" sistēma. Vācijā analogais ARI sistēma tika izmantota pirms RDS apraides satiksmes paziņojumus autobraucējiem (netraucējot citiem klausītājiem). Plāno izmantot ARI citām Eiropas valstīm izraisīja attīstību RDS kā jaudīgāku sistēmu. RDS ir izstrādāta, lai būtu iespējams izmantot kopā ARI neskatoties izmantojot identiskus subcarrier frekvences.

Amerikas Savienotajās Valstīs, digitālie radio servisi tiek izvietos FM joslā, nevis izmantojot Eureka 147 vai japāņu standarta ISDB. Tas in-band on-kanālu pieeja, kā darīt visu ciparu radio metodes, izmanto modernu saspiestu audio. Patentēto iBiquity sistēma, firmas kā "HD Radio", kas pašlaik ir atļauts "hibrīda" režīmā darbību, kur gan parasto analogo FM pārvadātājs un digitālās joslas subcarriers tiek pārraidīti. Galu galā, pieņemot plašu izmantošanu HD radiouztvērēju, analogos dienesti varētu teorētiski jāpārtrauc un FM joslā kļuvusi ciparu.

Amerikas Savienotajās Valstīs, pakalpojumi (izņemot stereo, quad un RDS), izmantojot apakšnesējiem dažkārt dēvē par papildu sakaru atļaujas (SCA) pakalpojumiem. Izmanto šādus apakšnesējiem ietver grāmata / avīžu lasīšanas pakalpojumus neredzīgajiem klausītāju, privāto datu pārraides pakalpojumi (piemēram, nosūtot akciju tirgus informāciju, biržas mākleru vai zagtu kredītkaršu numuru melnos sarakstus, lai veikalos [nepieciešama atsauce]) abonēšanas komerciāla bez fona mūzikas pakalpojumiem veikaliem, peidžeru ("pīkstulis") pakalpojumiem un nodrošinot programmu barību AM raidītāji AM / FM stacijas. SCA subcarriers parasti 67 kHz un 92 kHz.

Dolby FM

Komerciāli neveiksmīgs trokšņu samazināšanas sistēma, ko izmanto ar FM radio dažās valstīs vēlu 1970s laikā, Dolby FM bija līdzīgs Dolby B bet izmantota modificēta 25 mikrosekundēm iepriekš uzsvars laika konstanti un frekvenču selektīvu companding vienošanos, lai samazinātu troksni.

Līdzīga sistēma nosaukts High Com FM tika testēts Vācijā no jūlija 1979 un decembrī 1981 ar IRT. Tā pamatā bija Telefunken High Com platjoslas compander sistēmā, bet nekad ieviesa komerciāli FM apraidi.

Atstāj ziņu 

Message saraksts