Hvad er graduering karakteristika FM udsendelser

Modulation

Frekvensmodulation eller FM er en form for modulation, formidler information ved at variere frekvensen af ​​en bærebølge; den ældre amplitudemodulation eller AM varierer amplituden af ​​bæreren, med dens frekvens forbliver konstant. Med FM, frekvensafvigelse fra den tildelte bærefrekvens på ethvert øjeblik er direkte proportional med amplituden af ​​indgangssignalet, bestemme den øjeblikkelige frekvens for det transmitterede signal. Fordi transmitterede FM-signaler bruger mere båndbredde end AM-signaler, er denne form for modulation almindeligt anvendt med højere (VHF eller UHF) frekvenser, der anvendes ved TV, FM broadcast-båndet, og landmobile radiosystemer.

Pre-vægt og de-vægt

Tilfældig støj har en trekantet spektral fordeling i et FM-system, med den virkning, støj forekommer overvejende på de højeste lydfrekvenser i baseband. Dette kan modregnes, i begrænset omfang, ved at styrke de høje frekvenser, før transmission og reducere dem med et tilsvarende beløb i modtageren. Reduktion af de høje lydfrekvenser i modtageren reducerer også den højfrekvente støj. Disse processer styrke og derefter reducere visse frekvenser er kendt som pre-vægt og de-vægt hhv.

Mængden af ​​præ-vægt og de-vægt anvendes defineres af tidskonstanten for et simpelt RC filter kredsløb. I det meste af verden en 50 mikrosekunder tidskonstant bruges. I Amerika og Sydkorea, der 75 mikrosekunder anvendes. Dette gælder både mono og stereo transmissioner. Til stereo, påføres præ-vægt på venstre og højre kanal før multiplexing.

Mængden af ​​præ-vægt, der kan anvendes, er begrænset af det faktum, at mange former for moderne musik indeholder mere højfrekvent energi end de musikalske stilarter, som herskede ved fødslen af ​​FM-udsendelser. De kan ikke på forhånd fremhæves som meget, fordi det ville forårsage overdreven afvigelse af FM bærer. Systemer mere moderne end FM udsendelse tendens til at bruge enten variabel præ-vægt program-afhængige; f.eks dbx i BTSC TV lydsystem, eller slet ingen.

Stereo FM

I slutningen 1950s, at flere systemer tilføje stereo til FM-radio blev anset af FCC. Inkluderet var systemer fra 14 fortalere herunder Crosby, Halstead, Elektrisk og Musical Industries Ltd (EMI), Zenith, og General Electric. De enkelte systemer blev vurderet for deres styrker og svagheder under feltforsøg i Uniontown, Pennsylvania hjælp KDKA-FM i Pittsburgh, da stationen oprindelse. The Crosby-systemet blev afvist af FCC, fordi det var i strid med eksisterende datterselskaber kommunikation godkendelse (SCA) tjenester, som brugte forskellige underbærebølgefrekvenser herunder 41 og 67 kHz. Mange indtægter-hungrende FM-stationer brugt SCA'er for "storecasting", og andre ikke-broadcast formål. Den Halstead systemet blev afvist på grund af manglende højfrekvent stereo separation og reduktion i hovedkanalen signal-til-støj-forholdet. GE og Zenith-systemer, så ens, at de blev anset teoretisk identiske, blev formelt godkendt af FCC i april 1961 som standard stereo FM-udsendelse metode i USA og senere vedtaget af de fleste andre lande.

Det er vigtigt, at stereoudsendelser være forenelige med mono-modtagere. Af denne grund er til venstre (L) og højre (R) kanaler algebraisk kodet ind sum (L + R) og forskel (L-R) signaler. En mono-modtager vil bruge bare L + R signal, så lytteren vil høre begge kanaler gennem det enkelt højttaler. En stereo receiver vil tilføje differenssignalet til sumsignalet at genvinde den venstre kanal og trække differenssignalet fra summen at genvinde den højre kanal.

(L + R) hovedkanalen signalet sendes som baseband lyd begrænset til intervallet 30 Hz til 15 kHz. (L-R) signalet er amplitudemoduleret på en 38 kHz double-sidebånd undertrykkes-carrier (DSB-SC) signal besætter baseband vifte af 23 at 53 kHz.

En 19 kHz pilottone, på præcis halvdelen af ​​38 kHz sub-bærefrekvens og med en præcis faseforhold til det, som er defineret ved nedenstående formel, frembringes også. Dette transmitteres ved 8-10% af den samlede modulationsgrad og bruges af modtageren til at regenerere 38 kHz subbærebølge med den korrekte fase.

Den endelige multiplex signal fra stereo generator indeholder hovedkanalen (L + R), pilottonen, og sub-kanal (L-R). Denne sammensatte signal, sammen med andre sub-bærere, modulerer FM-senderen.

Den øjeblikkelige afvigelse af senderen bærefrekvens grund af stereolyd og pilot tone (ved 10% modulation) er


hvor A og B er på forhånd understreget venstre og højre lydsignaler og f_p = 19 kHz er frekvensen af ​​pilottonen. Små variationer i peak afvigelse kan forekomme i nærvær af andre subcarriers eller på grund af lokale bestemmelser.

Konvertering multiplex signal tilbage i venstre og højre lydsignaler udføres af en dekoder, der er indbygget i stereo modtagere.

For at bevare stereo separation og signal-til-støj parametre, er det normal praksis at anvende præ-vægt på venstre og højre kanal før kodning, og at anvende de-vægt ved modtageren efter dekodning.

Stereo FM-signaler er mere modtagelige over for støj og forvrængning end multipath er mono FM-signaler.

Endvidere for en given RF-niveau ved modtageren, vil signal-til-støj-forholdet for stereosignalet være værre end for mono modtageren. Af denne grund mange stereo FM-modtagere omfatter en stereo / mono omskifter for at tillade at lytte i mono, når modtageforholdene er mindre end ideel, og de fleste bilradioer er indrettet til at reducere adskillelse som signal-til-støj-forhold forværres, efterhånden kommer til mono samtidig angiver en stereo signal modtages.

Kvadrofoni FM

I 1969, Louis Dorren opfandt Quadraplex ordning med enkelt station, diskrete, kompatibel fire-kanals FM-udsendelser. Der er yderligere to subcarriers i Quadraplex systemet, der supplerer den enkelte, der anvendes i standard stereo FM. Baseband layout er som følger:

50 Hz til 15 kHz Main Channel (summen af ​​alle 4 kanaler) (LF + LR + RF + RR) signal til mono FM lytte kompatibilitet.
23 at 53 kHz (cosinus kvadratur underbærebølge) (LF + LR) - (RF + RR) Venstre minus Right forskel signal. Dette signal er graduering i algebraiske sum og forskel med Main-kanalen blev brugt til 2 kanal stereo lytteren kompatibilitet.
23 at 53 kHz (sinus kvadratur 38 kHz subcarrier) (LF + RF) - (LR + RR) Front minus Tilbage forskel signal. Dette signal er graduering i algebraiske sum og forskel med Main-kanalen og alle de andre underbærebølger anvendes til Quadraphonic lytteren.
61 at 91 kHz (cosinus kvadratur 76 kHz subcarrier) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonal forskel signal. Dette signal er graduering i algebraiske sum og forskel med hovedkanalen og alle de andre underbærebølger bruges også til den Quadraphonic lytteren.
95 kHz SCA underbærebølgen, fase-låst til 19 kHz pilot, til læsning tjenester for blinde, baggrundsmusik osv

Der var flere variationer af dette system af GE, Zenith, RCA, og Denon til prøvning og overvejelse i løbet af de nationale Quadraphonic Radio udvalgets markforsøg for FCC. Den oprindelige Dorren Quadraplex System udkonkurrerede alle de andre, og blev valgt som den nationale standard for Quadraphonic FM udsendelse i USA. Den første kommercielle FM-station til at sende Kvadrofoni programindhold var WIQB (nu kaldet WWWW-FM) i Ann Arbor / Saline, Michigan under vejledning af Chief Engineer Brian Brown.

Andre underbærebølgefrekvenser tjenester

FM udsendelse har medtaget SCA kapacitet siden sin fremkomst som det blev set som en anden tjeneste, som licenstagere kunne bruge til at skabe yderligere indtægter. Oprindeligt brugerne af SCA tjenester var private analoge lydkanaler, som kunne anvendes internt eller lejes ud, for eksempel Muzak typen tjenester. Radio læsning tjenester for blinde blev en fælles brug, og forbliver det, og der var eksperimenter med kvadrofoni. Hvis en station ikke sender i stereo, kan alt fra 23 kHz på op anvendes til andre tjenester. Afskærmningen bånd omkring 19 kHz (± 4 kHz) skal stadig opretholdes, for ikke at udløse stereo dekodere på modtagere. Hvis der er stereo, vil der typisk være et beskyttelsesbånd mellem den øvre grænse for DSBSC stereosignal (53 kHz) og den nedre grænse for enhver anden subcarrier.

Digitale tjenester er nu også tilgængelige. En 57 kHz subcarrier (fase låst til den tredje harmoniske af stereo pilot tone) bruges til at bære en lav båndbredde digital Radio Data System-signal, der giver ekstra funktioner såsom Alternativ frekvens (AF) og netværk (NN). Denne smalbånd signal kører på kun 1187.5 bits per sekund, og dermed er kun egnet til tekst. Et par proprietære systemer bruges til privat kommunikation. En variant af RDS er den nordamerikanske RBDS eller "smart radio" system. I Tyskland blev det analoge ARI system, der anvendes forud for RDS til udsendelse trafikmeldinger til bilister (uden at forstyrre andre lyttere). Planer om at bruge ARI til andre europæiske lande førte til udviklingen af ​​RDS som en mere kraftfuldt system. RDS er designet til at være i stand til at blive anvendt sammen med ARI trods anvendelse af identiske underbærebølgefrekvenser.

I USA, er digitale radiotjenester blive etableret inden for FM-båndet i stedet for at bruge Eureka 147 eller den japanske standard ISDB. Dette in-band på kanal tilgang, som gør alle digitale radio teknikker, gør brug af avanceret komprimeret lyd. Den proprietære iBiquity-systemet, stemplet som "HD Radio", som i øjeblikket er godkendt til "hybrid" mode operation, hvor både den konventionelle analoge FM-luftfartsselskab og digitale sidebånd underbærebølger transmitteres. Til sidst, formodning udbredt indsættelse af HD Radiomodtagere, de analoge tjenester kunne teoretisk afbrydes, og FM-båndet bliver alle digitale.

I USA, er tjenester (andre end stereo, quad og RDS) ved hjælp af underbærebølger undertiden benævnt datterselskaber kommunikation tilladelse (SCA) tjenester. Bruger for sådanne subcarriers inkluderer bog / avis læsning tjenester til blinde lyttere, transmission privat datatjenester (f.eks sende aktiemarkedet information til børsmæglere eller stjålne kreditkort nummer sortlister til butikker [redigér]) abonnement reklamefri baggrund musiktjenester til forretninger, personsøgning ("bipper") tjenester og levere et program foder til AM-sendere på AM / FM-stationer. SCA subcarriers er typisk 67 kHz og 92 kHz.

Dolby FM

Et kommercielt mislykket støjreduktionssystem bruges med FM-radio i nogle lande i slutningen 1970s, Dolby FM var ligner Dolby B, men brugte en modificeret 25 mikrosekunder præ-vægt tidskonstant og en frekvens selektiv companding arrangement for at reducere støj.

Et lignende system ved navn High Com FM blev testet i Tyskland i perioden juli 1979 og december 1981 ved IRT. Det var baseret på Telefunken High Com bredbånd Compander system, men aldrig indført kommercielt i FM udsendelser.

Læg en besked 

Message List