Mikä on modulaatio ominaisuuksia FM-lähetykset

Modulaatio

Taajuusmodulaatio tai FM on eräänlaista modulaatio joka välittää tiedot vaihtelemalla taajuutta kantoaalto; vanhemmat amplitudimodulaatiota tai AM vaihtelee amplitudi harjoittaja, jossa sen taajuus pysyessä muuttumattomina. FM, taajuuden poikkeama määritetty kantotaajuuden millä tahansa hetkellä on suoraan verrannollinen amplitudin signaalin, määritetään hetkellisen taajuuden lähetetyn signaalin. Koska lähetettyjen FM signaaleja käyttävät enemmän kaistanleveyttä kuin AM-signaalit, tämä muoto modulaatiota yleisesti käytetty korkeampi (VHF tai UHF) käyttämät taajuudet TV, Ula, ja maa matkaviestinjärjestelmissä.

Pre-korostaminen ja de-painottaen

Random melu on kolmion spektrinen jakauma FM järjestelmä, mistä seuraa, että kohinaa esiintyy pääasiassa korkeimmalla äänen taajuudet baseband. Tämä voidaan kompensoida, rajoitetusti, lisäämällä korkeita taajuuksia ennen lähetystä ja vähentää niitä vastaava määrä vastaanottimessa. Vähentää korkeaa äänen taajuuksia vastaanottimessa vähentää myös korkean kohinan. Nämä prosessit kohentamiseksi ja sitten vähentää tiettyjä taajuuksia kutsutaan ennalta korostaminen ja de-painopiste, vastaavasti.

Määrä valmiiksi korostaminen ja de-painopiste käyttää määritellään aikavakio on yksinkertainen RC-suodatin piiri. Useimmissa maailman 50 mikrosekunnissa aikavakiota käytetään. Amerikassa ja Etelä-Korea, 75 mikrosekunnissa käytetään. Tämä koskee sekä mono ja stereo lähetykset. Stereotoistoon, pre-painottaen sovelletaan vasempaan ja oikeaan kanavaan ennen kanavointi.

Määrä valmiiksi korostaminen, jota voidaan rajoittaa se, että monet muodot nykymusiikin sisältää enemmän korkean taajuuden energiaa kuin musiikkityylejä, joka vallitsi syntymän FM lähetykset. Niitä ei voida ennalta korostuu niin paljon, koska se aiheuttaisi liiallista poikkeama FM harjoittaja. Systems modernimpi kuin FM lähetykset tapana käyttää joko ohjelmaa riippuva muuttuja pre korostaminen; esim .dbx BTSC TV äänijärjestelmä, tai ei ollenkaan.

stereo FM

Myöhään 1950s, useita järjestelmiä lisätä stereo FM-radio pidettiin FCC. Mukana olivat järjestelmien 14 kannattajat kuten Crosby, Halstead, sähkö- ja Musical Industries, Ltd (EMI), Zenith, ja General Electric. Yksittäiset järjestelmät arvioitiin niiden vahvuudet ja heikkoudet aikana kenttäkokeet Uniontown, Pennsylvania käyttäen KDKA-FM Pittsburgh kun lähtöaseman. Crosby järjestelmä hylkäsi FCC koska se oli ristiriidassa nykyisten tytäryhtiö viestinnän lupaa (SCA) liikenne, joka käyttää eri alikantoaaltotaajuuksia lukien 41 ja 67 kHz. Monet tuloja ruokittu FM-asemia käytetään SCA for "storecasting" ja muut ei-televisiointiin. Halstead Järjestelmä hylättiin puutteen vuoksi korkean taajuuden stereoerottelu ja väheneminen pääkanava signaali-kohina-suhde. GE ja Zenith järjestelmät, niin samankaltaisia, että niitä pidettiin teoriassa sama, oli virallisesti hyväksynyt FCC huhtikuussa 1961 kuin tavallinen FM ohjelmalähetyksestä Yhdysvalloissa ja myöhemmin käytössä useimmissa muissa maissa.

On tärkeää, että stereo-lähetyksiä on yhteensopiva mono-vastaanottimet. Tästä syystä vasen (L) ja oikea (R) kanavat algebrallisesti koodataan summa (L + R) ja erotus (L-R) signaaleja. Mono-vastaanotin käyttää vain L + R-signaali niin osapuoli kuulee molemmat kanavat läpi yhden kaiuttimen. Stereo Vastaanotin lisää erosignaalin summaan signaalin takaisin vasemmalle kanavalle, ja vähennä eron signaalin summan takaisin oikealle kanavalle.

(L + R) pääkanavan signaali lähetetään baseband ääni rajoitettu valikoima 30 Hz 15 kHz. (L-R) signaali amplitudi moduloidaan 38 kHz kaksinkertainen sideband tukahdutetaan-operaattorin (DSB-SC) signaalin miehittää kantataajuisen erilaisia ​​23 ja 53 kHz.

19 kHz ohjausäänen, tarkalleen puolet 38 kHz alikantoaallon taajuus ja täsmällinen vaihesuhde se, kuten on määritelty kaavalla alla, on myös tuotettu. Tämä lähetetään 8-10% koko modulointitaso ja jota vastaanotin uudistua 38 kHz apukantoaallon kanssa oikeassa vaiheessa.

Lopullinen multiplex signaali stereogeneraattorilla sisältää pääkanava (L + R), ohjausääni, ja alikanava (L-R). Tämä yhdistetty signaali, yhdessä muiden alikantoaaltoja, moduloi FM-lähetin.

Hetkellinen poikkeama lähettimen kantotaajuuden takia stereoäänen ja pilottiääntä (at 10% modulaatio) on


jossa A ja B ovat ennalta korosti vasemmalle ja oikealle äänisignaalien ja f_p = 19 kHz taajuus ohjausäänen. Hieman vaihtelua huippu poikkeama voi tapahtua, kun läsnä on muiden apukantoaaltojen tai koska paikalliset määräykset.

Muuntaminen multiplex-signaalin takaisin vasemmalle ja oikealle äänisignaalien suoritetaan dekooderissa, rakennettu viritinvahvistimia.

Säilyttämiseksi stereoerottelu ja signaali-kohina parametrien, se on normaali käytäntö soveltaa ennalta painoa vasempaan ja oikeaan kanavaan ennen koodausta, ja soveltamaan de-painottaen vastaanottimessa dekoodauksen jälkeen.

Stereo FM-signaalit ovat alttiimpia melun ja monitiesärön kuin ovat mono FM signaaleja.

Lisäksi tietyn RF taso vastaanottimessa, signaali-kohina suhde stereo signaali on huonompi kuin mono-vastaanottimen. Tästä syystä monet FM vastaanottimet sisältävät stereo / mono-kytkin mahdollistaa kuuntelun mono kun vastaanotto-olosuhteet ovat vähemmän kuin ihanteellinen, ja useimmat autoradiot on järjestetty vähentämään erottamista signaali-kohina-suhde huononee, lopulta menee mono mutta silti osoittaa stereosignaali vastaanotetaan.

nelikanavainen FM

Vuonna 1969, Louis Dorren keksi Quadraplex järjestelmän yksiasemaiset, diskreetti, yhteensopiva nelikanavainen FM lähetykset. On olemassa kaksi ylimääräistä apukantoaaltojen Quadraplex järjestelmässä täydentäen yksikään käyttää tavallisissa FM. Baseband asettelu on seuraava:

50 Hz 15 kHz pääkanava (summa kaikkien 4 kanavat) (LF + LR + RF + RR) signaali, mono FM kuunteluun yhteensopivuus.
23 ja 53 kHz (kosini quadrature subcarrier) (LF + LR) - (RF + RR) Vasen miinus Oikea erosignaali. Tämän signaalin modulaatio algebrallinen summa ja erotus kanssa pääkanava käytettiin 2 kanavan stereo kuuntelija yhteensopivuus.
23 ja 53 kHz (sine Quadrature 38 kHz subcarrier) (LF + RF) - (LR + RR) edestä miinus Takaa erosignaali. Tämän signaalin modulaatio algebrallinen summa ja erotus kanssa pääkanava ja kaikki muut apukantoaaltojen käytetään nelikanavainen kuuntelija.
61 ja 91 kHz (kosini Quadrature 76 kHz subcarrier) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonal erosignaali. Tämän signaalin modulaatio algebrallinen summa ja erotus kanssa pääkanava ja kaikki muut apukantoaaltojen käytetään myös nelikanavainen kuuntelija.
95 kHz SCA apukantoaallon, vaihelukittu 19 kHz pilotti, lukemiseen sokeille, taustamusiikkia, jne.

Oli useita muunnelmia tämän järjestelmän toimittanut GE, Zenith, RCA, ja Denon testausta ja harkintaa aikana National nelikanavainen Radio komitea kenttäkokeiden FCC. Alkuperäinen Dorren Quadraplex System päihitti kaikki muut ja valittiin kansallisen standardin nelikanavainen FM lähetykset Yhdysvalloissa. Ensimmäinen kaupallinen FM-asema lähettää nelikanavainen ohjelmasisältöä oli WIQB (nyt nimeltään WWWW-FM) Ann Arbor / Saline, Michigan ohjauksessa pääsuunnittelija Brian Brown.

Muut apukantoaallon palvelut

FM lähetykset on sisällytetty SCA valmiudet sen alusta lähtien, koska se nähtiin toisen palvelun joihin lisenssinsaajat voisivat käyttää luoda lisätuloja. Aluksi käyttäjät SCA palvelut olivat yksityisiä analogisen äänen kanavia, joita voitaisiin käyttää sisäisesti tai vuokrataan, esimerkiksi Muzak tyyppisiä palveluja. Radio lukeminen sokeille tuli yhteinen käyttö, ja pysyy sellaisena, ja siellä oli kokeiluja nelikanavainen ääni. Jos asema ei lähetetä stereona, kaiken 23 kHz asti voidaan käyttää muihin palveluihin. Suojakaistalle noin 19 kHz (± 4 kHz) on edelleen voimassa, jotta ei laukaista stereo dekooderit on vastaanottimia. Jos on stereo, on tyypillisesti välisellä suojakaistalla yläraja DSBSC stereosignaalin (53 kHz) ja alaraja muita apukantoaallon.

Digitaaliset palvelut ovat nyt saatavilla myös. 57 kHz apukantoaallon (vaihelukittu kolmas harmoninen stereo pilotti sävy) käytetään kuljettamaan alhaisen kaistanleveyden digitaalinen Radio Data System signaali, joka tarjoaa lisäominaisuuksia, kuten Alternative Frequency (AF) ja Network (NN). Tämä kapeakaistasignaalista kulkee vain 1187.5 bittiä sekunnissa, mikä sopii vain tekstiä. Muutama oma järjestelmiä käytetään yksityiseen viestintään. Variantti RDS on Pohjois-Amerikan RBDS tai "älykäs radio" järjestelmä. Saksassa analogisen ARI järjestelmää käytettiin ennen RDS yleisradio liikennetiedotuksia autoilijoille (häiritsemättä muita kuuntelijoita). Aikoo käyttää ARI muissa Euroopan maissa johtanut kehitystä RDS tehokkaampi järjestelmä. RDS on suunniteltu voitava käyttää yhdessä ARI huolimatta käyttäen identtisiä alikantoaaltotaajuuksia.

Yhdysvalloissa, digitaalinen radio palveluja ollaan asentamassa sisällä ULA sijaan käyttämällä Eureka 147 tai japanilaisen standardin ISDB. Tämä in-band-kanavalla lähestymistapaan, kuten kaikki digitaalinen radio tekniikoita, käyttää kehittyneitä pakattua ääntä. Proprietary iBiquity järjestelmä, leimattiin "HD Radio", tällä hetkellä on sallittua "hybridi" tilan toimintaan, jossa sekä perinteisiä analogisia FM harjoittaja ja digitaaliset sideband alikantoaallot lähetetään. Lopulta olettaen laajan käyttöönoton HD Radiovastaanottimet, analoginen palvelut voitaisiin teoriassa lopetettu ja FM tulla kaikki digitaalinen.

Yhdysvalloissa, palvelut (muut kuin stereo, quad ja RDS) käyttäen alikantoaaltoja joskus kutsutaan tytäryhtiö viestinnän lupa (SCA) palvelut. Käyttää tällaisia ​​apukantoaaltojen sisältyvät kirja / sanomalehden lukeminen sokeille kuuntelijoille, yksityisiä tiedonsiirtopalvelujen (esimerkiksi lähettämällä osakemarkkinoiden tietoja pörssivälittäjät tai varastetun luottokortin numeron mustia listoja myymälöissä [muokkaa]) tilaus mainoksetonta taustamusiikkia palveluja kauppoja, henkilöhaku ( "piippaus") palveluissa sekä ohjelman syöte AM lähettimet AM / FM-asemat. SCA subcarriers ovat tyypillisesti 67 kHz ja 92 kHz.

Dolby FM

Kaupallisesti epäonnistunut äänenvaimennusjärjestelmästä käyttää FM-radio joissakin maissa aikana myöhään 1970s, Dolby FM oli samankaltainen Dolby B vaan käytetään modifioitua 25 mikrosekunnissa ennalta korostaminen aikavakio ja taajuus valikoiva companding järjestely melun vähentämiseksi.

Samanlainen järjestelmä nimeltään korkea Com FM testattiin Saksassa heinä 1979 ja joulukuun 1981 mukaan IRT. Se perustui Telefunken korkea Com laajakaista compander järjestelmä, mutta ei koskaan otettu käyttöön kaupallisesti FM lähetykset.

Jätä viesti 

viestiluettelo