調(diào)頻立體聲廣播原理

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1、第一章調(diào)頻立體聲廣播原理第一節(jié)調(diào)頻廣播的發(fā)展史調(diào)頻方式是1935年在美國(guó)的實(shí)驗(yàn)室證明可以用來(lái)作為廣播的一種調(diào)制方式。1941年5月，美國(guó)首先開(kāi)始在43～50MHz波段進(jìn)行調(diào)頻廣播（隨后頻率改變?yōu)?8～108MHz），但發(fā)展緩慢。在1958年開(kāi)始雙聲道調(diào)頻立體聲廣播，并在1961年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）決定采用AM－FM制（GE－Zenith制式，即我們現(xiàn)在所說(shuō)的導(dǎo)頻制）為立體聲調(diào)頻廣播制式。由于這一制式的確立，調(diào)頻立體聲廣播從此在世界各發(fā)達(dá)國(guó)家迅速開(kāi)展，例如蘇聯(lián)從1959年，原西德從1963年，日本從1962年開(kāi)始立體聲調(diào)頻廣播。在歐洲，調(diào)頻廣播得到了更加積極和廣

2、泛的實(shí)施，因?yàn)檫@種方式解決了在比較密集狹小的地區(qū)內(nèi)，中波廣播頻帶不夠分配而導(dǎo)致的串臺(tái)現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題。而在日本開(kāi)始采用調(diào)頻廣播的目的是它可以排除鄰國(guó)中波臺(tái)的串?dāng)_，提高廣播音質(zhì)，并在70年代以后得到迅猛的發(fā)展。在我國(guó)，上世紀(jì)50年代末就開(kāi)始了試驗(yàn)性調(diào)頻廣播，當(dāng)時(shí)主要用于節(jié)目傳輸。對(duì)于新中國(guó)來(lái)說(shuō)，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，廣播首先要解決幅員遼闊、人口覆蓋的問(wèn)題和對(duì)外的宣傳問(wèn)題，因此中波廣播和短波廣播是更為有效的方式。進(jìn)入上世紀(jì)80年代以后，直至2000年以前，隨著“四級(jí)辦廣播”的指導(dǎo)方針的確定，極大地調(diào)動(dòng)了各地方辦臺(tái)的積極性，調(diào)頻廣播方式開(kāi)始為各級(jí)電臺(tái)所采納。隨著電子元器件的發(fā)展和通訊

3、技術(shù)的進(jìn)步，到80年代后期我國(guó)的調(diào)頻廣播迅速的發(fā)展起來(lái)。中央及省級(jí)調(diào)頻臺(tái)大部分采用10kW功率等級(jí)電子管發(fā)射機(jī)，發(fā)射臺(tái)一般設(shè)置在高山上和電視塔上，覆蓋著城市稠密的人群；中小城市一般采用自立式鐵塔作支撐架設(shè)天線，多采用300W～5kW電子管發(fā)射機(jī)；而縣鄉(xiāng)城鎮(zhèn)多采用小調(diào)頻10W～100W。到上世紀(jì)90年代初，我國(guó)的調(diào)頻發(fā)射機(jī)研制生產(chǎn)能力已得到長(zhǎng)足的進(jìn)步，陸續(xù)推出了-41-300W、1kW的全固態(tài)調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)，并能批量生產(chǎn)。此后調(diào)頻廣播主要向立體聲、多功能附加信道、全固態(tài)方向發(fā)展，對(duì)設(shè)備性能要求越來(lái)越高，節(jié)目?jī)?nèi)容也越來(lái)越豐富，新聞、教育、文化、科技宣傳、娛樂(lè)和各種廣告等

4、各種信息服務(wù)應(yīng)有盡有，極大的豐富了人們的業(yè)余文化生活，聽(tīng)眾參與節(jié)目十分踴躍，這一時(shí)期是調(diào)頻廣播發(fā)展的鼎盛時(shí)期。目前國(guó)內(nèi)的廣播發(fā)射設(shè)備制造廠商已能提供從10W～10kW各種功率等級(jí)的全固態(tài)調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)，包括天饋系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)環(huán)節(jié)都已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。本書以1kW全固態(tài)調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)為參考機(jī)型，講述調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)的原理、操作與維護(hù)。第二節(jié)調(diào)頻廣播的基礎(chǔ)理論通信廣播的各種方式都是要利用電磁波來(lái)傳送信息，把電磁波作為載體，以不同的方式把信息裝載后發(fā)射出去，在接收端再以相應(yīng)的方式把信息取出來(lái)。前一過(guò)程稱之為調(diào)制（Modulation），后一過(guò)程則稱為解調(diào)（Demod

5、ulation）。作為載體的電磁波用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示如下，在以后敘述中我們稱之為載波信號(hào)：式（1－1）或式中，uC(t)——任意時(shí)間t的電壓；UC——載波信號(hào)的最大振幅；ωC——（＝2πfC）載波信號(hào)的角頻率；fC——載波頻率我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，531～1602kHz為中波調(diào)幅波段，2.2～26MHz為短波調(diào)幅波段，87～108MHz為調(diào)頻波段。；t——時(shí)間，以后有時(shí)間的量以瞬時(shí)值描述。作為調(diào)制信號(hào)的音頻，以單音為例，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示如下：式（1－2）-41-式中，uΩ（t）——調(diào)制音頻電壓瞬時(shí)值；UΩ——調(diào)制音頻電壓的最大峰值；Ω——調(diào)制音頻的角頻率；FΩ——調(diào)制音頻頻率中波

6、調(diào)制頻率范圍一般為50Hz～8kHz，調(diào)頻調(diào)制頻率范圍為30Hz～15kHz。。到目前為止，作為模擬廣播發(fā)射機(jī)的主要調(diào)制方式有兩種，即調(diào)幅AM（AmplitudeModulation）和調(diào)頻FM（FrequencyModulation）。為便于理解，以下以調(diào)幅和調(diào)頻作為對(duì)比，分析它們的調(diào)制方式不同點(diǎn)。調(diào)幅方式顧名思義就是把調(diào)制信號(hào)加到載波信號(hào)的振幅上，使得載波信號(hào)的振幅大小隨著調(diào)制信號(hào)的大小而變化。用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表達(dá)為：式（1－3）式中，uα(t)——經(jīng)過(guò)幅度調(diào)制的載波瞬時(shí)電壓，簡(jiǎn)稱已調(diào)波信號(hào)；mα（＝）稱為調(diào)制系數(shù)，其中K為比例系數(shù)。比較式（1－1）和式（1－3）可發(fā)現(xiàn)

7、，式（1－1）中的振幅項(xiàng)UC變成了，即載波的幅度變成隨調(diào)制信號(hào)而變化的變量，并且可以調(diào)節(jié)調(diào)制的深度，完成了調(diào)幅的目的。調(diào)頻就是對(duì)式（1－1）中載波的頻率項(xiàng)fC（或角頻率ωC）進(jìn)行調(diào)制，使載波的瞬時(shí)頻率隨著音頻調(diào)制信號(hào)的大小而變化，在最終的結(jié)果上，實(shí)際上是總相角ωCt隨調(diào)制信號(hào)的變化，而載波的幅度保持不變。當(dāng)調(diào)制信號(hào)為式（1－2）的uΩ(t)時(shí)，按頻率調(diào)制的定義，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率應(yīng)該以載波頻率為基準(zhǔn)，隨著調(diào)制信號(hào)的大小偏移基準(zhǔn)值，即：-41-式（1－4）式中，ωC——未受調(diào)制時(shí)的角頻率；Δω(t)——調(diào)制后角頻率的變化量，叫做瞬