試論fm立體聲廣播發(fā)射機(jī)中鎖相調(diào)頻環(huán)路參數(shù)對(duì)立體聲

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1、試論FM立體聲廣播發(fā)射機(jī)中鎖相調(diào)頻環(huán)路參數(shù)對(duì)立體聲...第3O卷第1期1990年2月●學(xué)術(shù)論文與技術(shù)報(bào)告電訊技術(shù)TELECOMMUNICATIONENGINEERINGVol30№1February1990試論FM立體聲廣播發(fā)射機(jī)中鎖相調(diào)頻環(huán)路參數(shù)對(duì)立體聲分離度的影響★雷厲關(guān)鍵詞:調(diào)頻廣播,鎖相環(huán)路,立體聲分離度[提要]本文分析了FM立體聲廣播發(fā)射機(jī)中鎖相調(diào)頻環(huán)路參數(shù)與立體聲分離度的關(guān)系,給出了環(huán)路參數(shù)的設(shè)計(jì)原則.目前,流行的FM立體聲廣播發(fā)射機(jī)大都采用鎖相頻率合成法調(diào)頻技術(shù).這一技術(shù)解決了調(diào)頻性能與載頻穩(wěn)定度之間的矛盾,為調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)

2、的升級(jí)換代帶來了生機(jī).對(duì)于調(diào)頻單聲道廣播發(fā)射機(jī)而言,只要鎖柑調(diào)頻環(huán)路的調(diào)制幅頻響應(yīng)足夠平坦,就能滿足調(diào)頻性能.但對(duì)于調(diào)頻立體聲發(fā)射機(jī),鎖相調(diào)頻環(huán)路的調(diào)制幅頻響應(yīng)和調(diào)制相頻響應(yīng)都將對(duì)立體聲分離度產(chǎn)生影響.而調(diào)制幅頻晌應(yīng)和調(diào)制相頻響應(yīng)主要決定于鎖相環(huán)路的參數(shù).本文試圖對(duì)這一影響作定量分析.一,鎖相調(diào)頻環(huán)路影響立體聲分離度的因素我困的調(diào)頻立體聲廣播采用導(dǎo)頻制(Pilot—tonesystem).主載波的調(diào)制信號(hào)是立體聲復(fù)合信號(hào).圖1是立體聲復(fù)臺(tái)信的頻譜示意圖.由頻譜示意圖可知,復(fù)合信號(hào)由三部分組成:(1)左,右聲道的和信號(hào)(L+R),即主?本文

3、于lg8g年9月B日收到?*機(jī)電部第十研宄所,工程:=堡33暮邶l5KI9K23KZaK531(f(Hz目￡立體青復(fù)臺(tái)信弓均頸矛意同信號(hào).(2)將左,右聲道的差信號(hào)E=(L—R)對(duì)38KHz副載波進(jìn)行抑制副載波的調(diào)惟,即平衡調(diào)幅后得到(LR)sin∞t信號(hào),這就是副信道信號(hào)S,占用23～53KHz的頻率范圍.(3)l9KHz導(dǎo)頻信號(hào).這是為了接收立體聲廣播而傳送的輔助信號(hào).導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)可以表示為:Ll(1)=(L+R)十(L—R)sin∞t十Psin一}0.t(1)式中,.為副載波角頻率;P為導(dǎo)頻信號(hào)幅度士m為導(dǎo)頻信號(hào)角頻率.立體

4、聲編碼方式有矩陣方式(頻率分割方式)和開關(guān)方式(時(shí)間分割方式)兩種.二者信道信號(hào)M,占用40Hz~l5KHz的頻率范圍.(L+R)也是單聲道調(diào)頻收音機(jī)兼容接收的調(diào)鉍?17?形成的立體聲復(fù)合信號(hào)是一致的.立體聲解碼方式也有矩陣方式和開關(guān)方式兩種.雖然這兩種解碼方式的電路構(gòu)成不同,但所完成的功能是相同的.矩陣式解碼器的原理方塊圖示于圖2.頻出的蘆復(fù)寸立體聲系統(tǒng)存在這樣一個(gè)問題,僅在發(fā)射機(jī)的一個(gè)聲道加調(diào)制信號(hào),然而在收音機(jī)的兩個(gè)聲道上都會(huì)有音頻信號(hào)輸出.選說明左,聲道問存在著互串現(xiàn)象.為了衡量左,右聲道問互串量的大小,我們把發(fā)射機(jī)的一個(gè)聲道加有

5、調(diào)制信譬,收膏勻兩個(gè)聲道輸出的音頻電壓比稱作分離.如果在編碼器輸入端仗有左路加音頻信號(hào),有路不柵音頻信號(hào),此時(shí)左路輸出電壓為(U.).右路輸出電唯為(Uo:):則右路分離度為:S—(㈣㈩同理,左路分離鏖為:S:2o增堡(dB)(3)uO.)lr本文只討淪鎖粕捌額環(huán)路對(duì)立體聲分離度的影響,我們總是認(rèn)為編碼器日身的分離崖為無窮大,接收系統(tǒng)(測(cè)試耐為顫偏儀和體聲解碼器)為理想態(tài).沒編碼器左路加單音信號(hào),右路不加信號(hào),即L=Asin9-t,R=0,則編碼器輸出的復(fù)合信號(hào)為:lL(t)=(L+R)一(L—R)si∞.tq-Psin}.t=Asin~

6、tAsinf2t?sin{ottsin~∞t?18{Ac0s?(4,可見,復(fù)合信號(hào)包古有(2,(0～Q),(nQ)j個(gè)頰率成分(導(dǎo)頻頻率除外),由于鎖翱釃頻環(huán)路翁稠制幅頻響應(yīng)和#j頻響應(yīng)的:平坦性,這三個(gè)頓率成分通過嘏刪后,它們之可約相嘧瘦和Hf對(duì)相位將發(fā)生變化,于是解間后得到的復(fù)臺(tái)f號(hào)的波形發(fā)生了變形.另,在編碼器里,導(dǎo)頻倍的相位與副載波韻州位一致,通過淵制器后,導(dǎo)頻信簪與副載波的!對(duì)相位關(guān)系也將發(fā)生變化,這樣由導(dǎo)頻信倍頻得副的再生副載波(即對(duì)副信道信號(hào)進(jìn)行同步撿波妁參考信號(hào))與被抑制掉的副載波將不同棚.致使解調(diào)出的差緒產(chǎn)生失真.以上兩

7、種因素將}起左,右路輸出信號(hào)的互串,即引起分離度下降.設(shè)立體聲復(fù)臺(tái)情g-N過鎖相調(diào)頻環(huán)路后,Q成分{}{對(duì)于(∞一QJ1端庹變化K倍,柑位超前Ⅱ弧度;(∞+Q)成分相對(duì)于(∞一())檻度變化Ilt倍,矧位滯后D弧度}而導(dǎo)頻信號(hào)的相位比調(diào)制前滯后Y弧度.導(dǎo)頻信號(hào)的幅度在一f}一∞ll20Sr_J1^_.-_^.jSUA定范圍內(nèi)變化時(shí),對(duì)分離度無影響.則頻偏儀解調(diào)出的復(fù)臺(tái)信號(hào)為:U(t)=KAsin(fat一.)一~Acos(∞一Q)t一~AmCos(.一Q)t一3]psin({f0t+Y)=M一s.Psin(∞t—Y)(5)式中,主信號(hào)l'

8、,le=KAsin(fat一[,)副信道信號(hào)(雙邊帶信號(hào)):s~Acos(0一Q)t—Amcos[(D+[2)t+B]1.幅度差與相位差對(duì)分高度的膨響假設(shè)同步檢波器為理想模擬乘法器.為分析上的