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《調(diào)頻立體聲廣播原理教學(xué)教案.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一章調(diào)頻立體聲廣播原理西安海通公司趙偉第一節(jié)調(diào)頻廣播的發(fā)展史1935年在實驗室證明可以用來作為廣播的一種調(diào)制方式，1941年美國建立起世界上第一個調(diào)頻電臺。 工作頻段：VHF（視距傳播）； 頻率范圍：87-108MHz； 帶寬：理論帶寬為?，有效帶寬為200 KHz左右； 調(diào)頻時主載波的最大頻偏為?75KHz。在我國，上世紀(jì)50年代末就開始了試驗性調(diào)頻廣播。到80年代后期我國的調(diào)頻廣播迅速的發(fā)展起來。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。第二節(jié)調(diào)頻廣播的基礎(chǔ)理論通信廣播是利用電磁波作為載體
2、來傳送信號，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。前一過程稱之為調(diào)制，后一過程則稱為解調(diào)。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：uc(t)=Uccos(?ct)作為調(diào)制信號的音頻，以單音為例，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示如下：u?(t)=U?cos?t到目前為止，作為模擬的廣播發(fā)射機的主要調(diào)制方式有兩種，即調(diào)幅AM（AmplitudeModulation）和調(diào)頻FM（FrequencyModulation）。調(diào)幅就是把調(diào)制信號加到載波信號的振幅上，使得載波信號的振
3、幅大小隨著調(diào)制信號的大小而變化。用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表達(dá)為：uc(t)=Uc(1+mccos?t)cos(?ct)式中mc（＝KU?/Uc）稱為調(diào)制系數(shù)，其中K為比例系數(shù)。調(diào)頻就是對載波的頻率項fc（或角頻率?c）進行調(diào)制，使載波的瞬時頻率隨著音頻調(diào)制信號的大小而變化，在最終的結(jié)果上，實際上是總相角?ct隨調(diào)制信號的變化，而載波的幅度保持不變。用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表達(dá)為：uc(t)=Uccos[?ct+mfsin?t]式中mf=KfU?/?稱為調(diào)頻指數(shù)，可為任意正值，從物理意義上說，調(diào)頻指數(shù)代表著在調(diào)頻過程中相角偏移的
4、幅度。習(xí)慣上把最大頻移稱為頻偏。在調(diào)頻廣播發(fā)射機中主信號標(biāo)準(zhǔn)頻偏為±75kHz，而最大頻偏為±100kHz。調(diào)頻波的頻譜分析調(diào)頻波的頻譜，它不像調(diào)幅波所產(chǎn)生的上下兩個邊帶那么簡單。從理論分析上已經(jīng)證明，載波被單音頻信號調(diào)頻后產(chǎn)生的頻譜，除了載頻分量?c外，上下各有無數(shù)個邊頻分量?c±n?，它們與載頻分量的距離恰為調(diào)制信號頻率的整數(shù)倍，奇次上下邊頻分量的相位相反，偶次上下邊頻分量的相位相同，載頻分量及各邊頻分量的振幅，由對應(yīng)的各貝塞爾函數(shù)值確定。貝塞爾函數(shù)值隨m變化的規(guī)律實際上調(diào)頻波能量的絕大部分是集中在載頻
5、附近的一些邊頻中，跟調(diào)頻指數(shù)mf的關(guān)系是：在當(dāng)n>（mf＋1）時，邊頻的幅度已降到小于0.1，濾除掉大于（mf＋1）的邊頻分量，對調(diào)頻波的失真影響不大，因此得到以下重要結(jié)論，也是通常計算調(diào)頻波頻譜有效寬度的原則，即：式（1－7）在要求兩相鄰電臺干擾比較小，或要求非線性失真很小時，帶寬還應(yīng)適當(dāng)?shù)募訉捯恍ＭǔＨ。河梢陨瞎娇梢钥闯稣{(diào)頻波的頻帶寬度主要取決于調(diào)制信號的最高頻率，在頻偏受限的情況下調(diào)頻指數(shù)也由調(diào)制頻率確定，調(diào)制頻率低時，調(diào)頻指數(shù)較高，調(diào)制頻率高時，調(diào)頻指數(shù)較低。由于調(diào)頻指數(shù)mf隨著調(diào)制頻率的升高而
6、減小，因此表現(xiàn)在接收效果上調(diào)制音頻的高端信噪比比較差，針對調(diào)頻發(fā)射機的這一缺點，專門采用了預(yù)加重與去加重技術(shù)措施來改善高端信噪比。調(diào)頻廣播的預(yù)加重與去加重特性為了提高其信噪比，在調(diào)頻廣播中通常使用一種加權(quán)方法，即人為在接收機鑒頻器后的音頻系統(tǒng)中加上高音頻衰減網(wǎng)絡(luò)使高音頻段內(nèi)幅度較高的噪聲得到衰減。接收機中的這種措施稱為“去加重”，相應(yīng)的衰減網(wǎng)絡(luò)叫去加重衰減。但是，在去加重的同時，節(jié)目信號的高音頻成分也衰減了，使節(jié)目原貌發(fā)生變化。為了保持廣播節(jié)目的本來面目，在發(fā)射端，人為地將音頻調(diào)制信號的高音頻成分加以提升，
7、這中措施叫“預(yù)加重”，即通過高音頻提升網(wǎng)絡(luò)增強高音。如果“預(yù)加重”量與“去加重”量相當(dāng)，就能既完好保持節(jié)目的本來面貌（各種頻率成分的振幅固有關(guān)系），不會發(fā)生頻率失真，又抑制了高音頻成分的噪聲。 由于節(jié)目信號的高能量信號主要集中在低音頻和中音頻段，大幅度的高音頻成分很少，因此，由于預(yù)加重而產(chǎn)生過調(diào)制的概率很小。國際上對預(yù)加重與去加重特性有明確的規(guī)定，發(fā)射端調(diào)頻器之前的預(yù)加重頻率特性必須與接收端鑒頻器后的去加重頻率特性成反函數(shù)的關(guān)系。預(yù)加重頻率特性為： Fp(ω)===去重頻率特性為： ? Fd(ω)=1/=
8、1/=1/習(xí)慣上將預(yù)加重和去重頻率特性用對數(shù)表示，預(yù)加重頻率特性為： 20lgFp(ω)=10lg[1+(2πτf)2]（dB） 去重頻率特性為： 20lgFd(ω)=-10lg[1+(2πτf)2]（dB）上式中的f0是幅度提升3dB或衰減3dB時的頻率。 τ=1/ω0=1/(2πf0),具有時間量綱，稱為時間常數(shù)。 不同的τ值對應(yīng)不同的頻率特性。通常規(guī)定τ=50μs或τ=75μs。我國在調(diào)頻廣播中規(guī)定τ=5
