Wat is die kenmerke van modulasie FM uitsaai

modulasie

Frekwensiemodulasie of FM is 'n vorm van modulasie wat inligting oordra deur wisselende die frekwensie van 'n golf draer; die ouer amplitude-modulasie of AM wissel die amplitude van die draer, met sy frekwensie konstant gebly. Met FM, frekwensie afwyking van die opgedra draer frekwensie op enige tydstip is direk eweredig aan die amplitude van die insetsein, die bepaling van die oombliklike frekwensie van die oordraagbare sein. Omdat oorgedra FM seine gebruik om meer bandwydte as IS seine, is hierdie vorm van modulasie algemeen gebruik met die hoër (VHF of UHF) frekwensies wat gebruik word deur die TV, die FM uitgesaai band, en land mobiele radio-stelsels.

Pre-klem en de-klem

Ewekansige geraas het 'n driehoekige spektrale verspreiding in 'n FM-stelsel, met die gevolg dat geraas voorkom hoofsaaklik op die hoogste klank frekwensies binne die basisband. Dit kan verreken tot 'n beperkte mate, deur die bevordering van die hoë frekwensies voor oordrag en die vermindering van hulle deur 'n ooreenstemmende bedrag in die ontvanger. Die vermindering van die hoë klank frekwensies in die ontvanger verminder ook die hoë-frekwensie geraas. Hierdie prosesse van die bevordering van en dan die vermindering van sekere frekwensies staan ​​bekend as pre-klem en de-klem, onderskeidelik.

Die bedrag van die pre-klem en de-klem gebruik word gedefinieer deur die tydkonstante van 'n eenvoudige RC filter kring. In die meeste van die wêreld μs n 50 tydkonstante gebruik word. In die Amerikas en Suid-Korea, is 75 μs gebruik. Dit geld vir beide mono en stereo uitsendings. Vir stereo, is pre-klem toegepas op die links en regs kanale voordat multiplexing.

Die bedrag van die pre-klem wat toegepas kan word is beperk deur die feit dat baie vorme van kontemporêre musiek bevat meer hoë-frekwensie energie as die musikale style wat by die geboorte van FM uitsaai oorhand gekry. Hulle kan nie vooraf beklemtoon soveel omdat dit oormatige afwyking van die FM draer sou veroorsaak. Stelsels meer modern as FM uitsaai geneig om óf program-afhanklike veranderlike pre-klem gebruik; bv, DBX in die BTSC TV klankstelsel, of glad nie.

Stereo FM

In die laat 1950s verskeie stelsels stereo te voeg tot FM radio is deur die FCC beskou. Ingesluit was stelsels van 14 voorstanders insluitend Crosby, Halstead, Elektriese en Musical Industries, Ltd (EMI), Zenith, en General Electric. Die individuele stelsels geëvalueer vir hul sterk en swak punte in die veld toetse in Uniontown, Pennsylvania behulp KDKA-FM in Pittsburgh as die oorsprong stasie. Die Crosby stelsel is deur die FCC verwerp omdat dit in stryd is met bestaande filiaal kommunikasie magtiging (SCA) dienste wat verskeie Audiosubcarrier frekwensies insluitend 41 en 67 kHz gebruik was. Baie inkomste honger FM-stasies gebruik SCAS vir "storecasting" en ander nie-uitsending doeleindes. Die Halstead stelsel verwerp as gevolg van 'n gebrek aan 'n hoë frekwensie stereo skeiding en die vermindering in die belangrikste kanaal sein-tot-ruis-verhouding. Die GE en Zenith stelsels, so soortgelyk dat hulle teoreties identies beskou is, is formeel goedgekeur deur die FCC in April 1961 as die standaard stereo FM uitsaai metode in die Verenigde State van Amerika en later deur die meeste ander lande aangeneem.

Dit is belangrik dat stereo uitsendings verenigbaar met mono ontvangers. Om hierdie rede, is die linkerkant (L) en regs (R) kanale algebraïes gestoor in som (L + R) en die verskil (L-R) seine. A mono ontvanger sal net die L + R sein te gebruik sodat die luisteraar beide kanale deur die enkele luidspreker hoor nie. A stereo ontvanger sal die verskil sein te voeg tot die som sein na die linker kanaal te herstel, en trek die verskil sein van die som van die regte kanaal te herstel.

Die (L + R) Main kanaal sein versend as basisband klank beperk tot die omvang van die 30 Hz tot kHz 15. Die (L-R) sein amplitude gemoduleerde op 'n 38 kHz dubbel-onderdrukte-draer (DSB-SC) sein beset die basisband reeks 23 om kHz 53.

A 19 kHz vlieënier toon, op presies die helfte van die 38 kHz sub-draer frekwensie en met 'n presiese faseverhouding om dit, soos gedefinieer deur die onderstaande formule is ook gegenereer word. Dit is by 8-10% van die totale modulasie vlak oorgedra word en gebruik word deur die ontvanger van die 38 kHz sub-draer gegenereer met die korrekte fase.

Die finale multiplex sein van die stereo generator bevat die Main Channel (L + R), die vlieënier toon, en die sub-kanaal (L-R). Dit saamgestelde sein, saam met enige ander sub-draers, moduleer die FM-sender.

Die oombliklike afwyking van die sender draer frekwensie as gevolg van die stereo klank en vlieënier toon (op 10% modulasie) is


waar A en B is die pre-beklemtoon links en regs klank seine en f_p = 19 kHz is die frekwensie van die vlieënier tone. Effense variasies in die piek afwyking mag voorkom in die teenwoordigheid van ander subcarriers of as gevolg van plaaslike regulasies.

Omskepping van die multiplex sein terug in links en regs klank seine word uitgevoer deur 'n dekodeerder, gebou in stereo ontvangers.

Ten einde stereo skeiding en sein-tot-geraas parameters te bewaar, is dit normale praktyk om pre-klem van toepassing op die links en regs kanale voordat enkodering en de-klem van toepassing by die ontvanger na dekodering.

Stereo FM seine is meer vatbaar vir geraas en multipadraid ondergang as is mono FM seine.

Behalwe vir 'n gegewe RF vlak by die ontvanger, die sein-tot-ruis-verhouding vir die stereo sein sal erger wees as vir die mono ontvanger. Om hierdie rede baie stereo FM ontvangers sluit in 'n stereo / mono skakelaar te luister in mono toelaat wanneer ontvangs voorwaardes is minder as ideaal, en die meeste motor radio's word gereël om die skeiding te verminder as die sein-tot-ruis verhouding vererger, uiteindelik gaan mono terwyl hy nog 'n aanduiding van stereo sein ontvang.

Quadraphonic FM

In 1969, Louis Dorren uitgevind die Quadraplex stelsel van enkele stasie, diskrete, verenigbaar vier-kanaal FM uitsaai. Daar is twee bykomende subcarriers in die Quadraplex stelsel, aanvulling van die enkele een wat gebruik word in die standaard stereo FM. Die basisband uitleg is soos volg:

50 Hz tot 15 kHz Main Channel (som van al 4 kanale) (LF + LR + RF + RR) sein vir mono FM luister verenigbaarheid.
23 om 53 kHz (kosinus kwadratuur Audiosubcarrier) (LF + LR) - (RF + RR) Left Right minus verskil sein. Modulasie hierdie sein in algebraïese som en verskil met die belangrikste kanaal is gebruik vir 2 kanaal stereo luisteraar verenigbaarheid.
23 om 53 kHz (sine kwadratuur 38 kHz Audiosubcarrier) (LF + RF) - (LR + RR) Front minus Terug verskil sein. Modulasie hierdie sein in algebraïese som en verskil met die belangrikste kanaal en al die ander subcarriers word gebruik vir die Quadraphonic luisteraar.
61 om 91 kHz (kosinus kwadratuur 76 kHz Audiosubcarrier) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonal verskil sein. Modulasie hierdie sein in algebraïese som en verskil met die belangrikste kanaal en al die ander subcarriers word ook gebruik vir die Quadraphonic luisteraar.
95 kHz SCA Audiosubcarrier,-fase gesluit vir kHz vlieënier 19, vir die lees van dienste vir die blinde, agtergrond musiek, ens

Daar was verskeie variasies op hierdie stelsel deur GE, Zenith, RCA en Denon tydens die Nasionale Quadraphonic Radio Komitee veldproewe vir die FCC voorgelê word vir toetsing en oorweging. Die oorspronklike Dorren Quadraplex System geklop al die ander en is gekies as die nasionale standaard vir Quadraphonic FM uitsaai in die Verenigde State. Die eerste kommersiële FM stasie quadraphonic inhoud program uitgesaai was WIQB (nou genoem Wwww-FM) in Ann Arbor / Saline, Michigan onder die leiding van Hoofingenieur Brian Brown.

Ander dienste Audiosubcarrier

FM uitsaai het ingesluit SCA vermoë sedert sy ontstaan, aangesien dit beskou is as 'n ander diens wat lisensiehouers kan gebruik om bykomende inkomste te skep. Aanvanklik het die gebruikers van SCA dienste was private analoog klank kanale wat intern gebruik kan word of verhuur, byvoorbeeld muzak tipe dienste. Radio lees dienste vir blindes het 'n algemene gebruik, en so bly, en daar was eksperimente met quadraphonic geluid. As 'n stasie nie uitgesaai in stereo, kan alles van 23 kHz op up gebruik word vir ander dienste. Die wag band om 19 kHz (± 4 kHz) moet nog gehandhaaf, sodat dit nie stereo dekodeerders aktiveer op ontvangers. As daar stereo, sal daar tipies 'n wag-band tussen die boonste perk van die DSBSC stereo sein (53 kHz) en die onderste grens van enige ander Audiosubcarrier wees.

Digitale dienste is nou ook beskikbaar. A 57 kHz Audiosubcarrier (fase gesluit vir die derde harmoniese van die stereo loodstoon) word gebruik om 'n lae-bandwydte digitale Radio Data System sein dra, die verskaffing van bykomende funksies soos Alternatiewe Frequency (AF) en Network (NN). Dit narrow sein loop teen slegs 1187.5 bisse per sekonde, dus is slegs geskik vir teks. 'N Paar eie stelsels word gebruik vir private kommunikasie. A variant van RDS is die Noord-Amerikaanse RBDS of "smart radio" stelsel. In Duitsland is die analoog ARI stelsel voor wat gebruik word om RDS vir uitsending verkeer aankondigings aan motoriste (sonder om ander luisteraars). Beplan om ARI gebruik vir ander Europese lande het gelei tot die ontwikkeling van RDS as 'n meer kragtige stelsel. RDS is ontwerp wat gebruik kan word saam met ARI ondanks die gebruik van identiese Audiosubcarrier frekwensies te wees.

In die Verenigde State, is digitale radio dienste ontplooi binne die FM band te eerder as die gebruik Eureka 147 of die Japannese standaard ISDB. Dit in-band op-kanaal benadering, soos alle digitale radio tegnieke, maak gebruik van gevorderde saamgeperste klank. Die eiendom iBiquity stelsel, gebrandmerk as "HD Radio", tans gemagtig vir "baster" af operasie, waarin beide die konvensionele analoog FM draer en digitale syband subcarriers oorgedra. Uiteindelik, vermoed wydverspreide ontplooiing van HD Radio-ontvangers, die analoog dienste kan teoreties gestaak word en die FM band te raak alle digitale.

In die Verenigde State, is dienste (behalwe stereo, quad en RDS) met behulp van subcarriers soms na verwys as filiaal kommunikasie magtiging (SCA) dienste. Gebruik vir sodanige subcarriers sluit boek / koerant lees dienste vir blinde luisteraars, private data oordrag (byvoorbeeld om inligting te stuur aandelemark te aandelemakelaars of gesteelde kredietkaart nommer swart winkels [verwysing benodig]) inskrywing kommersiële-free agtergrond musiek dienste vir winkels, blaai ("beeper") dienste en die verskaffing van 'n program voer vir AM senders van AM / FM-stasies. SCA subcarriers is tipies 67 kHz en 92 kHz.

Dolby FM

A kommersieel onsuksesvol geluidsreductie stelsel gebruik word met FM radio in sommige lande in die laat 1970s, Dolby FM was soortgelyk aan Dolby B, maar gebruik 'n aangepaste 25 μs pre-klem tydkonstante en 'n frekwensie selektiewe companding reëling om geraas te verminder.

'N Soortgelyke stelsel genoem High Com FM getoets in Duitsland tussen Julie en Desember 1979 1981 deur IRT. Dit is gebaseer op die Telefunken High Com breëband comp stelsel, maar nooit kommersieel ingestel in FM uitsaai.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys