Wat is de modulatie kenmerken van FM-uitzendingen

Modulatie

Frequentiemodulatie FM of een vorm modulatie die informatie overbrengt door variatie van de frequentie van een draaggolf; de oudere amplitudemodulatie of AM varieert de amplitude van de drager met de frequentie constant blijft. Bij FM frequentie afwijking van de toegewezen draaggolffrequentie op elk moment is recht evenredig met de amplitude van het ingangssignaal, het bepalen van de momentane frequentie van het verzonden signaal. Omdat overgebracht FM-signalen gebruiken meer bandbreedte dan AM-signalen, wordt deze vorm van modulatie veelgebruikte met de hogere (VHF of UHF) frequenties die door TV, de FM-omroepband en land mobiele radio systemen.

Pre-emphasis en de-nadruk

Random lawaai een driehoekige spectrale verdeling in een FM-systeem, met als gevolg dat geluid komt voornamelijk op het hoogste audio frequenties binnen de basisband. Dit kan worden gecompenseerd, in beperkte mate, door het stimuleren van de hoge frequenties voor transmissie en verminderen ze door een overeenkomstige hoeveelheid in de ontvanger. Als het hoge geluidsfrequenties in de ontvanger vermindert ook de hoogfrequente ruis. Deze processen van het stimuleren en het verminderen van bepaalde frequenties staan ​​bekend als pre-emphasis en de-nadruk, respectievelijk.

De hoeveelheid pre-emphasis en de-emphasis die wordt bepaald door de tijdconstante van een eenvoudige RC-filter circuit. In de meeste van de wereld ps een 50 tijdconstante wordt gebruikt. In Amerika en Zuid-Korea, wordt 75 ps gebruikt. Dit geldt zowel mono en stereo-uitzendingen. Voor stereo wordt pre-emphasis aangebracht op de linker en rechterkanalen voordat multiplexing.

De hoeveelheid pre-emphasis welke toegepast wordt beperkt door het feit dat vele vormen van hedendaagse muziek bevatten meer hoogfrequente energie dan de muziekstijlen die bij de geboorte van FM omroep overhand. Ze kunnen niet vooraf worden benadrukt zoveel omdat het grote afwijking van de FM-vervoerder zou veroorzaken. Systemen moderner dan de FM-uitzendingen hebben de neiging om ofwel programma-afhankelijke variabele pre-nadruk te gebruiken; bijvoorbeeld dbx in het BTSC TV-geluidssysteem, of helemaal geen.

Stereo FM

In de late 1950s, verschillende systemen om stereo toe te voegen aan de FM-radio werden door de FCC beschouwd. Inbegrepen waren systemen uit 14 voorstanders waaronder Crosby, Halstead, Electrical and Musical Industries, Ltd (EMI), Zenith, en General Electric. De individuele systemen werden geëvalueerd op hun sterke en zwakke punten tijdens veldproeven in Uniontown, Pennsylvania met KDKA-FM in Pittsburgh als het oorspronkelijke station. Het Crosby systeem werd door de FCC afgewezen omdat het in strijd met de bestaande dochteronderneming communicatie machtiging (SCA) diensten die diverse subdraaggolffrequenties waaronder 41 en 67 kHz gebruikt was. Veel inkomsten uitgehongerd FM-zenders gebruikt SCA voor "storecasting" en andere niet-broadcast doeleinden. Het Halstead systeem verworpen wegens gebrek aan hoogfrequente stereoscheiding en verlaging van het hoofdkanaal signaal-ruisverhouding. De GE en Zenith systemen zo vergelijkbaar dat ze theoretisch identiek werden beschouwd, werden formeel goedgekeurd door de FCC in april 1961 als de standaard stereo FM-uitzendingen methode in de Verenigde Staten en later ook door de meeste andere landen overgenomen.

Het is belangrijk dat stereo-uitzendingen verenigbaar met mono receivers. Daarom worden de linker (L) en rechter (R) kanalen algebraïsch gecodeerd tot sum (L + R) en het verschil (L-R) signalen. Een mono-ontvanger zal alleen het L + R signaal te gebruiken, zodat de luisteraar beide kanalen via de interne luidspreker hoort. Een stereo-ontvanger zal het verschil signaal toe te voegen aan de som signaal naar de linker kanaal te herstellen, en aftrekken het verschil signaal van de som naar het juiste kanaal te herstellen.

De (L + R) Belangrijkste kanaal signaal wordt uitgezonden als baseband audio beperkt tot het bereik van 30 Hz tot kHz 15. Het (L-R) signaal is amplitude gemoduleerd op een 38 kHz dubbel-zijband onderdrukte-carrier (DSB-SC) signaal bezetten de baseband reeks 23 om kHz 53.

Een 19 kHz piloottoon, precies de helft 38 kHz hulpdraaggolf frequentie en met een precieze faserelatie te, zoals gedefinieerd door de onderstaande formule, wordt ook gegenereerd. Dit is tot 8-10% van de totale modulatiegraad uitgezonden en door de ontvanger aan de 38 kHz hulpdraaggolf regenereren met de juiste fase.

De uiteindelijke multiplex signaal van de stereo generator bevat het hoofdkanaal (L + R), de piloottoon, en de sub-kanaal (L-R). Dit samengesteld signaal, samen met eventuele andere subdragers, moduleert de FM-zender.

De momentane afwijking van de zender draaggolffrequentie te wijten aan de stereo audio en piloottoon (bij 10% modulatie) is


waarbij A en B de pre-nadruk linker en rechter audiosignalen en f_p = 19 kHz is de frequentie van de piloottoon. Kleine variaties in de piek afwijking optreden in aanwezigheid van andere subdragers of door lokale regelgeving.

Omzetten van het multiplex signaal terug in linker en rechter audiosignalen wordt uitgevoerd door een decoder ingebouwd in stereoreceivers.

Om stereo scheiding en signaal-ruis parameters, het gebruikelijk is om pre-emphasis toepassing op de linker en rechterkanalen voordat codering en hoogafzwakking toepassing bij de ontvanger na decodering.

Stereo FM signalen zijn gevoelig voor ruis en multipath vervorming dan mono FM signalen.

Bovendien, voor een bepaald niveau van de RF ontvanger, het signaal-ruisverhouding van het stereosignaal wordt slechter dan de mono ontvanger. Om deze reden veel stereo FM-ontvangers omvatten een stereo / mono schakelaar meeluisteren mono toestaan ​​wanneer ontvangstomstandigheden minder dan ideaal, en de meeste autoradio's zijn ingericht om de afscheiding verminderen de signaal-ruisverhouding verslechtert uiteindelijk naar mono terwijl hetgeen een stereosignaal wordt ontvangen.

Quadrafonische FM

In 1969, Louis Dorren de uitvinder van de Quadraplex systeem enkel station, discrete, compatibel vier-kanaals FM-uitzendingen. Er zijn twee extra sub-dragers in het Quadraplex systeem, ter aanvulling van de enkeling gebruikt in standaard stereo FM. Het baseband indeling is als volgt:

50 Hz tot 15 kHz Main Channel (som van alle 4 kanalen) (LF + LR + RF + RR) signaal, mono FM luisteren compatibiliteit.
23 om 53 kHz (cosinus kwadratuur subcarrier) (LF + LR) - (RF + RR) Left Right minus verschil signaal. Modulatie Dit signaal is in de algebraïsche som en het verschil met de belangrijkste kanaal werd gebruikt voor 2 kanaals stereo luisteraar compatibiliteit.
23 om 53 kHz (sinus kwadratuur 38 kHz hulpdraaggolf) (LF + RF) - (LR + RR) Voorzijde minus Terug verschil signaal. Deze modulatie signaal in de algebraïsche som en verschil van het hoofdkanaal en alle andere sub-dragers wordt gebruikt voor de Quadraphonic luisteraar.
61 om 91 kHz (cosinus kwadratuur 76 kHz hulpdraaggolf) (LF + RR) - (LR + RF) Diagonal verschil signaal. Deze modulatie signaal in de algebraïsche som en verschil van het hoofdkanaal en alle andere subdragers wordt ook gebruikt voor de Quadraphonic luisteraar.
95 kHz SCA hulpdraaggolf, fase vergrendeld kHz piloot 19, voor het lezen van de diensten voor blinden, achtergrond muziek, etc.

Er waren verschillende variaties op dit systeem door GE, Zenith, RCA, en Denon tijdens de Nationale Quadraphonic Radio Comité veldproeven voor de FCC voorgelegd voor het testen en aandacht. De oorspronkelijke Dorren Quadraplex System beter dan alle anderen en werd gekozen als de nationale norm voor Quadraphonic FM-uitzendingen in de Verenigde Staten. De eerste commerciële FM-station naar quadrafonische programma-inhoud uitgezonden was WIQB (nu WWWW-FM) in Ann Arbor / Saline, Michigan onder leiding van Chief Engineer Brian Brown.

Andere subcarrier diensten

FM-uitzendingen heeft opgenomen SCA vermogen sinds haar oprichting, omdat het werd gezien als een dienst die licentiehouders kunnen gebruiken om extra inkomsten te creëren. Aanvankelijk was de gebruikers van SCA diensten waren particuliere analoge audio-kanalen die intern kunnen worden gebruikt of verhuurd, bijvoorbeeld muzak soort diensten. Radio lezen diensten voor blinden werd een gemeenschappelijk gebruik, en blijven, en er waren experimenten met quadrafonische geluid. Als een zender niet uitgezonden in stereo, kan alles van 23 kHz op maximaal worden gebruikt voor andere diensten. De bewakingsband ongeveer 19 kHz (± 4 kHz) nog moet worden gehandhaafd om niet stereodecoders triggeren ontvangers. Als er stereo, zal typisch een guard band tussen de bovengrens van de DSBSC stereosignaal (53 kHz) en de ondergrens van elke andere hulpdraaggolf zijn.

Digitale diensten zijn nu ook beschikbaar. Een 57 kHz hulpdraaggolf (fasevergrendelde de derde harmonische van de stereopiloot toon) wordt gebruikt om een ​​lage bandbreedte digitale Radio Data System signaal te dragen, voorzien van extra functies zoals Alternatieve Frequentie (AF) en Network (NN). Deze smalbandsignaal draait op slechts 1187.5 bits per seconde, is dus alleen geschikt voor tekst. Een paar bedrijfseigen systemen worden gebruikt voor privé-communicatie. Een variant van RDS is de Noord-Amerikaanse RBDS of "smart radio" systeem. In Duitsland werd het analoge ARI-systeem voor gebruikt om RDS voor het uitzenden van verkeersinformatie aan de automobilisten (zonder andere luisteraars). Plannen om ARI voor andere Europese landen geleid tot de ontwikkeling van RDS als krachtiger systeem. RDS is ontworpen kan worden gebruikt naast ARI, ondanks het gebruik van identieke subdraaggolffrequenties te zijn.

In de Verenigde Staten, zijn digitale radio-diensten worden ingezet binnen de FM-band in plaats van Eureka 147 of de Japanse standaard ISDB. Deze in-band on-channel aanpak, net als alle digitale radio-technieken, maakt gebruik van geavanceerde gecomprimeerde audio. De gepatenteerde iBiquity systeem, gebrandmerkt als "HD Radio", momenteel is bevoegd voor "hybride" mode operation, waarin zowel de conventionele analoge FM carrier en digitale sideband subdraaggolven worden uitgezonden. Uiteindelijk vermoeden grootschalige inzet van HD-radio-ontvangers, de analoge diensten kunnen theoretisch worden gestaakt en de FM-band worden alle digitale.

In de Verenigde Staten, zijn diensten (andere dan stereo, quad en RDS) met behulp van sub-dragers soms aangeduid als dochteronderneming communicatie toestemming (SCA) diensten. Gebruikt voor dergelijke subcarriers omvatten boek / krant lezen diensten voor blinden luisteraars, privé datatransmissie diensten (bijvoorbeeld het verzenden van informatie aandelenmarkt effectenmakelaars of gestolen creditcardnummer blacklists winkels [nodig citaat]) abonnement commerciële gratis achtergrondmuziek diensten voor winkels, paging ("pieper") diensten en het verstrekken van een programma feed voor AM zenders van AM / FM-zenders. SCA subcarriers zijn meestal 67 kHz en 92 kHz.

Dolby FM

Een commercieel mislukte ruisonderdrukking systeem dat wordt gebruikt met de FM-radio in sommige landen tijdens de late 1970s, Dolby FM was vergelijkbaar met Dolby B, maar gebruikt een aangepaste 25 microseconden pre-emphasis tijd constant en een frequentie selectieve companding regeling om ruis te verminderen.

Een soortgelijk systeem genaamd High Com FM werd getest in Duitsland tussen juli en december 1979 1981 door IRT. Het was gebaseerd op de Telefunken High Com breedband compandersysteem, maar nooit commercieel geïntroduceerd in FM-uitzendingen.

Laat een bericht achter 

Message List