Способ передачи и приема сигналов стереофонического радиовещания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я2;;; 1748268 А1 (я)5 Н 04 Н 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕИИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 032

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

1 2 (21) 4833164/09: .: радиовещании, В системе стереофониче(22) 31 05.90 . . :: ского радиовещания с. полярной модуля(46) 15.07,92. Бюл. t4 26 цией на передающей стороне разностный (71) Всесоюзный научно-исследовательский сигнал подвергают компрессии с последуюинститут радиовещательного приема и аку- щим ослаблением низкочастотных составстики им. А,СтПопова ..: ляющих, суммируют с: тональным (72) А.ЕкДеййн, П.М.Жмурин, В.Ф,Конова- инфразвуковым сигналом и результируюлов, С.Е.Орлов и H.H.Ðîìàíîâà : .. . щим сигналом, осуществляют балансную (53) 621.395.44(088.8) . — модуляцию квадратурйой составляющей (56) ГОСТ 18633-80. Система стереофониче- сигнала поднесущей частоты, а на приемной ского радиовещания. Основные параметры. сторойе демодуляцию надзвуковой части (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГ- комплексного стереосигнала осуществляют

HAJlOB СТБ ЕОФОНИЧЕСКОГО РАДИО-, путем синхронного детектировайия, а форВЕЩАНИЯ . : ., :: мирование разностного сигнала осуществ(57) Изобретение относится к способам пе- ляют путем частотного зкспандирования редачи и приема Стереофонических сигна- результатов синхронного детектирования.

Юс ие О ни лов и может быть использовано в 3ил.

Изобретейие относится к радиотехнике, . реоканалов), что необходимо для обеспечепредназначено для использования в УКВ ниясовместимостисобычныммонофониче.ЧМ радиовещании и телевидении.; ..:,,: ским вещанием. Надзвуковая часть спектра

Известны способы передачи аналого - представляет собой поднесущую, тем или вых стереозвуковых сигналов на одной не- . йнйм способом модулируемую разностным сущей: система с пилот-тоном ; система.: сигналомг О =Ua-Ua. O

ЧМ-ЧМ; система с полярной модуляцией, В системах ЧМ-ЧМ разностная инфор- QQ системга FMX с улучшенным отнбшемием мтацияпподвергаетсяпредварительнойобратсигнал/шум: система ВТ SC. Во всех этих, ботке в комиандернсм сжимателе );» системах стереофойического ргадиовеща- динамическгого диапазона, а затем модулиния и телевидения используется суммартно-: рует по частоте сигнал поднесущей. разностный принцип передачи Недостатком такого способа являются стереозвуковых сигналов. При этом несу- довольно низкие качественные показатели. щая модулируется по частоте комплексным:: В системе с пилот-тоном и ее модификастереосигналом (ксс), спектр которого со- циях — системах Вт Зс и FMx поднесущая держит звуковую и надзвуковую части. Зву- ... модулируется разностным сигйалом по амковая часть спектра используется для . плитуделибо непосредственно. либо после передачи суммарной составляющей .U йредварительного компрессирования раз(суммы сигналов левого Ua и правого 0» сте- ностной составляющей. Затем поднесущая

1748268

10

30

40 полностью подавляется, и для обеспечения возможности ее последующего восстановления в спектр КСС вводится специальный пилот-тон с частотой, вдвое меньшей частоты поднесущей, и жестко связанный с последней по фазе.

Недостатком этих способов является возможность возникновения помех через . канал пилот-тона.

В способе, наиболее близком к предлагаемому, разностным сигналом непосредст- венно модулируют по амплитуце сигнал поднесущей, но вместо полного используют частичное подавление поднесущей. Вместе с поднесущей ослабляют по амплитуде и близлежащие к ней составляющие спектра

КСС. Характеристики цепей, осуществляющих это ослабление, жестко нормированы.

Система может быть использована как в

УКВ вещании, так и в телевидении.

Недостатками известного способа являются высокий уровень шумов и помех, малая (по сравнению с моновещанием) зона обслуживания передатчика.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при обеспечении совместимости с системой стереовещания с полярной модуляцией. Указанная цель достигается тем, что в . способе передачи сигналов стереофонического радиовещания, при котором из сигна- лов левого и правого стереоканалов формируют суммарный сигнал, которым модулируют по частоте сигнал несущей, и разностный сигнал, которым модулируют по амплитуде сигнал поднесущей. частоты, причем сигналы поднесущей и близких к ней частот ослабляют по амплитуде и полученным надэвуковым сигналом, являющимся частью комплексного стереофонического сигнала (КСС), дополнительно модулируют по частоте сигнал несчшей, полученный сигнал передают в канал связи, после чего принимаемый сигнал демодулируют, выделяя сигналы левого и правого стереоканалов, надзвуковой сигнал на передающей стороне получают суммированием двух квадратурных составляющих, одна из которых представляет собой обычную надзвуковую часть комплексного стереосигнала с частично подавленной поднесущей в системе с полярной модуляцией, а другую получают путем предварительной компрессии динамического диапазона разностного сигнала и последующего ослабления в нем амплитуд низкочастотных .:оставляющих, причем это, ослабление производят по тому же закону, что и для обычной, некомпрессированной, разностной составляющей, а также добав4 ления к компрессированному сигналу инфраэвукового тонального сигнала идентификации и осуществления полученным сигналом балансной модуляции квадратурной составляющей поднесущей. а на приемной стороне выделяют отдельно суммарный и раэностный сигналы, при этом производят последовательно восстановление амплитуд низкочастотных составляющих разностного сигнала и его экспандирование, после чего путем суммарно-разностного преобразования из полученных суммарного и разностного сигналов выделяют сигналы левого и правого стереоканалов.

15 На фиг, 1 изображен спектр КСС, модулирующего несущую в системе с полярной модуляцией; на фиг. 2 — спектр КСС, формируемый при предлагаемом способе передачи сигналов стереофонического радиовещания; на фиг. 3 — пример реализации предлагаемого способа.

Из сравнения фиг. 1 и 2 видно, что во втором случае спектр модулирующих частот содержит все составляющие традиционного

КСС и, кроме того, дополнительные составляющие — продукты амплитудной модуляции компрессированным разностным сигналом Us квадратурной составляющей

1 поднесущей. При этом сама квадратурная составляющая подавлена полностью, а близлежащие к ней надзвуковые составляющие — продукты ее модуляции — частично ослаблены по амплитуде. Закон этого ослабления выбран таким же, как и закон ослабления соответствующих составляющих в традиционном КСС. Это позволяет упростить построение стереодекодера на приемном конце, улучшить совместимость с обычным способом стереовещания, унифицировать ряд узлов в традиционном и перспективном стереодекодерах.

При передаче сигналов стереофонического радиовещания сигналы Uaлевого и Us правого стереоканалов с входа стереомодулятора 1 поступают на суммирующе-вычитающий блок 2, с одного из выходов которого сигнал разности U поступает на вход амп-, литудного модулятора 3 и компрессора 4. С выхода последнего компрессированный

50 .сигнал Us поступает на вход балансного

1 модулятора 5, Амплитудный 3 и балансный

4 модуляторы управляются сигналами поднесущей частоты Ua <О и Ц„;< 90О сдвинутыми во времени друг по отношению к другу на четверть. периода поднесущей, снимаемыми с двух выходов генератора 6 поднесущей, Модулированные сигналы Ua и Us поднесущей с выходов амплитудного 3 и балансного 5 модуляторов поступают на два входа сумматора 7. на третий вход которого

1748268

15

30

50

55 с выхода суммирующе-вычитающего устройства 2 приходитсигнал 0м. Нэ четвертый вход сумматора подается сигнал идентификации от генератора 8. С выхода сумматора

7 сигнал поступает на вход подавителя 9 поднесущей, аналогичного соответствующему устройству в системе с полярной модуляцией, Образующийся на выходе блока

9 комплексный стереосигнэл 0ы поступает на вход возбудителя радиопередающей станции 10, модулирует по частоте несущую передатчика и с помощью антенны 11 излучается в эфир.

На приемной стороне принятый антенной 12 высокочастотный сигнал обрабатывается приемным устройством 13, с выхода частотного детектора которого выделенн йй комплексный стереосигнал поступает на вход стереодекодера 14, В стереодекодере

КС0 через восстановитель 15 поднесущей.поступает нэ один из входов синхронных детекторов 16 и 16э и одновременно нэ вход синхронизации генератора 17 поднесущей. формирующего сигналы поднесущей часто.. ты Ц,,<0ои 0 .„<90О, сдвинутые во времени 25 друг по отношению к другу на четверть пе риода поднесущей. С выходов гененрэтора

17 эти сигналы подаются на другие входы синхронных детекторов 16а и 16. На выходе детектора 16а выделяется некомпрессированный разностный сигнал Us«передаваемый на синфазной составляющей поднесущей и используемый при обычной стереопередаче. Через ключ 19а сигнал

0so6 «поступает нэ один из входов сумми- 35 рующе-вычитающего устройства 20. Hs выходе синхронного детектора 16 выделяется

: компрессированный разностнйй сигнал

0 . Через экспандер 18, восстанэвливающий первоначальный динамический диапазон. сигйэла Us, эа счет чего происходит ослабление уровйя шумов и помех раэйостного сигнала, этот сигнал поступает на схему 19 выделения сигнала идейтификации и через ключ 19а — на один из входов.суммирующе-вычитэющего устройства 20. На второй вход последнего с, входа стереодекодера приходит сигнал 0>, входящий в состав КСС. Снимаемые с выходов суммируаще-вычитающего устройства сигнэлы UA и.0 через фильтры 21 нижних частот поступают на усилители 22 звуковых частот.

При проведении стереофонических передэч по предлагаемому способу рэзност.ный вход .суммирующе-вычитающего устройства 20 должен быть переключен с выхода Usygy«сйнхронного детектора 16а нэ выход 01 экспандера 18 с.помощью ключа 19а. управляемого либо вручную, либо с помощью сигнала идентификации UH, выделяемого узлом,19,, Этот же сигнал может служить и для идентификации режима передачи (индикатор 19 б).

Все блоки, кроме компрессора 4. экспандера 18, генератора 8 сигнала идентификации и устройства 19 выделения сигнала идентификации на приемной стороне, входящие в стереомодулятор (2, 3, 5-7) или декодер (5, 16, 17, 20), выполнены традиционно.

Генератор 8 сигнала идейтификации может быть выполнен по любой иэ известных схем, например, моста Винна.

Устройство 19 вйделения сигнала идейтификации представляет собой обычные узкополосный фильтр (или фильтр нижних частот) и выпрямитель; Компандерные устройства шумопонижения широко применяются в вещательной и бытовой радиоаппаратуре. Компрессор 4 и зкспандер 18, используемые в предлагаемом способе, не имеют принципиальных отличий от используемых в других системах. Для подавления и восстановления сигнала поднесущей в предлагаемом способе передачи сигналов стереофонического радиовещания могут испол ьэоваться любые схемы и устройства, приемлемые для формирования и декодирования КСС в системе с полярной модуляцией. Передающие и приемные устройства, антенны (10-13), а также оконечные устройства (21, 22) строятся по известным схемам.

Технический эффект от использования предлагаемогоспособа заключается в существенном снижении уровня помех и шумов при стереоприеме. В существующей системе стереовещания этот уровень определяется в основном качеством приема составляющей Us и превышает соответствующий уровень при моноприеме на 20-24 дБ.

При предлагаемом способе эта разница составит не более 2-4 дБ, соответственно, в несколько раэ расширится зона высококачественного приема сигналов стереовещания.

Формула изобретения

Способ передачи И приема сигналов стереофонического радиовещания, заключающийся в том, что на передающей стороне из сигналов. левого и правого каналов формируют суммарный и разностный сигналы, последним из которых осуществляют амплитудную модуляцию сигнала поднесущей частоты, формируют надзвуковую часть комплексного стереосигнала путем ослабления по амплитуде составляющих модули: рованного сигнала в области поднесущей частоты, надэвуковую часть комплексного стереосигнала суммируют с суммарным сиг1748268 и

lJg

Ъ налом и полученным сигналом модулируют по частоте сигнал несущей, который передают по каналу связи, а нэ приемной стороне принятый сйгнал демодулируют Flo частоте, выделяют суммарный сигнал и надзвуковую часть комплексно о стереосигнала, которую демодулируют формируя рэзностный сигнал, и совместно с суммарным сигналом осуществляют суммарно-разностное преобразование, выделяя сигналы левого и правого каналов, о т л.и ч э ю шийся тем, что, с целью повыаения помехоустойчивости при обеспеченийсовместимости с системой стереовещэнйя с полярной модуляцией, нэ передающей стороне рэзностный сигнал подвергают компрессии с последующим ослаблением низкочастотных составляющих. суммируют с тональным инфразвуковым-..= сигналом и результирующим сигналом осуществляют балансную модуляцию квадра5 турной составляющей сигнала поднесущей частоты, после чего вводят в надзвуковую часть комплексного стереосигнала путем суммирования с последней, на приемной стороне демодуляцию квадратурной состэв-.::

10 ляющей надзвуковой части комплексного: стереосигнэла осуществляют путем синхронного детектирования, а формирование разностного сигнала осуществляют Ii 6M восстановления амплитуд низкочастотных

15 составляющих, зкспандировэния и сйнхронного дете рована.

1748268!

1

19Ь !

ФигЗ

Редактор М. Циткина

Заказ 251.1 Тирам ..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 ! ! ! ! . ! ! ! ! ! !

i ! !

I ! !

I ! ! ! (Составитель B. Грачев

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

1 f ! !

I !

I ! ! ! !

I !

I ! !