Стереофоническая система радиовещания

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - обеспечение совместимости с монофоническими приемниками и уменьшение переходных искажений. Устройство содержит радиопередающую часть, состоящую из 1 суммарно-разностного преобразователя , 2 усилителей, 2 преобразователей Гильберта, 2 фильтров нижних частот, 4 квадраторов, 2 однополосных модуляторов, 2 извлекателей квадратного корня, 3 сумматоров, а также из радиоприемной части, состоящей из 1 тракта высокой и промежуточной частот, 2 полосовых фильтров, 2 амплитудных детекторов, 1 суммарно-разностного преобразователя. 2 фильтров нижних частот. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 04 Н 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4908122/09 (62) 4890925/09 (22) 04.02.91 (23) 16.11,90 (46) 15.01.93. бюл. N 2 (75) С.А.Чекчеев (56) Temarinac M„Markovlc А. and Z, Zivkovic-Dzunja.

MF-AM Stereo Broadcasting: The Choice о1 Moduiation 11 IEEE Transactions on

Broad-Mar, 1989-Voi,35-р.79-87. (54) СТЕРЕОФОНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РАДИОВЕЩАНИЯ (57) Изобретение относится к радиосвязи.

Цель изобретения — обеспечение совместиИзобретение относится к радиосвязи.

Известны стереофонические системы радиовещания, принцип действия которых основан на использовании либо двойной модуляции, либо квэдратурной модуляции, либо совмещении данных видов модуляции, Недостатками известных систем являются несовместимость с монофоническими приемниками и наличие переходных искажений между каналами.

Известна выбранная в качестве прототипа стереофоническая система радиовещания, содер>кащая радиопередающее устройство, включающее в себя суммарноразностный преобразователь (СРП), первый перемножитель, первыи вход которого соединен с разностным выходом СРП, второй вход которого соединен с выходом источника несущего сигнала, суммирующее устройство, первый вход которого соединен с выходом первого перемножителя, второй вход которого соединен с источником несу Ы, > 1788590 А1 мости с монофоническими приемниками и уменьшение переходных искажений, Устройство содержит радиопередающую часть, состоящую из 1 суммарно-рэзностного преобразователя, 2 усилителей, 2 преобразователей Гильберта, 2 фильтров нижних частот, 4 квадраторов, 2 однополосных модуляторов, 2 извлекателей квадратного корня, 3 сумматоров, а также из радиоприемной части, состоящей из 1 тракта высокой и промежуточной частот, 2 полосовых фильтров, 2 амплитудных детекторов, 1 суммарно-разностного преобразователя, 2 фильтров нижних частот. 3 ил. щего сигнала через фазовращатель на 900, ограничитель, первый вход которого соединен с выходом сумматора; а выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого соединен с суммарным выходом СРП, а выход — с выходом устройства, и стереофоническое радиоприемное устройство, содержащее тракты высокой и промежуточной частот, СРП, причем первый вход СРП соединен с выходом тракта промежуточной частоты через амплитудный детектор, а второй вход

СРП соединен с выходом тракта промежуточной частоты через схему выделения рэзностного сигнала.

Недостатками прототипа также являются несовместимость с монофоническими . приемниками и наличие переходных искажений между каналами.

Цель изобретения состоит в обеспечении совместимости с монофоническими приемниками и уменьшении переходных ис к а же н и Й.

1788590

Поставленная цель достигается тем. что в стереофонйческой системе радиовещания, состоящей из радиоприемного устройства, содержащего тракт высокой и промежуточной частот (ВЧ-ПЧ), амплитудный детектор, вход которого через полосовой фильтр подключен к выходу тракта

ВЧ-ПЧ, а также суммарно-рэзностный преобразователь (СРП), первый вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, и радиопередающего устройства, содержащего СРП, входы которого являются входами рэдиопередающего устройства, а также суммирующее устройство, в радиоприемное устройство введен дополнительный полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом тракта ВЧ-ПЧ, второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, а выход — со вторым входом СРП, а: также первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ) входы которых соединены с суммарным и рэзностным выходами СРП, а выходы которых являются выходами радиоприемного устройства, а в радиопередающем устройстве входы суммирующего устройства соединены с суммарным и разноСтным выходами СРП через введенные схемы, каждая из которых содержит усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу СРП, преобразователь Гильберта, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй квадраторы, входы которых соединены соответственно с входом и выходом преобразователя Гильберта, сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, извлекатель квадратного корня и фильтр нижних частот, включенные последовательно между выходом сумматора и инвертирующим входом усилителя, а также однополосный модулятор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход которого подключен ко входу суммирующего устройства, На фиг. 1 изображена структурная схема радиопередающего устройства; на фиг, 2 — структурная схема стереофонического радиоприемного устройства; на фиг. 3 — векторная диаграмма сигнала на входе преобразователя Гильберта.

На фиг, 1 и 2 обозначено: 1,24 — суммарно-разностные преобразователи; 2,3 - усилители; 4,5 - преобразователи Гильбертэ; 6, 13, 25, 26 - фильтры нижних частот; 7, 8, 11, 12 - квэдрэторы; 9, 10- однополосные модуляторы; 11. 18 - извлекатели квадратного корня; 15, 16, 17 - сум)н(агоры; 19 — тракт высокой и )1г) )г (-.;кут(1чной частот; 20, 21/С/= \//А/ + /В/

Сигнал на выходе сумматора 15 опреде45 ляется выражением:

U>=V n+n(t)+ G (/л+г)(т)), (2) а на выходе извлекателя квадратного

50 корня 14 сигнал описывается выражением; (3) Из идентичности выражений (1) и (3) сле55 дует, что сигнал U«является модулем сигнала Ч))+() выраженного в комплексной форме.

Фильтр нижних частот 6 имеет частоту срезэ, выбираемую равной максимальной часто)е

Я))дх сг)ектрэ сигналов Sn u Sq. При зT )м полосовые фильтры; 2, 23 - амплитудные детекторы.

Радиопередэющее устройство работает следующим образом.

5 Исходные звуковые сигналы Sn u Sn левого и правого стереоканалов соответственно прступают на вход суммарно-разностного преобразователя 1. На выходах СРП

1 формируются сигналы являющиеся сум-.

10 мой 1+Sn+S() и разностью 1+Sn Sn исходных звуковых сигналов.

Поскольку схема передатчика состоит из двух идентичных по схеме каналов, рассмотрим ее работу на примере верхнего кэ15 нала.

Схема верхнего канала состоит из однополосного модулятора 9, формирующего радиосигнал, соответствующий сумме левого и правого стереосигналов, и усилителя, в

20 цепь обратной связи которого включен линейно-инерционный преобразователь, включающий преобразователь Гильбертэ 4, первый и второй квэдраторы 7 и 8, сумматор

15, извлекатель квадратного корня 14 и

25 фильтр 6 нижних частот, Принцип действия нелинейно-инерционного преобразователя. поясняется векторной диаграммой, изображенной на фиг, 3.

30 На данной диаграмме вектор соответствует сигналу Vn+n на выходе преобразователя Гильберта 4, Направление оси абсцисс выбрано совпадающим с вектором А. Преобразователь Гильберта 4 осуществляет по35 ворот каждой из гармоник спектра сигнала

Vn+() на 90 . При этом вектор Й, соответствующий сигналу G(V(t)) совпадает с осью ординат. Длина вектора С, являющегося векторной суммой векторов А и В, опреде40 ляется теоремой Пифагора:

1788590 интервэле частот действительного спектра (Йпах а ) петля обратной связи, охвэтывэющэя усилитель 2, оказывается разомкнутой, э в интервале чэстот (О, Й ах) зэмкнутой. Таким обрэзом, в интервэ- 5 ле частот (О, Йпах) модуль сигнала Чл+и+

+ IG(vn+n) имеет действительный спектр, совпадающий с действительныл спектром нэ выходе СРП 1 в интервэле звуковых частот. 10

Однополосный модулятор 9 осуществляет перенос спектра сигнэлэ Ч,+л в облэсть рэдиочэстот. При таком переносе сигнэл нэ выходе однополосного модуляторэ 9 будет иметь комплексную общую

Чд+и+16(Чд+и) и действи тел ь н ы и с и е ктр, равный по ширине действительному спектру сигнала V„+>. Постоянной совпадающей сигнала Чл+л будет соответствовать несущэя радиосигнала нэ выходе блока 9. 20

Отличие однополосных модуляторов 9 и 10 верхнего и нижнего каналов состоит в том, что их несущие частоты разнесены нэ 2 Яах, Причем однополосный модулятор, соответствующий меньшим частотам, работает нэ верхней боковой полосе, э однополосный модулятор, соответствующий большим частотам - нэ нижней боковой полосе, При этом ширина спектра нэ выходе передатчика имеет знэчение, равное величине частотного интервала между несущими однополосных сигнэлов, и равное

2 Йпах

Стереофоническое рэдиоприемное устройство работает следующим образом, С выходэ тракта 19 высокой и промежуточной частот стереофонический сигнал промежуточной чacòoòû поступает нэ входы полосовых фильтров 20 и 21, полоса пропускэния кэждого их которых рэвня- 40 ется Я ах. Центральные частоты полос пропускэния фильтров 20 и 21 рзнесены нэ Я„„. Сигналы с выходов фильтров 20 и 21 детектируются амплитудными детекторами 22 и 23,. нэ выходе одного из которых выделяется сигнал, содержэщий сумму сигнэлов левого и правого стереокэнэлов, э нэ выходе другого - содержащий их разность, Восстановление сигналов левого и правого стереоканалов производится методом суммарно-рэзностного преобразования в блоке 24 с последую-. щей отфильтровкой в блоках 25 и 26 гэрмоник спектрэ, лежащих вне полосы передаваемых звуковых частот.

Поскольку при стереофоническом при. еме суммэрный и рэзностный радиосигналы выделяются фильтрами промежуточных чэстот, сводится к минимуму взаимное влияние каналов, что уменьшает уровень переходных искажений.

При монофоническом приеме, фильтром промежуточной частоты монофонического приемника выделяется сигнал, соответствующий сигналу Ча+, э рэзностный сигнал отфильтровывается и не создает искажений при приеме.

Формула изобретения

Стереофоническая система рэдиовещэния, состоящая из рэдиоприемного устройствэ, содержащего тракт высокой и промежуточной частот (ВЧ-ПЧ), первый эмплитудный детектор, вход которого через полосовой фильтр подключен к выходутрэктэ ВЧ-ПЧ, э также суммарно-рэзностный преобразователь (СРП). первый вход которого подключен к выходу амплитудного детекторэ, и рэдиопередэющего устройства, содержащего СРП, входы которого являются входами рэдиопередэющего устройства, э также суммирующее устройство, о т л и ч эю щ э я с я тем, что, с целью обеспечения совместимости с монофоническими приел1никами и уменьшения переходных искэжений, в рэдиоприемное устройство введены дополнительный полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом тракта ВЧ-ПЧ, второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, э выход - с вторым входом СРП, э так>ке первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ), входы которых соединены с суммэрным и рэзностным выходами СРП, э выходы которых являются выходэл и радиоприемного устройства, э в рэдиопередэющел1 устройстве входы суммирующего устройства соединены с суммэрным и рэзностным выходами СРП через введенные схемы, кэждэя из которых содержит усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу СРП, преобрэзовэтель Гильберта, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй квэдрэторы, входы которых Соединены соответственно с входом и выходом преобразователя Гильберта, сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго квэдрэторов, извлекэтель квадратного корня и фильтр нижних частот, включенные последовательно между выходом сумматора и инвертирующим входом усилителя, э также однополосный модулятор, вход которого соединен с выходом усилителя, э выход подключен к входу сумл ирующего устройства.

1788590

1788590

2 Гл

Составитель С.Чекчеев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 77 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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