Emisyon FM pa transmisyon radyo transmèt siyal emisyon
I. Apèsi sou lekòl la
Konsèp nan modulation frekans (FM). FM se fason prensipal la reyalize difizyon son-wo fidelite ak difize stereo nan tan modèn. Li transmèt siyal odyo nan yon mòd batman frekans. Konpayi asirans lan nan vag FM chanje nan frekans sant la nan konpayi asirans lan kòm chanjman nan siyal modulation odyo (frekans nan sant anvan modulation) chanjman sou tou de bò, ak fwa yo devyasyon frekans chanjman pou chak dezyèm ki konsistan avèk frekans nan modulation nan siyal la odyo . Si frekans nan siyal la odyo se 1kHz, devyasyon frekans fwa yo chanje nan konpayi asirans lan se tou 1k fwa pou chak dezyèm fwa. Gwosè devyasyon frekans lan depann de anplitid siyal odyo a.
Konsèp nan stereo FM, stereo FM premye kode siyal yo nan de frekans odyo (gòch ak dwa chanèl) yo jwenn yon seri ba-frekans siyal konpoze stereo, ak Lè sa a, FM fèt sou konpayi asirans lan wo-frekans. Stereo FM divize an twa kalite: sistèm divizyon frekans (ak sistèm diferans), sistèm divizyon tan, ak sistèm siyal direksyon selon diferan metòd pwosesis pou stereo. Se sistèm nan diferans sòm souvan itilize kounye a. Sistèm sòm ak diferans lan se nan modulatè stereo, gòch (L) ak dwa (R) siyal chanèl yo kode an premye pou fòme siyal sòm (L + R) ak siyal diferans lan (LR), ak siyal sòm lan dirèkteman voye bay modulatè konpayi asirans lan konstitye siyal chanèl prensipal la pou tande konpatib ak radyo òdinè FM; se siyal la diferans voye nan modulateur a balanse siprime modulation anplitid konpayi asirans sou subkaryè a, epi yo jwenn doub sideband la siprime vag modulation anplitid itilize kòm siyal la subkanal, ak Lè sa a, konbine avèk siyal la sòm Melanje modile konpayi asirans prensipal la. Ranje frekans siyal sub-chanèl la se 23 a 53kHz (38 ± 15kHz), ki fè pati seri a super odyo epi yo pa pral entèfere ak lèktur mono. Depi sub-konpayi asirans lan nan vag AM sub-chanèl la siprime, radyo a stereo pa ka dirèkteman demodulate siyal la sortan. Se poutèt sa, yo ta dwe yon siyal 38kHz ak frekans lan menm ak faz kòm sub-konpayi asirans lan nan sistèm nan transmèt dwe pwodwi nan radyo a yo dwe demodule. Pou rezon sa a, nan fen transmèt la, nan entèval ki genyen ant spectre frekans prensipal la ak sub-chanèl, yon lòt siyal pilòt 19kHz (1/2 frekans subcarrier) (PilotTone) transmèt nan "gid" 38kHz rejenerasyon subcarrier nan radyo a. Metòd sa a modulation yo rele frekans pilòt, epi li se tou metòd ki pi lajman itilize nan divizyon frekans nan difize stereo.
Korespondan, yo nan lòd yo mezire siyal FM ak stereo siyal FM, paramèt sa yo anjeneral mezire nan mond lan.
1.1, Pleasant okipe
Selon rekòmandasyon ITU yo, mezi band la siyal anjeneral baze sou spectre a lè l sèvi avèk de metòd: "β% bandwidth okipe" ak "x-dB bandwidth". Β% Pleasant la okipe yo montre nan Figi 1. Metòd la mezi se premye konte pouvwa a total nan Pleasant nan siveyans, ak Lè sa a, akimile pouvwa a nan liy ki spectral soti nan tou de bò yo nan mitan an sou spectre an jouk pouvwa a ak total la. pouvwa (β / 2)%, respektivman defini kòm f1 ak f2, Pleasant la defini ki egal a f2-f1; ak Pleasant la x-dB yo montre nan Figi 2. Metòd la mezi se jwenn pik la oswa pwen ki pi wo a sou spectre an premye, ak Lè sa a, soti nan pwen ki pi wo a tou de bò yo De liy yo espèk fè tout liy yo espèk deyò de sa yo liy spectral omwen xdB pi piti pase pwen ki pi wo a, ak diferans frekans ki koresponn a de liy spectral yo se Pleasant la.
Nan rekòmandasyon ITU ak radyo ak televizyon, β anjeneral pran 99, ak x anjeneral pran 26, ki se 99% Pleasant pouvwa a ak 26dB Pleasant ki souvan te di.
Figi 2. Pleasant x-dB
1.2 Devyasyon frekans
Devyasyon frekans nan siyal FM la refere a anplitid balanse frekans vag FM a, ki chanje avèk fluctuation nan fòm onn enfòmasyon an (oswa vwa). Devyasyon frekans lan anjeneral mezire pa yon enstriman oswa reseptè aktyèlman refere a devyasyon frekans maksimòm lan nan yon peryòd de tan. Distribisyon ak gwosè devyasyon frekans maksimòm nan detèmine kalite son ak volim odyo a tande, ki detèmine tou emisyon radyo FM. bon jan kalite.
Objektif prensipal atik sa a se etidye kalite transmisyon FM difize, kidonk selon deskripsyon ki anwo a, endèks frekans konpanse yo ta dwe peye atansyon a.
UIT-R gen yon deskripsyon detaye sou mezi a nan devyasyon frekans siyal FM:
Metòd mezi devyasyon frekans lan se pran yon peryòd de tan (longè tan rekòmande a se 50ms) pou mezire devyasyon frekans relatif nan konpayi asirans lan nan chak pwen echantiyon, ak valè maksimòm lan se devyasyon frekans maksimòm lan. Men, yo nan lòd yo gen yon konpreyansyon pi fon nan konpanse nan frekans, yon istogram estatistik mete ajou sou tan ka itilize eksprime karakteristik siyal li yo. Metòd kalkil istogram devyasyon frekans lan se jan sa a:
1). Mezire N devyasyon yo frekans maksimòm ak yon peryòd de 50ms. Longè peryòd mezi a pral afekte siyifikativman istogram lan, kidonk yon peryòd mezi fiks oblije asire repetibilite rezilta mezi yo. An menm tan an, chwazi 50ms kòm peryòd mezi a ka asire ke devyasyon maksimòm frekans lan ka toujou efektivman mezire lè frekans modulation la ba ke 20Hz.
2). Divize seri a devyasyon frekans ki bezwen konte (0 ～ 150kHz nan atik sa a), lè l sèvi avèk 1kHz (rezolisyon) kòm inite a, epi divize l an pati egal (nan atik sa a, 150 pati egal).
3). Nan chak alikòt, konte kantite pwen sou valè frekans ki koresponn lan, ak fòm onn yo jwenn yo ta dwe apeprè jan yo montre nan Figi 3 (sa vle di, frekans konpanse distribisyon istogram), kote aks X reprezante frekans lan, ak aks Y reprezante ... frekans maksimòm. Kantite pwen ki tonbe sou valè frekans ki koresponn lan.
Figi 3. Istogram distribisyon frekans konpanse
4). Akimile kantite pwen nan chak alikòt, epi nòmalize N avèk yon pousantaj kòm inite pou jwenn graf yo montre nan Figi 4 (sètadi istogram distribisyon kimilatif devyasyon frekans lan), kote aks X la reprezante frekans, ak Y aks la. reprezante pwobabilite pou devyasyon frekans maksimòm lan tonbe nan seri frekans valè frekans korespondan an. Pwobabilite a kòmanse nan 100% nan bò gòch la byen lwen epi li fini nan 0% nan bò dwat la byen lwen
Figi 4. Istogram nan frekans konpanse distribisyon kimilatif
An menm tan an, UIT-R bay yon spesifikasyon referans (SM1268) pou distribisyon an kimilatif nan devyasyon a frekans maksimòm, jan yo montre nan Figi 5.
Figi 5. Referans spesifikasyon pou distribisyon kimilatif nan devyasyon frekans maksimòm
Espesifikasyon an deklare ke: pousantaj estatistik distribisyon frekans konpanse ki pi gran pase 75kHz pa depase 22%, pousantaj estatistik distribisyon konpansasyon frekans ki pi gran pase 80kHz pa depase 12%, ak pousantaj estatistik distribisyon frekans konpanse pi gran pase 85kHz pa depase 8%.
Ki baze sou teyori ki anwo a, li ka konnen ke bon jan kalite a transmisyon nan siyal FM ki gen rapò ak grandè a nan devyasyon frekans FM konpayi asirans lan apre yo fin siyal odyo orijinal la modulation. Mezire ak amelyore distribisyon kimilatif devyasyon frekans maksimòm lan ap ede amelyore kalite transmisyon siyal FM yo.
2. Materyèl fondasyon
Atik sa a itilize yon reseptè modilè siveyans difizyon ki itilize aktyèl teknoloji avanse siveyans radyo a ak konfòme li avèk espesifikasyon ITU. Reseptè a konsiste de yon-wo fen modil dijital radyo k ap resevwa ak dènye processeur a entegre. Lojisyèl defini radyo achitekti a ak gwo vitès otobis done asire évolutivité ak tès vitès reseptè a. Reseptè a demodul ak mezi siyal FM an akò ak Creole telekominikasyon Inyon sektè radyo-kominikasyon (UIT-R) estanda ak manyèl siveyans spectre, epi li bay fonksyon analiz odyo ak baz espesyalman pou aplikasyon pou siveyans emisyon. Paramèt karakteristik espesifik yo jan sa a:
Bandwidth okipe (OccupiedBandwidth
konpansasyon transpòtè (CarrierOffset)
Pouvwa nan bann (PowerinBand)
FM devyasyon maksimòm (FMMaximumDeviation)
Devyasyon maksimòm frekans nan siyal chanèl prensipal la (Maximumfrequencydeviationofmainchannel (L + R))
Devyasyon frekans maksimòm siyal pilòt la (devyasyon maksimòm frekans nan pilòt la)
Devyasyon frekans maksimòm siyal subchannel (Maximumfrequencydeviationofsubchannel (LR)) Estrikti ak dyagram blòk prensip nan siveyans difizyon k ap resevwa ekipman yo montre nan Figi 6. Modil dijital k ap resevwa modil la enstale nan yon chasi ak yon otobis done gwo vitès ak yon ankadreman endistriyèl ranfòse. Kontwolè a entegre nan reseptè sa a sèvi ak yon processeur gwo vitès, ki se responsab pou kontwole modil la k ap resevwa ak pwosesis done yo kolekte.
Figi 6. Blòk dyagram nan estrikti a nan reseptè a siveyans emisyon
Modil dijital radyo k ap resevwa a gen ladan de sub-modil: RF desann-konvèsyon modil ak gwo vitès entèmedyè modil akizisyon frekans.
RF desann-konvèsyon modil la desann-konvèti bann frekans RF nan enterè nan yon siyal frekans entèmedyè, ak Lè sa a, transmèt siyal la frekans entèmedyè nan gwo vitès modil la akizisyon frekans entèmedyè.
Nwayo a nan modil la akizisyon segondè-vitès si se yon ADC-wo vitès (konvètisè analòg-a-dijital) ak yon dedye dijital desann-konvèsyon chip ki bay fonksyon pwosesis pyès ki nan konpitè. Digital desann-konvèsyon pwosesis ekstrè siyal bande nan tan reyèl ak desann-konvèti yo nan baz, ki se apwopriye pou kaptire siyal emisyon, siyal san fil ak lòt siyal kominikasyon. Digital desann-konvèsyon pwosesis kapab tou konvèti kolekte entèmedyè frekans siyal fòm lan nan I / Q konplèks pwodiksyon siyal done. Modil akizisyon segondè frekans entèmedyè a itilize yon patante gwo vitès dedye chip pou transmisyon done, epi transmèt done nan kontwolè a nan DMA, diminye kontwolè CPU chaj la, sa ki pèmèt li konsantre sou ranpli analiz avanse ak pwosesis, ekspozisyon grafik, ak done echanj. . Jan yo montre nan Figi 7:
Figi 7. Achitekti modil reseptè radyo dijital la
RF desann-konvèsyon modil la premye atenye siyal la jan sa espesifye nan itilizatè a, pase sifas la vag acoustic filtre filtre soti frekans nan imaj apre moute-konvèsyon, ak Lè sa a, fè milti-etap desann-konvèsyon, epi finalman rezilta yon siyal frekans entèmedyè . RF desann-konvèsyon modil la sèvi ak yon wo-presizyon ak segondè-estabilite konstan tanperati kristal osilateur kòm revèy la referans sistèm bay presizyon ekstrèmman wo frekans.
Yo nan lòd yo fasilite kontra enfòmèl ant anbalaj, modil la sèvi ak yon pèfòmans-wo osilateur mikwo YIG jenere segondè-frekans lokal siyal la osilateur obligatwa pou etap la moute-konvèsyon. Osilateur a YIG se yon kalite osilateur ki ka jenere siyal trè pi wo-frekans epi li se souvan gwo anpil. Modil RF desann-konvèsyon nan ekipman an itilize yon teknoloji zouti nan jaden sa a epi li itilize yon ti osilateur YIG nan desen an. Ka osilateur a YIG dwe branche sou yon bann frekans espesifye, sa ki pèmèt itilizatè yo mete frekans lan egzije pa modil la downconversion RF. Planifikasyon frekans complète ak milti-etap achitekti konvèsyon frekans nan modil RF desann-konvèsyon asire karakteristik ekselan nan repons ki ba spurious enstriman an ak gwo ranje dinamik. Jan yo montre nan Figi 8:
\
Figi 8. RF desann-konvèsyon modil achitekti
Atik sa a analize relasyon ki genyen ant bon jan kalite a nan transmisyon emisyon FM ak distribisyon an kimilatif nan devyasyon frekans, kòmanse nan ajiste processeur a odyo nan transmetè a, lè l sèvi avèk estasyon A (ki gen ladan odyo processeur A ak transmetè A) ak estasyon B (ki gen ladan odyo processeur B ak machin transmetè B) Pou konpare echantiyon, eksperyans sa yo fèt.
Eksperyans sa a sitou amelyore distribisyon kimilatif nan devyasyon frekans nan siyal FM la pa ajiste processeur odyo a pou verifye relasyon li ak kalite transmisyon FM emisyon an.
3.2, tès
Eksperyans la sèvi ak dosye odyo yon sèten pwogram difizyon, trete li nan processeurs odyo A ak B, epi transmèt yo bay transmetè A ak B pou transmisyon an menm tan. De transmetè yo itilize menm anviwònman yo. Reseptè siveyans radyo a te itilize pou anrejistre siyal frekans radyo ki soti nan transmetè A ak B respektivman, epi siyal anrejistre yo te itilize pou analiz estatistik devyasyon frekans maksimòm siyal FM la selon estanda ITU-RSM.1268.1. Deskripsyon nan pwosesis eksperyans analiz la montre nan Figi 9. Rezilta a montre nan Figi 10
Figi 9. Pwosesis tès la
Figi 10. Dyagram distribisyon distribisyon frekans kimilatif la
Soti nan distribisyon an estatistik nan devyasyon frekans yo jwenn nan eksperyans lan, pou menm dosye odyo a, devyasyon frekans siyal estasyon A sitou distribiye soti nan 10kHz-95% a 35kHz-5% nan yon koub demi-klòch, ak frekans siyal la. devyasyon nan estasyon B se sitou distribisyon an montre yon koub demi-klòch soti nan 10kHz-95% a 75KHz-95%. Siyal domèn tan de estasyon yo montre diferan karakteristik distribisyon pwobabilite. Nan contrast, frekans nan siyal konpanse nan estasyon B se pi gwo.
Soti nan yon pwen de vi koute, bon jan kalite a odyo nan estasyon B se pi bon pase sa yo ki nan estasyon A, ak volim nan se pi fò, se sa ki, bon jan kalite a transmisyon se pi bon.
XN, debogaj
Depi dosye yo odyo transmèt nan de processeurs yo odyo yo se menm bagay la, anviwònman yo nan de transmetè yo yo se menm bagay la tou, men frekans siyal la konpanse distribisyon nan estasyon A ak estasyon B yo diferan, ki endike ke processeurs yo odyo nan de estasyon yo se diferan. Anplitid devyasyon frekans siyal la nan menm dosye odyo trete pa processeur odyo A se relativman ti, ki endike ke anviwònman odyo processeur A pa rive nan estanda ITU-RSM1268.1. Se poutèt sa, apre yo fin ajiste processeur a odyo A dapre estanda rekòmande a, ka teyorikman pi wo bon jan kalite transmisyon kapab reyalize. Pou rezon sa a, eksperyans verifikasyon sa a te fèt.
3.4, verifikasyon
Yon pwogram emisyon trete pa odyo processeur A ak Lè sa a transmèt nan transmetè A pou transmisyon. Enjenyè a ajiste odyo processeur A anba kondisyon transmisyon san enteripsyon. Reseptè a siveyans radyo resevwa siyal la frekans radyo nan estasyon A epi swiv estanda UIT-RSM.1268.1 fè estatistik analiz de devyasyon a frekans maksimòm de siyal la FM, epi konpare done yo anvan ak apre ajiste processeur a odyo A. Deskripsyon an nan eksperyans verifikasyon an montre nan Figi 11.
Figi 11. Pwosesis tès la
Figi 12. Distribisyon devyasyon frekans kimilatif
Soti nan distribisyon an estatistik nan devyasyon frekans, pou menm sous la pwogram, se devyasyon frekans siyal la anvan ajisteman sitou distribye soti nan 25kHz-95% a 45kHz-5% nan yon koub demi-klòch, ak devyasyon frekans siyal la apre ajisteman se sitou distribye soti nan 45kHz-95%. Li montre yon koub demi-klòch 55KHz-95%. Kontrèman, frekans siyal la ajiste valè konpanse se pi gwo, ak distribisyon an se pi plis plen. Soti nan yon pèspektiv koute, bon jan kalite a son ajiste ak volim yo siyifikativman amelyore konpare ak anvan.
Kat, verifikasyon eksperyans konklizyon
Nan ka a nan menm sous la pwogram, pa ajiste nivo pwodiksyon referans nan processeur a odyo, distribisyon an frekans konpanse ka amelyore fè li konplè ak valè a konpanse frekans se pi gwo.
Pou sous la menm odyo, distribisyon an frekans maksimòm devyasyon apre modulation FM ka afekte volim ak saturation nan son demodulasyon an. Pa ajiste anviwònman yo paramèt nan processeur a odyo, siyal la FM se pi plis nan liy ak spesifikasyon la UIT-R, sa ki ka fè son an tande pi fò ak konplè. Se poutèt sa, itilize nan ekipman siveyans emisyon yo detekte paramèt emisyon FM ak ajiste ekipman an nan lyen an emisyon dapre estanda UIT-R la pou paramèt sa yo ka jwenn pi wo kalite transmisyon.
Sa a montre tou ke itilize nan ekipman siveyans emisyon kontwole emisyon FM se yon mwayen efikas asire bon jan kalite a nan transmisyon emisyon FM.
V. Pespektiv
Reseptè a siveyans emisyon ki baze sou achitekti nan radyo lojisyèl yo itilize nan atik sa a se yon aparèy akizisyon sèl-chanèl ak paramèt tès relativman kèk, ak analiz manyèl obligatwa apre akizisyon, ki se relativman rezèvwa. Avèk devlopman ak pwogrè nan syans ak teknoloji, konbine avèk pwoblèm yo rankontre nan eksperyans la, kèk kandida pou siveyans nan lavni emisyon FM ak ekipman k ap resevwa yo pwopoze:
1. Anrejistreman an tan reyèl nan tout-bann FM siyal emisyon soti nan 87MHz 108MHz.
2. Ekipe ak yon etalaj ki gen kapasite gwo, ki ka anrejistre nan revèy la ak reyalize fonksyon avanse tankou anrejistreman distribisyon.
3. Li ka kontwole adistans reyalize fonksyon tankou siveyans poukont li, analiz otomatik ak jenerasyon rapò.
4. Sipòte baz done a, ki ka repwodui spectre frekans lan ak frekans odyo a nenpòt ki lè ak nan nenpòt frekans.
5. Konfigirasyon sistèm divèsifye ka satisfè bezwen diferan kliyan yo.
6. Konsepsyon modilè lojisyèl ak pyès ki nan konpitè pratik pou ekspansyon sistèm ak devlopman segondè.
lòt pwodwi nou an:
