數(shù)字聲音廣播 0 模擬聲音廣播概論

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1、模擬聲音廣播概論中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院1一、調(diào)幅廣播（一）概述對公眾的無線電廣播始于20世紀20年代，采用全載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）的方式傳送聲音廣播節(jié)目。在中短波廣播中，這種調(diào)制方式一直保持到現(xiàn)在。變化的只是隨著技術(shù)的不斷進步，采用了不同的實現(xiàn)方法，效率越來越高，質(zhì)量和可靠性越來越好。2中、短波廣播都是調(diào)幅廣播。調(diào)幅廣播電臺載波頻率的間隔長、中波為9kHz，短波為10kHz。調(diào)幅廣播的優(yōu)點是覆蓋范圍廣，傳播距離遠，頻譜利用率高（帶寬窄），固定接收和移動接收（允許車速1000公里/小時）有相同的質(zhì)量。

2、調(diào)幅廣播的接收機簡單、廉價。但是，調(diào)幅廣播也有明顯的缺點，主要是很容易受到干擾，傳輸質(zhì)量較差。3長波廣播的頻率范圍是148.5kHz-283.5kHz（僅在ITU地區(qū)1中使用），白天和夜晚都靠地波傳播。中波廣播頻段的頻率范圍是526.5kHz-1606.5kHz(ITU地區(qū)1和3）或525kHz-1705kHz（ITU地區(qū)2）在該頻段工作的每個廣播電臺，在帶寬為9千赫（或10千赫）的不同的頻道（信道）中傳送各自的節(jié)目，以免相互干擾。在中波廣播頻段，基于電波的傳播特性，白天是靠地波傳播，夜間既有地波，又有

3、天波。4短波波段的頻率范圍是2.3MHz-27MHz（在該范圍中，有若干個頻段作廣播用，有些頻段是安排給通信或其他應(yīng)用），電波的傳播是通過電離層的反射，因此，傳播距離很遠，特別適合用于國際廣播。56（二）、調(diào)幅波產(chǎn)生的原理78調(diào)幅波表達式設(shè)調(diào)制信號為uΩ(t)=UΩcosΩt,載波信號為uc(t)=Uccosωct,則已調(diào)波的表示式為：u(t)=Uc（1+mcosΩt）cosωct=Uccosωct+0.5mUccos(ωc+Ω)t+0.5mUccos(ωc-Ω)t式中m=UΩ/Uc稱為調(diào)幅度（調(diào)幅系數(shù)

4、）。9頻譜由調(diào)幅波的表達式可以看出，在單音調(diào)制時，已調(diào)波由三個頻率分量組成：載頻ωc，上邊頻(ωc+Ω)和下邊頻(ωc-Ω)。節(jié)目調(diào)制時的頻譜:10功率關(guān)系調(diào)幅波的總功率：PAM=Pc+P上邊+P下邊=Pc+2P邊=Pc（1+m2/2）11(1)、乙類板調(diào)發(fā)射機原理低電平音頻信號經(jīng)多級放大器放大到一定的電平，送入工作在乙類的末級音頻放大器（調(diào)制器），經(jīng)變壓器耦合輸出u，該電壓與直流高壓EF0相串聯(lián)，送至高頻末級。板極輸出的高頻電壓隨著電壓（E+u）的瞬時變0F化而變化。1213(2)、PDM發(fā)射機原理通

5、過脈寬調(diào)制器先將低電平的音頻信號變?yōu)槌纛l的脈寬調(diào)制信號，再經(jīng)過脈沖放大，放大到一定的電平，再經(jīng)低通濾波器（脈沖解調(diào)器）得到高電平的包含直流與音頻的信號，再送到RF末級，進行如常的板極調(diào)制。141516(3)、PSM發(fā)射機原理低電平的直流信號與音頻信號相疊加—A/D變換—控制信號—控制大量的直流電壓源的接通或關(guān)斷（某瞬時直流電壓源接通的數(shù)目取決于該時刻的音頻調(diào)制信號）—接通的直流電壓源串聯(lián)疊加—階梯電壓—低通濾波器濾掉階梯波紋—得到高電平的包含直流與音頻的信號，再送到RF末級，進行如常的板極調(diào)制。17P

6、SM發(fā)射機構(gòu)成原理圖181920(4)、DX系列數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機原理低電平的直流信號與音頻信號相疊加—A/D變換—每取樣值12比特的數(shù)字信號—編碼—控制信號—控制N個射頻功率放大器的接通或關(guān)斷—某瞬時射頻功率放大器開通的數(shù)目取決于該時刻的音頻調(diào)制信號21—開通的射頻功率放大器輸出電壓通過高頻變壓器串聯(lián)疊加（功率合成）—形成包絡(luò)具有量化臺階的調(diào)幅波（完成D/A變換）—帶通濾波器（中心頻率為載波頻率）濾掉不需要的頻譜成分—傳統(tǒng)的DSB調(diào)幅波。222324(5)M2W發(fā)射機M2W發(fā)射機是原THOMCAST公司生

7、產(chǎn)的模塊化中波廣播發(fā)射機。其工作原理與DX系列基本相同，但最大的區(qū)別是：為了解決調(diào)幅包絡(luò)的信號失真，沒有使用二進制小臺階放大器，凡所有開通的RF功率放大器都提供相同的電壓，但有不同的相位。25信號處理是將脈沖階梯調(diào)制與相位調(diào)制結(jié)合在一起。這種發(fā)射機應(yīng)用全數(shù)字的音頻通道。信號整形、濾波、及調(diào)制，均由數(shù)字信號處理器（DSP）完成。26信號處理原理圖27二、調(diào)頻廣播（一）、概述如果用節(jié)目信號來控制高頻振蕩的瞬時振蕩頻率，也就是用高頻振蕩的頻率變化來表達信息，這樣的廣播就是調(diào)頻廣播。調(diào)頻廣播的優(yōu)點是抗干擾能力強

8、，音質(zhì)好。28主要缺點是多徑傳播會對傳輸質(zhì)量帶來不良影響。此外，當高速移動接收時，由于多譜勒效應(yīng)，也會影響接收質(zhì)量。由于調(diào)頻廣播工作于VHF頻段，電波是靠空間波傳播，是視距傳播，傳播距離約50公里左右，因此，調(diào)頻廣播電臺的覆蓋范圍較小。29我國調(diào)頻廣播的工作頻段為87-108兆赫（VHF頻段）。調(diào)頻波的帶寬理論上為無窮大，每個調(diào)頻廣播電臺的有效帶寬約200多千赫。調(diào)頻廣播的最大頻偏為±75KHz。30調(diào)頻廣播可分為調(diào)頻單聲道廣播和調(diào)頻立體聲