调频广播发射机原理.ppt

调 频 广 播,2,调频广播,调频原理调频立体声广播,3,调频广播,调制原理,4,调频广播,调频波的瞬时表达式为：调频指数：是以弧度为单位的调频波的最大相位偏移。调频指数和调制信号的振幅成正比，和调制信号的角频率成反比。,式中，U（t）调制音频电压瞬时值；U调制音频电压的最大峰值；调制音频的角频率；F调制音频频率1。,称为调频指数,5,调频广播,理论分析证明：调频波的频谱是由载频和无数对边频（n）组成。其中n为任意正整数（n1，2，3，）。也就是说，调频波的边频有无限多个，因而频带也为无限宽，相邻边频之间的间隔等于调制信号频率。但实际上调频波能量的绝大部分是集中在载频附近的一些边频中，,6,调频广播,在当n（mf1）时，边频的幅度已降到小于0.1，滤除掉大于（mf1）的边频分量，对调频波的失真影响不大，因此得到以下重要结论，也是通常计算调频波频谱有效宽度的原则，即（卡森公式）：,7,调频广播,式中，Fmax为最高调制频率。当Fmax15kHz，频偏fm为规定的75kHz时，单音调频波的频带宽度通常记为：,8,调频广播,加重：由于调频指数mf随着调制频率的升高而减小，因此表现在接收效果上调制音频的高端信噪比比较差，针对调频发射机的这一缺点，专门采用了预加重与去加重技术措施来改善高端信噪比。,9,调频广播,在发射端将音频信号的高端部分提升即称为预加重。提升点选择在音频信号频谱密度下降了3dB时所对应的频率值。对于调频广播，f约为3.2kHz，这时50s。,10,调频广播,预加重,11,调频广播,调频立体声广播,12,调频广播,经过立体声调制的信号，首先要兼容普通单声道收音机的收听，并且调制度、信噪比等技术指标降幅不能太大。导频制立体声调频。,13,调频广播,和信号：把左、右声道信号之和（LR）作为声频段的和信号，简称为M，作为单声道接收的信号，频带范围为30Hz15kHz。差信号：把左、右声道信号之差（LR）作为声频段的差信号，简称S，并采用抑制载波的调幅方式调制在副载波上，副载波频率规定为38kHz，因此形成频段3815kHz，即23kHz53kHz的调幅差信号。,14,调频广播,经这样处理后的信号两项加起来用数学式表达为：,式中s即为副载波的角频率。为了在接收端解调出差信号（LR），则需要恢复副载波信号s，所以必须在发射时加上副载波的信息。规定要加入的导频信号是副载频的半频，副载波规定使用38kHz，导频则是19kHz。,15,调频广播,完整的立体声调制信号称为立体声复合信号可表示为：式中，L左声道信号；R右声道信号；S副载波的角频率（fS38kHz）；P导频信号电压的振幅值（最大频偏10，即7.5kHz）。,16,调频广播,这种立体声复合信号包括三部分。L与R之和M信号，它与单声道广播所含有的信息完全相同，其最大频偏为单声道广播时最大频偏的90；L与R之差S信号，调幅在频率38kHz的副载波上，并将副载波拟制后留下的两个边带波，同样它的最大频偏也为单声道广播时最大频偏的90；为了在接收机中恢复差信号S而加入的频率为19kHz的导频信号。,17,调频广播,用以上三部分信号对主载波信号调频，总频偏仍为75kHz，其中导频信号固定占用7.5kHz，主、副信号合用90，这样便形成了导频制立体声调频广播信号。,18,调频广播,这种导频制立体声复合信号的频谱如图：,19,调频广播,第一段30Hz15kHz和信号M，这也是调频广播单声的整个频带，当接收机为普通的单声道收音机时，只解调这一段，此段以上部分只需简单的低通滤波器滤除即可。,20,调频广播,第二段是单一频率导频19kHz，在接收端，解调出的导频经倍频后变成38kHz，作为解调差信号的副载波。,21,调频广播,第三段是差信号S经过调幅后形成的副信号，由于调幅的副载波是38kHz，最高调制音频是15kHz，因此调幅产生的边带最低频率为381523kHz，而最高频率为381553kHz。,22,谢 谢！,