Lo que es las características de modulación de la radiodifusión de FM

De Sabor

La modulación de frecuencia o FM es una forma de modulación que transmite información mediante la variación de la frecuencia de una onda portadora; la modulación de amplitud de esa edad o AM varía la amplitud de la portadora, con su frecuencia permanece constante. Con FM, desviación de frecuencia de la frecuencia portadora asignada en cualquier instante es directamente proporcional a la amplitud de la señal de entrada, la determinación de la frecuencia instantánea de la señal transmitida. Porque las señales de FM de transmisión utilizan más ancho de banda que las señales AM, esta forma de modulación se utiliza comúnmente con las frecuencias utilizadas por la televisión, sistemas de la banda de radiodifusión de FM y de radio móvil terrestre más alta (VHF o UHF).

Pre-énfasis y de-énfasis

Ruido aleatoria tiene una distribución espectral triangular en un sistema de FM, con el efecto de que el ruido se produce predominantemente en las frecuencias de audio más altas dentro de la banda base. Esto puede ser compensado, en una medida limitada, al aumentar las frecuencias altas antes de la transmisión y la reducción de ellos en una cantidad correspondiente en el receptor. La reducción de las frecuencias de audio de alta en el receptor también reduce el ruido de alta frecuencia. Estos procesos de impulsar y luego reducir ciertas frecuencias son conocidos como pre-énfasis y de-énfasis, respectivamente.

La cantidad de pre-énfasis y de-énfasis utilizado se define por la constante de tiempo de un circuito de filtro RC simple. En la mayor parte del mundo un 50 microsiemens se utiliza la constante de tiempo. En Corea del Sur y América, se utiliza 75 mu s. Esto se aplica tanto mono y transmisiones estéreo. Para estéreo, se aplica pre-énfasis a los canales izquierdo y derecho antes de multiplexación.

La cantidad de pre-énfasis que se puede aplicar es limitada por el hecho de que muchas formas de música contemporánea contienen más energía de alta frecuencia de los estilos musicales que prevalecieron en el nacimiento de la radiodifusión FM. Ellos no pueden ser pre-enfatizaron tanto porque causaría una desviación excesiva de la portadora de FM. Sistemas más modernos de la radiodifusión FM tienden a utilizar cualquiera de las variables pre-énfasis dependiente del programa; por ejemplo, dbx en el sistema de sonido del televisor BTSC, o ninguno en absoluto.

FM Stereo

A finales de los 1950s, varios sistemas para añadir música a la radio FM fueron considerados por la FCC. Se incluyeron sistemas de defensores 14 incluyendo Crosby, Halstead, Musicales Industrias Eléctrica y, Ltd (EMI), Zenith y General Electric. Los sistemas individuales fueron evaluados por sus fortalezas y debilidades en las pruebas de campo en Uniontown, Pennsylvania utilizando KDKA-FM en Pittsburgh como la estación de origen. El sistema Crosby fue rechazada por la FCC porque era incompatible con la autorización de comunicaciones auxiliares (SCA) servicios que utilizan diferentes frecuencias subportadoras incluyendo 41 y 67 kHz existente. Muchas emisoras de FM de ingresos hambrientos utilizan SCA para otros fines no retransmitidos "storecasting" y. El sistema Halstead fue rechazada debido a la falta de separación estéreo de alta frecuencia y la reducción de la relación señal a ruido del canal principal. Los sistemas de GE y Zenith, por lo similares que eran considerados teóricamente idénticos, fueron aprobadas formalmente por la FCC en abril 1961 como el método de radiodifusión FM estéreo estándar en los Estados Unidos y más tarde adoptada por la mayoría de los otros países.

Es importante que las emisiones en estéreo sean compatibles con receptores mono. Por esta razón, el derecho canales (R) izquierdo (L) y son algebraicamente codificados en suma (L + R) y la diferencia de las señales (L-R). Un receptor mono usará sólo la señal L + R para el oyente escuchará ambos canales a través del único altavoz. Un receptor estéreo se sumará la señal de diferencia a la señal suma de recuperar el carril izquierdo, y restar la señal de diferencia de la suma para recuperar el canal derecho.

El (L + R) señal del canal principal se transmite como de audio de banda limitado a la gama de 30 15 Hz a kHz. La señal (L-R) es de amplitud modulada en una doble banda lateral-portadora suprimida (DSB-SC) Señal 38 kHz ocupando el rango de banda base de 23 53 para kHz.

Un tono piloto 19 kHz, exactamente a la mitad de la frecuencia de la subportadora 38 kHz y con una relación de fase precisa a la misma, tal como se define por la fórmula siguiente, también se genera. Este se transmite a 8-10% de nivel general de modulación y utilizado por el receptor para regenerar la subportadora 38 kHz con la fase correcta.

La señal múltiplex definitiva del generador estéreo contiene el Canal Principal (L + R), el tono piloto, y el sub-canal (L-R). Esta señal compuesta, junto con cualquier otro sub-portadoras, modula el transmisor de FM.

La desviación instantánea de la frecuencia portadora del transmisor debido al audio estéreo y tono piloto (en 10% de modulación) es


donde A y B son las señales de audio pre-enfatizadas izquierda y derecha y f_p = 19 kHz es la frecuencia del tono piloto. Pequeñas variaciones en la desviación de pico pueden ocurrir en la presencia de otras subportadoras o debido a las regulaciones locales.

La conversión de la señal múltiplex de nuevo en señales de audio izquierdo y derecho se lleva a cabo por un decodificador, incorporado en receptores estéreo.

Con el fin de preservar la separación estéreo y los parámetros de señal a ruido, es práctica normal aplicar pre-énfasis a los canales izquierdo y derecho antes de la codificación, y para aplicar de-énfasis en el receptor después de la decodificación.

Señales de FM estéreo son más susceptibles al ruido y trayectorias múltiples distorsión que son señales de FM mono.

Además, para un nivel dado de RF en el receptor, la relación señal-ruido para la señal estéreo será peor que para el receptor mono. Por esta razón muchos receptores de FM estéreo incluyen un interruptor estéreo / mono para permitir la escucha en mono cuando las condiciones de recepción son menos que ideales, y la mayoría de las radios de coche están dispuestos para reducir la separación como la relación señal-ruido empeora, con el tiempo va a mono al tiempo que indica una señal estéreo se está recibiendo.

Cuadrafónico FM

En 1969, Louis Dorren inventó el sistema quadraplex de estación única, discreto, la radiodifusión FM de cuatro canales compatibles. Hay dos subportadoras adicionales en el sistema quadraplex, que complementa la única utilizada en FM estéreo estándar. El diseño de banda de base es el siguiente:

50 15 Hz a kHz Canal Principal (suma de todos los canales 4) (LF + LR + RF + RR) de la señal, por FM mono escuchar compatibilidad.
23 53 para kHz (coseno cuadratura subportadora) (LF + LR) - (+ RR RF) Izquierda menos señal de diferencia Derecho. La modulación de este señal en suma algebraica y la diferencia con el canal principal se utilizó para el canal 2 compatibilidad escucha estéreo.
23 53 para kHz (sine cuadratura 38 kHz subportadora) (LF + RF) - (LR + RR) Frente minus Volver señal de diferencia. La modulación de este señal en suma algebraica y la diferencia con el canal principal y todos los demás subportadoras se utiliza para el oyente cuadrafónico.
61 91 para kHz (coseno 76 cuadratura kHz subportadora) (LF + CR) - (LR + RF) señal de diferencia Diagonal. Modulación de este la señal en suma algebraica y la diferencia con el canal principal y todas las otras subportadoras también se utiliza para el oyente Quadraphonic.
95 subportadora SCA kHz, a 19 piloto kHz, para la lectura de los servicios para los ciegos, música de fondo, etc. enganche de fase

Había varias variaciones en este sistema presentado por GE, Zenith, RCA, y Denon para pruebas y consideración durante las pruebas de campo del Comité Nacional cuadrafónico Radio de la FCC. El sistema original quadraplex Dorren superó a todos los demás y fue elegido como el estándar nacional para la radiodifusión cuadrafónico FM en los Estados Unidos. La primera estación de FM comercial para transmitir el contenido del programa cuadrafónico fue WIQB (ahora llamado WWWW-FM) en Ann Arbor / Saline, Michigan bajo la dirección del ingeniero jefe Brian Brown.

Otros servicios de subportadora

Radiodifusión FM ha incluido la capacidad de SCA desde su creación, ya que fue visto como otro servicio que los concesionarios podrían utilizar para crear ingresos adicionales. Inicialmente, los usuarios de los servicios SCA eran canales de audio analógicas privadas que podrían ser utilizados internamente o alquilados, por ejemplo servicios de tipo Muzak. Servicios de lectura de radio para ciegos se convirtieron en un uso común, y lo siguen siendo, y había experimentos con sonido cuadrafónico. Si una estación no transmite en estéreo, todo, desde 23 kHz en hasta se puede utilizar para otros servicios. La banda de protección alrededor de 19 kHz (± 4 kHz) todavía debe mantenerse, a fin de no provocar decodificadores estéreo en los receptores. Si hay música, hay normalmente habrá una banda de protección entre el límite superior de la señal DSBSC estéreo (53 kHz) y el límite inferior de cualquier otra subportadora.

Servicios digitales ahora también están disponibles. Una subportadora 57 kHz (enganche de fase para el tercer armónico del tono piloto estéreo) se utiliza para llevar una señal digital Radio Data System bajo ancho de banda, proporcionando características adicionales, tales como frecuencia alternativa (AF) y de red (NN). Esta señal de banda estrecha se extiende a sólo 1187.5 bits por segundo, por lo que sólo es adecuado para el texto. Unos sistemas propietarios se utilizan para las comunicaciones privadas. Una variante de RDS es la de América del Norte o RBDS sistema "smart radio". En Alemania se utilizó antes el sistema ARI analógica a RDS para las noticias de tráfico de difusión a los automovilistas (sin molestar a otros oyentes). Los planes para utilizar ARI para otros países europeos llevado al desarrollo de SDR como un sistema más potente. RDS está diseñado para ser capaz de ser utilizado junto ARI a pesar de utilizar frecuencias subportadoras idénticas.

En los Estados Unidos, los servicios de radio digital se están desplegando en la banda de FM en lugar de utilizar Eureka 147 o el estándar japonés ISDB. Este enfoque en banda en el canal, al igual que todas las técnicas de radio digital, hace uso de audio comprimido avanzada. El sistema propietario iBiquity, calificado como "HD Radio", que actualmente está autorizado para el funcionamiento en modo "híbrido", en el que tanto la portadora analógica FM convencional y subportadoras banda lateral digitales se transmiten. Con el tiempo, suponiendo el despliegue generalizado de receptores de radio HD, los servicios analógicos podrían teóricamente ser descontinuados y la banda de FM se vuelven completamente digital.

En los Estados Unidos, los servicios (que no sean de música, quad y RDS) utilizando subportadoras se refieren a veces como los servicios de autorización de comunicaciones auxiliares (SCA). Usos de dichas subportadoras incluyen servicios de lectura de libros / periódicos para los oyentes ciegos, servicios de transmisión de datos privados (por ejemplo, el envío de información sobre el mercado de valores para los corredores de bolsa o de tarjetas de crédito listas negras de números robados a las tiendas [cita requerida]) servicios de música de fondo libre de comerciales de suscripción para las tiendas, ("beeper") servicios de búsqueda y proporcionar una alimentación de programa de AM transmisores de estaciones de AM / FM. Subportadoras SCA son típicamente 67 kHz y 92 kHz.

Dolby FM

Un sistema de reducción de ruido comercialmente fracasado utilizado con la radio FM en algunos países durante la década de 1970s, Dolby FM fue similar a Dolby B sino que se utiliza un 25 modificado microsiemens constante de tiempo pre-énfasis y una disposición de compresión-expansión selectiva de frecuencia para reducir el ruido.

Un sistema similar llamado Alto Com FM se puso a prueba en Alemania entre julio y diciembre de 1979 1981 por IRT. Se basaba en el sistema expansor de banda ancha de alta Telefunken Com, pero nunca introdujo comercialmente en la radiodifusión FM.

Deja un mensaje 

Lista de mensajes