ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА РАДИОВЕЩАНИЯ Российский патент 2012 года по МПК H04H60/79 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано для стереофонического и монофонического радиовещания.

За прототип принята "Система радиовещания" [1], содержащая на передающей стороне четыре канала обработки звуковых сигналов, каждый включает последовательно соединенные приемник звука, усилитель звуковой частоты и АЦП, формирователь группового сигнала, последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний и делитель частоты, передатчик радиосигналов из последовательно соединенных генератора несущей частоты, амплитудного модулятора и выходного усилителя, формирователь группового сигнала включает четыре канала, каждый из последовательно соединенных приемного регистра, блока элементов И и элемента ИЛИ, включает первый и второй распределители импульсов, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, третий элемент ИЛИ и первый выходной ключ, последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ, элемент задержки и второй выходной ключ, включает третий ключ, формирователь импульсов и счетчик импульсов. Дискретизация звукового сигнала 160 кГц, несущая частота 38,4 МГц. Цифровой приемник включает блок управления /выбор радиостанции/, последовательно соединенные блок приема радиосигнала, усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, последовательно соединенные первый формирователь импульсов, блок выделения синхроимпульса /СИ/ и синтезатор частот, включает второй формирователь импульсов, первый и второй приемные регистры, каждый из 32 разрядов, четыре ЦАП, четыре включателя и два канала, каждый из фильтра звуковой частоты, усилителя мощности и громкоговорителя.

Недостаток прототипа - передача информации шестнадцатиразрядными кодами.

Цель изобретения - передача того же объема информации пятиразрядными кодами. Техническими результатами являются передача информации вместо шестнадцатиразрядных кодов пятиразрядными кодами без снижения объема передаваемой информации за одно и тоже время, увеличение помехоустойчивости передачи и снижение до максимума занимаемой полосы в эфире. Сущность изобретения в введении на передающей стороне в качестве микрофона преобразователя "звук-код" блока выделения старшего разряда кода, блока шифратора, на приемной стороне последовательно соединенных блока дешифратора и блока восстановления первоначального кода.

На чертежах изображено следующее.

Структурная схема передающей стороны на фиг.1, структура излучаемого группового потока на фиг.2, преобразователь "звук-код" на фиг.3, 4, блок выделения старшего разряда кода на фиг.5, формирователь группового сигнала на фиг.6, спектр амплитудно-модулированного сигнала на фиг.7, цифровой приемник на фиг.8, двухполярный амплитудный детектор на фиг.9, блок восстановления первоначального кода на фиг.10, блок выделения синхроимпульса /СИ/ на фиг.11, временные диаграммы работы системы на фиг.12.

Передающая сторона включает /фиг.1/ четыре канала обработки звуковых сигналов, каждый из которых включает последовательно соединенные приемник звука 1, в качестве которого применяется преобразователь "звук-код", формирующий последовательный двоичный код, блок 2 выделения старшего разряда кода и шифратор 3, выходы шифраторов 3 четырех каналов подключены к соответствующим четырем входам формирователя 4 группового сигнала, первый-четвертый управляющие входы которого подключены соответственно к первому-четвертому выходам делителя 5 частоты, вход которого подключен к первому выходу генератора 6 синусоидальных колебаний, второй выход которого подключен к передатчику 7 радиосигналов, включающему последовательно соединенные усилитель несущей частоты 8, амплитудный модулятор 9 и выходной усилитель 10. Преобразователь "звук-код" 1 /фиг.3/ является цифровым приемником звука и включает непрозрачный корпус 11 соответствующей формы, источник 12 импульсного излучения, в качестве которого используется импульсный светодиод белого свечения, первую апертурную диафрагму 13, закрепленную в первой непрозрачной перегородке 14, оптическая ось апертурной диафрагмы 13 совпадает с оптической осью потока излучения источника 12 импульсного излучения, на соответствующем расстоянии от первой непрозрачной перегородки 14 расположена вторая непрозрачная перегородка 15, в которой закреплена вторая апертурная диафрагма 16, ось ее совпадает с осью первой апертурной диафрагмы 13. Между первой 13 и второй 16 апертурными диафрагмами на соответствующем расстоянии от источника 12 излучения расположен и жестко закреплен конденсор 17. На соответствующем расстоянии от второй перегородки 15 расположена третья непрозрачная перегородка 18, в которой расположена третья апертурная диафрагма 19, к которой прикреплена направляющая 20 с размещенным на ней нейтральным светофильтром 21 клинообразной формы. В направляющей 20 имеется круглое отверстие 22 /фиг.4/ диаметром, равным диаметру апертурной диафрагмы 19. За третьей перегородкой 18 расположена четвертая непрозрачная перегородка 23, в которой закреплен объектив 24, оптическая ось которого совпадает с оптической осью конденсора 17 и осями всех апертурных диафрагм. По оптической оси объектива 24 и под углом 45° к ней последовательно друг за другом соответственно числу разрядов в коде звука жестко закреплены шестнадцать полупрозрачных микрозеркал 25_1-16, на стенке корпуса, к которой повернуты микрозеркала, расположены с первого по шестнадцатый соответствующие фотоприемники 26_1-16, принимающие отраженные от микрозеркал 25 излучения и выдающие электрические импульсы в соответствующие импульсные усилители блока 31 импульсных усилителей, которых в блоке 31 по числу разрядов в коде - 16 штук.

Приемником давления является куполообразная диафрагма 27, прикрепленная гофрированными подвесами 28 /фиг.3/ к корпусу 11, участок которого между второй 15 и третьей 18 перегородками и напротив диафрагмы 27 имеет соответствующее число отверстий 29 для прохода сигналов звука к внутренней стороне куполообразной диафрагмы 27, для получения акустически комбинированного динамичного микрофона [2 с.85, 3 с.44). Со стороны, обращенной к куполообразной диафрагме 27, нейтральный светофильтр 21 соединен жестко полым стержнем 30 с центральной частью куполообразной диафрагмы 27. Преобразователь "звук-код" включает генератор 32 импульсов, расположенный в корпусе 11 /фиг.3/ и выдающий импульсы соответствующей амплитуды и длительности частотой 160 кГц на вход источника 12 импульсного излучения, запитывается генератор 32 импульсов как от общего питания передающей стороны, так и от автономного элемента питания, вставляемого в соответствующее место в корпусе 11 /фиг.3/. Конденсор 17 проецирует действительное изображение источника 12 импульсного излучения в плоскость объектива 24 [4 с.316). По нижней части основания клин нейтрального светофильтра 21 плотно охвачен соответствующим непрозрачным материалом 33 /фиг.4 вид А-А, вид Б-Б/, к которому в начале клина прикреплен соединительный стержень 30 /фиг.4/, полый внутри для уменьшения веса, имеющий минимальный коэффициент линейного теплового расширения. Охватывающий основание нейтрального светофильтра 21 материал 33 /фиг.4/ образует выступы на обоих сторонах клина, которые входят в загибы направляющей 20 /фиг.4 вид Б-Б/. Суть преобразования сигнала звука в код состоит в получении яркости импульса прямо пропорциональной величине мгновенной амплитуды сигнала звука. Преобразование выполняется в два этапа: первый - преобразование величины сигнала в пропорциональную величину яркости импульса света, поступающего в объектив 24, второй - преобразование яркости светового импульса в последовательный двоичный 16-разрядный код полупрозрачными микрозеркалами 25_1-16. Принцип преобразования "яркость код" в том, что каждое впереди расположенное микрозеркало 25 пропускает на следующее за ним микрозеркало поток света, ослабленный в два раза, что соответствует принципу двоичного кода. Для этого полупрозрачные микрозеркала 25_1-16 имеют светоделительные покрытия, выполняющие отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5 [4, с.223]. Старшему разряду кода соответствует микрозеркало 25₁₆, младшему разряду - 25₁ /фиг.3/. Сам код представляет последовательно следующие единицы /импульсы/ по числу прошедших импульсом излучения микрозеркал от первого 25₁ к 25₁₆. В коде 0000011111111111 старший разряд от микрозеркала 25₁₁, младший разряд кода всегда от микрозеркала 25₁, для точного преобразования "звук-код" оптические оси источника 12 излучения, первой, второй, третьей диафрагм, конденсора 17, отверстия 22 /фиг.4/ и объектива 24 должны совпадать. С выходов приемника 1 звука 16-разрядные коды в параллельном виде поступают на 1-16 входы блоков 2 дешифраторов, которые кодовую комбинацию единиц преобразуют в один выход, представляющий сигнал "1" старшего разряда кода [5, с.202]. Схема применяемого дешифратора на фиг.5. Код, получаемый с преобразователей "звук-код" в форме последовательно следующих единиц, нет необходимости передавать в его полном составе, а передавать только номер размещения старшего разряда кода, закодированного повторно обычно двоичным кодом, что и выполняют шифраторы 3, на приемной стороне первоначальный код очень просто восстанавливается. Так как мест старшего разряда в коде может быть только 16, то и передаваемый код будет всего лишь пятиразрядным: от 00001 при первоначальном коде 0000000000000001 до 10000 при первоначальном коде 1111111111111111. Число передавемых сигналов уменьшается в 3,2 раза: Дешифратор 2 включает регистр 34 из 17 разрядов, первый разряд нулевой, на него сигнал кода не подается, тридцать три элемента НЕ 35_1-33 и шестнадцать элементов И 36_1-16, соединенные между собой соответствующим образом, фиг.5.

Коды с преобразователя "звук-код" ! Коды с шифратора 2 0000000000000001 ! 00001 /1/ 0000000000000011 ! 00010 /2/ 0000000000000111 ! 00011 /3/   0011111111111111 ! 01110 /14/ 0111111111111111 ! 01111 /15/ 1111111111111111 ! 10000 /16/

Дискретность пятиразрядных кодов 160 кГц. Цикл группового сигнала включает /фиг.2/ код синхроимпульса /СИ/ - пять разрядов, следующие за ним коды из пяти разрядов первого и второго сигналов, идущие параллельно /различны по полярному признаку/ и следующие за ними коды третьего и четвертого сигналов тоже пять разрядов, в сумме пятнадцать разрядов. Тактовая частота в системе составляет:

f_T=0,16 МГц×5_разр.×3=2,4 МГц,

где 0.16 МГц - дискретность звуковых кодов,

5_разр - число разрядов в коде,

3 - число последовательно идущих сигналов цикла.

Период тактового сигнала 416,7 нс Несущая частота принимается: f_H=2,4 МГц × 15 = 36 МГц со стабильностью не хуже 10^-6. Верхняя боковая частота при амплитудной модуляции составляет:

f_HB=36 МГц + 2,4 МГц = 38,4, МГц нижняя боковая частота составляет:

f_HH=36 МГц - 2,4 МГц = 33,6 МГц.

Формирователь группового сигнала /фиг.6/ включает четыре канала, каждый из последовательно соединенных приемного регистра 37, блока 38 элементов И из пяти элементов И и первого элемента ИЛИ 39, и включает первый распределитель /РИ/ 40 импульсов, второй РИ 41 импульсов, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ 42, третий элемент ИЛИ 43 и первый выходной ключ 44, последовательно соединенные четвертый элемент ИЛИ 45, элемент задержки 46, производит задержку на время положительного периода 208 нс синусоиды 2,4 МГц, и второй выходной ключ 47, включает последовательно соединенные третий ключ 48, формирователь 49 импульсов и счетчик 50 импульсов с дешифратором на выходе, выход которого подключен параллельно к сигнальным входам первого 51 и второго 52 ключей, к второму входу U₃ третьего ключа 48 и к управляющему входу U_О самого счетчика 50, второй вход третьего элемента ИЛИ 43 подключен к выходу формирователя 49 импульсов. Коды с шифраторов 3 поступают в параллельном виде в свои пятиразрядные приемные регистры 37 блока 4, сигналом выдачи кодов из приемных регистров 37 являются импульсы дискретизации 160 кГц U_ВЫД с первого выхода делителя 5 частоты /фиг.6/. Коды с выходов приемных регистров 37 поступают на первые входы элементов И блоков 38_1-4, содержащие по пять элементов И каждый. Распределители 40, 41 импульсов содержат по десять выходов. Распределитель 40 импульсов обслуживает импульсами элементы И блоков 38_{1, 3} первого и третьего каналов, распределитель 41 импульсов обслуживает импульсами элементы И блоков 38_{2, 4} второго и четвертого каналов. Входными импульсами блока 40 являются положительные полупериоды синусоид 2,4 МГц с второго выхода делителя 5 частоты, входными импульсами для входа блока 41 являются отрицательные полусинусоиды 2,4 МГц тоже со второго выхода 2,4 МГц делителя 5 частоты. Первый 51 и второй 52 ключи открываются сигналами U_ОТ с дешифратора счетчика 50 импульсов, закрываются ключи 51, 52 сигналами с десятых выходов блоков соответственно 40 и 41. Сигнал, закрывающий ключ 52, открывает третий ключ 48, который в открытом состоянии пропускает пять импульсов частотой 2,4 МГц с четвертого выхода делителя 5 частоты /фиг.6/ на вход формирователя 49 импульсов, формирующий их по соответствующей амплитуде и длительности, равной длительности первой половине синусоиды 2,4 МГц, т.е 208 нс а с выхода блока 49 импульсы поступают на второй вход элемента ИЛИ 43, эти же импульсы поступают в трехразрядный счетчик 50 импульсов, с приходом в счетчик 50 пяти импульсов он формирует код 101, дешифратор на выходе счетчика дешифрирует код 101 и выдает импульс, открывающий ключи 51, 52. закрывает ключ 48 и обнуляет U_О сам счетчик 50. Исходное состояние ключей 51, 52 закрытое, ключа 48 открытое, поэтому с началом работы блока 4 первым кодом с его выхода идет код из пяти единиц - код синхронизации, фиг.2. С включением питания ключ 48 пропускает пять импульсов в формирователь 49 импульсов, с выхода которого импульсы длительностью 208 нс поступают через элемент ИЛИ 43 на вход ключа 44, открывают его пять раз и на выход формирователя 4 идут пять положительных полусинусоид /2,4 МГц/, составляющие пятиразрядный код СИ, с поступлением пятого импульса в счетчик 50 импульсов в нем формируется код 101, по которому дешифратор DC внутри счетчика 50 выдает импульс на выход, который закрывает ключ 48, открывает ключи 51, 52 и обнуляет счетчик 50 импульсов. В блоки 40, 41 поступают соответственно положительные и отрицательные полупериоды синусоид 2,4 МГц со второго выхода делителя 5 частоты. С первого-пятого выходов блока 40 импульсы поступают на вторые входы элементов И блока 38₁ первого канала, с первого - пятого распределителя 41 импульсов импульсы поступают на вторые входы элементов И блока 38₂ второго канала. С выходов элементов И блока 38₁ импульсы кодов через первый блок 39₁ элемента ИЛИ, второй блок 42 элемента ИЛИ и третий блок 43 элемента ИЛИ открывают на время длительности импульса 208 нс ключ 44, который в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду 2,4 МГЦ на выход формирователя 4 группового сигнала. С выхода блока 38₂ второго канала импульсы кодов через первый 39₂, второй 45 блоки элементов ИЛИ и элемент задержки 46 открывает на время своей длительности выходной ключ 47, который в открытом состоянии пропускает одну отрицательную полусинусоиду той же частоты 2,4 МГц на выход формирователя 4 группового сигнала. Положительные и отрицательные полусинусоиды представляют символы единиц в кодах первого и второго каналов, поступающие модулирующим сигналом в амплитудный модулятор 9 передатчика.

С шестого-десятого выходов блока 40 импульсы последовательно поступают на вторые входы элементов И блока 38₃ третьего канала, с шестого-десятого выходов блока 41 импульсы последовательно поступают на вторые входы элементов И блока 38₄ четвертого канала. С выходов элементов И блока 38₃ импульсы кодов через первый блок 39₃ элемента ИЛИ, второй блок 42 элемента ИЛИ и третий блок 43 элемента ИЛИ открывают на время своей длительности /208 нс/ ключ 44, который в открытом состоянии пропускает одну положительную полусинусоиду 2,4 МГц на выход блока 4. С выхода блока 38₄ четвертого канала импульсы кодов через блок 39₄ элемента ИЛИ, второй блок 45 элемента ИЛИ и элемент задержки 46 открывает на время своей длительности /208 нс/ второй выходной ключ 47, пропускающий в открытом состоянии одну отрицательную полусинусоиду той же частоты 2,4 МГц на выход формирователя 4 группового сигнала. Положительные и отрицательные полусинусоиды представляют символы единицы в кодах третьего и четвертого каналов, также поступающие модулирующим сигналом в амплитудный модулятор 9 передатчика 7 радиосигналов. Импульсы с десятых выходов распределителей импульсов 40 и 41 закрывают соответственно ключи 51 и 52, и открывается третий ключ 48, и процессы повторяются вновь: следует код СИ, коды первого и второго сигналов /фиг.2/, коды третьего и четвертого сигналов. Коды первого и второго сигналов представляют один стереосигнал, коды третьего и четвертого сигналов представляют второй стереосигнал, а вместе по одиночке представляют четыре моносигнала. Единицы в кодах СИ, первого и третьего каналов представляются положительными полусинусоидами частоты 2,4 МГц, нули их отсутствием, единицы в кодах второго и четвертого каналов представляются отрицательными полусинусоидами 2,4 МГц, нули их отсутствием. Выходной сигнал с блока 4 представляет следование полных или неполных синусоид моночастоты 2,4 МГц, которые и являются модулирующими сигналами для несущей частоты амплитудного модулятора 9 передатчика 7 радиосигналов.

Спектр амплитудно-модулированного сигнала передатчика состоит из несущей и двух боковых частот: верхней и нижней /фиг.7/. Сама несущая и одна из боковых частот в информационном смысле являются избыточными. Для излучения одной боковой частоты, несущей информацию кодов, амплитудный модулятор 9 выполняется из последовательно соединенных кольцевого модулятора и полосового фильтра [6, с.234, 235]. В кольцевом модуляторе подавляется f_H несущая частота, полосовой фильтр отфильтровывает ненужную боковую частоту, в данном случае отфильтровывается нижняя боковая частота /33,6 МГц/. Верхняя боковая частота 38,4 МГц с информацией кодов выдается в выходной усилитель 10 и излучается в эфир. При стабильности несущей 10^-6 занимаемая полоса частот в эфире занимает ±38,4 Гц или 76,8 Гц, а при стабильности несущей частоты 10^-7 излучаемая частота уже становится моночастотой - занимает в эфире всего ±3,84 Гц или 7,6 Гц. Цифровой приемник включает /фиг.8/ блок 53 управления /выбор радиостанции/, последовательно соединенные блок 54 приема радиосигналов, усилитель 55 радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор 56, последовательно соединенные первый формирователь 57 импульсов, блок 59 выделения синхроимпульса /СИ/ и синтезатор 60 частот, включает второй формирователь 58 импульсов, первый 61 и второй 62 приемные регистры, каждый из десяти разрядов, первый, второй, третий и четвертый идентичные каналы, каждый содержит последовательно соединенные дешифратор 63, первый-пятый входы которого подключены к соответствующим выходам соответствующего приемного регистра 61 или 62, блок 64 восстановления первоначального кода, ЦАП 65 и включатель 66, и включает два идентичных канала воспроизведения, каждый из последовательно соединенных фильтра 67 звуковой частоты, усилителя 72 мощности и громкоговорителя 73. Первые управляющие входы обоих приемных регистров 61, 62 и управляющие входы ЦАП 65_1-4 объединены и подключены к первому выходу U_Т синтезатора 60 частот, вторые управляющие входы U_ВЫД приемных регистров 61, 62. управляющие входы блоков 64_1-4 объединены и подключены к второму выходу 160 кГц синтезатора 60 частот. Блоки 64 восстановления первоначального кода идентичны, каждый включает по числу разрядов /16/ в коде шестнадцать ключей 70_1-16 и 15 диодов, соединенных последовательно в цепочку от Д1 к Д15. Вход каждого диода подключен к выходу ключа своего разряда, выход диода подключен к выходу следующего ключа и к входу следующего диода. Сигнальные входы ключей объединены и подключены /фиг.10/ к второму выходу 160 кГц синтезатора 60 частот, управляющие входы U_ОТ ключей подключены соответственно к первому-шестнадцатому выходам своего дешифратора 63, выход каждого ключа 70_1-16 до диода подключен к второму управляющему U₃ входу своего ключа, прошедший один импульс закрывает ключ. При поступлении сигнала "1" старшего разряда кода с блока 63 он открывает ключ 70, поступающий в него импульс 160 кГц с синтезатора 60 частот проходит открытый ключ 70 и по цепочке диодов импульс проходит по всем диодам ниже своего ключа и, размножаясь, появляется на выходах всех, начиная с разряда, к которому относится ключ 70, на который поступил импульс. Выходы ключей 70_1-16 являются выходами блока 64_1-4 восстановления первоначального кода, которые и поступают на входы 65 в параллельном виде.

Работа системы радиовещания

Звуковые сигналы принимаются преобразователями 1 "звук-код", с выходов которых 16-разрядные коды в параллельном виде поступают в блоки 2 дешифраторов, выделяющие из шестнадцати разрядов кода только сигнал старшего разряда кода, который поступает в шифратор 3, выдающий на выходе двоичный код старшего разряда. Пятиразрядные двоичные коды с шифраторов 3 в параллельном виде поступают в пятиразрядные приемные регистры 37_1-4 формирователя 4 группового сигнала, который преобразует параллельные коды в последовательные и заменяет в них символы единиц с импульсов на положительные полусинусоиды /2,4 МГц/ в кодах СИ и в кодах сигналов 1 и 3 /фиг.2/ и на отрицательные полусинусоиды /2,4 МГц/ в кодах сигналов 2 и 4 /фиг.2/. Выходной сигнал с блока 4 представляет следование полных и неполных синусоид частоты 2,4 МГц, они являются модулирующими сигналами для несущей частоты 36 МГц. Верхняя боковая частота 38,4 МГц с информацией кодов поступает в выходной усилитель 10 и излучается в эфир /фиг.1/. Последовательность следующих посылок на фиг.2: пятиразрядный код СИ, пятиразрядные коды 1-го и второго сигналов и пятиразрядные коды третьего и четвертого сигналов, идущие параллельно и разделяемые по полярному признаку. Радиосигналы принимаются антенной цифрового приемника /фиг.8/ и поступают на вход блока 54 приема радиосигнала, который является селектором каналов радиовещания с электронной настройкой и включает входную цепь, усилитель радиочастоты и смеситель. Полосовой фильтр усилителя радиочастоты перестраивается напряжением смещения с блока 53 управления, радиочастотный сигнал через петлю связи поступает на эмиттер смесителя, сюда же на смеситель поступает с выхода 3 блока 60 частота, равная несущей частоте 36 МГц передатчика, необходимая для детектирования однополосного сигнала [7, с.146]. Сигнал со смесителя, являющийся выходным сигналом блока 54, усиливается в усилителе 55 радиочастоты и поступает на вход двухполярного амплитудного детектора 56, выполненного по схеме на фиг.9. Вторые входы блока 60 подключены к вторым выходам блока 53 управления. При включении в блоке 53 нужного радиоканала вещания управляющий сигнал с выхода 2 блока 53 поступает в синтезатор 60 частот и определяет частоту сигнала на третий вход блока 54. В двухполярном амплитудном детекторе 56 /фиг.9/ диод Д1 выделяет положительную огибающую модулирующего сигнала /диагр.9, фиг.12/. Диод Д2 из модулирующей выделяет огибающие положительных полусинусоид - символы единиц в кодах СИ, 1-го и 3-го сигналов /диагр.10, фиг.12/. Диод Д3 из модулирующей выделяет огибающие отрицательных полусинусоид - символы единиц в кодах 2-го и 4-го сигналов /диагр.11, фиг.12/.

С первого выхода блока 56 продетектированные положительные полусинусоиды /2,4 МГц/ поступают на вход первого формирователя 57 импульсов, со второго выхода блока 56 продетектированные отрицательные полусинусоиды поступают на вход второго формирователя 58 импульсов. Формирователи 57, 58 импульсов выполнены по схеме несимметричного триггера с эмиттерной связью [8 с.209], формирующего прямоугольные импульсы из гармонически изменяющихся сигналов. Импульсы имеют одну полярность и длительность, равную длительности импульсов в кодах передающей стороны. Единицы в кодах представляются наличием импульсов. нули их отсутствием /диагр.12, 13 фиг.12/. С блока 57 импульсы кодов поступают на информационный вход приемного регистра 61 и на первый вход блока 59 выделения СИ. Информационным входом блока 59 является счетный вход счетчика 68 импульсов /фиг.11/, управляющим входом U_О блока 59 является управляющий вход /U_О/ счетчика 68 импульсов. Информационный вход блока 59 подключен к выходу формирователя 57 импульсов, управляющий его вход подключен к выходу формирователя 58 импульсов, управляющий вход через диод Д1 подключен к выходу формирователя 58 импульсов. Счетчик 68 трехразрядный, ведет счет последовательно поступающих пяти импульсов. При наличии в коде нуля элемент НЕ 69 выдает сигнал, обнуляющий счетчик 68, который начинает счет заново. При поступлении подряд пяти импульсов, код СИ, в счетчике формируется код 101, с первого и третьего разрядов счетчика сигналы поступают в дешифратор 71, с которого сигнал является сигналом СИ и параллельно поступает через диод Д2 на управляющий вход счетчика 68 и обнуляет его. При поступлении кодов с блока 57 в них всегда будет хоть один нуль, по нему элемент НЕ 69 будет обнулять счетчик 68, и он не достигнет счета пяти, при поступлении кодов второго или четвертого сигналов с блока 58 каждый импульс с этих кодов также будет обнулять счетчик 68. Таким образом, на выходе блока 71 не появится ложный сигнал СИ. По сигналам СИ идет подстройка частоты блока 60, собственная стабильность которого не хуже 10^-5. Синтезатор 60 частот выдает: с первого выхода импульсы тактовой частоты 2,4 МГц для заполнения разрядов приемных регистров 61, 62 импульсами кодов, со второго выхода сигналы U_ВЫД частотой 160 кГц, с третьего выхода синусоидальные колебания несущей частоты на третий вход блока 54. С формирователя 57 импульсов коды первого и третьего сигналов заполняют разряды в первом приемном регистре 61: с первого по пятый разряды заполняются импульсами первого сигнала, разряды с шестого по десятый заполняются импульсами кодов третьего сигнала. С формирователя 58 импульсы кодов второго и четвертого сигналов заполняют разряды в приемном регистре 62 соответственно: с первого по пятый код 2-го сигнала, импульсы кода четвертого сигнала с шестого по десятый разряды.

С приемных регистров 61, 62 коды синхронно выдаются сигналами U_ВЫД частотой 160 кГц в параллельном виде в дешифраторы 63_1-4. Дешифраторы 63 каждую кодовую комбинацию кода старшего разряда преобразуют в один соответствующий выход с дешифратора [5, с.202], который поступает на вход блока 64 восстановления первоначального кода. Первоначальный код в форме последовательно следующих единиц в параллельном виде поступает в ЦАП 65 своего канала, который преобразует его в соответствующий аналоговый звуковой сигнал, который после прохода фильтра 67 звуковой частоты усиливается в усилителе 72 мощности и воспроизводится громкоговорителем 73. Для прослушивания стереофонической передачи пользователь включателями 66₁ и 66₂ подключает первый и второй каналы воспроизведения звука, для прослушивания стереофонической второй программы сигналов 3 и 4 /фиг.2/ пользователь включает каналы воспроизведения переключателями 66₃ и 66₄. Для прослушивания монопрограммы подключается один канал воспроизведения.

В заявляемой системе радиовещания с передачей двух стереоканалов на одной несущей частоте предлагается вторичное кодирование старших разрядов в 16-разрядных кодах, представляемых в форме последовательно следующих единиц для высвобождения частотного ресурса путем минимально занимаемых полос в эфире /менее 100 Гц/, повышенной помехоустойчивостью использованием только синусоидальных форм при передаче кодов, использование одной несущей частоты для передачи на ней до четырех моноканалов вещания.

Использованные источники

1. Патент РФ №2383103 С1, кл. Н04Н 20/00, бюл. 6 от 27.02.10, прототип.

2. Радиовещание и электроакустика. Учебник для вузов, А.В.Выходец, М.В.Гитлиц. Ю.А.Ковалгин. М., 1989. с.83, 85.

3. Звуковое и телевизионное вещание. А.В.Выходец. В.И.Коваленко, М., 1987. с.44.

4. Б.Н.Бегунов, Н.П.Заказнов. Теория оптических систем. 1973, с.223, с.316.

5. В.Н.Тутевич. Телемеханика. М., 1985, изд. 2-е, с.202, 207, рис.8.1, 8.6.

6. Радиопередающие устройства. М.С.Щумилин и др. М., 1981, с.234, 235.

7. Радиосвязь, вещание и телевидение, под ред. А.Д.Фортушенко. М., с.146.

8. В.Ф.Баркан, В.К.Жданов. Усилительная и импульсная техника. М., 1981, с.209.

Изобретение относится к средствам радиовещания. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости при передаче информации. Система содержит каналы обработки звукового сигнала, генератор синусоидальных колебаний, делитель частоты, формирователь группового сигнала, передатчик, амплитудный модулятор, выходной усилитель, амплитудный генератор, кольцевой модулятор и полосовый фильтр. 12 ил.

Цифровая система радиовещания, содержащая на передающей стороне первый-четвертый каналы обработки звукового сигнала, каждый из которых включает приемник звука, содержащая последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний и делитель частоты, формирователь группового сигнала, первый-четвертый управляющий входы которого подключены соответственно к первому-четвертому выходам делителя частоты, содержащая передатчик в составе последовательно соединенных генератора несущей частоты, вход которого подключен к второму выходу генератора синусоидальных колебаний, амплитудного модулятора, второй вход которого подключен к выходу формирователя группового сигнала, и выходного усилителя, амплитудный генератор модулятор выполнен из последовательно соединенных кольцевого модулятора и полосового фильтра, выход которого является выходом амплитудного модулятора, формирователь группового сигнала содержит четыре канала, каждый из которых включает последовательно соединенные приемный регистр, блок элементов И и первый элемент ИЛИ, первый и второй распределители импульсов, с первого по третий ключи, последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик импульсов, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, элемент задержки, первый и второй выходные ключи, информационные входы первого-четвертого приемных регистров являются первым-четвертым входами формирователя группового сигнала, выходом каждого канала являются выходы первого элемента ИЛИ, выходы первого, третьего каналов подключены к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого выходного ключа, выходы второго и четвертого каналов подключены к первому и второму входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого, через элемент задержки подключен к управляющему входу второго выходного ключа, выходы обоих ключей объединены и являются выходом формирователя группового сигнала, первая группа выходов первого распределителя импульсов подключена к вторым входам блока элементов И первого канала, вторая группа выходов первого распределителя импульсов подключена к вторым входам блока элементов И третьего канала, последний выход первого распределителя импульсов подключен к второму управляющему U₃ входу первого ключа, выход которого подключен к входу первого распределителя импульсов, первая группа выходов второго распределителя импульсов подключена к вторым входам блока элементов И второго канала, вторая группа выходов второго распределителя импульсов подключена к вторым входам блока элементов И четвертого канала, последний выход второго распределителя импульсов подключен и к второму управляющему входу второго ключа и к первому управляющему U_ОТ входу третьего ключа, выход второго ключа подключен к входу второго РИ, выход формирователя импульсов подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, управляющими входами формирователя группового сигнала являются: первым - объединенные управляющие U_ВЫД входы четырех приемных регистров, подключенные к первому выходу делителя частоты /160 кГц/, вторым - объединенные сигнальные входы первого и второго ключей, подключенные к второму управляющему выходу /2,4 МГц/ делителя частоты, третьим - объединенные сигнальные входы первого и второго выходных ключей, четвертым - сигнальный вход третьего ключа, выход счетчика импульсов подключен параллельно к первым управляющим U_ОT входам первого и второго ключей, к второму управляющему входу U₃ третьего ключа и к своему управляющему U_O входу, на приемной стороне содержащая цифровой приемник, включающий блок управления, последовательно соединенные антенну, блок приема радиосигналов, первый вход которого подключен к антенне, вторая группа входов подключена к первой группе выходов блока управления, усилитель радиочастоты и двухполярный амплитудный детектор, первый и второй формирователи импульсов, вход первого формирователя импульсов подключен к первому выходу двухполярного амплитудного детектора, к второму выходу которого подключен второй формирователь импульсов, последовательно соединенные блок выделения синхроимпульса /СИ/ и синтезатор частот, первый вход блока выделения СИ подключен к выходу первого формирователя импульсов, второй вход его подключен к выходу второго формирователя импульсов, первый вход синтезатора частот подключен к выходу блока выделения СИ, вторая группа входов синтезатора частот подключена к второй группе выходов блока управления, приемная сторона содержит первый и второй приемные регистры из соответствующего числа разрядов каждый, информационный вход первого приемного регистра подключен к выходу первого формирователя импульсов, информационный вход второго приемного регистра подключен к выходу второго формирователя импульсов, первые, тактовые, управляющие входы обоих приемных регистров объединены и подключены к первому выходу синтезатора частот, второй выход /160 кГц/ которого подключен к объединенным вторым управляющим входам U_ВЫД приемных регистров, третий выход синтезатора частот подключен к третьему входу блока приема радиосигналов, приемная сторона содержит четыре ЦАП и четыре включателя, и два канала каждый из которых включает последовательно соединенные фильтр звуковых частот, усилитель мощности и громкоговоритель, выходы первого и третьего включателей объединены и подключены к входу фильтра звуковых частот первого канала, выходы второго и четвертого включателей объединены и подключены к входу второго фильтра звуковой частоты второго канала, блок выделения СИ включает счетчик импульсов, элемент НЕ, первый и второй диоды, счетный вход счетчика импульсов подключен к выходу первого формирователя импульсов, управляющий вход счетчика импульсов подключен к выходу второго формирователя импульсов, вход элемента НЕ подключен к счетному входу счетчика импульсов, а выход элемента НЕ подключен к выходу второго диода и вместе они подключены к управляющему входу после первого диода, отличающаяся тем, что на передающей стороне идентичные первый-четвертый каналы обработки звуковых сигналов каждый содержит преобразователь "звук-код", информационные выходы которого подключены к входам введенного в каждый канал блока выделения старшего разряда кода, информационные первый-шестнадцатый выходы которого подключены к первому-шестнадцатому входам введенного в каждый канал шифратора, первый-пятый выходы шифраторов первого-четвертого каналов подключены соответственно к первому-четвертому информационным входам формирователя группового сигнала, преобразователь "звук-код" включает непрозрачный корпус соответствующей формы, приемник давления в форме куполообразной диафрагмы, прикрепленной гофрированными подвесами к корпусу преобразователя "звук-код", в котором напротив куполообразной диафрагмы имеется соответствующее число отверстий для прохода сигналов звука к внутренней стороне куполообразной диафрагмы, включает источник импульсного светового излучения, по оптической оси которого последовательно расположены первая апертурная диафрагма в первой непрозрачной перегородке, на соответствующем расстоянии от источника импульсного светового излучения расположен и жестко закреплен конденсор, на соответствующем расстоянии от первой перегородки расположена вторая непрозрачная перегородка, в которой закреплена вторая апертурная диафрагма, ось ее совпадает с оптической осью конденсора, осью первой апертурной диафрагмы и оптической осью источника импульсного светового излучения, на соответствующем расстоянии от второй непрозрачной перегородки расположена третья непрозрачная перегородка, в которой расположена третья апертурная диафрагма, к ней прикреплена направляющая с размещенным на ней нейтральным светофильтром клинообразной формы с линейно увеличивающимся коэффициентом поглощения излучения от источника импульсного светового излучения, по нижней части основания клина нейтральный светофильтр плотно охвачен соответствующим непрозрачным материалом, который с боковых сторон клина образует выступы, входящие в загибы направляющей и удерживающие клинообразный нейтральный светофильтр при перемещении по направляющей, со стороны, обращенной к куполообразной диафрагме клинообразный нейтральный светофильтр жестко соединен полым стержнем с внутренним центром куполообразной диафрагмы, направляющая в своем геометрическом центре имеет отверстие диаметром, равным диаметру третьей апертурной диафрагмы, оптическая ось отверстия направляющей совпадает с оптической осью конденсора, за третьей непрозрачной перегородкой расположена четвертая непрозрачная перегородка, в которой закреплен объектив, оптическая ось которого совпадает с осями апертурных диафрагм и оптической осью конденсора, по оптической оси объектива и под углом 45° к ней последовательно друг за другом по числу разрядов в коде расположены и жестко закреплены шестнадцать полупрозрачных микрозеркал, каждое из них содержит светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному как 1:0,5, каждое впереди расположенное полупрозрачное микрозеркало пропускает на следующее за ним микрозеркало поток излучения, ослабленный в два раза, что соответствует принципу двоичного кода, на стенке корпуса, к которой повернуты полупрозрачные микрозеркала, расположены шестнадцать соответствующих фотоприемников, принимающие отраженные от микрозеркал излучения и выдающие электрические импульсы в свои импульсные усилители блока импульсных усилителей, которых в блоке по числу разрядов в коде шестнадцать, выходы блока импульсных усилителей являются первым-шестнадцатым информационными выходами преобразователя "звук-код", подключенные к первому-шестнадцатому входам блока выделения старшего разряда кода, выполняющего функции дешифратора, и включающего семнадцатиразрядный регистр, первый разряд которого нулевой, тридцать три элемента НЕ и шестнадцать элементов И_1-16, которые соединены соответствующим образом, первый разряд старший, шестнадцатый разряд регистра - младший, выход нулевого разряда регистра подключен к входу первого элемента НЕ₁ выход которого подключен к первому входу первого элемента И₁, выход первого разряда регистра подключен к входу второго элемента НЕ₂, выход которого подключен к первому входу второго элемента И₂ и к входу третьего элемента НЕ₃, выход которого подключен к второму входу первого элемента И₁, выход второго разряда регистра подключен к входу четвертого элемента НЕ₄, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И₃ и к входу пятого элемента НЕ₅, выход которого подключен к второму входу второго элемента И₂, выход третьего разряда регистра подключен к входу шестого элемента НЕ₆, выход которого подключен к первому входу элемента И₄ и к входу седьмого элемента НЕ₇, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И₃, выход четвертого разряда регистра подключен к входу восьмого элемента НЕ₈, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И₅ и к входу девятого элемента НЕ₉, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И₄, выход пятого разряда регистра подключен к входу десятого элемента НЕ₁₀, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И₆ и к входу одиннадцатого элемента НЕ₁₁, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И₅, выход шестого разряда подключен к входу двенадцатого элемента HE₁₂, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И₇ и к входу тринадцатого элемента НЕ₁₃, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И₆, выход седьмого разряда подключен к входу четырнадцатого элемента НЕ₁₄, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И₈ и к входу элемента HE₁₅, выход которого подключен к второму входу седьмого элемента И₇, выход восьмого разряда регистра подключен к входу шестнадцатого элемента НЕ₁₆, выход которого подключен к первому входу элемента И₉ и к входу семнадцатого элемента НЕ₁₇, выход которого подключен к второму входу восьмого элемента И₈, выход девятого разряда регистра подключен к входу восемнадцатого элемента HE₁₈, выход которого подключен к первому входу десятого элемента И₁₀ и к входу элемента HE₁₉, выход которого подключен к второму входу девятого элемента И₉, выход десятого разряда регистра подключен к входу двадцатого элемента НЕ₂₀, выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента И₁₁ и к входу элемента НЕ₂₁, выход которого подключен к второму входу десятого элемента И₁₀, выход одиннадцатого разряда регистра подключен к входу элемента НЕ₂₂, выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И₁₂ и к входу элемента НЕ₂₃, выход которого подключен к второму входу одиннадцатого элемента И₁₁, выход двенадцатого разряда подключен к входу элемента НЕ₂₄, выход которого подключен к первому входу тринадцатого элемента И₁₃, и к входу элемента НЕ₂₅, выход которого подключен к второму входу двенадцатого элемента И₁₂, выход тринадцатого разряда регистра подключен к входу элемента НЕ₂₆, выход которого подключен к первому входу четырнадцатого элемента И₁₄ и ко входу элемента НЕ₂₇, выход которого подключен к второму входу тринадцатого элемента И₁₃, выход четырнадцатого разряда подключен к входу элемента НЕ₂₈, выход которого подключен к первому входу элемента И₁₅ и к входу элемента НЕ₂₉, выход которого подключен к второму входу элемента И₁₄, выход пятнадцатого разряда регистра подключен к входу элемента НЕ₃₀, выход которого подключен к первому входу шестнадцатого элемента И₁₆ и к входу элемента НЕ₃₁, выход которого подключен к второму входу пятнадцатого элемента И₁₅, выход шестнадцатого разряда регистра подключен к входу элемента НЕ₃₂, выход которого подключен к входу элемента НЕ₃₃, выход которого подключен к второму входу шестнадцатого элемента И₁₆, выходы каждого блока выделения старшего разряда кода подключены к первому-шестнадцатому входам шифратора своего канала, первый-пятый выходы каждого шифратора подключены соответственно к первому-четвертому информационным входам формирователя группового сигнала, в котором приемные регистры пятиразрядные, блоки элементов И в каждом канале включают по пять элементов И, первый распределитель импульсов имеет десять выходов, первый-пятый выходы которых подключены к вторым входам пяти элементов И в блоке элементов И первого канала, шестой-десятый выходы первого распределителя импульсов подключены к вторым входам пяти элементов И в блоке элементов И третьего канала, десятый выход подключен также и к второму управляющему входу первого ключа, второй распределитель импульсов имеет десять выходов, первый-пятый выходы которого подключены к вторым входам пяти элементов И в блоке элементов И второго канала, шестой-десятый выходы подключены к вторым входам пяти элементов И в блоке элементов И четвертого канала, десятый выход также подключен к второму управляющему входу второго ключа, счетчик импульсов в формирователе группового сигнала выполняется трехразрядным и в него вводится дешифратор, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и третьего разрядов счетчика импульсов, а выход дешифратора является выходом счетчика импульсов и подключен к первым управляющим входам U_OT первого и второго ключей, в цифровой приемник вводятся четыре канала обработки кодов, каждый из которых включает последовательно соединенные дешифратор и блок восстановления первоначального кода, первый и второй приемные регистры цифрового приемника содержат по десять разрядов, входы дешифратора первого канала подключены к выходам первого-пятого разрядов первого приемного регистра, входы дешифратора второго канала подключены к выходам шестого-десятого разрядов первого приемного регистра, входы дешифратора третьего канала подключены к выходам первого-пятого разрядов второго приемного регистра, входы дешифратора четвертого канала подключены к выходам шестого-десятого разрядов второго приемного регистра, управляющие входы U_ВЫД первого-четвертого блоков восстановления первоначального кода объединены и подключены к второму выходу синтезатора частот, первый-шестнадцатый выходы каждого блока восстановления первоначального кода подключены соответственно к соответствующим входам первого-четвертого ЦАП, блоки восстановления первоначального кода идентичны, каждый содержит по числу разрядов в коде шестнадцать ключей и пятнадцать последовательно соединенных диодов от старшего разряда Д1 к диоду Д15, вход каждого диода подключен к выходу своего ключа, выход диода подключен к выходу следующего ключа, сигнальные входы ключей объединены и подключены к второму выходу /160 кГц/ синтезатора частот, управляющие входы U_OT ключей подключены соответственно к первому-шестнадцатому выходам дешифратора своего канала, выход каждого ключа до диода подключен к второму управляющему U₃ входу своего же ключа, в блок выделения синхроимпульса /СИ/ цифрового приемника введен дешифратор, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и третьего разрядов счетчика импульсов, выход дешифратора является выходом блока выделения СИ и подключен через второй диод к выходу элемента НЕ блока выделения синхроимпульса.