Способ передачи и приема сигналов стереофонического радиовещания Советский патент 1992 года по МПК H04H5/00 

полностью пода.вляется, и для обеспечения возможности ее последующего восстановления в спектр КСС вводится специальный пилот-тон с частотой, вдвое меньшей частоты поднесущей, и жёстко связанный с по- следней по фазе.

Недостатком этих способов является возможность возникновения помех через канал пилот-тона.

В способе, наиболее близком к предла- гаемому, разностным сигналом непосредственно модулируют по амплитуде сигнал поднесущей, но вместо полного используют частичное подавление поднесущей. Вместе с поднесущей ослабляют по амплитуде и близлежащие к ней составляющие спектра КСС. Характеристики цепей, осуществляющих это ослабление, жестко нормированы. Система может быть использована как в УКВ вещании, так и в телевидении.

Недостатками известного способа являются высокий уровень шумов и помех, малая (по сравнению с моновещанием)зона обслуживания передатчика.

Цель изобретения - повышение поме- хоустойчивости при обеспечении совместимости с системой стереовещания с полярной модуляцией.

Указанная цель достигается тем, что в способе передачи сигналов стереофониче- ского радиовещания, при котором из сигналов левого и правого стереоканалов формируют суммарный сигнал, которым модулируют по частоте сигнал несущей, и разностный сигнал, которым модулируют по амплитуде сигнал поднесущей частоты, причем сигналы поднесущей и близких к ней частот ослабляют по амплитуде и полученным надзвуковым сигналом, являющимся частью комплексного стереофонического сигнала (КСС), дополнительно модулируют по частоте сигнал несущей, полученный сигнал перед ают в канал связи,после чего принимаемый сигнал демодулируют, выделяя сигналы левого и правого стереоканалов, надзвуковой сигнал на передающей стороне получают суммированием двух квадратурных составляющих, одна из которых представляет собой обычную надзвуковую часть комплексного стере- осигнала с частично подавленной поднесущей в системе с полярной модуляцией, а другую получают путем предварительной компрессии динамического диапазона разностного сигнала и последу- ющего ослабления в нем амплитуд низкоча- стотных составляющих, причем это ослабление производят по тому же закону, что и для обычной, некомпрессированной, разностной составляющей, а также добавления к компрессированному сигналу инф- развукового тонального сигнала идентифи- кации и осуществления полученным сигналом балансной модуляции квадратурной составляющей поднесущей, а на приемной стороне выделяют отдельно суммарный и разностный сигналы, при этом производят последовательно восстановление амплитуд низкочастотных составляющих разностного сигнала и его экспандирование, после чего путем суммарно-разностного преобразования из полученных суммарного и разностного сигналов выделяют сигналы левого и правого стереоканалов.

На фиг. 1 изображен спектр КСС, модулирующего несущую в системе с полярной модуляцией; на фиг. 2 - спектр КСС, формируемый при предлагаемом способе передачи сигналов стереофонического радиовещания: на фиг. 3 - пример реализации предлагаемого способа.

Из сравнения фиг. 1 и 2 видно, что во втором случае спектр модулирующих частот содержит все составляющие традиционного КСС и, кроме того, дополнительные составляющие - продукты амплитудной модуляции компрессированным разностным сигналом Us1 квадратурной составляющей поднесущей. При этом сама квадратурная составляющая подавлена полностью, а близлежащие к ней надзвуковые составляющие - продукты ее модуляции - частично ослаблены по амплитуде. Закон этого ослабления выбран таким же, как и закон ослабления соответствующих составляющих в традиционном КСС. Это .позволяет упростить построение стереодекодера на приемном конце, улучшить совместимость с обычным способом стереовещания, унифицировать ряд узлов в традиционном и перспективном стереодекодерах.

При передаче сигналов стереофонического радиовещания сигналы Ua левого и UB правого стереоканалов с входа стереомоду- лятора 1 поступают на суммирующе-вычита- ющий блок 2, с одного из выходов которого сигнал разности Us поступает на вход амп-. литудного модулятора 3 и компрессора 4. С выхода последнего компрессированный .сигнал Us1 поступает на вход балансного модулятора 5. Амплитудный 3 и балансный 4 модуляторы управляются сигналами поднесущей частоты и Ц 90° сдвинутыми во времени друг по отношению «с другу на четверть периода поднесущей, снимаемыми с двух выходов генератора б поднесущей. Модулированные сигналы 11ам и 1)бм поднесущей с выходов амплитудного 3 и балансного 5 модуляторов поступают на два входа сумматора 7, на третий вход которого

с выхода суммирующе-вычитающего устройства 2 приходит сигнал UM. На четвертый вход сумматора подается сигнал идентификации от генератора 8. С выхода сумматора 7 сигнал поступает на вход подавителя 9 поднесущей. аналогичного соответствующему устройству в системе с полярной модуляцией. Образующийся на выходе блока 9 комплексный стереосигнал UK« поступает на вход возбудителя радиопередающей к. ганции 10, модулирует по частоте несущую передатчика и с помощью антенны 11 излучается в эфир.

На приемной стороне принятый антенной 12 высокочастотный сигнал обрабаты- вается приемным устройством 13, с выхода частотного детектора которого выделенный комплексный стереосигнал поступает на вход стереодекодера 14. В стерео декодере КСС через восстановитель 15 поднесущей поступает на один из входов синхронных детекторов 16 и 1 ба и одновременно на вход синхронизации генератора 17 поднесущей. формирующего сигналы поднесущей частоты ЦЦ 0° и , сдвинутые во времени друг по отношению к другу на четверть пе- риода поднесущей. С выходов гененратора 17 эти сигналы подаются на другие входы синхронных детекторов 16а и 16. На выходе детектора 16а выделяется некомпрессиро- ванный разностный сигнал и$обычн . передаваемый на синфазной составляющей поднесущей и используемый при обычной стереопередаче. Через ключ 19а сигнал изобычн поступает на один из входов сумми- рующе-вычитающего устройства 20. На выходе синхронного детектора 16 выделяется компрессированный разностный сигнал Us1. Через экспандер 18, восстанавливающий первоначальный динамический диапа- зон сигнала Us, за счет чего происходит ослабление уровня шумов и помех разностного сигнала, этот сигнал поступает на схему 19 выделения сигнала идентификации и через ключ 19а - на один из входов сумми- рующе-вычитающего устройства 20. На второй вход последнего с входа стереодекодера приходит сигнал UM. входящий в состав КСС. Снимаемые с выходов суммирующе-вычитающего устройства сиг- налы UA и UB через фильтры 21 нижних частот поступают на усилители 22 звуковых частот.

При проведении стереофонических передач по предлагаемому способу разност- ный вход суммирующе-вычитающего устройства 20 должен быть переключен с выхода и$обычн синхронного детектора 16а на выход Us экспандера 18с помощью ключа 19а, управляемого либо вручную, либо с

помощью сигнала идентификации UH, выделяемого узлом, 19. Этот же сигнал может служить и для идентификации режима передачи (индикатор 19 б).

Все блоки, кроме компрессора 4, экспандера 18, генератора 8 сигнала идентификации и устройства 19 выделения сигнала идентификации на приемной стороне, входящие в стереомодулятор (2, 3, 5-7) или декодер (5, 16, 17, 20), выполнены традиционно.

Генератор 8 сигнала идентификации может быть выполнен по любой из известных схем, например, моста Винна.

Устройство 19 выделения сигнала идентификации представляет собой обычные узкополосный фильтр (или фильтр нижних частот) и выпрямитель. Компандерные устройства шумопонижения широко применяются в вещательной и бытовой радиоаппаратуре. Компрессор 4 и экспандер 18, используемые в предлагаемом способе, не имеют принципиальных отличий от используемых в других системах. Для подавления и восстановления сигнала поднесущей в предлагаемом способе передачи сигналов стереофонического радиовещания могут использоваться любые схемы и устройства, приемлемые для формирования и декодирования КСС в системе с полярной модуляцией. Передающие и приемные устройства, антенны (10-13), а также оконечные устройства (21, 22) строятся по известным схемам.

Технический эффект от использования предлагаемого способа заключается в существенном снижении уровня помех и шумов при стереоприеме. В существующей системе стереовещания этот уровень определяется в основном качеством приема составляющей Us и превышает соответствующий уровень при моноприеме на 20-24 дБ. При предлагаемом способе эта разница составит не более 2-4 дБ, соответственно, в несколько раз расширится зона высококачественного приема сигналов стереовещания.

Формула изобретения

Способ передачи и приема сигналов стереофонического радиовещания, заключающийся в том, что на передающей стороне из сигналов левого и правого каналов формируют суммарный и разностный сигналы, последним из которых осуществляют амплитудную модуляцию сигнала поднесущей частоты, формируют надзвуковую часть комплексного стереосигнала путем ослабления по амплитуде составляющих модулированного сигнала в области поднесущей частоты, надзвуковую часть комплексного стереосигнала суммируют с суммарным сигналом и полученным сигналом модулируют по частоте сигнал несущей, который передают по каналу связи, а на приемной стороне принятый сигнал демодулируют по частоте, выделяют суммарный сигнал и надзвуковую часть комплексного стереосигнала, которую демодулируют формируя разностный сигнал, и совместно с суммарным сигналом осуществляют суммарно-разностное преобразование, выделяя сигналы левого и правого каналов, отличающийся тем,что, с целью повышения помехоустойчивости при обеспечении совместимости с системой стереовещания с полярной модуляцией, на передающей стороне разностный сигнал подвергают компрессии с последующим ослаблением низкочастотных составляющих, суммируют с тональным инфразвуковым сигналом и результирующим сигналом осуществляют балансную модуляцию квадратурной составляющей сигнала поднесущей частоты, после чего вводят в надзвуковую часть комплексного стереосигнала путем суммирования с последней, на приемной стороне демодуляцию квадратурной составляющей надэвуковой части комплексного стереосигнала осуществляют путем синхронного детектирования, а формирование разностного сигнала осуществляют путем восстановления амплитуд низкочастотных

составляющих, экспандирования и синхронного детектирования.

U

U

Ш

tar. I

tor. 2

Фиг.З