RU2019042C1

RU2019042C1 - Method of reception and transmission of additional information over system of a m radio broadcasting

Info

Publication number: RU2019042C1
Authority: RU
Inventors: Юлай Галимович Насыров; Николай Александрович Исаков
Original assignee: Юлай Галимович Насыров; Николай Александрович Исаков
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: communication equipment. SUBSTANCE: additional information is input directly into radio channel by preliminary phase (frequency) modulation of carrier of transmitter in order to increase protection of radio broadcasting channel from influence of additional information. Modulated by phase (frequency) carrier is again modulated by amplitude by signal of main information. Reception of additional information is carried out with receiver incorporating amplitude limiter and frequency or phase detector. With small deviation of frequency of phase (frequency) modulation its presence is not practically detected during measurement of rated indices of transmitter and does not effect typical receivers. Deviation lies between 50 and 100 Hz. EFFECT: enhanced operational reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиосвязи, а именно к области передачи и приема дополнительной информации по занятым для передачи звуковых сообщений радиоканалам с амплитудной модуляцией (АМ). The invention relates to radio communications, and in particular to the field of transmission and reception of additional information on busy for the transmission of audio messages to radio channels with amplitude modulation (AM).

Целью изобретения является повышение защищенности радиовещательного сигнала от влияния сигнала дополнительной информации. The aim of the invention is to increase the security of the broadcast signal from the influence of the additional information signal.

Это достигается тем, что дополнительная информация вводится не в звуковой канал, а непосредственно в радиоканал путем фазовой частотной модуляции несущей частоты передатчика с помощью частотного или фазового модулятора. Этот модулятор включается в разрыв цепи между опорным генератором несущей (синтезатором) и амплитудным модулятором. Промодулированная по углу несущая подвергается затем амплитудной модуляции сигналом радиовещания. Выделение дополнительной информации на приемном конце осуществляется путем фазовой (частотной) демодуляции радиосигнала в частотном или фазовом детекторе после подавления амплитудного ограничения амплитудной модуляции, являющейся в данном случае паразитной. This is achieved by the fact that additional information is entered not into the audio channel, but directly into the radio channel by phase-frequency modulating the carrier frequency of the transmitter using a frequency or phase modulator. This modulator is included in the open circuit between the reference carrier generator (synthesizer) and the amplitude modulator. The angle-modulated carrier is then subjected to amplitude modulation by the broadcast signal. Additional information is extracted at the receiving end by phase (frequency) demodulation of the radio signal in a frequency or phase detector after suppressing the amplitude limitation of amplitude modulation, which in this case is spurious.

При передаче только дополнительной информации, т.е. в паузах основной программы, спектр излучаемого передатчиком сигнала содержит боковые гармоники, попарно симметричные относительно несущей и сфазированные так, что их влияние на выходной сигнал амплитудного детектора минимально. Модуль спектральной плотности сигнала как функция частоты имеет в данном случае вид, представленный на фиг.1. К тому же основная доля энергии боковых гармоник сосредоточена в области инфразвуковых и очень низких звуковых частот. В результате дополнительная информация не прослушивается в обычных приемниках. When transmitting only additional information, i.e. in pauses of the main program, the spectrum of the signal emitted by the transmitter contains lateral harmonics pairwise symmetric with respect to the carrier and phased so that their influence on the output signal of the amplitude detector is minimal. The module of the spectral density of the signal as a function of frequency in this case has the form shown in figure 1. In addition, the bulk of the energy of the side harmonics is concentrated in the region of infrasound and very low sound frequencies. As a result, additional information is not tapped in conventional receivers.

При одновременной передаче основной и дополнительной информации в спектре результирующего колебания (см. фиг.2) содержатся гармоники, присущие обоим видам модуляции, а также комбинационные частоты, порождаемые наложением амплитудной модуляции на боковые гармоники колебания, промодулированного по углу. Уровень гармоник комбинационных частот зависит от уровня гармоник основного АМ сигнала и всегда меньше его на определенную величину. Кроме того, попарно симметричные гармоники комбинационных частот и в этом случае сфазированы так, что их влияние на выходной сигнал амплитудного детектора намного меньше, чем влияние таких же по амплитуде боковых гармоник АМ колебания. Таким образом, в данном режиме помех прослушиванию тоже не возникает. While transmitting basic and additional information in the spectrum of the resulting oscillation (see figure 2) contains harmonics inherent in both types of modulation, as well as the combination frequencies generated by the superposition of amplitude modulation on the side harmonics of the modulated angle. The harmonic level of the combination frequencies depends on the harmonic level of the main AM signal and is always less by a certain amount. In addition, the pairwise symmetric harmonics of the Raman frequencies are also phased in such a way that their influence on the output signal of the amplitude detector is much smaller than the influence of the same amplitude AM lateral harmonics. Thus, in this mode, there is no interference with listening.

Все сказанное верно лишь в том случае, если девиация частоты (фазы) модуляции не превосходит определенного значения. По сути это и есть условие совместимости для обоих заявленных способов, определяющее ширину спектра сигнала на фиг.1. Значение предельно допустимой девиации зависит от основных параметров передатчика. Если эти параметры соответствуют стандарту, уровень девиации, при котором дополнительная угловая модуляция несущей не влияет на качество основной программы, может составлять 50-100 Гц. All of the above is true only if the deviation of the frequency (phase) of the modulation does not exceed a certain value. In fact, this is the compatibility condition for both of the claimed methods, which determines the spectral width of the signal in figure 1. The value of the maximum permissible deviation depends on the main parameters of the transmitter. If these parameters correspond to the standard, the level of deviation at which additional angular modulation of the carrier does not affect the quality of the main program can be 50-100 Hz.

Предлагаемый способ рассчитан на использование несинхронных АМ передатчиков. Радиовещательные передатчики ДВ и СВ, работающие в синхронных сетях, в принципе тоже могут быть задействованы для передачи дополнительной информации таким способом, но в этом случае в зонах радиосигнального приема совместимость с основной программой не будет обеспечена. The proposed method is designed to use non-synchronous AM transmitters. Broadcast transmitters DV and CB operating in synchronous networks can, in principle, also be used to transmit additional information in this way, but in this case, compatibility with the main program will not be ensured in the areas of radio signal reception.

Способ позволяет передавать значительные объемы дополнительной информации, в том числе цифровой, на расстояния, определяемые радиусом действия передатчика, независимо от текущего содержания основной программы. При этом помехоустойчивость приема дополнительной информации будет намного выше, чем при использовании других известных способов, поскольку мощности сигналов основной и дополнительной информации, отнесенные к занимаемой полосе частот, в данном случае соизмеримы. Еще одним преимуществом предлагаемого способа является сравнительная простота технических устройств, необходимых для его осуществления. Это обусловлено, с одной стороны, малым числом дополнительных операций с радиосигналом на передающей стороне, с другой стороны, относительной простотой выделения дополнительной информации с учетом высокого уровня сигнала на приемном конце. The method allows you to transfer significant amounts of additional information, including digital, to distances determined by the radius of the transmitter, regardless of the current contents of the main program. In this case, the noise immunity of receiving additional information will be much higher than using other known methods, since the signal powers of the main and additional information related to the occupied frequency band are comparable in this case. Another advantage of the proposed method is the comparative simplicity of the technical devices necessary for its implementation. This is due, on the one hand, to a small number of additional operations with a radio signal on the transmitting side, and, on the other hand, to the relative simplicity of extracting additional information, taking into account the high level of the signal at the receiving end.

Claims

A METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING ADDITIONAL INFORMATION THROUGH THE AM RADIO SYSTEM, which consists in the fact that the transmitting side carries out phase (frequency) modulation of the carrier frequency with an additional information signal and the phase (frequency) modulated carrier frequency is modulated in amplitude by the broadcasting signal, and on the receiving side information is carried out by amplitude limiting the received signal with subsequent phase (frequency) demodulation, characterized in that the frequency deviation during phase (Frequency) modulation is within 50 - 100 Hz.