SU65156A3 - Способ сужени полосы частот канала при частотной модул ции - Google Patents

Description

В СВЯЗИ С опытами с ча1стотной людул цией предлагалась примен ть полосу шириной в i200 «Гц. Така  ширина ючитаетс  достаточной дл  предотвращени  интерференции с сосед:ни)ми станци ми.

Практически нормальной можно счИЯатъ ширину полосы в 150 к1 ц. В этом случае при максимальной модулирующей частоте 15000 Гц, несуща  частота может измен тьс  в ту или другую ciOpOHy на 75 кГц. назьвваемый индекс модул ции при этом равеп 5. Нужно, однако, заметить, что этот индекс модул ции не Я1вл етс  посто нной величиной , ai может измен тьс  от нул  и почти до беоконечности, в зависи .лгости от :мгновенного значени  модулирующей частоты и от мгновенной интенсивности колебани  на этой чаютоте.

На практи ке мгновенное з«а;ч-ение индеюса модул ции зависит от хаpaiKTepa паредачи, т. е. от спектрального раюггределени  з вуковой энергии.

Аналитическое выражение индекса :модул ци1И даетс  следующей формулой:

KF,

,

т

где mf - индекс модул ции, К - амплитудный коэфициент, характеризующий распределение амплитуд в опекире частот модулирующих колебаний, F,i-.наибольша  девиаци  частоты, F,n- модулирующа  частота. Спектралвное ра апределение амплитуд разлиганых людулируюидих частот определ етс  аплитуднььм коэфициентом /С, зна  мгновенные значени  которого, можио найти мгновенное значение индекса модул ции .

Наибольшилг дина.мическим диапазоном и самы широки.м palcnpeделение . энерпки по звуковому спектру обладает, повидимому, большой си1мфо.Н1Ический орхестр во врем  И1гры фо1рте. Большой динамичеакий диапазон и широкое распределение составл ющих частот позвол ют считать такую передачу предельным случаем, а потому установка, соответствующа  этому шредельному случаю, будет очевидно опосо бна передавать и любую другую прогрйм.му.

К.ак из-BecTwo, модулированную по 4aiCTOTe волну можно выразить математич-есКИ, пользу сь Бесселеиыми фзнк.ци ми, а по этому щыражению МОЖ1НО н-айти амплитуду боковых ча1стот, Вьгражение содержит Беоселевы функщии первого пор дка , имеющие аргумепталии с})актический Индекс мод л ции боковой ча стоты. Считаетс , что в р.счет прннИМаютс  только те боковые частоты, aiмплитyдa которых иревышает один процент немодулиРоваинсй несущей частоты. Дл соблюдеми  этого услови  нужно при аргументах менее ,10 000 брать Все пор дки (боковые частоты) от нул  до величины, «елшого меньшей аргумента .

Ширину полос можно определить грубо по удвоенно.му произведению модулирующей частоты-на соответствующий ей индекс модул ции.

При частотной модул ции относительный уровень шумов  вл етс  функцией индекса модул ции, как это показал Кросби в его 1статье The Service Range of Frequency Modulation (R.C.A. Review, January, 1940). Дел  пополам максимальную модулирующую частоту, можно найти индекс модул ции дл  полонины всей полосы частот. В случае ПОЛОСЫ1 он аюжет быть несколько выще, если в присьМНнке будет несколько сужела полоса Пропускани  звуковых частот. При ЭТ1ОМ, конечно, пострадает точность воспроизведени , что прИ1 щ-иро;ковещательном приеме нежелательна.

Насто щее изойретеиие разрешает .эти затруднени . Оно осно;вано па том, что высокоча|стотные соста вл ющие спектра интенсивности испол;НЯемой перед микрофоном программы настолыко Агальг, что при частотной модул ции з-а метную амплитуду имеют только колебани  на боловых частотах п-ервого пор дка.

Это oiScTOHTe bCTBO и использоваио в П редда;гаемом .способе сужеош  частоты кана.ла при частотной модул ции.

Согласно предлагаемому способу, амплитуду вьксоких частот nai людул торе передатчика угменьшают и воостанавлювают ее :при. приеме.

Сущность изобретени  .по сн етс  фи1гу|ра ми 1-6 П рилагле1мого чертежа . Фиг. 1 представл ет график, кзобра.жающи1Й эффективное изменение частоты при полной модул ции и при норм.алъной и декса модул црм, равной н ти; фиг. 2 - графи1к спектрального распределени  средней интенсивности четырех музыкальны Х произведений , Иополне мных симфочическим оркестром из се;мидес ти п ти инст;руме 1ТО в; фиг. 3 - график зависимости между индексо.м модул ции и .модулирующей частотой; фиг. 4 - частотна  характеристика корректирующей цепи, примен е.мой в предла1гаемо;м изобретении; фиг. 5 и б - передатчик и приэмник с кoppeктиpyющи и цеп ми. При это. указанные на фигурах величиньс отдельных элементсв схемы  вл ютс  толыко иллюстративными.

Как показано на фиг. 5, в модул торе применена корректирующа  цепь, понижающа  а мплитуды высокочастотных составл ющих спектра передаваемых колеба1ний.

В приемнике (фиг. 6) введена обратна  коррекци , чем пополн ютс  потери при пизких модулирующих частота1Х. ,лща-жа- таким .образом происходит в такой области, li которой щумы приемника мещают .м.ало, а потому уровЭнь щуМОв будет не Быще того, который получа-етс  с пОМощью предложенных рЕиее шарикополоспых спосоЗоз и }С т рой с ТВ.

г1иже описываетс  использовапие этого tiponecica дл  получени  -передачи , равноценной щирокополооной передаче, при нормальном индексе .модул ции, равном 5, и при щирине полосы iB 40 кНг.

Фиг. 3.представл ет фактический индекс модул ции как функцию модулирующей частоты при норлгальпам индексе модул ции, равНЫ1М 5, дл  с;И1мфопического оркестра из се.мидес ти п ти инструментов . При этом дл  кривой а максимум (модулирующей частоты ращен 15QOO MHz, а дл  кривой: 1,3 - 10000 Hz.

Здесь же дано м.амси1мально допустимое значеНие к декса модул ции при наибольшей .девиации 17,5 «Hz и модулирующей частоте 15 000 Hz. 17,5 KHz вз ты как удобное максимальное отклонение (деви-аци  частоты), достаточное дл  всех боковых частот с аагплитудами больше одного процента ал1плитуды не- годули|рО(ванной несущей частоты и не выход щее за- пределы боковой ПОЛОСЫ в 20 -кН/..

Фиг. 4 изображает частотную характеристику корректирующей схемы , не допускающей по вление за 11)ед-ела.ми б:ковых п.элос в 20 кНх каких-либо частот с амплитудой ciifciuje одного нфоцента. В эту частолную ха|рактеристику входит тйкже стандартное предва.рительное усиление ВЧ.

Можно считать, что прин та  здесь Передача (оркестр) изображает основные услови  любой програмх ы . Поэтому изображенную на фиг. 4 характеристику ко рректирующей схемы можно считать основФиг . 1

ODO

Максимум

модилирующей

чйстаты 15000 HI

fCO

Максимум -10зулирующей чсототоГ

13

/шйо г

Ю1001000 ЮООО

МаЗулирдюща  частота 8 И2.

ной. В отдельных частных случа х .можно мен ть характеристику с помощью соответствующей вторичной корректирующей схемы, регулируемой оператором. также аналиэировать спектры несколыу х, сравнительно немноги-х, видов пер,едач HI построить соответствующие корректирующие с.хемы, что сов: естно с основной посто нной коррекцией делает предлагаемую систему При.менИмой дл  любых програ мм передач.

Очевидно, что предлагаемое изобретение применн-мо в системах с фазовой модул цией.

Н р е д г е т пате н т а

Способ сужени  полосы частот канала при частотно/ модул ции, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что амплитуду высоких частот на модул торе пе редатчика уменьшают и восстанавливают при приеме.

Фиг. 2

ГО

0

I 1

Ot

1001

000/

Ю.ООО f HZ

100

то

1000

3,100

I 1

l.O

.10

.0

ID1001000

Модулирующа  zacmoma

При девиации гастоглы 8 50 КН2 и частоте модул ции 10 KHZ

и модулирующей частоте IS KHZ

/О

/00 ,

Фиг. 3

Фиг. 4

flpu деЗиации тстоты.й 75 КН2

1000

ЮООО fHZ

-0,

Контур обратной юцгрекции

00522

731QSi