Способ передачи и приема сигналов стереофонического радиовещания

(19 1)5 Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕИИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГРИТ СССР 0 гИЗОБРЕТЕНЕТЕЛЬСТВУ ОПИС К АВТОРСКОМУ СВИ ии О ън Изобретейиег относится к радиотехнике, - реоканалов), что необходимо для обеспечепредназначено для использования в УКВ ниясовместимостисобычныммонофониче- .ЧМ радиовещании и телевидении.; ским вещанием. Надзвуковая часть спектраИзвестны способы передачи аналого-: представляет собой поднесущую, тем или ф вых стереозвуковых сигналов на одной не- . йнйм способом модулируемую разностным сущей: система с пилот-тоном; система.,: сигналомг Оз=О-Оа. О ЧМ-ЧМ; система с полярной модуляцией, В системах ЧМ-ЧМ разностная инфор- СО системга ЕМХ с улучшенным отнбшемием меция подвергается предварительной обратсигнал/шум, системаВТ ЗС. Во всех этих:. сотке в комиандернбм сжимателе системах стереофойического ргадиовеща- . динамического диапазона, а затем модулиния и телевидения используется суммартно-:рует по частоте сигнал поднесущей,раэностный принцип передачиНедостатком такого способа являются стереозвуковых сигналов. При этом несу- довольно низкие качественные показатели, щая модулируется по частоте комплексным . В системе с пилот-тоном и ее модификастереосигналом (КСС), спектр которого Со- циях - системах ВТ ЗС иЕМХ поднесущая держит звуковую и надзауковую части. Зву-модулируется разностным сигйалом по амковая часть спектра используется для . плитуделибо непосредственно. либо после передачи суммарной составляющей .Ои йрЕдварительного компрессирования раз(суммы сигналов левого 0 и правого 0 сте-ностной составляющей, Затем поднесущая(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ СТЕРЕОФОНИЧЕСКОГО РАДИОВЕЩАНЙЙ(57) Изобретение относится к способам пе-редачи и приема стереофонических сигналов и может быть использовано в радиовещании, В системе стереофонического радиовещания с, полярной модуляцией на передающей стороне разностный сигнал подвергают компрессии споследующим ослаблением низкочастотных составляющих, суммируют с: тональным инфразвуковым сигналом и результирую. щим сигналом, осуществляют балансную модуляцию квадратурйой составляющей сигнала поднесущей частоты, а на приемной сторойе демодуляцию надзвуковой части комплексного стереосигнала осуществляют путем синхронного детектировайия, а формирование разностного сигнала осуществляютпутем частотного зкспандирования результатов синхронного детектирования, 3 ил.1748268 5 10 20 25 30 40 полностью подавляется, и для обеспечениявозможности ее последующего восстановления в спектр КСС вводится специальныйпилот-тон с частотой, вдвое меньшей частоты поднесущей, и жестко связанный с последней по фазе,Недостатком этих способовявляетсявозможность возникновения помех через. канал пилот-тона.В способе, наиболее близком к предлагаемому, разностным сигналом непосредст- венно модулируют по амппитуце сигналподнесущей, но вместо полного используютчастичное подавление поднесущей. Вместес поднесущей ослабляют по амплитуде иблизлежащие к ней составляющие спектраКСС. Характеристики цепей, осуществляющих это ослабление, жестко нормированы.Система может быть использована как вУКВ вещании, так и в телевидении.Недостатками известного способа являются высокий уровень шумов и помех,малая (по сравнению с моновещанием) зонаобслуживания передатчика.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при обеспечении совместимости с системой стереовещания сполярной модуляцией.Указанная цель достигается тем, что в. способе передачи сигналов стереофонического радиовещания, при котором из сигна-лов левого и правого стереоканаловформируют суммарный сигнал, которым модулируют по частоте сигнал несущей, и разностный сигнал, которым модулируют поамплитуде сигнал поднесущей. частоты,причем сигналы поднесущей и близких кней частот ослабляют по амплитуде иполученным надэвуковым сигналом,являющимся частью комплексногостереофонического сигнала (КСС), дополнительно модулируют по частоте сигналнесчшей, полученный сигнал передают в канал связи, после чего принимаемый сигналдемодулируют, выделяя сигналы левого иправого стереоканалов, надзвуковой сигнална передающей стороне получают суммированием двух квадратурных составляющих,одна из которых представляет собой обычную надзвуковую часть комплексного стереосигнала с частично подавленнойподнесущей в системе с полярной модуляцией, а другую получают путем предварительной компрессии динамическогодиапазона разностного сигнала и последующего ослабления внем амплитуд низкочастотных:оставляющих, причем это,ослабление производят по тому же закону,что и для обычной, некомпрессированной,разностной составляющей, а также добав 4пения к компрессированному сигналу инфраэвукового тонального сигнала идентификации и осуществления полученным сигналом балансной модуляции квадратурной составляющей поднесущей, а на приемной стороне выделяют отдельно суммарный и раэностный 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.15 На фиг, 1 изображен спектр КСС, модупирующего 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 О 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 ослабпения выбран таким же, как и закон ослабпения 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 Оз левого и Ов правого стереоканалов с входа стереомодулятора 1 поступают на суммирующе-вычитающий блок 2, с одного из выходов которогосигнал разности О поступает на вход амп-,литудного модулятора 3 и компрессора 4. С выхода последнего компрессированный50 .сигнал Ов поступает на вход балансного модулятора 5, Амплитудный 3 и балансный 4 модуляторы управляются сигналами поднесущей частоты Од,0 и Ц; 90 О сдвинутыми во времени друг по отношению к другу на четверть периода поднесущей, снимаемыми с двух выходов генератора 6 поднесущей, Модулированные сигналы Оам и Оь поднесущей с выходов амплитудного 3 и бапансного 5 модуляторов поступают на два входа сумматора 7, на третий вход которого10 15 20 30 40 50 55 с выхода суммирующе-вычитающего устройства 2 приходит сигнал 0. Нэ 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 стереосигнэл Оксе поступает на вход возбудителя радиопередающей станции 10, модулирует по частоте несущую передатчика й с помощью антенны 11 излучается в эфир.На приемной стороне принятый антенной 12 высокочастотный сигнал обрабатывается приемным устройством 13, с выхода частотного детектора которого выделенн йй комплексный стереосигнал поступает на вход стереодекодера 14, В стереодекодере КСС через восстановитель 15 поднесущей.поступает нэ один из входов синхронных детекторов 16 и 16 э и одновременно нэ вход синхронизации генератора 17 поднесущей.формирующего сигналы поднесущей часто., ты Ц 0 и Оя,90, сдвинутые во времени 25 друг по отношению к другу на четверть периода поднесущей, С выходов гененрэтора17 эти сигналы подаются на другие входы синхронных детекторов 16 а и 16. На выходе детектора 16 а выделяется некомпрессированный разностный сигнал Ояобычн., передаваемый на синфазной составляющей поднесущей и используемый при обычной стереопередаче, Через ключ 19 а сигнал Озоьчн. поступает нэ один из входов сумми рующе-вычитающего устройства 20. Нэ выходе синхронного детектора 16 выделяется : компрессированный раэностнйй сигнал О, Через экспандер 18, восстанэвливающий первоначальный динамический диапазон. сигйэла О, эа счет чего происходит ослабление уРовйя шумов и помех разйостного сигнала, этот сигнал поступает на схему 19 выделения сигнала идейтификации и через ключ 19 а - на один из входов.суммирующе-вычитэющего устройства 20. На второй вход последнего с, входа стереодекодера приходитсигнал О, входящий в состав КСС. Снимаемые с выходов суммируаще-вычитающего устройствасигнэлы ОА и 0 через фильтры 21 нижних частотпоступают на усилители 22 звуковых частот. При проведении стереофонических передэч по предлагаемому способу рэзност.йый вход .суммирующе-вычитающего устройства 20 должен быть переключен с выхода Озоьчн сйнхронного детектора 16 а нэ выход Оэ экспандера 18 с.помощью клк- чэ 19 э. управляемого либо вручную, либо с помощью сигнала идентификации Он, выделяемого узлом,19 Этот же сигнал можетслужить и для идентификации режима передачи (индикатор 19 б),Все блоки, кроме компрессора 4, экспандера 18, генератора 8 сигнала идентификации и устройства 19 выделениясигнала идентификации на приемной стороне, входящие в стереомодулятор (2, 3,5-7) или декодер (5, 16, 17, 20), выполненытрадиционноГенератор 8 сигнала идейтификацииможет быть выполнен по любой иэ известных схем, например, моста Винна.Устройство 19 вйделения сигнала идейтификации представляет собой обычные узкополосный фильтр (или фильтр нижнихчастот) и выпрямитель; Компандерные устройства шумопонижения широко применяются в вещательной и бытовойрадиоаппаратуре. Компрессор 4 и экспандер 18, используемые в предлагаемом способе, не имеют принципиальных отличий отиспользуемых в других системах. Для подавления и восстановления сигнала поднесущей в предлагаемом способе передачисигналов стереофонического радиовещаниямогут использоваться любые схемы и устройства, приемлемые для Формирования идекодирования КСС в системе с полярноймодуляцией. Передающие и приемные устройства, антенны (10-13), а также оконечные устройства (21, 22) строятся поизвестным схемам,Технический эффект от использованияпредлагаемогоспособа заключается в существенном снижении уровня помех и шумовпри стереоприеме. В существующей системе стереовещания этот уровень определяется в основном .качеством приемасоставляющей 0 и превышает соответствующий уровень при моноприеме на 20-24 дБ.При предлагаемом способе эта разница составит не более 2-4 дБ, соответственно, внесколько раз расширится зона высококачественного приема сигналов стереовещания.Формула изобретенияСпособ передачи И приема сигналовстереофонического радиовещания, заключающийся в том, что на передающей стороне иэ сигналов. левого и правого каналовФормируют суммарный и разностный сигналы, последним из которых осуществляютамплитудную модуляцию сигнала поднесущей частоты, формируют надзвуковую частькомплексного стереосигнала путем ослаб. ления по амплитуде составляющих модулированного сигнала в области поднесущейчастоты, надэвуковую часть комплексногостереосигнала суммируют с суммарным сигналом и полученным сигналом модулируют по частоте сигнал несущей, который передают по каналу связи, а нэ приемной стороне принятый сйгнал демодулируют по частоте, выделяют суммарный сигнал и надзвуковую часть комплексноо стереосигнала, которую демодулируют формируя рэзностный сигнал, и совместно с суммарным сигналом осуществляют суммарно-разностное преобразование, выделяя сигналы левого и прэвогокэнэлов, отличэющийся тем,что, с целью повыаения помехоустойчивости при обеспеченийсовместимости с системой стереовещэнйяс полярной модуляцией, нэ передающей стороне рэзностный сигйэл подвергают компрессии с последующим ослаблением низкочастотных составляющих, суммируют с тональным инфразвуковым.,: сигналом и результирующим сигналом осуществляют балансную модуляцию квадра турной составляющей сигнала поднесущейчастоты, после чего вводят в надзвуковую часть комплексного стереосигнала путем суммирования с последней, на приемной стороне демодуляцию квадратурной состэв-: 10 ляющей надзвуковой части комплексногостереосигнэла осуществляют путем синхройноГо детектирования, а формирование разностного сигнала осуществляют путем восстановления амплитуд низкочастотных 15 составляющих, зкспандировэния и сйнхронного детероээния.1748268 Г Редактор М. Циткин рректор Л. Бескид Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро арин акаэ 251.1 ВНИИП Составитель В. Грачевхред М.Моргентал Тирам Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5