Стереофоническая система радиовещания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 590 А 1 Н 5 0 1)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКОМ Мэг 1 очс А. апд Е,гоассазспд: Т)е С)осе ЕЕЕ Тгапзастопз оп35-р.79-87.ЧЕСКАЯ СИСТЕМА РАосится к радиосвязи. беспечение совместиСО СО(56) Тетагпас МЕчочс-О 11 п)э.МР-АМ 51 егео ВоЕ Мосцасоп 11Вгоэб-Маг, 1989-Чо(57) Изобретение оЦель изобретения -Изобретение относится к радиосвязи.Известны стереофонические системы радиовещания, принцип действия которых основан на использовании либо двойной модуляции, либо квэдратурной модуляции, либо совмещении данных видов модуляции,Недостатками известных систем являются несовместимость с монофоническими приемниками и наличие переходных искажений между каналами.Известна выбранная в качестве прототипа стереофоническая система радиовещания, содеркащая радиопередающее устройство, включающее в себя суммарнорэзностный преобразователь(СРП), первый перемножитель, первыи вход которого соединен с разностным выходом СРП, второй вход которого соединен с выходом источника несущего сигнала, суммирующее устройство, первый вход которого соединен с выходом первого перемножителя, второй вход которого соединен с источником несумости с монофоническими приемниками и уменьшение переходных искажений, Устройство содержит радиопередающую часть, состоящую из 1 суммарно-рэзностного преобразователя, 2 усилителей, 2 преобразователей Гильберта, 2 фильтров нижних частот, 4 квадраторов, 2 однополосных модуляторов, 2 извлекателей квадратного корня, 3 сумматоров, а также из радиоприемной части, состоящей из 1 тракта высокой и промежуточной частот, 2 полосовых фильтров, 2 амплитудных детекторов, 1 суммарно-разностного преобразователя, 2 фильтров нижних частот. 3 ил. щего сигнала через фазовращатель на 900, ограничитель, первый вход которого соединен с выходом сумматора; а выход которого соединен с первым входом второго пере- множителя, второй вход которого соединен с суммарным выходом СРП, а выход - с выходом устройства, и стереофоническое радиоприемное устройство, содержащее тракты высокой и промежуточной частот, СРП, причем первый вход СРП соединен с выходом тракта промежуточной частоты через амплитудный детектор, а второй вход СРП соединен с выходом тракта промежуточной частоты через схему выделения рэзностного сигнала.Недостатками прототипа также являются несовместимость с монофоническими . приемниками и наличие переходных искажений между каналами,Цель изобретения состоит в обеспечении совместимости с монофоническими приемниками и уменьшении переходнь 1 х ис каже ни Й.Поставленная цель достигается тем, что в стереофонйческой системе радиовещания, состоящей из радиоприемного устройства, содержащего тракт высокой и промежуточной частот (ВЧ-ПЧ), амплитудный детектор, вход которого через полосовой фильтр подключен к выходу тракта ВЧ-ПЧ, а также суммарно-рэзностный преобразователь (СРП), первый вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, и радиопередающего устройства, содержащего СРП, входы которого являются входами рэдиопередающего устройства, а также суммирующее устройство, в радио- приемное устройство введен дополнительный полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом тракта ВЧ-ПЧ, второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, а выход - со вторым входом СРП, а также первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ) входы которых соединеныс суммарным и рэзностным выходами СРП, а выходы которых являются выходами радиоприем- ного устройства, а в радиопередающем устройстве входы суммирующего устройства соединены с суммарным и разноСтным выходами СРП через введенныесхемы, каждая из которых содержит усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу СРП, преобразователь Гиль- берта, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй квадраторы, входы которых соединены соответственно с входом и выходом преобразователя Гиль- берта, сумматор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, извлекатель квадратного корня и фильтр нижних частот, включенные последовательно между выходом сумматораи инвертирующим входом усилителя, а также однополосный модулятор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход которого подключен ко входу суммирующего устройства,На фиг, 1 изображена структурная схема радиопередающего устройства; на фиг, 2 - структурная схема стереофонического радиоприемного устройства; на фиг. 3 - векторная диаграмма сигнала на входе преобразователя Гильберта. На фиг, 1 и 2 обозначено: 1,24 - суммарно-разностные преобразователи; 2,3 - усилители; 4,5 - преобразователи Гильбертэ; 6, 13, 25, 26- фильтры нижних частот; 7, 8, 11, 12 - квэдраторы; 9, 10 - однополосные модуляторы; 11, 18 - извлекатели квадратного корня; 15, 16, 17 - суммагоры; 19 - тракт высокой и прп е;чуточной частот; 20, 2 1/С/= 1/ /А/ + /В/ Сигнал на выходе сумматора 15 опреде 45 ляется выражением: О =Чл+п(с)+ 6 (Чл+п(1,(2) а на выходе извлекателя квадратного50 корня 14 сигнал описывается выражением; Оик= ЧФпЫ" О Рп ((3) Из идентичности выражений(1) и (3) сле 55 дует, что сигнал Ок является модулем сигна. ла Чл+ выраженного в комплексной форме,Фильтр нижних частот 6 имеет частоту среза,выбираемую равной максимальной часто Яп спектра сигналов Я, и Я,. При зт м вполосовые фильтры; 2, 23 - амплитудныедетекторы.Радиопередэющее устройство работаетследующим образом.5 Исходные звуковые сигналы Ял и Яллевого и правого стереоканалов соответственно прступают на вход суммарно-разностного преобразователя 1. На выходах СРП1 формируются сигналы являющиеся сум-.10 мой 1+Ял+Ял и разностью 1+Ял-Ял исходныхзвуковых сигналов.Поскольку схема передатчика состоитиз двух идентичных по схеме каналов, рассмотрим ее работу на примере верхнего кэ 15 нала.Схема верхнего канала состоит из однополосного модулятора 9, формирующего радиосигнал, соответствующий сумме левогои правого стереосигналов, и усилителя, в20 цепь обратной связи которого включен линейно-инерционный преобразователь,включающий преобразователь Гильбертэ 4,первый и второй квэдраторы 7 и 8, сумматор15, извлекатель квадратного корня 14 и25 фильтр 6 нижних частот,. Принцип действия нелинейно-инерционного преобразователя. поясняется векторной диаграммой, изображенной на фиг,3.30 На данной диаграмме вектор соответствует сигналу Чл+л на выходе преобразователя Гильберта 4, Направление оси абсциссвыбрано совпадающим с вектором А. Преобразователь Гильберта 4 осуществляет по 35 ворот каждой из гармоник спектра сигналаЧл+и на 90. При этом векторБ, соответствующий сигналу 0(Ч(с совпадает с осью ординат, Длина вектора 7, являющегосявекторной суммой векторов А и В, опреде 40 ляется теоремой Пифагора:интервэле частот действительного спектра Йиах а) петля обратной связи, охвэтывэющэя усилитель 2, оказывается разомкнутой, э в интервале чэстот 0, Йпах) зэмкнутой. Таким обрэзом, в интервэ ле частот 0, Йиах 3 модуль сигнала Чл+и+ + 6(чл+и) имеет действительный спектр, совпадающий с действительныл спектром нэ выходе СРП 1 в интервэле звуковых частот. 10Однополосный модулятор 9 осуществляет перенос спектра сигнэлэ Ч,+и в облэсть Гэдиочэстот. При таком переносе сигнэл нэ выходе однополосного модуля- торэ 9 будет иметь комплексную общую "5 Чл+и+16(Чл+и) и действительный спектр, равный по ширине действительному спектру сигнала Ч,+и. Постоянной совпадающей сигнала Ча+и будет соответствовэть несущэя радиосигнала нэ выходе блока 9. 20Отличие однополосных модуляторов 9 и 10 верхнего и нижнего каналов состоит в том, что их несущие частоты разнесены нэ 2 Йиах, Причем однополосный модулятор, соответствующий меньшим частотам, работает нэ верхней боковой полосе, э однополосный модулятор, соответствующий большим частотам - нэ нижней боковой полосе, При этом ширина спектра нэ выходе передэтчикэ имеет знэчение, равное величине частотного интервала между несущими однополосных сигнэлов, и равное 2 ЙиахСтереофоническое рэдиоприемное устройство работает следующим образом,С выходэ тракта 19 высокой и промежуточной частот стереофоницеский сигнал промежуточной частоты поступает нэ входы полосовых фильтров 20 и 21, полоса пропускэния кэждого их которых рэвня ется Йиах, Центральные цэстоты полос пропускэния фильтров 20 и 21 рзнесены нэ Йиах Сигналы с выходов фильтров 20 и 21 детектируются амплитудными детекторами 22 и 23,. нэ выходе одного из которых выделяется сигнал, содержэщий сумму сигнэлов левого и правого стереокэнэлов, э нэ выходе другого - содержащий их разность, Восстановление сигналов левого и правого стереоканалов производится методом суммэрно-рэзностного преобразования в блоке 24 с последую-. щей отфильтровкой в блоках 25 и 26 гэрмоник спектра, лежащих вне полосы передаваемых звуковых частот.Поскольку при стереофоническом приеме суммэрный и рэзностный радиосигналы выделяются фильтрами промежуточных чэстот, сводится к минимуму взаимное влияние каналов, что уменьшает уровень переходных искажений.При монофоницеском приеме, фильтром промежуточной частоты монофонического приемника выделяется сигнал, соответствующий сигналу Ча+и, э рэзностный сигнал отфильтровывается и не создает искажений при приеме. Формула изобретения Стереофоническая систелэ рэдиовещэния, состоящая из рэдиоприемного устройствэ, содержащего тракт высокой и промежуточной частот (ВЧ-ПЧ), первый эмплитудный детектор, вход которого через полосовой фильтр подключен к выходутрэктэ ВЧ-ПЧ, э также суммэрно-рэзностный преобразователь (СРП), первый вход которого подключен к выходу амплитудного детекторэ, и рэдиопередэющегд устройства, содержащего СРП, входы которого являются входами рэдиопередэющего устройства, э также суммирующее устройство, о т л и ч эю щ э я с я тем, цто, с целью обеспечения совместимости с монофоническими приел- никами и уменьшения переходных искэжений, в рэдиоприемное устройство введены дополнительный полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом тракта ВЧ-ПЧ, второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, э выход - с вторым входом СРП, а такке первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ), входы которых соединены с суммэрным и рэзностным выходами СРП, э выходы которых являются выходэли радиоприем- ного устройства, э в рэдиопередэющел устройстве входы суммирующего устройства соединены с суммэрным и рэзностным выходами СРП через введенные схемы, кэждэя из которых содержит усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу СРП, преобразователь Гиль- берта, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй квэдрэторы, входы которых Соединены соответственно с входом и выходом преобразователя Гиль- берта, сумматор. первый и второй входы которого соединены с выходэми первого и второго квэдрэторов, извлекэтель квадратного корня и фильтр нижних частот, включенные последовательно между выходом сумматора и инвертирующим входом усилителя, э также однополосный модулятор, вход которого соединен с выходом усилителя, э выход подключен к входу сумлирующего устройства, 17885901788590 орректор О.Кравцов Составитель С.Чекче Техред М.Моргентал акт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 77 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5