Способ сужения полосы частот канала при частотной модуляции

65156 Класс 21 а 4 14 в 1 СССР РЕТЕН НИЕ И К ПАТ Н Зцрегистрцровано в Бюро цзобретенцц Госпланы ССС лавное управление электрослабото Действительный изобретател ной промышленнос Лен н-ц НИЯ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ КАНАЛА 1АСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ ПОСОБ СУЖЕ ПРИ Ч но 26 июня 1941 Опуб.44906 (3008 ропроги за 1946 года лет от 26 года в Наркомэлект иковано 31 августа аявле июня 1941 год йствие патента распространяется на 16 В связи с опытами с частотноймодуляцией предлагалось применятьполосу шириной в 200 кГц. Такаяширина считается достаточной дляпредот 1 вращения интерференции ссоседни 1 ми станциями.Г 1 рактически нормальной можносчитать ширину полосы в 150 к 1 ц.В этом случае при максимальноймодулирующей частоте 15000 Гц,несущая частота может изменятьсяв гу или другую сгорону на 75 к 1 ц.Тагк назьпваемый индекс модуляциипри этом равен 5, Нужно, однако,заметить, что этот индекс модуляции не является постоянной величиной, а может изменяться от нуля ипочти до бесконечности, в зависимости от мгновенного значениямодулирующей частоты и, от мгновенной интенсивности колебания наэтой частоте,На практике мгновенное значениеиндекса модуляции зависит от характера передачи, т. е. от спектрального распределения звуковойэнергии.Аналитическое выражение индекса модуляции дается следующейформулой; где т - индекс модуляции,К - амплитудный коэфициент,характеризующий распределениеамплитуд в спекпре частот модулирующих колебаний,Р - наибольшая девиация частоты,Р, - модулирующая частота.Спектральное распределение ампппитуд разлиппных модулирующихчастот определяется аплитуднымкоэфициентом К, зная мгновенныезначсния которого, ппожно найтимгновенное значение индекса модуляции.Наибольшю динамическим диапазоном и самым широким распределением энергии по звуковомуспектру обладает, повидимому,большой сямфозиче-кий 1 оркестр вовремя игры форте, Большой динамичеекий,диапазон и широкое распределение составляющих частотпозволяют считать такую передачупредельным случаем, а потомуустановка, соответствующая этомугпредельному случаю, будет очевидно способна передавать и любуюдругую лрограмму.Каас известно, вгодулированную по частоте волну можно выразить математически, пользуясь Беоселгвыми функциями, а пс этому вьгражению можно найти амплитуду боковых частст, Выражение содержит Бесселевы фугнкции первсго порядка, имеющие аргументами фактич- ский гиндекс модуляции данной бскодой частоты, Считается, что в ржчет принигмаются только тг боковые частоты, амплитуда которых нревышает сдин процент немсдулированнсй несущей частоты. Длясс 5- лгодения этого у,словия нужно при аргументах менее 10000 брать все порядки (боковые частоты) от нуля до величины, немного меньшей аргумента.Ширину полос можно определить грубо по удвоенному прсизведеншс модулирующей частоты на соответствующий ей индекс модуляции.При частотной модуляции отнссителыный уровень шумов является функцией индекса модуляции, как это показал Кросби в его статье Т 1 ге Яегисе Рапиде о 1 Рггс 1 цепсу Мсдц 1 а 11 сп (К.С.А, Кеиеж)апцагу, 1940), Деля пополам максимальнус модулирующую частоту, можно найти индекс модуляции для половины всей полосы частот, В случае узкой полосы он может быть несколько выше, если в пригмгнике будет несколько сужеча пс.юса щзОпускания звужОвых частст. П 1 и этом, конечно, пострадает точность воспроизведения, что при широковещательном приеме нежелательно.Настоящее изобретение разрешает .эти затруднения. Оно основано на том, что высокочастотные составлягощие спектра интенсивностями исполняемой перед микрофсном программы настолько малы, что цри частотной модуляции за метную амплнтуду имеют только коггебания на боковых частотах первого порядка.Это о 5 стоятельствс и использовано в предлагаемом,способе сужевия частоты канала при частотной модуляции.Согласно предлагаемому способу, амплетуду высоких частот на зчодуляторе передатчика у",меньшают и восстанавливают ее Ори приеме. Сущность изобретения гпсясняется фигурами- 6 прилагаемого чертежа. Фиг. 1 представляет график, изображающий эффективное изме- пение частоты при полной модуляции и г 1 ри нормальной величине индекса модуляции, равной пяти; фиг. 2 - график спектрального распределения средней интенсивности четьгргх музьгкальных произведений, исгпслнгнных симфоническим оркестром из семидесяти пяти инструме 1 гтсв; фиг. 3 - график задисимссти между индекссзг модуляции и модулирующей частотой; фиг. 4 - частотная хара,ктеристика корректирующей цепи, применяемойв предлаггаемсм изобретении; фит. 5 и 6 - передатчик и приемник скорректирующими цепями, При этом указанные на фигурах величипьг отдельных элементов схемы являются только иллгостративными.Как показано на фиг. 5, в модуляторе применена коррегктирующая цепь, понижающая амплитуды высокочастотных составляющих спектра передаваемых колебаний,В приемнике (фиг. 6) введена обратная коррекция, чем пополняются потери при низких хгодулирующих частотах. Кся;гятирозка таким,образом прсисходмт в такой ооласти,в которой шумы приемника мешают малс, а погому урсвгнь шумов будет нг выше того, который получается с гомощью пргдлсженных ранге шарикопсловных спссс;св и,трои твИнжс списывается использование этсгс прсце,",са для получения передачи, равноценной широкополосной передаче, при п индексе модуляции, равном 5, и при ширине нс,Осек В 40 кН 7Фиг. 3, пргдставляет фактическийиндекс модуляции как функцигомсдулирующей частоты при нормальном индексе модуляции, равньгм 5, для симфоническсгс оркестра из семидесяти пяти инструментов. При этом для кривой к хгаксимум модулирующей частоты равен 150 ОО МНк, а для кривой 15 - 10 000 Н.Здесь жг дано максимально допустимое значение индекса модуля65156 Фиг. 2 Фиг. 1 0 Н 2 фО 1 ОО 100 О И 100 Иадул ируиис 060 10000 и-ап 8 82 10000 г Н 2 ции при наибольшей девиации 17,5,кНк и иодулирующей частоте 15 000 Ну. 17,5 кНг взяты как удобное максимальное отклонение (девиация частоты), достаточное для всех боковых частот с амплитудами больше одного процента амплитуды немодулированной несущей частоты и не выходящее за пределы боковой полосы в 20 кНх.Фиг. 4 изображает частотную характеристику корректирующей схемы, не допускающей появление за пределами б ковых полос в 20 кНх каких-либо частот с амплитудой свыше одного процента. В эту частотнуо характеристику входит также стандартное предварительное усиление ВЧ,Можно считать, что принятая здесь передача (оркестр) изооражает основные условия людой программы. Поэтому изображенную на фиг. 4 характеристику корректирующей схемы можно считать основной. В отдельных частных случаях можно менять характеристику с помощью соответствующей вторичной корректирующей схемы, регулируемой оператором. Можно также анализировать спектры нескольких) сравнительно немногих, видов передач и построить соответствующие корректирующие схемы, что совсстно с основной постоянной коррекцией делает предлагаемую систему применимой для любых программ передач.Очевидно, что пр:длагаемое изобретение применимо в системах с фазовой модуляцией. Предмет патента Способ сужения полосы частот канала при частотной модуляции, отличающийся тем, что амплитуду высоких частот на модуляторе передатчика уменьшают и восстанавливают при приеме.