第4章-無(wú)線電廣播發(fā)送與接收總結(jié).ppt

1、第四章無(wú)線電廣播發(fā)送與接收,19:16,1,19:16,2,調(diào)幅廣播和調(diào)頻廣播的優(yōu)缺點(diǎn)。 我國(guó)廣播電視頻段是如何劃分的？UHF和VHF的頻段范圍。 無(wú)線電波傳播主要有哪幾種方式？ 中波、短波、超短波、微波的傳輸特點(diǎn)？ 調(diào)頻廣播的頻率范圍，帶寬，優(yōu)缺點(diǎn)。 什么是導(dǎo)頻制立體聲廣播？ 我國(guó)調(diào)頻廣播立體聲基帶復(fù)合信號(hào)的頻譜圖。導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)包括哪些信號(hào)？ 為什么要進(jìn)行預(yù)加重？ 調(diào)幅調(diào)頻廣播接收機(jī)一般采用什么方式？,主要內(nèi)容,3,4.1 無(wú)線電廣播技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 4.2 中短波廣播發(fā)送技術(shù) 4.3 調(diào)頻的基本原理 4.4 廣播接收技術(shù),19:16,4.1 無(wú)線電廣播技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),4,19:16,調(diào)幅

2、分類及廣播電視中對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù),5,含有載波的雙邊帶調(diào)幅，簡(jiǎn)稱普通調(diào)幅（），主要應(yīng)用于中波調(diào)幅廣播（）。 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-AM, Double Side Band-AM ），又稱平衡調(diào)幅或抑載調(diào)幅，主要應(yīng)用于調(diào)頻立體聲廣播（stereo FM）副信道中的差信號(hào)（S = L- R）對(duì)38z副載波的調(diào)制。彩色電視中的色度信號(hào)對(duì)彩色副載波(fsc = 4.43Mz)的調(diào)制。 單邊帶調(diào)幅（SSB-AM, Single Side Band-AM ），主要用于短波廣播中。 殘留邊帶調(diào)幅（VSB-AM , Vestigial Side Band-AM ），主要用于電視廣播中對(duì)圖象信號(hào)的載波fV的調(diào)制

3、。,19:16,調(diào)頻FM,有效帶寬B: B = 2( m f + 1) F = 2( f + F ) 調(diào)頻廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ： 有效帶寬 B = 200 kHz； 電視廣播中伴音標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ： B = 250 kHz。,19:16,6,調(diào)幅與調(diào)頻的主要區(qū)別,7,（1）高頻載波振幅：調(diào)幅的振幅是變化的。調(diào)頻是等幅波。 （2）高頻載波頻率：調(diào)幅的高頻載波頻率不變化；調(diào)頻的頻率變化，并與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比。 （3）已調(diào)波頻帶寬度：調(diào)幅后的信號(hào)所占的頻帶寬度為調(diào)制信號(hào)最高頻率的兩倍。調(diào)頻波所占的頻帶寬度要比調(diào)幅波寬得多。 （4）聲音質(zhì)量：調(diào)幅保真度較差，收聽(tīng)效果不夠滿意。調(diào)頻聲音清晰，保真度較高，抗干擾能

4、力強(qiáng)，噪聲小，音質(zhì)優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)?？蛇M(jìn)行調(diào)頻立體聲廣播，使收聽(tīng)者能獲得立體感、方位感、臨場(chǎng)感強(qiáng)的聲音。 （5）傳輸距離：調(diào)幅的傳輸距離和覆蓋范圍比調(diào)頻大。,19:16,二、無(wú)線電波的基本特性,8,聲音廣播的傳播媒介是電磁波。 攜帶聲音信息的電磁波稱為無(wú)線電波，它可以在空間傳播。也可以通過(guò)導(dǎo)線（光纜或者電纜）傳播。,19:16,頻率和波長(zhǎng),9,頻率：電磁波在每秒鐘變化的次數(shù)，單位為赫茲（Hz）。 電磁波的傳播速度：在空氣中的傳播速度為光速3108m/s。 周期：電磁波每變化一次所用的時(shí)間，單位為秒（s）。 波長(zhǎng)：在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離，單位為米（m）。 電磁波的頻率（f）、波長(zhǎng)（）與波速（）之間關(guān)系：

5、 = f,19:16,1. 無(wú)線電波頻段劃分,10,國(guó)際上分為12個(gè)頻段，通常的無(wú)線電通信只使用其中的第4至第12個(gè)頻段。,19:16,我國(guó)廣播電視波段（頻段）劃分,11,中波（中頻）526.5kHz（570m）至1605.5kHz（187m），國(guó)內(nèi)聲音廣播。 短波（高頻）2.3MHz（130m）至26.1MHz（11.5m），國(guó)外聲音廣播。 微波可分為特高頻UHF（分米波）、超高頻SHF（厘米波）、極高頻EHF（毫米波）。衛(wèi)星廣播通常使用C波段（3.96.2GHz）和Ku波段(11.712.2GHz)。傳輸節(jié)目和衛(wèi)星廣播。,19:16,廣播電視波段（頻段）劃分,12,超短波包括米波（甚高頻）

6、和分米波（特高頻） 甚高頻VHF （米波）48.7MHz（6.16m）至223MHz（1.35m），又分為、三個(gè)波段。 特高頻UHF（分米波）470MHz（0.64m）至958MHz（0.31m），主要用于地面電視廣播，可容納56個(gè)頻道，它又分為、兩個(gè)波段。,19:16,2、無(wú)線電波的傳播方式,13,1、天波傳播經(jīng)過(guò)電離層反射后到達(dá)接收點(diǎn)； 2、空間波傳播經(jīng)過(guò)對(duì)流層在自由空間傳播； 3、地波傳播沿地球表面?zhèn)鞑ァ?傳播距離比較：電離層 地面 直線,19:16,無(wú)線電波的傳播方式,14,19:16,電離層,15,電離層： 從地球上空60公里到大氣層外緣幾千公里高度的空間內(nèi)，大氣層中的空氣分子受太陽(yáng)

7、輻射的紫外線和X射線照射后，一部分氣體分子被電離，形成電子、正離子和負(fù)離子。 電離層分層： 白天有三到四層存在，按其高度排列為D、E、F層或D、E、F1、F2層， 在夜間，D、F1層消失，只有E、F2層存在。,19:16,電離層,16,19:16,問(wèn)題討論: 為什么不同波段的無(wú)線電波采用不同的傳播方式?,19:16,17,中、長(zhǎng)波: 繞射能力強(qiáng)，地面衰耗小，信號(hào)穩(wěn)定可靠。波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。長(zhǎng)波在地面?zhèn)鞑r(shí)能繞過(guò)障礙物（大山、高大建筑物）,地波傳播,19:17,18,長(zhǎng)波容易被電離層吸收；短波容易被電離層反射；微波容易穿過(guò)電離層。,天波傳播,19:17,19,微波: 頻率很高； 直線傳

8、播。,空間波、視波,19:18,20,3. 各波段電波的傳播特點(diǎn),21,1、中波： 白天被電離層強(qiáng)烈吸收，主要由地波傳播。 晚間D層消失，天波由E電離層反射可傳到較遠(yuǎn)距離。 鐵塔高度通常為四分之一波長(zhǎng)，即幾十米至一百多米， 所輻射的地波約可傳播200公里。,19:18,各波段電波的傳播特點(diǎn),22,2、短波： 主要由天波傳播。（F2電離層） 衰落現(xiàn)象：由于電離層的電離程度和位置高度變化，傳播不穩(wěn)定，收聽(tīng)的信號(hào)忽強(qiáng)忽弱。 短波廣播的發(fā)射天線尺寸比中波要短小得多，發(fā)射機(jī)的功率也可以小得多。 靠天波傳播的距離很遠(yuǎn)，可達(dá)上萬(wàn)公里。,19:18,各波段電波的傳播特點(diǎn),23,3、超短波（米波和分米波） 頻率

9、高，地波衰減大，又容易穿出電離層，因此只能靠空間波傳播。即在收、發(fā)兩點(diǎn)間直線的方向傳播，也稱為視距傳播。 傳播距離一般只有幾十公里， 發(fā)射天線架得越高傳播效果越好。,19:18,各波段電波的傳播特點(diǎn),24,4、微波： 視距傳播：在兩個(gè)地點(diǎn)之間傳送節(jié)目。 微波中繼傳輸：由于微波的傳播距離只有幾十公里，而且會(huì)受到傳播路徑中高大物體的阻擋，因此需要每隔一定距離設(shè)一微波站，形成微波鏈路，將信號(hào)一站一站接力傳向遠(yuǎn)方的方式。,19:18,無(wú)線電波傳輸方式,25,19:18,模擬廣播的特點(diǎn),當(dāng)前模擬廣播形式： 調(diào)幅廣播（中波、短波）、調(diào)頻廣播 各種廣播的特點(diǎn)： 調(diào)制方式，頻率范圍和帶寬，傳播方式，優(yōu)缺點(diǎn),4

10、.3 調(diào)頻廣播發(fā)送技術(shù),28,19:18,一、調(diào)頻廣播,工作頻段：VHF（視距傳播）； 頻率范圍：87-108MHz； 帶寬：理論帶寬為，有效帶寬為200 KHz左右； 調(diào)頻時(shí)主載波的最大頻偏為 75KHz。,19:18,29,調(diào)頻廣播的優(yōu)點(diǎn),1、線性失真小，抗干擾能力強(qiáng) 2、沒(méi)有串信現(xiàn)象 3、信噪比高 4、能進(jìn)行高保真廣播 5、便于開(kāi)辦立體聲、多節(jié)目和附加信息廣播。 6、發(fā)射機(jī)功率利用系數(shù)高，整機(jī)效率高。,19:18,30,調(diào)頻廣播的缺點(diǎn),1、覆蓋范圍有限 2、存在“門限”效應(yīng)和寄生調(diào)頻干擾 3、多徑失真,19:18,31,32,二、立體聲廣播技術(shù),立體聲廣播：除傳送聲音的響度、音調(diào)和音色外

11、，傳輸聲源的方位信息，以“聲像”的形式重現(xiàn)聲場(chǎng)的聲音，使聽(tīng)眾獲得重放聲音的立體感的廣播。 立體聲廣播的方式：雙聲道 、四聲道以及多聲道 。 實(shí)用方式：采用雙聲道立體聲技術(shù)。,19:18,33,雙聲道立體聲廣播的制式,1、雙聲道立體聲：將聲源信息檢成L、R兩個(gè)聲道進(jìn)行重放達(dá)到立體聲效果。 2、 雙聲道調(diào)頻立體聲廣播（FM stereophonic broadcast）：使用一個(gè)載波完成L、R兩個(gè)信號(hào)傳輸?shù)亩嗦穫鬏敿夹g(shù)。 3、優(yōu)選原則： （1）具有兼容性，即單聲道和雙聲道互為兼容； （2）接收機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單； （3）保證有良好的分離度，副信道信號(hào)質(zhì)量要高。,19:18,34,雙聲道立體聲廣播的制式,4

12、、主要制式 （1）頻率分割制（兩次調(diào)制方法）： FM-FM制 AM-FM制（導(dǎo)頻制） （2）時(shí)間分割制 （3）方向分割制 5、頻率分割制的基本原則和差方式 主信道（M= LR ），具有聲頻頻段全部頻率分量 副信道（S= LR），用S信號(hào)對(duì)副載波調(diào)制,19:18,35,雙聲道立體聲廣播的制式,6、重放原理： L聲道 M+S =（L+R）+（L-R）= 2L R聲道 M-S =（L+R）-（L-R）= 2R,19:18,36,雙聲道立體聲廣播是二重調(diào)制系統(tǒng),基帶信號(hào)：調(diào)制主載波的信號(hào)。 頻分法：用頻率搬移的方法將各路信息安插在相互不重疊的頻帶內(nèi)形成基帶信號(hào)，再用基帶信號(hào)去調(diào)制主載波。 二重調(diào)制系統(tǒng)

13、： 第一次調(diào)制：形成基帶，可采用調(diào)幅（AM ）、調(diào)頻（FM ）、脈沖調(diào)制（PM）等； 第二次調(diào)制：對(duì)主載波調(diào)制，采用是FM。 依第一次調(diào)制采用的調(diào)制形式的不同，可構(gòu)成不同的調(diào)制系統(tǒng)。如AM-FM系統(tǒng)、 FM-FM系統(tǒng)。,19:18,37,我國(guó)調(diào)頻立體聲廣播制式-導(dǎo)頻制,導(dǎo)頻制立體聲廣播：采用“和差傳送”方式和二重調(diào)制（AM-FM）方法以實(shí)現(xiàn)兼容性的立體聲廣播制式。 采用AM-FM二重調(diào)制方式：用音頻的差信號(hào)（S信號(hào)）對(duì)副載頻（選用38kHz頻率）進(jìn)行抑制載波方式的雙邊帶調(diào)幅（平衡調(diào)幅，DSB-AM），再與和信號(hào)（M信號(hào)）以及頻率為副載頻頻率二分之一的導(dǎo)頻信號(hào)（19kHz ）合成后，再去對(duì)主載頻

14、進(jìn)行調(diào)頻，實(shí)現(xiàn)立體聲廣播。 導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)：由和信號(hào)M、經(jīng)調(diào)制后的差信號(hào)S及導(dǎo)頻信號(hào)組成的調(diào)制主載波的基帶信號(hào)。,19:18,38,導(dǎo)頻制立體聲廣播復(fù)合信號(hào)頻譜圖（P111）,19:18,67KHz,67KHz,7.5KHz,導(dǎo)頻制立體聲廣播,既便于傳送立體聲信號(hào)，又有利于單聲道調(diào)頻接收機(jī)接收立體聲廣播電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)。 和信號(hào)M=L+R 所包含的信息和所占有的頻率范圍與單聲道調(diào)頻廣播是一樣的，所以單聲道調(diào)頻接收機(jī)能解調(diào)出這一頻率范圍的立體聲左右信號(hào)。,19:18,39,40,調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)框圖,19:18,41,編碼器工作原理,（1）由L和R信號(hào)形成主信道信號(hào)和副信道信號(hào) 主信道信

15、號(hào)：LR，頻譜范圍：0Hz15kHz 副信道信號(hào)：LR，頻譜范圍：0Hz15kHz （2）用差信號(hào)對(duì)38kHz的副載波信號(hào)進(jìn)行平衡調(diào)幅，調(diào)制后的信號(hào)的頻譜范圍：23kHz53kHz。 （3）采用平衡調(diào)幅方式抑制副載波，降低發(fā)射功率（副載波中不攜帶要傳送的信息）。 （4）將主信道信號(hào)和調(diào)制后的副信道信號(hào)相加，另外再加上導(dǎo)頻信號(hào)P（19kHz），就得到了基帶復(fù)合信號(hào)：U=（LR）+ （LR）M P,19:18,預(yù)加重,為改善接收機(jī)在高音頻段的信噪比，在調(diào)頻廣播中采用了加權(quán)技術(shù)，即在發(fā)射端通過(guò)高音頻提升網(wǎng)絡(luò)提升高音頻段的電平，稱為預(yù)加重，接收端按相應(yīng)的規(guī)律通過(guò)高音頻衰減網(wǎng)絡(luò)降低高音頻段的電平，稱為去

16、加重。 在去加重過(guò)程中，同時(shí)也減小了噪聲的高頻分量，但是預(yù)加重對(duì)噪聲并沒(méi)有影響，因此有效地提高了輸出信噪比。,19:18,42,預(yù)加重,如果“預(yù)加重”量與“去重”量相當(dāng)，就能既完好保持節(jié)目的本來(lái)面貌（各種頻率成分的振幅固有關(guān)系），不會(huì)發(fā)生頻率失真，又抑制了高音頻成分的噪聲。 由于節(jié)目信號(hào)的高能量信號(hào)主要集中在低音頻和中音頻段，大幅度的高音頻成分很少，因此，由于預(yù)加重而產(chǎn)生過(guò)調(diào)制的概率很小。 預(yù)加重通常用時(shí)間常數(shù)表示，我國(guó)規(guī)定為50s,19:18,43,4.4 廣播接收技術(shù),19:18,44,廣播接收技術(shù),廣播接收機(jī)：收聽(tīng)無(wú)線電廣播的設(shè)備。 分類： （1）直放式收音機(jī) （2）超外差式收音機(jī) 超外差接收原理：將天線接收到的高頻信號(hào)在接收機(jī)中變換為某一固定的中間頻率，然后再進(jìn)行放大、解調(diào)。 特點(diǎn)：靈敏度高，選擇性好，工作穩(wěn)定。,19:18,45,46,1、調(diào)幅廣播收音機(jī),超外差式調(diào)幅收音機(jī)的工作過(guò)程 經(jīng)變頻后由調(diào)諧選頻負(fù)載選擇出中頻信號(hào)，再經(jīng)中頻放大后送入檢波器檢波，還原出音頻信號(hào)；最后通過(guò)低頻電壓放大器和低頻功率放大器去推動(dòng)