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1、试论FM立体声广播发射机中锁相调频环路参数对立体声...第3O卷第1期1990年2月●学术论文与技术报告电讯技术TELECOMMUNICATIONENGINEERINGVol30№1February1990试论FM立体声广播发射机中锁相调频环路参数对立体声分离度的影响★雷厉关键词:调频广播,锁相环路,立体声分离度[提要]本文分析了FM立体声广播发射机中锁相调频环路参数与立体声分离度的关系,给出了环路参数的设计原则.目前,流行的FM立体声广播发射机大都采用锁相频率合成法调频技术.这一技术解决了调频性能与载频稳定度之间的矛盾,为调频广播发射机
2、的升级换代带来了生机.对于调频单声道广播发射机而言,只要锁柑调频环路的调制幅频响应足够平坦,就能满足调频性能.但对于调频立体声发射机,锁相调频环路的调制幅频响应和调制相频响应都将对立体声分离度产生影响.而调制幅频晌应和调制相频响应主要决定于锁相环路的参数.本文试图对这一影响作定量分析.一,锁相调频环路影响立体声分离度的因素我困的调频立体声广播采用导频制(Pilot—tonesystem).主载波的调制信号是立体声复合信号.图1是立体声复台信的频谱示意图.由频谱示意图可知,复合信号由三部分组成:(1)左,右声道的和信号(L+R),即主?本文
3、于lg8g年9月B日收到?*机电部第十研宄所,工程:=堡33暮邶l5KI9K23KZaK531(f(Hz目￡立体青复台信弓均颈矛意同信号.(2)将左,右声道的差信号E=(L—R)对38KHz副载波进行抑制副载波的调惟,即平衡调幅后得到(LR)sin∞t信号,这就是副信道信号S,占用23～53KHz的频率范围.(3)l9KHz导频信号.这是为了接收立体声广播而传送的辅助信号.导频制立体声复合信号可以表示为:Ll(1)=(L+R)十(L—R)sin∞t十Psin一}0.t(1)式中,.为副载波角频率;P为导频信号幅度士m为导频信号角频率.立体
4、声编码方式有矩阵方式(频率分割方式)和开关方式(时间分割方式)两种.二者信道信号M,占用40Hz~l5KHz的频率范围.(L+R)也是单声道调频收音机兼容接收的调铋?17?形成的立体声复合信号是一致的.立体声解码方式也有矩阵方式和开关方式两种.虽然这两种解码方式的电路构成不同,但所完成的功能是相同的.矩阵式解码器的原理方块图示于图2.频出的芦复寸立体声系统存在这样一个问题,仅在发射机的一个声道加调制信号,然而在收音机的两个声道上都会有音频信号输出.选说明左,声道问存在着互串现象.为了衡量左,右声道问互串量的大小,我们把发射机的一个声道加有
5、调制信譬,收膏匀两个声道输出的音频电压比称作分离.如果在编码器输入端仗有左路加音频信号,有路不栅音频信号,此时左路输出电压为(U.).右路输出电唯为(Uo:):则右路分离度为:S—(㈣㈩同理,左路分离鏖为:S:2o增堡(dB)(3)uO.)lr本文只讨沦锁粕捌额环路对立体声分离度的影响,我们总是认为编码器日身的分离崖为无穷大,接收系统(测试耐为颤偏仪和体声解码器)为理想态.没编码器左路加单音信号,右路不加信号,即L=Asin9-t,R=0,则编码器输出的复合信号为:lL(t)=(L+R)一(L—R)si∞.tq-Psin}.t=Asin~
6、tAsinf2t?sin{ottsin~∞t?18{Ac0s?(4,可见,复合信号包古有(2,(0～Q),(nQ)j个颊率成分(导频频率除外),由于锁翱酾频环路翁稠制幅频响应和#j频响应的:平坦性,这三个顿率成分通过嘏删后,它们之可约相嘧瘦和Hf对相位将发生变化,于是解间后得到的复台f号的波形发生了变形.另,在编码器里,导频倍的相位与副载波韵州位一致,通过渊制器后,导频信簪与副载波的!对相位关系也将发生变化,这样由导频信倍频得副的再生副载波(即对副信道信号进行同步捡波妁参考信号)与被抑制掉的副载波将不同棚.致使解调出的差绪产生失真.以上两
7、种因素将}起左,右路输出信号的互串,即引起分离度下降.设立体声复台情g-N过锁相调频环路后,Q成分{}{对于(∞一QJ1端庹变化K倍,柑位超前Ⅱ弧度;(∞+Q)成分相对于(∞一())槛度变化Ilt倍,矧位滞后D弧度}而导频信号的相位比调制前滞后Y弧度.导频信号的幅度在一f}一∞ll20Sr_J1^_.-_^.jSUA定范围内变化时,对分离度无影响.则频偏仪解调出的复台信号为:U(t)=KAsin(fat一.)一~Acos(∞一Q)t一~AmCos(.一Q)t一3]psin({f0t+Y)=M一s.Psin(∞t—Y)(5)式中,主信号l'
8、,le=KAsin(fat一[,)副信道信号(双边带信号):s~Acos(0一Q)t—Amcos[(D+[2)t+B]1.幅度差与相位差对分高度的膨响假设同步检波器为理想模拟乘法器.为分析上的
