数字声音广播 0 模拟声音广播概论

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1、模拟声音广播概论中国传媒大学信息工程学院1一、调幅广播（一）概述对公众的无线电广播始于20世纪20年代，采用全载波双边带调幅（DSB）的方式传送声音广播节目。在中短波广播中，这种调制方式一直保持到现在。变化的只是随着技术的不断进步，采用了不同的实现方法，效率越来越高，质量和可靠性越来越好。2中、短波广播都是调幅广播。调幅广播电台载波频率的间隔长、中波为9kHz，短波为10kHz。调幅广播的优点是覆盖范围广，传播距离远，频谱利用率高（带宽窄），固定接收和移动接收（允许车速1000公里/小时）有相同的质量。

2、调幅广播的接收机简单、廉价。但是，调幅广播也有明显的缺点，主要是很容易受到干扰，传输质量较差。3长波广播的频率范围是148.5kHz-283.5kHz（仅在ITU地区1中使用），白天和夜晚都靠地波传播。中波广播频段的频率范围是526.5kHz-1606.5kHz(ITU地区1和3）或525kHz-1705kHz（ITU地区2）在该频段工作的每个广播电台，在带宽为9千赫（或10千赫）的不同的频道（信道）中传送各自的节目，以免相互干扰。在中波广播频段，基于电波的传播特性，白天是靠地波传播，夜间既有地波，又有

3、天波。4短波波段的频率范围是2.3MHz-27MHz（在该范围中，有若干个频段作广播用，有些频段是安排给通信或其他应用），电波的传播是通过电离层的反射，因此，传播距离很远，特别适合用于国际广播。56（二）、调幅波产生的原理78调幅波表达式设调制信号为uΩ(t)=UΩcosΩt,载波信号为uc(t)=Uccosωct,则已调波的表示式为：u(t)=Uc（1+mcosΩt）cosωct=Uccosωct+0.5mUccos(ωc+Ω)t+0.5mUccos(ωc-Ω)t式中m=UΩ/Uc称为调幅度（调幅系数

4、）。9频谱由调幅波的表达式可以看出，在单音调制时，已调波由三个频率分量组成：载频ωc，上边频(ωc+Ω)和下边频(ωc-Ω)。节目调制时的频谱:10功率关系调幅波的总功率：PAM=Pc+P上边+P下边=Pc+2P边=Pc（1+m2/2）11(1)、乙类板调发射机原理低电平音频信号经多级放大器放大到一定的电平，送入工作在乙类的末级音频放大器（调制器），经变压器耦合输出u，该电压与直流高压EF0相串联，送至高频末级。板极输出的高频电压随着电压（E+u）的瞬时变0F化而变化。1213(2)、PDM发射机原理通

5、过脉宽调制器先将低电平的音频信号变为超音频的脉宽调制信号，再经过脉冲放大，放大到一定的电平，再经低通滤波器（脉冲解调器）得到高电平的包含直流与音频的信号，再送到RF末级，进行如常的板极调制。141516(3)、PSM发射机原理低电平的直流信号与音频信号相叠加—A/D变换—控制信号—控制大量的直流电压源的接通或关断（某瞬时直流电压源接通的数目取决于该时刻的音频调制信号）—接通的直流电压源串联叠加—阶梯电压—低通滤波器滤掉阶梯波纹—得到高电平的包含直流与音频的信号，再送到RF末级，进行如常的板极调制。17P

6、SM发射机构成原理图181920(4)、DX系列数字调幅发射机原理低电平的直流信号与音频信号相叠加—A/D变换—每取样值12比特的数字信号—编码—控制信号—控制N个射频功率放大器的接通或关断—某瞬时射频功率放大器开通的数目取决于该时刻的音频调制信号21—开通的射频功率放大器输出电压通过高频变压器串联叠加（功率合成）—形成包络具有量化台阶的调幅波（完成D/A变换）—带通滤波器（中心频率为载波频率）滤掉不需要的频谱成分—传统的DSB调幅波。222324(5)M2W发射机M2W发射机是原THOMCAST公司生

7、产的模块化中波广播发射机。其工作原理与DX系列基本相同，但最大的区别是：为了解决调幅包络的信号失真，没有使用二进制小台阶放大器，凡所有开通的RF功率放大器都提供相同的电压，但有不同的相位。25信号处理是将脉冲阶梯调制与相位调制结合在一起。这种发射机应用全数字的音频通道。信号整形、滤波、及调制，均由数字信号处理器（DSP）完成。26信号处理原理图27二、调频广播（一）、概述如果用节目信号来控制高频振荡的瞬时振荡频率，也就是用高频振荡的频率变化来表达信息，这样的广播就是调频广播。调频广播的优点是抗干扰能力强

8、，音质好。28主要缺点是多径传播会对传输质量带来不良影响。此外，当高速移动接收时，由于多谱勒效应，也会影响接收质量。由于调频广播工作于VHF频段，电波是靠空间波传播，是视距传播，传播距离约50公里左右，因此，调频广播电台的覆盖范围较小。29我国调频广播的工作频段为87-108兆赫（VHF频段）。调频波的带宽理论上为无穷大，每个调频广播电台的有效带宽约200多千赫。调频广播的最大频偏为±75KHz。30调频广播可分为调频单声道广播和调频立体声