Sygnały i zakresy częstotliwości wykorzystywane w radiofonii

1. Zakresy częstotliwości i dynamika sygnałów mowy i muzyki

Muzyka -zakres częstotliwości: 40Hz-15k; dynamika: 70dB (30-100)

Mowa -zakres częstotliwości: 100Hz-8k; dynamika: 50dB (30-80)

Zakres słyszalności: zakres częstotliwości: 20Hz-20k; dynamika 140dB (-10-130)

2. Podstawowe rodzaje modulacji wykorzystywane w radiodyfuzji naziemnej

AM: szerokość pasma B=2f_m.; nieekonomiczna ze względu na szerokość pasma i moc; zaletą jest łatwość z jaką się ją generuje oraz dokonuje operacji odwrotnej; dzielimy ją na: DSB-S.C. mod dwuwstęgowa ze stłumioną falą nośną; VSB mod z częściowo stłumioną wstęgą boczną; SSB mod jednowstęgowa: B=f_m.

FM: szerokość pasma B={2(Δf+f_max) dla Δf/f_max≤4 oraz 2(Δf+2f_max) dla Δf/f_max>4

3. System stereofoniczny z częstotliwością pilotującą. Tworzenie sygnału. Nominalne widmo częstotliwościowe

Do przenoszenia informacji wykorzystuje się sygnały różnicowe z modulacją amplitudy z całkowicie wytłumiona falą nośną. Sygnały mikrofonowe A,B pochodzące z dwóch kierunków niosą informacje nie tylko o natężeniu dźwięku, ale też o ich kierunku. Wykorzystujemy dwa sygnały A,B dopiero w nadajniku sygnały te przychodzące oddzielnie są zamienione na: sygnał sumy: M.=1/2(A+B) i sygnały różnicy S=1/2(A-B) -informacja o różnicy może być przekazywana w różny sposób (w Polsce wykorzystywany jest system z częstotliwością pilotującą z mod AM z całkowicie wytłumioną falą nośną); Maksymalna dewiacja=75k, a dla sygnałów dodatkowych=7.5k; Zastosowano pilota pozwala na odtworzenie fali podnośnej co do fazy i częstotliwości=19k; Przejście przebiegu podnośnej przez zero przy narastaniu sygnału ma być takie same jak przejście przez zero sygnału pilota, gdy tak nie będzie to wystąpi zjawisko zamiany kanałów; Sygnał MX: MX(t)=M.(t)+X(t)sin2w_pt, w_p -pulsacja podnośnej; Sygnał MPX: MPX(t)=MX(t)+P(t)=1/2(A+B)+1/2(A-B)sin2w_pt+0.1sinw_pt -patrz. rysunek

4. System kwadrofoniczny Dorrena. Tworzenie sygnału. Widmo częstotliwościowe

Jest to najbardziej znany system wśród systemów dyskretnych (4-4-4). Różnica polega na tworzeniu sygnałów; Sygnał sumy: M.=(L_p+L_t)+(P_p+P_t)=L+P; Sygnał X: X= (L_p+L_t)- (P_p+P_t)=L-P; Sygnał Y: Y=(L_p+P_p)-(L_t+P_p); Sygnał U: U=(L_p+P_t)-(P_p+L_t); -patrz rysunek

5. Zakresy częstotliwościowe wykorzystywane w radiodyfuzji

Długie: 1-10km, 30-300k Średnie: 100-1000m., 300-3000k

Krótkie: 10-100m., 3-30m. Ultrakrótkie: 1-10m., 30-300M

6. Charakterystyka wykorzystania zakresu fal długich

Służą do przesyłania sygnałów telegraficznych; Wykorzystywany zakres fal: 148.5-283.5k; Radiodyfuzja: 148.5-255k; Radiodyfuzja i radionawigacja: 255-283.5k

7. Charakterystyka wykorzystania zakresu fal średnich

Zastosowanie w: radiofonii, radiotelefonii, radiotelegrafii;wykorzystywany zakres: 525-1600k

8. Charakterystyka wykorzystania zakresu fal krótkich

Zastosowanie w radiofonii, radiotelefonii, radiotelegrafii; wykorzystywane są wąskie pasma: 11m., 13m., 16m., 19m., 25m., 31m., 41m., 49m. oraz dodatkowo 75m

9. Charakterystyka wykorzystania zakresu fal ultrakrótkich

Stacje radiofoniczne wykorzystują przedziały częstotliwości 66-73M (OIRT) oraz 87.5-108 (CCIR); stacje telewizyjne zajmują 5 zakre. częstotliwości zawartych w przedziale 40-960M (każdy zakres jest podzielony na kanały przeznaczone dla poszczególnych radiostacji, a szerokość kanałów jest przystosowana do danego systemu TV); wykorzystywane również w urządzeniach radiolokacyjnych (radarach)

10. Radiofonia satelitarna

Amerykańskie satelitarne cyfrowe systemy radiofoniczne SDARS:

1. Sirius Sat: satelity umieszczone są na satelitach eliptycznych; korzysta z 3 satelitów, które poruszają się wokół długości 100°W; średni kąt elewacji≈60°; Uplink -7060-7072.5M ; Downlink: 2320-2324M i 2328.5-2332.5M ; szybkość transmisji: 4.4 Mbitps

2. XM Sat: satelity umieszczone są na dwóch orbitach geostacjonarnych (85°W i 115°W); kąt elewacji=45°; pokrywa zasięgiem całe Stany Zjednoczone; Uplink: 7050-7075M.; Downlink: 2332.5-2336.5 M. i 2341-2345M.; szybkość transmisji: 4 Mbitps

Modulacje: satelita: TDM-QPSK; ziemia: TDM-COFDM; Odbiór zbiorczy: przestrzenny -jest to różnicowy odbiór zbiorczy jeżeli dwa nadajniki nadają identyczne sygnały; czasowy -występuje opóźnienie 4-5s

---