Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Orbis pictus 21. století

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Rozhlasové přijímačeRozhlasové přijímače

Obor: Elektriář

Ročník: 3.

Vypracoval: doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

OB21-OP-EL-ELZ-PRO-U-3-004

V ČSSR byl přijat roku 1966 systém s pilotním kmitočtem

Současné informační kanály ve stereofonním signálu

• ARI (Auto Rundfunk Information) • RDS (Radio Data System). • SCA (Subsidiary Communications Authorization) v USA

Systém s pilotním signálem je z pohledu stereofonního signálu časovým i kmitočtovým multiplexem (lze oddělit signál levého L a pravého P kanálu nebo součtového M a rozdílového S signálu obou kanálů v kmitočtové i časové oblasti), je zaručena kompatibilita systému s monofonním přenosem

Rozhlasová stereofonie a přenos doplňkových informací

Komponenty modulačního signálu

Slučitelný součtový signál M = 0,5 L + 0,5 P. Pro signál M se rezervuje 90% z max. možné hodnoty zdvihu doporučeného pro monofonní provoz.

Stereofonní rozdílový signál S = 0,5 L - 0,5 P ve formě dvou postranních pásem AM s potlačenou nosnou 38 kHz. Pro signál S se rezervuje 90 % z max. možné hodnoty zdvihu.

Subnosná 38000 ± 4 Hz s úrovní nepřevyšující 1% maximálníúrovně jednokanálového přenosu.

Pilotní signál 19000 ± 2 Hz se zdvihem 8 až 10 % z max. možné hodnoty.

Zdvihový diagram stereofonního signálu (demonstrace kmitočtového multiplexu)

Používá se širokopásmová kmitočtová modulace

Součtový (monofonní)

kanál

M = L + P

Dolní postranní

pásmoSd

Horní postranní

pásmoSh

S = L – PSubnosná (38kHz)

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 f [kHz]

Pilot(19kHz)

RDSARI

80

60

40

20

Zdvih[%]

Preemfáze

Na horním okraji modulačního spektra klesají amplitudy modulačních složek avšak šum je v celém spektru rozložen rovnoměrně. Po demodulaci se proto v přijímači zhoršuje na vyšších kmitočtech odstup S/N.

Preemfáze ve vysílači zvýší úroveň složek na horním okraji modulačního spektra. Deemfáze v přijímači dojde k jejich potlačení spolu se šumem. Použitím preemfáze a deemfáze se celkový odstup S/N zlepší přibližně o 13 dB

Systém s pilotním kmitočtem používá

• maximální kmitočtový zdvih f = 75 kHz, • časová konstanta preemfáze = 75s, 2 fl = 1/ fl = 2122,1 Hz

Příklad vytváření celkového stereofonního signálu (CSS) (demonstrace časového multiplexu)

Signál levého UL a pravého UP kanálu

Součtový signál

Nosná 38 kHz

Rozdílový signál

CSS

UL UP

UL+UP

ULUP

UL-UP

(UL-UP) sin2p

(UL+UP) + (UL-UP) sin2p

sin2p

Z detailu CSS je zřejmý charakter časového multiplexu. V lichých okamžicích (maximech nosné vlny) je k dispozici signál pravého kanálu, v sudých okamžicích (minimech nosné vlny) je k dispozici signál pravého kanálu,

Stereofonní dekodéry a) s komplexním dekódováním (princip kmitočtového multiplexu a b) s děleným dekódováním (princip časového multiplexu)

oddělovač19 kHz

DSBdemodulátor

DP

HP

matice

19 kHz

38 kHz

S

M

S'

fm = 23 kHz

fm = 15 kHz

CSS

L

P

+

-

oddělovač19 kHz

19 kHz

38 kHz

elektronickýpřepínač

L

P

CSS

a)

b)DP

DP: dolní propust (0 až 15 kHz). HP: horní propust (od 23 kHz). DSB demodulátor: demodulátor signálu S modulovaného AM s potlačenou nosnou tj. modulací DSB (Double Side Band). Matice: blok vytvářející součtový signál L = (M + S)/2 a rozdílový signál P = (M - S)/2. Oddělovač 19 kHz: nejčastěji pásmová propust 19 kHz, 19kHz/38kHz: zdvojovač kmitočtu (nejčastěji smyčka PLL).

Dekodér se smyčkou PLL (princip s děleným dekódováním), PLL vytváří kmitočet 38 kHz pro přepínač

fázově-kmitočtovýkomparátor

VCO f/2 f/2

dekodér

mono/stereo

76 kHz

19 kHz

38 kHz

L

P

CSS

DP

oddělovač19 kHz

Přenos doplňkových informací RDS (Radio Data System) Typy informací a služeb:

PI (Program Identification): identifikace programu pro automatické ladění. PS (Program Service): název program. okruhu pro zobrazení na displeji. PTY (Program TYpe): identifikace vysílaného žánru (Jazz, Rock,...).TP (Traffic Program): indikace, že vysílač může přenášet dopravní hlášení.AF (Alternative Frequencies): seznam alternativních kmitočtů pro automatické ladění daného programového okruhu. TA (Traffic Announcement): Indikace, že právě probíhá dopravní hlášení. DI (Decoder Identification): Indikace aktuálního provozního stavu kodéru. M/S (Music/Speech Switch): přepínač hudba/řeč pro nastavení ekvalizéru. PIN (Program Item Number): identifikační číslo pořadu (z programové nabídky). EON (Enhanced Other Networks): informace o dalších dostupných sítích.TDC (Transparent Data Channel): přenos dat určených k zobrazení na displeji.CT (Clock-Time and Date): informace o čase v UTC. …..

Stupně důležitosti Signály PI a PS. Jsou přenášeny vždy, jsou na ně vázány další

aplikace. Informační signály pro uživatele AF, TP, TA, DI. Všechny zbývající.

Postup zpracování číslicových signálů RDS

Datový tok z RDS kodéru s rychlostí 1187.5 bit/s je:

zabezpečen kontrolními bity pro odstranění chyb při přenosu, seskupován do čtveřic bloků po 26 bitech tvořících skupiny po

104 bitech, diferenciálně kódován pro snazší demodulaci, bifázově kódován (změna úrovně v každém bitu), pro možnost

obnovení bitové synchronizace v přijímači, filtrován pro omezení spektra, modulován pomocí DSB na potlačené subnosné 57 kHz.

Děkuji Vám za pozornost

doc. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010