Преобразователь приема левого канала

336 кГц

Г <

95,5 кГц ПФЗ

16,8 кГц

От аппаратуры уплотнения

336 кГц

504 кГц

322,5 кГц

16,8 кГц

Преобразователь приема правого канала

Рис. 3.13. Структурная схема приемной части аппаратуры MSt-15

Выходные сигналы ДМЗ проходят через ФНЧ, не пропускающие сигналы пилот-тонов, и после усиления по соединительным линиям поступают в местный радиодом и далее - в КРА данного города.

Кроме цепей непрерывной коррекции сигналов стереопары по фазе и амплитуде в передающей части аппаратуры имеются предыска-жающий контур (ПК) и компрессор (К), а в ее приемной части - соответственно восстанавливающий контур (ВК) и экспандер (Э), необходимые для повышения помехозащищенности сигналов ЗВ при их передаче по МКЗВ.

В MSt-15 используется высокочастотный компандер, работающий в полосе частот 78,7...95,46 кГц, что позволяет снизить нелинейные искажения по сравнению с НЧ-компандером. Данная система обеспечивает выигрыш в отношении сигнал-шум около 17 дБ. Система ПК-ВК обеспечивает повышение помехозащищенности около 2,8 дБ. Суммарный выигрыш в отношении сигнал-шум составляет около 20 дБ.

На некоторых магистралях используется польская аппаратура SPKR-15, которая также предназначена для передачи стереофонических программ. Эта аппаратура принципиально не отличается от аппаратуры MSt-15 и использует тот же план преобразования частот.

Организация цифровых каналов звукового вещания. В общем виде тракт ЦСП состоит из трех основных частей (рис. 3.14):

- кодирующего устройства (кодера) на передающей стороне;

- канала связи;

-декодирующего устройства (декодера) на приемной стороне.

Тип ЦСП определяется составом устройств кодера и декодера. В состав кодера входят следующие блоки: амплитудно-импульсный модулятор (АИМ), осуществляющий дискретизацию непрерывных сигналов во времени; аналого-цифровой преобразователь (АЦП), осуществляющий квантование сигналов по уровню и их кодирование каким-либо цифровым кодом; процессор кодера (ПрК) с запоминающим устройством (ЗУ), осуществляющий статистическую обработку кодированной информации и управление порогами квантования в АЦП, а также кодирование каким-либо помехоустойчивым кодом.

В состав декодера входят процессор декодера (ПрД) с запоминающим устройством (ЗУ), осуществляющий обратное преобразование кодированной информации к форме, пригодной для декодирования в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП); ЦАП, осуществляющий декодирование информации, представленной цифровым ко-

Кодер

Декодер

° г ° i

Канал связи

то S о

X 3 со

Рис. 3.14. Структурная схема цифровой системы передачи

ДОМ, и преобразование ее к виду АИМ сигнала; фильтр нижних частот (Ф), осуществляющий восстановление формы непрерывного сигнала по последовательным отсчетам АИМ сигнала.

В различных цеп функции отдельных узлов кодера и декодера могут существенно изменяться. В связи с этим могут изменяться состав и сложность соответствующей аппаратуры. В состав ЦСП могут входить дополнительные согласующие устройства (СУ), предназначенные для стыковки кодера и декодера с аппаратурой подачи и приема сообщений, а также вторичные модуляторы (М) и демодуляторы (Д), необходимые для введения цифровой информации в канал связи.

Тракты многоканальных ЦСП с ВРК можно построить, используя два способа формирования группового цифрового сигнала.

1. На передающей стороне сигналы каждого канала дискретизиру-ются отдельными (канальными) дискретизаторами с разделением во времени (импульсы дискретизации каждого канала разнесены во времени), в результате чего формируются канальные АИМ-сигналы. Затем канальные АИМ-сигналы объединяются в групповой АИМ-сигнал, который квантуется и кодируется. На приемной стороне производится обратное преобразование сигналов.

2. На передающей стороне сигналы каждого канала дискретизиру-ются, квантуются и кодируются в канальном (индивидуальном) оборудовании с разделением во времени, а затем объединяются в групповой цифровой сигнал. На приемной стороне производится обратное преобразование сигналов.

Первый способ требует общих (групповых) АЦП и ЦАП для всех каналов, т.е. является более дешевым по аппаратурным затратам, так как АЦП и ЦАП являются одними из наиболее сложных и точных узлов ЦСП. Однако ввиду появления искажений импульсов в тракте формирования группового АИМ-сигнала (АИМ-тракте) происходит взаимная паразитная модуляция амплитуд импульсов одного канала АИМ-сигналами других каналов. Это приводит к появлению перекрестных искажений (переходных помех) между отдельными каналами.

Второй способ формирования группового цифрового сигнала предполагает использование индивидуальных (канальных) АЦП и ЦАП, следовательно, является более дорогостоящим по аппаратурным затратам. Однако он свободен от возникновения переходных помех.

Первый способ формирования цифрового группового сигнала используется в аппаратуре информационных ЦСП, например в аппаратуре ИКМ-30. Второй способ, вследствие его высокой помехозащищенности, используется в аппаратуре, предназначенной для высококачественной передачи сигналов звукового вещания.

3.4. Построение передающей сети радиовещания

Международные соглашения в области радиовещания. В соответствии с международными соглашениями, зафиксированными в Регламенте радиосвязи в отношении распределения радиочастот, весь мир разделен на три района. Район 1 вкпючает территории Европы (в том числе СНГ и Монголию) и Африки, район 2 - территории Северной и Южной Америки и Гренландию, район 3 - территории Азии (без СНГ и Монголии) и Австралию.

Звуковое и телевизионное радиовещание в нашей стране развивается при комплексном использовании радиоволн различных видов. Классификация радиочастотных спектров и особенности распространения радиоволн были рассмотрены в гл. 1. Диапазоны частот, выделенные для радиовещания, приведены в табл. 3.1.

В диапазоне километровых и гектометровых (длинных и средних) волн принята единая сетка с разносом несущих через 9 кГц, при этом верхняя модулирующая частота должна быть не больше 4,5 кГц.

8 диапазоне длинных волн частоты несущих следуют с интервалом

9 кГц следующим образом; 155, 164, 281 кГц (всего 15 каналов). В диапазоне средних волн - 531 (1-й канал), 540 (2-й), ...,1602 кГц (120-й). Три радиоканала в СВ диапазоне с несущими частотами

Таблица 3.1. Радиовещательные диапазоны

1485, 1584 и 1602 кГц выделены для передатчиков с излучаемой мощностью до 1 кВт.

Ширина полосы частот радиоканала в KB диапазоне установлена равной 9 кГц. Нижняя модулирующая частота определена равной 150 Гц, для частот ниже 150 Гц вводится затухание 6 дБ на октаву. Разнос несущих частот принят равным 10 кГц, а номиналы несущих частот - кратными 5 кГц. Если KB передатчики обслуживают разные географические зоны, то допускается устанавливать разнос несущих частот не равным 5 кГц.

В используемом в настоящее время участке радиоспектра 66...74 МГц осуществляется высококачественное моно- и стереофоническое радиовещание (спектр модулирующих частот от 30 до 15 000 Гц с использованием частотной модуляции). Номиналы несущих частот выбраны кратными 30 кГц. Вследствие этого разнос несущих частот также кратен 30 кГц и может быть равен 30, 60, 90, 120, ... кГц. Участок радиоспектра 100...108 МГц использован для организации стереофонического радиовещания по системе с пилот-сигналом (см. гл. 6).

Особенности использования для радиовещания различных диапазонов волн. Особенности распространения радиоволн различных видов были нами рассмотрены в главе 1. Здесь вновь вернемся к ним, но уже с учетом специфики организации радиовещания. Днем основная часть энергии, излученной антенной передатчика километровых волн, приходит в точку приема в виде земной волны. Напряженность поля этой волны не зависит от состояния ионосферы. Условия приема в этом диапазоне волн отличаются стабильностью. Они сравнительно мало зависят от времени суток и сезона, хотя можно отметить, что дальность распространения ночью больше, чем днем, а зимой больше, чем летом. На приеме сильно сказываются атмосферные и промышленные помехи. В нашей стране диапазон длинных волн используют для того, чтобы обслужить программами центрального, республиканского и областного вещания большие территории, в том числе сравнительно мало заселенные районы Севера, Сибири, Дальнего Востока. Земная волна сильно поглощается почвой. Поэтому для вещания приходится применять передатчики мощностью до 500-1000 кВт, хотя экономически это невыгодно.

Выделенных для нашей страны каналов в диапазоне длинных волн не хватает для передачи всех программ государственного вещания. Для этой цели, а также для республиканского и областного радиовещания используют и диапазон гектометровых волн. Условия распространения в данном диапазоне похожи на условия распространения в диапазоне километровых волн. На более высоких частотах поглощение в почве увеличивается. В этом диапазоне начинает сказываться влияние ионосферной (пространственной) волны. Днем при

ВЫСОКОЙ концентрации электронов в слоях ионосферы пространственная волна сильно поглощается и возвращается на Землю столь ослабленной, что практически не сказывается на приеме. Ночью дальность распространения заметно увеличивается. В результате возникают помехи радиоприему от удаленных станций, работающих в совмещенных и смежных частотных каналах, и область уверенного приема уменьшается. В зависимости от назначения применяются передатчики мощностью 5... 1000 кВт.

На декаметровых волнах область приема земной волны сокращается до нескольких десятков километров. Основную роль играет ионосферное распространение, при котором поглощение энергии сравнительно мало. Это позволяет вести звуковое вещание на значительные расстояния при сравнительно небольшой мощности передатчиков. Снижению мощности способствует применение направленных антенн. В силу указанных свойств этот диапазон широко используют для вещания на другие страны.

Для повышения надежности приема применяют многоволновые системы: программу передают одновременно в различных поддиапазонах волн. Кроме того, рабочие длины волн изменяют в течение времени суток и года в соответствии с изменением условий распространения радиоволн. На станциях, работающих в диапазоне декаметровых волн, устанавливаются передатчики с номинальной мощностью 50, 100, 150, 250, 500 кВт.

Диапазон метровых волн используется для звукового вещания в крупных городах, областного радиовещания на территории с вьюокой плотностью населения, а также для организации каналов телевизионного вещания. Станции MB ЧМ оснащаются передатчиками мощностью 2... 15 кВт, Атмосферные помехи в этом диапазоне не сказываются, а для борьбы с местными помехами (особенно импульсными от системы зажигания автомобилей и мотоциклов) применяют частотную модуляцию.

Передающая сеть радиовещания. Передающая сеть радиовещания представляет собой комплекс технических средств (передатчики, антенные устройства, вспомогательное оборудование), осуществляющий излучение сигналов звукового вещания в виде радиоволн. В соответствии с ГОСТ 11515-91 передающая сеть относится к тракту вторичного распределения программ. При построении передающей сети, обслуживающей определенную территорию, следует учитывать условия передачи и приема радиосигналов, диапазон радиоволн, особенности расселения жителей на территории, рельеф местности.

При планировании сети определяются места расположения радиовещательных станций (РВС) и их мощности, коэффициенты усиления антенн, номера радиоканалов, стоимость различных вариантов и другие параметры сети. Основная задача рационального раз-