調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及廣播電視技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及廣播發(fā)射機(jī)中調(diào)制電路的方法，運(yùn)用這種方法可以設(shè)計(jì)出一種小型多通道的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。

背景技術(shù)：

袖珍收音機(jī)攜帶方便，收聽無(wú)線廣播還不影響手邊工作，調(diào)頻廣播節(jié)目音質(zhì)好，深受到廣大用戶歡迎。因調(diào)頻廣播采用米波段調(diào)制發(fā)射，高頻電波視距傳播，所以覆蓋區(qū)域小。在邊遠(yuǎn)地區(qū)存在很多的覆蓋盲點(diǎn)。為了解決這些地區(qū)的廣播覆蓋問題，需要建設(shè)很多的節(jié)目發(fā)射站點(diǎn)，再安裝很多的發(fā)射機(jī)。

收音機(jī)收到的無(wú)線廣播節(jié)目信號(hào)是由發(fā)射機(jī)的天線發(fā)射的。聲音節(jié)目基帶信號(hào)需要先用激勵(lì)器調(diào)制，經(jīng)功率放大器之后，再用多工器把多個(gè)頻道的節(jié)目合成在一起，最后共用饋管送到天線發(fā)射出去。因此每一套廣播節(jié)目都需要對(duì)應(yīng)一套發(fā)射設(shè)備，同時(shí)發(fā)射多套節(jié)目的設(shè)備成本和體積與節(jié)目的數(shù)量差不多成正比。

因?yàn)閺V播節(jié)目?jī)?nèi)容已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸，送入激勵(lì)器進(jìn)行調(diào)制的節(jié)目還需要數(shù)字模擬變換電路，并且在變換和調(diào)制過程中還會(huì)發(fā)生更多的失真。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有調(diào)頻廣播的每一套廣播節(jié)目都需要對(duì)應(yīng)一套發(fā)射設(shè)備，采用激勵(lì)器進(jìn)行調(diào)制的節(jié)目還需要數(shù)字模擬變換電路，在變換和調(diào)制過程中還會(huì)發(fā)生更多的失真等問題，提供一種調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。

調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入接口電路、解復(fù)用電路、數(shù)字解壓縮電路、數(shù)字調(diào)頻電路、加法電路、功放電路和單邊帶調(diào)制電路，通過數(shù)據(jù)輸入接口電路獲得數(shù)字化的節(jié)目傳輸流，并通過解復(fù)用電路分離節(jié)目傳輸流的數(shù)據(jù)信息；獲得節(jié)目數(shù)據(jù)流；所述數(shù)字解壓縮電路將獲得的節(jié)目數(shù)據(jù)流進(jìn)行解壓縮，并將解壓縮后的節(jié)目聲音數(shù)據(jù)輸入至數(shù)字調(diào)頻電路；

所述數(shù)字調(diào)頻電路計(jì)算出聲音數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的調(diào)制頻率，每套節(jié)目進(jìn)行單獨(dú)調(diào)制，實(shí)現(xiàn)不同節(jié)目信號(hào)調(diào)制在不同的頻率上；將調(diào)制后的信號(hào)采用加法電路進(jìn)行疊加后，分布在相同的中頻頻帶信號(hào)上；所述單邊帶調(diào)制電路用于將中頻頻帶信號(hào)搬移到調(diào)頻廣播頻段，獲得調(diào)頻廣播頻段內(nèi)總的多節(jié)目合成信號(hào)；所述功放電路用于把所述多節(jié)目合成信號(hào)進(jìn)行放大，并采用天線發(fā)射，實(shí)現(xiàn)多節(jié)目的調(diào)頻廣播收聽覆蓋。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，采用調(diào)制兩次的技術(shù)，可以用一套電路裝置同時(shí)調(diào)制并發(fā)射多套調(diào)頻廣播節(jié)目的方法。由數(shù)據(jù)輸入接口電路從數(shù)字信號(hào)源取得廣播節(jié)目傳輸流，解復(fù)用取得指定的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)目數(shù)據(jù)流，再經(jīng)過數(shù)字解壓縮之后，用數(shù)字調(diào)頻電路和加法電路把這幾套節(jié)目一起調(diào)制到一個(gè)中頻帶之內(nèi)；利用一個(gè)單邊帶調(diào)制電路，把這些節(jié)目的中頻信號(hào)一起搬移到調(diào)頻廣播頻段，再經(jīng)過一個(gè)功放電路放大之后，用一個(gè)天線可以把所有節(jié)目一起發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)高效的調(diào)頻廣播節(jié)目覆蓋。

本發(fā)明采用了數(shù)字直接調(diào)制的方法，把輸入的數(shù)字節(jié)目數(shù)據(jù)直接調(diào)制到高頻，中間沒有模擬變換過程，所以節(jié)目聲音失真小，因?yàn)橐惶讛?shù)字電路可以同時(shí)并行調(diào)制多套節(jié)目并疊加在一起，然后共用一套發(fā)射電路發(fā)射出去，所以與傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)設(shè)備相比，同時(shí)發(fā)射多套節(jié)目時(shí)，即不需要多個(gè)激勵(lì)器，又不需要多個(gè)功放，更不存在多工器。所以明顯縮小了設(shè)備的體積和功耗，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為采用本發(fā)明所述的調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)將幾個(gè)節(jié)目調(diào)制之后在中頻頻帶上的分布原理圖；

圖3為采用本發(fā)明所述的調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中所有節(jié)目的中頻信號(hào)經(jīng)過調(diào)幅調(diào)制之后，實(shí)現(xiàn)頻譜般移之后的頻譜圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一、結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，調(diào)頻廣播多路數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入接口電路1、解復(fù)用電路2、數(shù)字解壓縮電路3、數(shù)字調(diào)頻電路4、加法電路5、頻移電路6、邊頻濾波電路7、功放電路8和天線9；

廣播節(jié)目數(shù)字化轉(zhuǎn)輸通常采用有線同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)幾種方式，采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口電路1可以取得數(shù)字化的節(jié)目轉(zhuǎn)輸流，其中包含有多個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)流和相關(guān)的節(jié)目信息。通過解復(fù)用電路2利用節(jié)目信息可以識(shí)別各個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)包，通過分離數(shù)據(jù)包的標(biāo)識(shí)碼，可以得到其中指定的一個(gè)或幾個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)流。

由于每套節(jié)目都是在壓縮之后才進(jìn)行轉(zhuǎn)輸?shù)?，所以這時(shí)取得的數(shù)據(jù)流需要解壓縮才能得到實(shí)際的節(jié)目?jī)?nèi)容。選定需要發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)流，利用數(shù)字解壓縮電路3還原真實(shí)的節(jié)目聲音內(nèi)容pcm數(shù)據(jù)，然后輸入數(shù)字調(diào)頻電路。

所述數(shù)字調(diào)頻電路運(yùn)用數(shù)字電路來(lái)直接計(jì)算出聲音內(nèi)容對(duì)應(yīng)的調(diào)制頻率，實(shí)現(xiàn)節(jié)目聲音的調(diào)頻調(diào)制。實(shí)質(zhì)上是線性的v/f變換電路，它根據(jù)節(jié)目pcm數(shù)據(jù)v的大小，對(duì)應(yīng)變換成振蕩器不同輸出的頻率f。根據(jù)國(guó)標(biāo)《米波調(diào)頻廣播技術(shù)規(guī)范》，最大頻偏不超過75khz。

對(duì)每套節(jié)目都需要單獨(dú)進(jìn)行調(diào)制，并且不同節(jié)目需要調(diào)制在各自不同的頻率上。最低那套節(jié)目的調(diào)制基頻可以用200khz，為了防止各套節(jié)目之間串?dāng)_，需要相鄰個(gè)節(jié)目載波基頻之差大于400khz。采用fpga、dsp或單片機(jī)芯片可以很方便地實(shí)現(xiàn)這種功能；

把多套節(jié)目被調(diào)制之后的信號(hào)用加法器疊加之后同時(shí)都調(diào)制到一個(gè)不超過幾兆赫茲(一般為8兆)的中頻頻率上。

結(jié)合圖2，圖2為幾個(gè)節(jié)目調(diào)制之后在中頻頻帶上的分布。第1個(gè)節(jié)目被調(diào)制到f1頻率上，第2個(gè)節(jié)目被調(diào)制到f2頻率上，直到第n個(gè)節(jié)目被調(diào)制到fn頻率上，幾個(gè)頻率間隔需要大于400khz。并且遠(yuǎn)小于下一步將要進(jìn)行調(diào)幅基頻角頻率ω。采用調(diào)幅基頻角頻率為ω的調(diào)幅調(diào)制電路作為頻移電路6，把這個(gè)中頻頻帶搬移到高頻頻帶，產(chǎn)生了兩個(gè)邊帶信號(hào)。如果輸入信號(hào)的角頻率為f，調(diào)幅基頻角頻率為ω。那么調(diào)幅過程為：

(u+1)cos(ωt)＝[cos(ft)+1]cos(ωt)＝cos(ωt)+cos[(ω+f)t]/2+cos[(ω-f)t]/2

式中，調(diào)制信號(hào)u＝cos(ft)，cos(ωt)為調(diào)幅基頻，cos[(ω+f)t]/2為上邊頻，cos[(ω-f)t]/2為下邊頻。

結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，圖3為頻譜般移之后的頻譜圖。每個(gè)節(jié)目的信號(hào)鏡像分布在ω頻率兩側(cè)，形成下兩個(gè)邊帶信號(hào)x1、x2…xn，以及上邊帶信號(hào)f1、f2…fn。在這兩個(gè)邊帶信號(hào)中，每個(gè)頻率都攜帶了對(duì)應(yīng)廣播節(jié)目的聲音信息，如果對(duì)其接收解調(diào)都可以收聽。但是為了不干擾航空通信，選擇保留上邊帶信號(hào)f1、f2…fn作為最終被放大和發(fā)射的信號(hào)，其它頻率的信號(hào)從x1、x2…xn以及ω全都被濾除。

根據(jù)國(guó)標(biāo)《米波調(diào)頻廣播技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，調(diào)頻廣播的發(fā)射頻率從87mhz到108mhz，更高頻的相鄰頻段分配給了導(dǎo)航與航空通話。為了防止可能對(duì)飛行安全的影響，選取上邊帶信號(hào)作為輸出頻帶。如果調(diào)制最低頻為fl，最高頻為fh，那么調(diào)幅調(diào)制電路的基頻的取值范圍最低是87mhz-fl，最高是108mhz-fh。

采用邊頻濾波電路7濾除調(diào)幅基頻和下邊頻，只保留上邊頻信號(hào)，就得到這幾套廣播節(jié)目同時(shí)調(diào)制到調(diào)頻廣播頻段內(nèi)總的多節(jié)目合成信號(hào)，把多節(jié)目合成的總信號(hào)送到一個(gè)功放電路8，經(jīng)過放大之后，采用一個(gè)天線9可以直接發(fā)射出去，就可以實(shí)現(xiàn)這幾套廣播節(jié)目在附近的調(diào)頻廣播收聽覆蓋。

本實(shí)施方式中，也可以用其它單邊帶調(diào)制方法，調(diào)頻電路可以采用模擬電路調(diào)制的方式。