[发明专利]一类上下边带非线性调相调幅中波立体声广播系统

说明书

本发明是关于在中波传播立体声广播的新系统方案。

现有立体声广播系统是在87～108MC频段加载的调频调幅立体声广播。此调频立体声广播的加载方式是：将左（L）和右（R）两声道信号经矩阵电路变换出和信号M（t）与差信号S（t）（以后在表达中简写为M与S）。用S（t）对38KC副载波进行平衡调幅。然后与M（t）和19KC导频信号加起来，对载波进行调频发射。此加载方式占用频带宽，不能在中、短波加载发射，因甚高频电波以直线传播易被高大建筑物反射阻档，所以只能在几十公里可视距内有效接收。不易大面积普及，为普及立体声广播，美国认识到了发展中波调幅立体声的优势。近几年研究提出了五种系统方案（参见1987年《广播与电视技术》杂志）1、贝拉（Beiar）制。此方案用M（t）对载波进行调幅;用S（t）对载波进行调幅。2、啥利斯（HarriS）制。此方案是正交调幅方式。3、卡恩（kahn）制。此方案是和信号M（t）经-45°移相后，对载波进行调幅：差信号S（t）经+45°移相后，与降降低失真度电路产生的信号和低频指示信号一起进行调相。4、马格纳伏克斯（MagnaVOX）制。此方案是典型的调相调幅制。5、莫托罗拉（MOtOrOLa）制，此方案是兼容正交式，调制过程是：和信号与差信号先对载波进行正交调幅，再限幅，保留正交调幅后ψ（t）＝-tg^-1(mS)/(1+mM) 的变化相位角，然后用和信号重新进行调幅发射。这五种方案中，简单的调频调幅方式（BeLar）制和简单的调相调幅方式（MagnaVOX）制因分离度随接收场强变化而被放弃。正交调幅（HarriS）制虽无准确兼容性，但因已调波无带外辐射而被试用。莫托罗拉（MOtOrOLa）制因有兼容性和分离度不随接收点场强度变化在国外受受拥护，但MOtOrOLa制的缺点是ψ（t）中有变化着的直流分量，使分离度不稳定。卡恩制的特点是可将R、L两信号的频谱大致分开配置在载波的上下边带上，使用两台普通收音机也能获得一定的立体声感，这就是以后所述的上下边带特性，虽卡恩制收发端都加了复杂校正电路使接收机复杂，但因具有上下边带特性受拥护，目前仍与MOtOrOLa制处抗衡地位。

综合上述现状，目前MOtOrOLa制和kahn制在美国为主要试用制式方案，kahn制因载波信号具有上下边带特性而受拥护，但kahn制的上下边带特性使M（t）频谱移相-45°，引起兼容信号相位结构失真，分离度仍受接收点场强影响，且立体声激励器和解调器复杂，解调思想不明确。MOtOrOLa制因有兼容性和分离度不受场强影响的优点受拥护，但不足的是MOtOrOLa制的发射信号无上下边带特性，ψ（t）中有瞬时直流分量使分离度不稳定，现场收听表现为声像平面摆动，分离度受同频干扰明显下降。

本发明的目的是为找到发展中波调幅立体声广播的最佳方案，克服克服国外现有方案的缺点，弥补其不足，研究出优于国外的、我国自己发明的中波调幅立体声广播方案。研制出最简单实用的中波立体声接收机，从而推动我国中波立体声广播的发展。本发明的特征1是采用非线性调相方式传送差信号S（t），使解调器简单，解调出的R与L分离度不随场强变化。此特征1有四种具体的非线性调相方式，已调相表达式分别为：

1、φ（t）＝Sin^-1(kmS′)/(1+mM) 2、φ（t）＝Sin^-1(KmS′)/(1+k₂mM)

3、φ（t）＝Sin^-1kmS′;4、ψ（t）＝tg^-1kmS′。此4个表达式中k为S′的压缩系数。4式中k≥1;1、2、3式中k＜1;S′代表加入低频指示信号的差信号。此四种非线性调相方式的积极作用是：（1）解调器简单。（2）分离度不随场强变化;（3）有的克服了MOtOrOLa制的ψ（t）中有瞬间直流分量的缺点;（4）与下面特征2同时应用，可具有明显的上下边带特性。

本发明的特征2是设计出了简单的音频频谱90°移相网络对。用于发收系统，可将R与L信号频谱大致分开配置在发射载波的上下边带上。而且兼容信号无相位结构失真，使用两台普通收音机也能获得一定程度的立体声感。