Передача сигналов звукового вещания

 

Существует три класса сигналов ЗВ, которые различаются полосой эффективно передаваемых частот. Ее величина составляет 6,4 , 10 и 15 кГц для каналов ЗВ 2-го, 1-го и высшего классов соответственно. Поэтому частота дискретизации (F_∂) сигналов 3В должна быть не менее 12,8 , 20 и 30 кГц для каналов 3В 2-го, 1-го и высшего классов соответственно. Поскольку частота дискретизации должна быть кратна частоте дискретизации речевого сигнала одного канала, равной 8кГц, то канал 3В 2-го класса организуется в ЦСП ИКМ-15 вместо двух ОЦК (что соответствует частоте дискретизации F_∂ = 16кГц). Для организации канала 3В-1-го класса в ЦСП ИКМ-30 частота дискретизации выбирается равной 32кГц, т.е. используется четыре канала (канальные интервалы КИ1, КИ9, КИ17 и КИ25). При этом скорость передачи сигнала 3В составляет .

Структурная схема приемника и передатчика сигналов ЗВ 1-го класса приведены на рис.3.3,а и рис.3.3,б.

Рисунок 3.3

 

Аналоговый сигнал ЗВ проходит через предыскажающий контур (ПрК), который ослабляет низкочастотные составляющие сигнала ЗВ. Фильтр НЧ ограничивает спектр сигнала частотой 10 кГц. Далее модулятор (М) дискретизирует сигнал ЗВ, после чего АИМ-сигнал ЗВ поступает в групповой тракт АИМ-сигналов, кодируется и после преобразования в линейный код групповой ИКМ-сигнал передается в цифровой линейный тракт (ЦЛТ).

На приемной стороне после декодирования из группового АИМ-сигнала с помощью временного селектора (ВС) выделяются отсчеты ЗВ-сигнала, следующие с частотой F=4*8=32кГц. Фильтр НЧ преобразует АИМ-сигнал ЗВ в АМ-сигнал. Восстанавливающий контур (ВК) компенсирует предыскажения, которые были внесены на передающей стороне предыскажающим контуром. Для компенсации этих предыскажений необходимо, чтобы зависимости затухания от частоты предыскажающего () и восстанавливающего () контуров были взаимно обратно пропорциональны, т.е. . Для этого необходимо, чтобы выполнялось условие (в дБ)  Общий характер частотных зависимостей затухания контуров ПрК и ВК приведен на рис.3.4.

 

Рисунок 3.4

 

Целесообразность предыскажений можно пояснить следующим образом. Частотный спектр сигнала ЗВ неравномерный. Его основная часть сосредоточена в области 0,5…2 кГц. С увеличением частоты спектральная плотность мощности сигнала ЗВ резко уменьшается. В противоположность этому спектр шумов квантования равномерный во всей полосе частот сигналов ЗВ. В результате этого на верхних частотах мощность шумов квантования становится соизмеримой с мощностью сигнала. Вследствие этого влияние шумов квантования становится заметным на слух. На рис. 3.5 приведены зависимости спектральной плотностей мощности сигнала () и спектральной плотности мощности шумов квантования () от частоты.

 

Рисунок 3.5

 

За счет того, что затухание ВК возрастает с увеличением частоты, спектральная плотность мощности шумов квантования уменьшается, что делает шумы квантования в области этих частот менее заметными.

Для качественной передачи сигнала ЗВ используется аппаратура АЦВ-480, которая обеспечивает дискретизацию сигнала ЗВ с частотой 40 кГц, нелинейное квантование и 12-ти разрядное кодирование. Увеличение разрядности с 8-ми до 12-ти приводит к увеличению в 16 раз точности отсчета каждой дискреты, что в свою очередь обеспечивает повышение защищенности сигнала от шумов квантования на 24 дБ. Аппаратура АЦВ-480 сопрягается с первичным цифровым трактом аппаратуры ИКМ-30 и позволяет организовать в нем 4 моно, или 2 стерео канала ЗВ, или 8 каналов ЗВ 2-го класса.

Для повышения помехозащищенности сигнала от помех в цифровом тракте в каждую кодовую группу вводится дополнительный бит проверки на четность 6-ти старших разрядов, используется перемежение разрядов, что повышает защищенность сигнала от сосредоточенных помех (групповые ошибки превращаются в одиночные, которые обнаруживаются). С учетом вводимой избыточности скорость передачи по каждому из 4-х каналов ЗВ составляет 512 кбит/с.

Структурная схема аппаратуры АЦВ-480 приведена на рис 3.6.

Рисунок 3.6

 

На передающей стороне в аппаратуре ККВ (комплект кодирования) сигнал ЗВ преобразуется в цифровой. Сформированные цифровые сигналы  4-х каналов ЗВ поступают со скоростью 512 кбит/c в аппаратуру комплекта первичного временного группообразования (КПВГ), где осуществляется синхронное объединение этих цифровых сигналов в цифровой поток со скоростью 2048 кбит/с, а на приемной стороне осуществляется разделение общего потока на 4 потока со скоростью 512 кбит/c каждый. После декодирования в аппаратуре КДВ (комплект декодирования) сигналы ЗВ поступают на терминалы.

В аппаратуре цифровой передачи сигналов ЗВ ИКМ-В 6/12 за счет усовершенствования метода аналого-цифрового преобразования требуемая скорость передачи уменьшена до 316 . В свою очередь это позволяет передавать сигналы ЗВ 6-ти моно, или 3-х стерео каналов высшего класса, или 12-ти каналов 2-го класса (с полосой частот до 7 кГц).