立體聲調(diào)頻與發(fā)射電路設(shè)計【開題報告】

1、<p><b>　　開題報告</b></p><p>　　立體聲調(diào)頻與發(fā)射電路設(shè)計</p><p><b>　　專業(yè)：電子信息工程</b></p><p>　　一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義</p><p>　　調(diào)頻廣播經(jīng)歷了六十多年的發(fā)展，技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，目前已經(jīng)

2、被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域各個部門，并發(fā)揮著不可或缺的重要作用。20世紀(jì)70年代，歐美國家的調(diào)頻立體聲廣播已經(jīng)普及，各廣播電臺、唱片公司錄制立體聲技術(shù)也相當(dāng)成熟。而在我國當(dāng)時廣播系統(tǒng)只有中波和短波廣播，調(diào)頻立體聲廣播還是一項空白。為盡快開創(chuàng)和建立我國的調(diào)頻立體聲廣播，一個是籌建調(diào)頻發(fā)射臺，一個是廣播中心要有足夠的立體聲節(jié)目源供其廣播。當(dāng)時的廣播中心只能錄制單聲道節(jié)目，既不具備錄制立體聲設(shè)備，也不掌握錄制立體生的拾音技術(shù)，急需開展立體聲技術(shù)引進(jìn)

3、與開發(fā)工作。對此廣電部很快下達(dá)了成立立體聲研制小組的指示，其任務(wù)一是盡快制定錄制立體聲硬件設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn)，其二是研討立體聲節(jié)目制作方法及其制式比較；其三是推廣和擴(kuò)大立體聲節(jié)目錄制種類，既能制作供廣播專用的立體聲節(jié)目源，又要能錄制供市場需求的立體聲唱片和盒式帶。經(jīng)過調(diào)研小組的研制與開發(fā)，便成功研制出立體聲調(diào)音臺專用的聲響調(diào)節(jié)器，同時組裝出簡單的六路立體聲調(diào)音臺。在此基礎(chǔ)上研制小組還參考了大量國際上先進(jìn)的立體聲技術(shù)設(shè)備，包括立體聲調(diào)音臺、立

4、體聲錄音機(jī)、立體聲盒式機(jī)、立體聲效果器、立體聲刻錄機(jī)、刻紋機(jī)、</p><p>　　不久，廣電部又決定組團(tuán)赴西德、法國進(jìn)行立體聲技術(shù)考察，先后對西德、法國等城市的廣播電臺、唱片公司、電聲專業(yè)科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家進(jìn)行詳盡的考察與座談。同時觀看了在大、小不同演播室進(jìn)行立體聲錄音現(xiàn)場拾音方法，從語言錄音、廣播劇到大型交響樂直接錄制立體聲，并現(xiàn)場聆聽了立體聲效果。在唱片公司除了考察現(xiàn)場直接錄制立體聲外，還參觀了“

5、人工頭”的錄音工藝及主觀評價其立體音響效果，仔細(xì)觀看了立體聲唱片、盒式帶生產(chǎn)工藝。</p><p>　　回國后不久，該技術(shù)首先在中央人民廣播電臺加以應(yīng)用、推廣，研討不同立體聲錄音制式的拾音方法及其優(yōu)缺點(diǎn)，與此同時中央電臺邀請了西德里亞斯廣播電臺錄音專家巴欽來華授課，并請全國各地廣播電臺錄音工程技術(shù)人員參加。這在當(dāng)時對立體聲知識尚一知半解的情況下，結(jié)了燃眉之急，很快得到了普及與提高。</p><

6、p>　　在20世界80年代初，中央人民廣播電臺為配合中央電臺第三套調(diào)頻立體聲開播，首批引進(jìn)了立體聲、多音道錄制設(shè)備，設(shè)備引進(jìn)后先行安裝在條件最佳的原廣播大樓音樂廳并很快投入使用，錄制了大量首批符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的立體聲節(jié)目，為中央電臺第三套調(diào)頻立體聲開播及時提供了充足的立體聲節(jié)目源。</p><p>　　隨著廣播科技進(jìn)步，、廣播節(jié)目套數(shù)不斷增加，對立體聲節(jié)目源的需求量日益增加。這樣一來便給廣播的發(fā)展帶來良好機(jī)遇。

7、中央電臺調(diào)整規(guī)化，加快對單聲道機(jī)房的改建工作，所引進(jìn)的設(shè)備也開始多功能、多樣化，跨入當(dāng)時國際上廣播電臺的先進(jìn)行列。至此從20世紀(jì)80年代開始，在熟練掌握了立體聲和多音道錄音技術(shù)的基礎(chǔ)上，加上多功能、多制式的先進(jìn)設(shè)備，使得中央臺立體聲節(jié)目制作產(chǎn)生了質(zhì)與量的飛躍，實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻立體聲開播以來的跨越式發(fā)展，涌現(xiàn)出大量優(yōu)秀廣播作品，吸引了眾多廣播的忠實(shí)聽眾，從而續(xù)寫了廣播事業(yè)發(fā)展的又一華麗樂章。</p><p>　　現(xiàn)在我們

8、在收聽無線廣播時都喜歡收聽FM立體聲廣播，原因是FM廣播音色純正，頻帶寬，信噪比高，抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)在好的FM廣播臺所發(fā)出來的信號可與CD機(jī)相比美了。那么FM的立體聲信號是如何產(chǎn)生和解碼的呢？下面我們來討論一下此問題。</p><p>　　(一) 立體聲信號的產(chǎn)生流程</p><p>　　1、將L（左聲道）和R信號（右聲道）進(jìn)行疊加（即L+R）我們稱這種和信號為M信號；將L信號與R信號相減

9、即L-R，我們稱這種信號為S信號（如圖1）。 </p><p>　　圖1 輸入信號波形圖</p><p>　　2、將S信號調(diào)制于38KHZ的副載波（調(diào)幅制AM），調(diào)制后再將38KHZ的已調(diào)波通過一個稱為平行器的將38KHZ副載波抑制掉，僅留下38KHZ已調(diào)波的上下邊帶分量。將S信號進(jìn)行這樣的處理目的是使S信號變成±S（如圖2）。</p><p>　　圖2

10、 調(diào)制后副載波波形圖</p><p>　　抑制副載波的目的是因為調(diào)幅波在能量的角度上看載頻占有最大的能量，而邊頻幅度（上下邊帶）不超過載頻幅度的1/2，也就是說，邊頻能量最多只 有載波的50%，當(dāng)調(diào)制度達(dá)到100%時邊頻的能量一共只占1/3，如果調(diào)制度再少一些，比例還將更少。但是，信息是靠邊帶來傳送的，所以幅度恒定的副載 波是無用的，將它抑制掉這對提高信噪比和節(jié)約發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率都有好處。然而，在接收端就必須要將

11、抑制了的38KHZ載波信號進(jìn)行恢復(fù)才能正確解調(diào)出S信 號，而且恢復(fù)的38KHZ載波信號必須要和發(fā)射端的38KHZ在相位上保持一致。那末如何解決這個問題呢？可行的辦法是在發(fā)射端發(fā)送一個導(dǎo)頻控制信號此信 號用以在接收機(jī)中從新建立38KHZ的副載波。</p><p>　　3、將L+R信號和上下邊帶信號與19KHZ導(dǎo)頻信號同時加到環(huán)形調(diào)制器中進(jìn)行混合疊加成為立體聲復(fù)合信號。</p><p>　　4

12、、將立體聲復(fù)合信號與主載波（88～108MHZ）以FM方式進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射出去。</p><p>　　立體聲產(chǎn)生流程圖如圖3所示</p><p>　　圖3 立體聲產(chǎn)生流程圖</p><p>　?。ǘ? FM立體聲信號的解碼　　立體聲信號的主要部分是差信號±S，在單聲道接收機(jī)中此信號被去加重電路濾除了，在立體聲解碼中就必須依靠S信號，將S信號和M信號相加減來

13、獲得L、R信號。M+S=（L+R）+（L-R）=2L、M-S=（L+R）-（L-R）=2R。</p><p>　　立體聲解碼電路是通過一個環(huán)形檢波器來實(shí)現(xiàn)以上的功能的這里重點(diǎn)介紹一下19KHZ倍頻電路和環(huán)形檢波器電路。</p><p>　　1、19KHZ倍頻電路</p><p>　　這部分電路實(shí)際上是恢復(fù)38KHZ副載波電路。19KHZ的導(dǎo)頻信號從B1取出送到D1和

14、D2進(jìn)行全波整流，輸出38KHZ的半波脈沖信號，BG2將信 號放大，由于其波形是脈沖波所以它包含有豐富的諧波成分，而我們需要的是其基波（即一次諧波）所以BG2的負(fù)載是一個LC并聯(lián)選頻電路，它諧振于 38KHZ，所以38KHZ的基波將得到最大的輸出，經(jīng)B2耦合將信號送至環(huán)形檢波器從而達(dá)到恢復(fù) 38KHZ副載波。這里由于38KHZ的副載波是由發(fā)送端的19KHZ導(dǎo)頻信號所產(chǎn)生的，所以它與發(fā)送端的38KHZ副載波是同步的。</p>

15、<p><b>　　2、環(huán)形檢波器</b></p><p>　　從輸入端進(jìn)來的是去掉了19KHZ導(dǎo)頻信號的立體聲復(fù)合信號，它加到B2次級線圈的中點(diǎn)并被38KHZ的副載波所調(diào)制（AM），用兩個一 般的包絡(luò)檢波器就能將所需的2L和2R信號檢出來。環(huán)形檢波器就能實(shí)現(xiàn)此功能，再生的38KHZ的副載波在環(huán)形檢波器內(nèi)充當(dāng)了開關(guān)信號，它使D3、D4、 D5、D6輪流導(dǎo)通，其中正向波形由D5、D

16、6檢波輸出M+S=2L信號，其負(fù)載電阻是R14；負(fù)向波形由D3、D6檢波輸出M-S=2R信號，其負(fù)載電 阻是R15，C10和C11的作用是將38KHZ副載波旁路掉，這樣在輸出端就得到了2R和2L的立體聲音頻信號了。</p><p>　　調(diào)頻廣播已在國內(nèi)開播了三十多年，調(diào)頻廣播以調(diào)頻方式進(jìn)行音頻信號傳輸，以抗干擾能力強(qiáng)信噪比較高，投入小等優(yōu)點(diǎn)在廣播發(fā)射領(lǐng)域扮演了重要的角色。調(diào)頻廣播是一種以無線發(fā)射的方式來傳輸廣播的

17、設(shè)備。具有無需立桿架線，覆蓋范圍廣，無限擴(kuò)容，安裝維護(hù)方便，投資省，音質(zhì)優(yōu)美清晰的特點(diǎn)。徹底解決了傳統(tǒng)有線廣播布線困難、安裝復(fù)雜、擴(kuò)容性差、損壞墻面及校園環(huán)境等問題。對于目前規(guī)模大、地域廣的學(xué)校來說，調(diào)頻廣播具有傳統(tǒng)的有線廣播無法比擬的優(yōu)越性。而調(diào)頻立體聲廣播則是由多條聲音信息通道來傳輸聲音信息，使還原時呈現(xiàn)空間聲像的廣播技術(shù)。常用的為二通道。由于立體聲信號頻帶寬，信號質(zhì)量要求高，通常采用調(diào)頻方式傳輸。收聽時也需配置兩個通道，甚至采用環(huán)

18、繞聲喇叭，可獲得有空間層次的立體聲效果。由于調(diào)頻立體聲廣播覆蓋面積廣，音質(zhì)優(yōu)美，而且省去布線的麻煩，費(fèi)用低廉，在學(xué)校（大學(xué)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、廠礦、醫(yī)院、景區(qū)等處已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，而且廣播類型多種多樣，廣播內(nèi)容不斷實(shí)時更新，是人們獲得新鮮資訊的主要途徑之一，深受廣大人民的喜愛。</p><p>　　研究調(diào)頻立體聲廣播，不僅可以給廣大人民帶來完美的廣播音質(zhì)，而且在景區(qū)，廠礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)等其他通信方式不算發(fā)達(dá)或者經(jīng)費(fèi)緊張的地區(qū)，廣

19、播無疑是最理想的傳播信息和娛樂大眾的方式。而且廣播的傳播速度極快，能在最短的時間內(nèi)將有用的信息傳到各個角落，無一遺漏，尤其對于應(yīng)對突發(fā)緊急事件上有著無法比擬的優(yōu)勢，通過研究立體聲調(diào)頻廣播，可以不斷添加新鮮科技進(jìn)入廣播領(lǐng)域，在給人們帶來快樂的同時，也能不斷優(yōu)化設(shè)計，降低能耗，節(jié)約成本，以期實(shí)現(xiàn)廣播事業(yè)的蓬勃發(fā)展。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：</p><p>　

20、　目的：在設(shè)計與制作中了解立體聲調(diào)頻發(fā)射與接收電路的原理、掌握電路的設(shè)計制作與主要性能參數(shù)的調(diào)試方法。</p><p>　　任務(wù)：設(shè)計并制作一個能調(diào)頻發(fā)射和接收的電路。設(shè)計要求發(fā)射頻率為88-108MHZ，以FM方式進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射出去。有頻率調(diào)整功能鍵，以0.1MHz的步進(jìn)增加或降低工作頻率，由LED顯示屏顯示頻率，靈敏度優(yōu)于10UV。立體聲輸出，可存50個電臺及手動搜臺和自動搜臺模式。</p>&

21、lt;p>　　主要技術(shù)指標(biāo)：1. 最大頻偏： 土75KHz； </p><p>　　2. 發(fā)射功率：  0.5W-0.7W 發(fā)射距離； </p><p>　　3. 輸出阻抗:   50歐； </p><p>　　4. 頻率步進(jìn): 

22、0; 0.1MHz； </p><p>　　5. 預(yù)加重延時：50us；</p><p>　　6. 分離度 ：   40dB；</p><p>　　7. 失真度 ：   0.1%；</p><p>　　8. 輸入電平：  -13dBV；</p>

23、<p>　　三、研究步驟、方法及措施：</p><p>　　步驟：1、查找相關(guān)資料，總體方案設(shè)計論證，</p><p>　　2、根據(jù)方案設(shè)計控制電路的原理圖，設(shè)計并畫出線路圖，</p><p>　　3、調(diào)試電路并進(jìn)行仿真，</p><p>　　4、進(jìn)行性能測試，總結(jié)設(shè)計過程。</p><p>　　方法：先畫

24、出電路圖，進(jìn)行調(diào)試仿真，繼而做出實(shí)物，并調(diào)整參數(shù)，以期達(dá)到預(yù)計效果。</p><p>　　措施: 查閱于畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料和文獻(xiàn)（圖書館、超星電子圖書閱覽室等）。經(jīng)常與指導(dǎo)老師取得聯(lián)系，一起探討有關(guān)電路的設(shè)計方案等問題。</p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬部分［M］．北京：高等

25、教育出版社，1988．</p><p>　　[2] 卓崇桂．調(diào)頻收音機(jī)電路原理、維修和自制［M］．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版，1988．</p><p>　　[3] 陳忠.電子制作［M］．北京：電子制作雜志出版社，2003．</p><p>　　[4] 胡斌．圖表細(xì)說電子工程師識圖速成手冊［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2007．</p><p&

26、gt;　　[5] 夏路易 石宗義．電路原理圖與電路板設(shè)計教程Protell 99SE［M］．北京：希望電子出版社出版2002．</p><p>　　[6] 隆方義．收音機(jī)修理技術(shù)［M］．山東：科學(xué)技術(shù)出版社出版，1984．</p><p>　　[7] 門宏. 精選電子制作圖解66例［M］．北京：人民郵電出版社出版，2001．</p><p>　　[8] 王慶.Pro

27、tel 99 SE及DXP電路設(shè)計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.</p><p><b>　　五、研究工作進(jìn)度：</b></p><p>　　1、2010.12.1～2011.2.28：消化理解設(shè)計任務(wù)，查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述、開題報告和英文資料翻譯；</p><p>　　2、2011.3.1～3.15：根據(jù)本專業(yè)所學(xué)相關(guān)理論知識

28、，結(jié)合查閱的文獻(xiàn)資料，確定設(shè)計原理圖，構(gòu)思總體思路，制定總體方案；</p><p>　　3、2011.3.16～5.6：在完成主電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，選擇元器件，軟件設(shè)計，繪制PCB板；完成器件焊制、調(diào)試、調(diào)整；</p><p>　　4、2011.5.7～5.31：整理設(shè)計資料，繪制各部分插圖，完成論文寫作；</p><p>　　5、2011.6.1～6.5： 撰寫設(shè)計