Dlaczego ingerujące stacje radiowe nie są odtwarzane jednocześnie?

Ponieważ fale radiowe są addytywne, oczekiwałbym, że nakładające się stacje (np. Dwa różne sygnały nadające na 95,7 w zasięgu) będą odtwarzać jednocześnie przez moje radio.

Ale tak się nie dzieje. Zamiast tego słyszę tylko jedną stację na raz, z radiem przełączającym się między dwiema stacjami podczas jazdy, a niektóre statyczne pomiędzy nimi. Dlaczego to się dzieje? Dlaczego nigdy nie słyszę obu stacji jednocześnie?

radio

— BlueRaja - Danny Pflughoeft
źródło

Daj mi znać, jeśli to pytanie będzie lepiej pasować do fizyki. SE zamiast

— BlueRaja - Danny Pflughoeft,

Nie mogę ci odpowiedzieć, ale ma to związek z demodulacją. Korzystając z AM, można faktycznie usłyszeć wiele stacji jednocześnie, ale nie działa to w przypadku FM, gdzie słychać tylko najsilniejszą stację.

— AndrejaKo,

To świetne pytanie, a odpowiedź prawdopodobnie dotyczy demodulacji opartej na określonej częstotliwości zamiast całego spektrum. Ale chcę też zauważyć, że wiele razy słyszałem, że drugi program pokrywa się z bieżącym programem, dlatego oba odtwarzane są jednocześnie w radiu.

— boardbite

@BlueRaja: Również fale akustyczne wykazują superpozycję („są addytywne”) i nadal nie słyszysz „trzech”, jeśli jedna osoba mówi „jedna”, a druga mówi jednocześnie „dwie”.

— Curd

@ Curd: ... Nie, słyszysz jednocześnie „jeden” i „dwa”, czego dokładnie oczekiwałem w radiu.

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

Odpowiedzi:

Twoja wzmianka o częstotliwości (97,5 MHz) mówi nam, że jest to odbiornik FM. (AM będzie zachowywać się inaczej, podobnie jak inne schematy modulacji).

Ponieważ FM jest kodowany przez modulowanie częstotliwości sygnału, nic wspólnego z AM jest niepożądane. Aby sobie z tym poradzić, większość odbiorników nadmiernie wzmacnia sygnał, aż stanie się większy, niż mogą przejść kolejne stopnie. Sygnał następnie „przycina się” do napięcia tego wzmacniacza. Ten etap nazywany jest „ogranicznikiem” - ogranicza amplitudę do pewnej stałej wartości. Teoretycznie każdy sygnał słabszy niż ten zanika i po prostu staje się szumem, a każdy sygnał silniejszy od tego ma bardzo ładny stały poziom, który detektor FM może obsłużyć bez martwienia się o zmiany amplitudy.

Stopnie wzmacniacza i ogranicznika tworzą zjawisko zwane „przechwytywaniem”, w którym silny sygnał eliminuje słabszy. Dlatego słyszysz tylko jedną stację.

Gdyby sygnały były bardzo blisko siebie, rzeczywiście można by usłyszeć, jak „mieszają się”, ale dzieje się tak tylko przez ułamek sekundy, ponieważ poziomy sygnału gwałtownie się zmieniają (prawdopodobnie jesteś w pojeździe), więc zwykle nie słyszę to.

— gbarry
źródło

Pamiętaj, że musiałyby być bardzo blisko siebie. Typowe współczynniki przechwytywania są poniżej 2dB.

— user207421

Nie. Sygnały FM nie sumują się. Dodanie dwóch sygnałów FM nie tworzy jednego „mieszanego” sygnału FM. Nawet jeśli dwa sygnały nośne są synchroniczne. (A gdyby odbiornik nie „przechwycił” sygnału, nie byłby w stanie go zdemodulować, ponieważ zwykłe odbiorniki FM wykorzystują „przechwycony” sygnał do demodulacji).

— David

Oto moje zdanie na ten temat:

Chociaż sygnały nośne mogą mieć tę samą częstotliwość , mają różne fazy . Gdy PLL w dekoderze FM dryfuje, najpierw blokuje się na jednej fazie, a następnie na drugiej, co prowadzi do dekodowania naprzemiennych transmisji w miarę upływu czasu.

— Ignacio Vazquez-Abrams
źródło

Dlaczego zakładasz, że mają różne fazy?

— Szymon Bęczkowski

Nie byłoby niczym niezwykłym, gdyby mieli różne fazy. A jeśli weźmiemy pod uwagę komentarz boardbite, mogą one mieć te same lub podobne fazy, prowadząc do innego zjawiska z tym samym podstawowym wyjaśnieniem.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Dlaczego zakładasz, że każdy detektor FM jest PLL?

— user207421

@EJP: Prawdą jest, że PLL nie są jedyną metodą wykrywania FM. Są one jednak jednym z najtańszych i najbardziej kompaktowych dostępnych detektorów, co prowadzi do ich popularnego zastosowania.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Sygnały radiowe FM nie są addytywne. Jeśli dodasz dwa sygnały FM razem, nie otrzymasz jednego „zmiksowanego” sygnału FM. Po prostu masz hałas.

Na szczęście odbiorniki FM dobrze wychwytują sygnał FM z szumu, więc twoje radio jest w stanie oddzielić jeden lub drugi z dwóch sygnałów z szumu. Robi to poprzez zablokowanie na fazie jednego sygnału nośnego, co pozwala traktować sygnał poza fazą jako szum amplitudowy, który zawsze odrzuca.

Problem polega na tym, że gdy dwa sygnały dryfują między fazami (coś dzieje się z powodu muzyki, nawet jeśli dwa nadajniki są idealnie zablokowane fazowo, a tak nie jest), zablokowany sygnał zostaje przechwycony przez jeden - lub drugi - z dwóch nadajników. To, który sygnał zostanie śledzony, nie zależy od amplitudy (chyba że różnica amplitud jest wystarczająco duża), ale od (1) muzyki (która wykonuje przemijające dryfy do fazy nośnej) i (2) dryfu fazy nadajnika i (3) odbiornik (który będzie miał preferencje dryfu w dowolnym momencie).

Możliwe jest wykonanie odbiorników FM, które nie są zablokowane fazowo. Możesz na przykład przekonwertować częstotliwość na amplitudę przed wykonaniem konwersji. W takim przypadku mieszany sygnał FM w ogóle nie działałby, ponieważ hałas nie miałby możliwej do odzyskania częstotliwości nośnej.

— David
źródło