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MC1-0516-使用 DRM 协议进行数字慢扫描电视(DSSTV)通信时,爱好者总是倾向于通过单边带而 非调频话方式来传输在音频范围内生成的 DSSTV 基带。主要原因是

MC1-0516 考数字慢扫描电视基带为何用单边带而非调频话传输。单边带是线性调制,能完整保留基带幅度与相位特性,接收端判决可靠,配合纠错编码可对抗短波衰落;调频是非线性调制,存在门限效应与预加重畸变,基带跌到门限以下会整体丢失。把调制方式与画质、伴音质量挂钩的选项均不成立。

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【题目编号】MC1-0516

【题目】使用 DRM 协议进行数字慢扫描电视(DSSTV)通信时,爱好者总是倾向于通过单边带而 非调频话方式来传输在音频范围内生成的 DSSTV 基带。主要原因是:

【答案】A

[A]单边带方式完整保留 DSSTV 的基带特性,利于衰落信道中的差错控制

[B]使用调频话传输 DSSTV 增添门限效应,因此也增加了信号的发射带宽

[C]使用调频话传输 DSSTV 虽然可以改善画质,但是无法提高伴音的音质

[D]使用调频话传输 DSSTV 虽然可以改善伴音的音质,但是无法提高画质

考点速览

题目问用 DRM 协议做数字慢扫描电视(DSSTV)通信时,爱好者为什么倾向用单边带而不是调频话传输音频范围内的基带。答案指向单边带能完整保留基带特性,利于衰落信道中的差错控制。要点是把线性调制与非线性调制的差别讲清楚。

基带在哪里、为什么传输方式很关键

数字慢扫描电视把一幅图像压缩编码后,调制成音频范围内的信号,通常在几百赫兹到两三千赫兹之间,与话音占用的频段大致重合。DRM(Digital Radio Mondiale,世界数字广播)是一套为短波广播设计的数字体制,它把数字数据放在音频基带里,再借助传统的话音信道发射出去。这样一来,短波电台原有的单边带设备就能直接使用。

关键在于,音频基带里承载的不只是有没有声音,而是数字符号的幅度与相位关系。接收端要靠这些关系判决每一位是零还是一,所以从发到收的整条通路必须尽量像一根直通的导线,原样搬运基带。通路里任何非线性、任何频率响应的畸变,都会让判决点偏移,误码率随之上扬。

为什么单边带能行、调频不行

单边带属于线性调制。它把音频基带整体搬移一个载频,幅度与相位关系原封不动地保留下来,接收端做反变换后得到的基带与发端几乎一致。若传输过程中因衰落丢失了一段信息,数字编码里的纠错机制还能靠冗余把它补回来,这就是利于衰落信道中差错控制的含义。衰落(fading)在短波上是常态,几分钟内信号强度起伏几十分贝并不稀奇,能否依靠纠错码重建数据,直接决定通信能否成立。

调频是非线性调制,频率偏移随基带变化,解调端的输出幅度由频偏决定。它有两条对数字基带不利的性质。一是门限效应(threshold effect):调频解调在载噪比低于某个门限时会急剧恶化,输出的噪声突然压过信号,数字基带一旦跌到门限以下就整体丢失,而此时单边带只是信噪比变差、仍有纠错余地。二是调频通路里通常带预加重与去加重,为的是压低高频噪声,却顺带改变了基带的频率响应;对语音无碍,对讲求波形的数字符号则是一种畸变。此外,常规调频话的音频带宽只有三千赫兹左右,能容纳的基带宽度往往比单边带更受限。

逐项辨析

选项 A 正确:单边带完整保留数字基带的幅度与相位特性,接收端能可靠判决,配合纠错编码可对抗短波衰落,因此是数字慢扫描电视基带的首选传输方式。

选项 B 说调频传输增添门限效应,因此也增加了信号的发射带宽。门限效应确实存在,但它是解调特性,与发射带宽没有因果关系;发射带宽由基带宽度和调制方式决定。后半句的因果链不成立,所以该选项错误。

选项 C 说用调频话传输虽然可以改善画质,但无法提高伴音音质。数字慢扫描电视的画面质量由编码参数、压缩方式和纠错能力决定,与采用哪种话音调制方式无关,把两者挂钩不成立。

选项 D 说可以改善伴音音质却无法提高画质,同样把数字内容质量与调制方式混为一谈,方向的判断也不符合实际。

易混淆点

门限效应与信号弱不是同一件事。单边带信号弱下去时是逐渐变差,噪声慢慢盖过话音;调频信号弱到门限以下则是突然恶化,噪声一拥而上。对承载数字数据的通路来说,突然全失比慢慢变差更致命,因为差错控制需要信号还在、只是错误变多。

另一处是把基带带宽与射频带宽搞混。基带是音频范围内的信号,射频带宽是它被搬移到载频后的占用宽度。选择调制方式,先看它能不能无损搬运基带,再看占用宽度是否合适。单边带之所以在这类应用里胜出,正是因为它在这两条上都占优。

应试要点

判据一句话:数字基带需要线性通路才不失真,单边带是线性的,调频是非线性的并且带门限效应与预加重畸变。凡是选项把调制方式与画质、伴音质量直接挂钩的,都可以判为错误。

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