PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的分析

李計(jì)紅

摘 要：PSM短波發(fā)射機(jī)調(diào)制器作為發(fā)射機(jī)的重要部位，其設(shè)計(jì)技術(shù)高低對(duì)于發(fā)射機(jī)的性能和使用有著非常關(guān)鍵的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，調(diào)制器技術(shù)在一定程度上有了進(jìn)步。本研究通過對(duì)PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀的了解，分析其工作特點(diǎn)，掌握其雙模式選擇方式，并且分析其調(diào)制器設(shè)備性能的先進(jìn)性，以為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考和借鑒，帶動(dòng)PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器設(shè)計(jì)的優(yōu)化和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PSM短波發(fā)射機(jī)；數(shù)字調(diào)制器；音頻處理

如今短波發(fā)射機(jī)應(yīng)用的調(diào)制設(shè)備通常是根據(jù)以前西方先進(jìn)國家相關(guān)學(xué)者研究出來的理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的，然而由于原來的硬件并不先進(jìn)，調(diào)制設(shè)備的設(shè)計(jì)同樣較為落后，難以滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)此技術(shù)的需要。而PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器采用最為先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，無論在軟件還是硬件平臺(tái)上，都有著非常好的性能，提高了信號(hào)處理效率，優(yōu)化了設(shè)計(jì)原理。因此對(duì)PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的具體分析是非常必要的。

1 PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器發(fā)展現(xiàn)狀

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的設(shè)計(jì)是其技術(shù)的關(guān)鍵部分。如今有關(guān)此方面的技術(shù)并不是非常先進(jìn)和成熟，只是在機(jī)器開啟關(guān)閉時(shí)有保護(hù)作用，而非常難的調(diào)制卻無法完成。因此應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)水平，設(shè)計(jì)出科技含量較高的PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器，目前的調(diào)制器和原有的設(shè)備比較，有著很大的進(jìn)步[1]。例如，在軟件方面應(yīng)用很多目前高水平的數(shù)字信號(hào)處理方法，在硬件上應(yīng)用速度非常快的平臺(tái)，完善設(shè)備性能。在設(shè)備性能上，PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器不僅能夠更加保護(hù)環(huán)境，還能夠節(jié)約能量。

數(shù)字調(diào)制器的硬件、軟件設(shè)計(jì)，能夠使其運(yùn)用到很多短波發(fā)射機(jī)上，PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器中較為好的數(shù)字控制方法、速度快且安全的平臺(tái)（硬件、軟件），能夠提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性操作。只要對(duì)其技術(shù)加以改造，就能夠和目前比較先進(jìn)的設(shè)備對(duì)比[2]。其調(diào)制器的雙模式能夠保證在各種環(huán)境中進(jìn)行音頻輸入，確保調(diào)制器的安全。模擬音頻背景下利用速度較快的A/D技術(shù)采集樣本，進(jìn)行信號(hào)處理：①輸入寬帶方面能夠?qū)^高的基帶信號(hào)進(jìn)行處理（如48KIQ等），確保和DRM最高編碼方式相匹配；②計(jì)算過程中通過將幅度與相位分開，實(shí)現(xiàn)延時(shí)處理；③硬件部分能夠輸出包絡(luò)與相位調(diào)制2種。

2 PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器雙模式選擇性能

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的雙模式選擇性能不但能夠再模擬音頻輸入方式還能夠在數(shù)字音頻輸入模式下處理[3]。

首先，在音頻模擬模式下利用高速AD對(duì)樣本采集，進(jìn)行數(shù)字處理，對(duì)比當(dāng)今設(shè)備，其處理方法、技術(shù)有了非常大的提高。

其次，數(shù)字模式下能夠進(jìn)行DRM廣播標(biāo)準(zhǔn)。能夠處理48KI/Q基帶信號(hào)，實(shí)現(xiàn)DRM最高編碼需要。

3 PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器工作原理及特點(diǎn)

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器因?yàn)槔密浖夹g(shù)進(jìn)行調(diào)制，能夠?qū)嶋H上將模擬調(diào)制器的不足彌補(bǔ)上。

第一，應(yīng)用高速AD采樣，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入音頻信號(hào)加以信息搜集，優(yōu)化帶寬處理技術(shù)。第二，利用Digital Signal Processor（DSP）進(jìn)行PSM+PWM（脈階調(diào)制器）的信號(hào)運(yùn)算和處理。這是整個(gè)體系操作的重點(diǎn)，因?yàn)檫@一環(huán)節(jié)對(duì)廣播發(fā)射有著極為重要的意義。第三，應(yīng)用大規(guī)模集成設(shè)備（FPGA）實(shí)現(xiàn)檢測(cè)調(diào)制器板壓以及簾柵電源輸出U（電壓）并且進(jìn)行智能穩(wěn)定U，使整個(gè)體系能夠?qū)⑼怆娫黾印p少的分辨、判斷模塊狀況等。第四，如要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定負(fù)載且優(yōu)化開關(guān)使用年限，確保48路開關(guān)的全線開啟斷開的目標(biāo)，可以評(píng)估出現(xiàn)問題的開關(guān)讓其不在循環(huán)系統(tǒng)中。因?yàn)閿?shù)字調(diào)控其功能模塊全部依靠軟件算法工作，因此其控制精準(zhǔn)程度、帶寬處理方面都比模擬的PSM短波發(fā)射機(jī)要好[4]。

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器技術(shù)的主要特征如下：

（1）兼容性好。利用設(shè)計(jì)面板能夠?qū)⒄{(diào)制器與不同功率的短波PSM發(fā)射機(jī)相結(jié)合工作（如50000W，100000W，150000W，500000W等）。

（2）環(huán)保節(jié)能。有依照音頻上下改變程度智能加以載波浮動(dòng)的性能。計(jì)算方法處理主要參考音頻上下幅度運(yùn)算得到此音頻幅度需要的最低輸出P（功率），同時(shí)利用循環(huán)計(jì)算方法將發(fā)射機(jī)調(diào)整到此功率[5]。浮動(dòng)載波時(shí)能夠避免發(fā)生“切底部”問題以及“冒頂部”問題。

（3）預(yù)失真校正。因?yàn)橛布ㄈ绻Ψ殴茏樱?dǎo)致的音頻信號(hào)能夠在幅度或相位中發(fā)生失身問題，數(shù)字調(diào)制器能夠利用音頻計(jì)算方法針對(duì)失真的區(qū)域加以“反方向”的“預(yù)失真”。

（4）智能調(diào)整光發(fā)。利用對(duì)48路光收信號(hào)的樣本采集檢查相對(duì)輸出U的大小記載，根據(jù)處理設(shè)備智能選擇最好的輸出組合，優(yōu)化系統(tǒng)噪聲。

（5）閉環(huán)反饋補(bǔ)償。利用檢波電路將造成提煉出來，明確相位，檢查幅度，優(yōu)化不同參數(shù)的噪聲（100HZ、300HZ等）。

（6）系統(tǒng)可靠平穩(wěn)。PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器對(duì)于計(jì)算方法的可靠性分析得較為徹底，在原有系統(tǒng)過流保護(hù)后，設(shè)置了避免異常問題發(fā)生的功率不受控制設(shè)備。當(dāng)循環(huán)組合一直監(jiān)督檢查模塊時(shí)，有一定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，如果比限定功率高，則暫停工作，直到問題消失，才再次開啟。因此較為安全。

（7）提高分辨率，自動(dòng)修復(fù)模塊。除了原有設(shè)計(jì)三角波補(bǔ)償技術(shù)，其利用內(nèi)插方法對(duì)信號(hào)加以數(shù)字處理，能夠?qū)⒈容^大的臺(tái)階細(xì)補(bǔ)償?shù)?4個(gè)部分，同時(shí)會(huì)避免被音頻變化干擾。此系統(tǒng)的音頻分辨能力較原有的方法提高了9倍多[6]。同時(shí)其能夠利用檢查找到模塊出現(xiàn)的問題，并且非人工智能將模塊去除，將另一個(gè)備用模塊打開放置到循環(huán)中，確保發(fā)射機(jī)功率不受影響。

（8）音頻處理速度快。通過內(nèi)插濾波，其速度頻率能夠達(dá)到770k，其主要優(yōu)點(diǎn)是，在所有IGBT運(yùn)行道16000HZ情況基礎(chǔ)上，將因?yàn)橥怆姴环€(wěn)定導(dǎo)致開關(guān)頻率變成16000HZ，和標(biāo)準(zhǔn)的最高值相差很多，能夠最大程度將系統(tǒng)信噪比例進(jìn)行優(yōu)化。

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的使用與控制已成為廣播傳播等很多領(lǐng)域著重研究和分析的問題之一，它有很多其他調(diào)制器所沒有的優(yōu)點(diǎn)和特征。在實(shí)際設(shè)計(jì)和運(yùn)用過程中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)地改進(jìn)和完善，發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，增強(qiáng)信號(hào)數(shù)字處理技術(shù)水平，增加對(duì)信號(hào)的辨識(shí)度，最大程度上避免信號(hào)的失真，提高其真實(shí)性，并且優(yōu)化其雙模式選擇性能，實(shí)現(xiàn)更高編碼模式的匹配，延長開關(guān)設(shè)備的使用壽命，使其更加節(jié)約與環(huán)保。

4 結(jié)論

PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器作為發(fā)射機(jī)的重要組成部分，其自身的功能和操作技術(shù)對(duì)于全設(shè)備的運(yùn)行有著非常大的影響。依照目前PSM短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器的技術(shù)，通過明確其工作原理、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀和操作模式，發(fā)現(xiàn)目前存在的問題和不足，并且進(jìn)一步深入研究，以優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，完善處理技術(shù)，更好地完成對(duì)PSM短波發(fā)射機(jī)的改造，讓其更加廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中。

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（作者單位：國家新聞出版廣電總局725臺(tái)）