基于DRM技術(shù)的短波調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字化改造

李琍

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)越來越發(fā)達(dá)的今天，調(diào)幅廣播一直具有成本價(jià)格低廉以及覆蓋范圍極廣的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在人們?cè)絹碓蕉嗟厥褂貌⑶乙蕾囉谶@項(xiàng)技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們對(duì)調(diào)幅廣播的要求越來越高。本文主要研究基于DRM技術(shù)的短波調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字化改造，通過這一系列改造，調(diào)幅廣播有了明顯的進(jìn)步，在使用過程中越來越便利。

關(guān)鍵詞：DRM技術(shù)；調(diào)幅廣播；數(shù)字化；改造

1 前沿

調(diào)幅作為載波調(diào)制的一種方式，在通常情況下，調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)弱會(huì)制約載波信號(hào)瞬時(shí)幅度的大小，載波信號(hào)會(huì)按照調(diào)制信號(hào)呈現(xiàn)出一種可預(yù)見性的變化，且總體上成正比例的關(guān)系發(fā)生變化。調(diào)幅廣播是一些以調(diào)幅方式來調(diào)制的中短波。調(diào)幅廣播最大的優(yōu)點(diǎn)是成本價(jià)格低廉且傳播范圍極廣，在很大程度上，調(diào)幅廣播成為全世界很多國(guó)家都熱衷于推廣的一種方式且大受歡迎。調(diào)幅廣播最大的缺點(diǎn)是傳輸質(zhì)量很差，信號(hào)很容易受到干擾。在經(jīng)濟(jì)日益繁榮的今天，人們的經(jīng)濟(jì)生活質(zhì)量越來越高，對(duì)廣播的質(zhì)量要求也越來越高，為此必須對(duì)短波調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造，以滿足人們的生活需求。

2 基于DRM技術(shù)的短波調(diào)幅廣播

一般情況下，帶寬頻段的占用量在9～10Hz的中短波，它們供應(yīng)出來的質(zhì)量基本上可以和那些調(diào)頻的立體聲供應(yīng)出來的質(zhì)量達(dá)到相同的水平，我們就可以把這些稱為數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)，然而，我們現(xiàn)在所說的DRM技術(shù)就是數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)的一種，它具有比較經(jīng)典的數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)。不僅如此，DRM技術(shù)還包含了一系列特有的功能特征，比如說DRM技術(shù)在正交流頻率中分復(fù)用的調(diào)幅技術(shù)?，F(xiàn)在DRM技術(shù)不是以單一的傳輸模式進(jìn)行，而是多種傳輸模式同時(shí)進(jìn)行工作；不僅僅是適應(yīng)單一的帶寬進(jìn)行傳輸，而是可以在多帶寬的情況下進(jìn)行傳輸；打破了對(duì)音頻流和數(shù)據(jù)流傳輸?shù)南拗频取?/p>

3 調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字化改造的理論分析

一般情況下，模擬廣播的發(fā)射系統(tǒng)通常是由7個(gè)系統(tǒng)組成的，其中包括節(jié)目的傳輸系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控及一些相關(guān)的安保系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及天饋線系統(tǒng)等?，F(xiàn)在我們研究的數(shù)字化改造關(guān)鍵還是和發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相聯(lián)系起來。

通過對(duì)模擬調(diào)幅發(fā)射機(jī)系統(tǒng)和DRM數(shù)字調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)真研究和比對(duì)可以了解到，模擬系統(tǒng)和DRM系統(tǒng)在它們結(jié)尾端的射頻其中放大的那一部分的結(jié)構(gòu)是完全相同的，但是在前面部位對(duì)于音頻信號(hào)的直接輸入和對(duì)信號(hào)的處理步驟是有一定差異的。在要求調(diào)出大型功率的DRM信號(hào)的時(shí)候，第一步要把DRM發(fā)出來的調(diào)制信號(hào)主要分為兩種信號(hào)，一種是包絡(luò)信號(hào)，另一種是相位信號(hào)。這兩種信號(hào)在接下來一步的處理方法是不一樣的，首先包絡(luò)信號(hào)的處理方法是把其傳送到發(fā)射機(jī)的承載音頻的那一條支路上面，從而逐漸對(duì)其進(jìn)行放大，然而要把相位信號(hào)傳送至能夠承載高頻的那一條之路上面，也是對(duì)其逐漸放大，緊接著就需要把這兩波已經(jīng)被放大的信號(hào)一同送往混頻的電路中去，逐漸使其進(jìn)行混頻處理，通過這樣一系列的處理使得DRM信號(hào)的功率被充分的放大以及良好的被調(diào)制處理，這樣的方式同時(shí)也體現(xiàn)了發(fā)射機(jī)現(xiàn)有的電路以及相關(guān)的設(shè)備被充分并且有效地良好使用了，這樣也真正地結(jié)合了它們共同優(yōu)點(diǎn)。

模擬調(diào)幅發(fā)射機(jī)一般都是通過模擬技術(shù)來應(yīng)對(duì)音頻的那條支路的信號(hào)問題，有的會(huì)使用一些比較特殊的技術(shù)，比如說通過數(shù)字信號(hào)來處理這個(gè)問題。因此，數(shù)字化改造就越來越重要，需要對(duì)數(shù)字化改造的工作更加嚴(yán)峻，需要提供更加具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作。如果不進(jìn)行這一步的加強(qiáng)改造設(shè)計(jì)，想要完成DRM的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)有一定的困難。對(duì)于一些比較普通的DSB的雙邊帶的模擬發(fā)射機(jī)，一般都由兩條支路組成，其好處就是音頻與射頻這兩波信號(hào)就不會(huì)在同一根管里面，這樣它們就不會(huì)在一起相互干擾，產(chǎn)生其他不必要的影響。當(dāng)一股音頻的信號(hào)發(fā)射過來，第一步就要先通過音頻處理器部件將信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)節(jié)；第二步就要進(jìn)入PSM控制器部件，進(jìn)入這個(gè)部件的功能主要是把音頻信號(hào)經(jīng)過模數(shù)的轉(zhuǎn)換功能使其成為數(shù)字類型的信號(hào)模式；第三步就要依次經(jīng)過濾波以及抽檢進(jìn)一步進(jìn)行矯正，然后再將其傳輸?shù)焦β实目刂破?。?dāng)信號(hào)到達(dá)功率器的時(shí)候，它會(huì)使用PSM算法器計(jì)算出需要開啟功率模塊的個(gè)數(shù)，然后向功率模塊發(fā)出開關(guān)的指令，功率模塊最后的輸出是要經(jīng)過低通濾波器的濾波之后再一直送到末級(jí)功率放大器，將其作為高末屏壓。頻率合成器會(huì)產(chǎn)生一組射頻信號(hào)，一路會(huì)依次通過衰減器、寬頻帶的放大器，一直送往驅(qū)動(dòng)級(jí)的放大器，通過放大器已經(jīng)被放大的射頻信號(hào)再一直送到末級(jí)放大器柵極的位置處。最后末級(jí)放大器輸出調(diào)幅波經(jīng)過輸出網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整以及載經(jīng)過阻抗的匹配之后一直送到天線上，然后完美地發(fā)射出去。

4 調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字化改造的方法

4.1 對(duì)低通濾波器改造的方法

根據(jù)上面要求的改造方法，需要對(duì)調(diào)制器里的濾波器進(jìn)行調(diào)整。一般情況下，會(huì)選擇將其頻帶寬度的大小進(jìn)行調(diào)整，會(huì)把20Hz往上調(diào)到40Hz進(jìn)行工作，現(xiàn)在有的濾波器的通道需要和調(diào)制器的后半段的哪一個(gè)部分進(jìn)行調(diào)整，開關(guān)頻率分量的濾除是不會(huì)收到一些直流的干擾的。此外，會(huì)有一些音頻信號(hào)一直傳送到射頻的墨跡上面，肯定會(huì)對(duì)應(yīng)在陽極上面。

4.2 對(duì)音頻通道改造的方法

模擬的發(fā)射系統(tǒng)一般會(huì)通過對(duì)信號(hào)的處理的方法是把信號(hào)分成兩撥，一波是音頻的信號(hào)，而另一波是射頻的信號(hào)，緊接著這兩波信號(hào)會(huì)一起被放大，放大后的這兩波信號(hào)，會(huì)一起經(jīng)過高末級(jí)電子管。而真正能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字廣播可以正常運(yùn)行的最關(guān)鍵的一步是在當(dāng)時(shí)的新源的編碼在順利完成之后，基帶的信號(hào)會(huì)導(dǎo)致調(diào)幅和調(diào)相波，因?yàn)橐婚_始直接進(jìn)行的信號(hào)頻率的轉(zhuǎn)換效率會(huì)比較低，所以就需要使用分離副相的方法，一直到最后，經(jīng)過包絡(luò)負(fù)置會(huì)實(shí)現(xiàn)大功率的條幅調(diào)相波。音頻的這一條通道，一開始就要加上數(shù)字DRM的編碼以及相應(yīng)的調(diào)制器。音頻信號(hào)在經(jīng)過增加了的相關(guān)的設(shè)備之后，會(huì)進(jìn)一步經(jīng)過編碼處理器，進(jìn)行進(jìn)一步的處理工作，緊接著就要進(jìn)行副相分離，發(fā)射機(jī)的PSM控制單元以及合成器部件就會(huì)傳來的信號(hào)。

4.3 對(duì)控制單元改造的方法

對(duì)于控制單元的改造，最主要的還是在于還是要對(duì)硬件的控制單元的芯片進(jìn)行進(jìn)一步改造，而且還需要進(jìn)行軟件的升級(jí)工作，這一塊主要包含兩個(gè)方面，一個(gè)是PSM控制系統(tǒng)馬達(dá)和順序控制系統(tǒng)要進(jìn)行進(jìn)一步的改造工作，第一步就是要PSM的控制系統(tǒng)進(jìn)行提升他的計(jì)算單元，來提升I/Q的信號(hào)的取模算法的工作，通過一系列的計(jì)算，要把信號(hào)的幅度從中計(jì)算出來，把升級(jí)添加編碼器和調(diào)制器的檢測(cè)的一些功能加進(jìn)去，需要進(jìn)行低通濾波器的調(diào)節(jié)的馬達(dá)控制系統(tǒng)，在這個(gè)過程中需要增加電控老進(jìn)行控制。對(duì)于順序控制系統(tǒng)的改造是要把那些搜集過來的一系列的數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)是在DRM的模式下進(jìn)行，對(duì)于控制系統(tǒng)的搜集的工作和其他的工作還是會(huì)發(fā)生一定的變化的，包括容量的也會(huì)發(fā)生比較大的變化，能夠盡量可以把新的數(shù)據(jù)完完全全充分的擴(kuò)展出來，能夠充分的發(fā)展出來他的性能以及特點(diǎn)，對(duì)于一般的數(shù)據(jù)的有效合理的選用和發(fā)射出去的功能能夠向控制單元提供最新的要求，這樣在DRM的模式下，新加入工作的順序命令和控制的一些流程等能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，并且可以合理有效的更新和拓展其信號(hào)單元。

5 結(jié)束語

通過基于DRM技術(shù)的短波調(diào)幅廣播發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字化的改造，調(diào)幅在保持其成本價(jià)格低廉的條件下，質(zhì)量有了很明顯的改進(jìn)。我們對(duì)其又進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)比對(duì)，顯示的相關(guān)數(shù)據(jù)表明它的一些指標(biāo)比如說信噪比有了明顯的提高和進(jìn)步，甚至比預(yù)期的還要出色。一般情況下，短波的頻率極高信噪比會(huì)比較低。發(fā)射機(jī)在不到兩分鐘的調(diào)諧時(shí)間是充分滿足了指標(biāo)的要求的，而且它的運(yùn)行效率在整體上是滿足指標(biāo)的要求的，并且和設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)是一致的。除此之外，自動(dòng)延時(shí)調(diào)整輸出頻率也同樣是完全滿足相關(guān)要求的指標(biāo)，傳送出來音質(zhì)效果也是非常的完美，可以說，這次改造是非常成功也是同樣具有借鑒意義的。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局七二五臺(tái)）