PSM調(diào)制器的數(shù)字化改造應(yīng)用

周萍姑

摘 要 本文首先對PSM調(diào)制器技術(shù)歷史、優(yōu)點以及PSM調(diào)制器數(shù)字化的原理進行簡單的介紹，然后將筆者經(jīng)歷過的PSM調(diào)制器數(shù)字化改造的主要過程在文中進行簡單的介紹，以期為進行PSM調(diào)制器數(shù)字化改造的同行提供借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞 短波發(fā)射機；PSM調(diào)制器；數(shù)字化改造

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）163-0086-01

PSM數(shù)字調(diào)制器作為短波發(fā)射機最為重要的零部件，其本身軟硬件的性能將直接影響到短波發(fā)射機的功能穩(wěn)定性、效率以及先進性。但是，早期短波發(fā)射機中使用的調(diào)制器的設(shè)計原理受到當時技術(shù)條件的限制，相對于今天的數(shù)字化調(diào)制器要落后很多。本文即接受新型PSM數(shù)字化調(diào)制器的設(shè)計原理、優(yōu)勢其具體數(shù)字化改造應(yīng)用。

1 PSM調(diào)制器簡介

調(diào)制器是指通過數(shù)字信號處理技術(shù)，將低頻數(shù)字信號（如音頻、視頻、數(shù)據(jù)等）調(diào)制到高頻數(shù)字信號中，進行信號傳輸?shù)囊环N設(shè)備。目前，調(diào)制器已經(jīng)廣泛運用于廣播（音頻信號）、電視（視頻信號）等信息的傳輸。調(diào)制器一般和解調(diào)器成對使用，調(diào)制器用于將數(shù)字信號處理到高頻信號上進行傳輸，而解調(diào)器則將數(shù)字信號還原成原始的信號。PSM（Pulse？Step？ Modulation），即脈沖階梯調(diào)節(jié)，是脈沖寬度調(diào)節(jié)技術(shù)（Pulse？width？modulation，PWM）與階梯調(diào)制技術(shù)（Step？modulation，SM）相結(jié)合而形成的一種新型數(shù)字信號處理技術(shù)，是由瑞士電子工程師W.Schminke于1985年提出。相對于PWM和SM技術(shù)，PSM技術(shù)的電路拓撲相對簡單，更加容易獲得高電壓和大功率，同時PSM技術(shù)還保障具有較小的系統(tǒng)損耗和高效率的優(yōu)點。此外，由于PSM技術(shù)進行應(yīng)用時，會增加多余的電源模塊，可以保障在原有電源模塊損壞時，可以進行自主的替換，所以PSM技術(shù)具有更好的魯棒性。此外，相比較于舊時技術(shù)儀器，新型數(shù)字化PSM調(diào)制器不僅具體音頻模擬模式下進行工作，而且可以在數(shù)字音頻輸入模式下進行工作，具有較高的兼容性、環(huán)保節(jié)能性、音頻校準、閉環(huán)反饋補償、光發(fā)順序的自動調(diào)整、系統(tǒng)自動檢測修復(fù)、較高系統(tǒng)穩(wěn)定性以及高速的音頻處理能力等功能的先進性優(yōu)勢。

2 PSM調(diào)制器數(shù)字化原理

數(shù)字調(diào)制器使用數(shù)字信源模塊和數(shù)字調(diào)制模塊，信源模塊向調(diào)制模塊提供位同步信號和數(shù)字基帶信號（NRN碼）。調(diào)制模塊將輸入的NRN絕對碼變?yōu)橄鄬Υa、用鍵控法產(chǎn)生2ASK、2FSK、、2DPSK信號。數(shù)字調(diào)制器工作原理具體如圖1所示的方框圖所示。

由圖1可知，數(shù)字調(diào)制器工作原理：晶體受到震動后產(chǎn)生信號被分為2個頻號，經(jīng)過濾波器濾過后得到2ASK的載頻。放大器的發(fā)射極和集電極輸出兩個頻率相等、相位相反的信號，這兩個信號就是2PSK、2DPSK的兩個載波，2FSK信號的亮光載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過分頻和濾波得到的。

3 PSM調(diào)制器數(shù)字化改造應(yīng)用

首先，進行數(shù)字化改造前的準備的工作，準備工作共可以分為3項：第一，首先根據(jù)要求提供6個位于3MHz到21MHz內(nèi)的載波頻率以作為測試和驗收頻率點，在對系統(tǒng)原始機器、數(shù)字化改造以及改造驗收時候使用；第二，將調(diào)制器和短波發(fā)射機的控制系統(tǒng)包含各個接口含義以及電平標準在內(nèi)的接口協(xié)議準備出來；第三，提供進行調(diào)制器數(shù)字化改造、測試以及驗收所必須的儀器設(shè)備，其中包括音頻分析儀、調(diào)制分析儀、調(diào)幅度測試以及示波器等儀器各一臺。

其次，進行調(diào)制器的改造工作。改造工作具體包括以下幾個重要步驟：第一，將以前調(diào)制器所使用的舊的功率模塊拆除，然后將新的、準備更換的調(diào)制器功率模塊和模塊控制器更換上，在進行調(diào)制器功率模塊以及新的器件安裝更換過程中，應(yīng)當注意各個器件連接的緊固性；第二，更換功率模塊完成后，首先對光纜線序進行核對，然后對子板信號進行核對，要保障光纜序號與光收光發(fā)器的信號對接正確；第三，安轉(zhuǎn)直流電開關(guān)，接K10高壓二擋延時器信號、繼電器以及檢波器等；第四，一切電源、儀器以及部件安裝完成后對線路進行檢查，以保證所有連接正確無誤。

調(diào)制器更換安裝完成系統(tǒng)線路檢查無誤后，對系統(tǒng)進行上電測試，通電后若出現(xiàn)綠燈亮則說明系統(tǒng)線路正常，如果出現(xiàn)紅燈亮，則說明系統(tǒng)線路連接有誤，則需要斷電對系統(tǒng)線路連接進行進一步分核查，待系統(tǒng)線路連著正確，綠燈亮后，依次進行調(diào)制器過荷測試、反射功率過大保護測試、高低功率按鍵、升降功率按鍵以及復(fù)位等按鍵性能測試。其中進行制器過荷測試具體步驟如下：光源照射高壓以及負載過荷兩個光發(fā)器，D3-A3燈滅，D3-A4紅燈亮（D3為面板），正常情況下過荷次數(shù)超過3次時會形成低鎖保護，過荷次數(shù)超過6次后會形成零鎖保護。進行完系統(tǒng)保護功能測試完成后，對高壓正常受控進行驗收，其驗收具體步驟為：合高壓，然后斷開模塊控制器光纜連接的一半，設(shè)置D5-U18模塊總數(shù)（大約高4位進行驗收），初始值改為“{2}”，加高壓，確認U18值以及高壓受控后功率模塊連接恢復(fù)。以B10等亮表示激勵封鎖被解除，A13燈亮表示系統(tǒng)粗調(diào)完成。然后進行各項具體操作的測試，其中以D3-B17燈滅表示調(diào)諧完成，以D3-A18燈滅表示音頻封鎖解除。

4 結(jié)論

本文對進行數(shù)字化改造后的PSM調(diào)制器進行最終測試發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過數(shù)字化改造后的PSM短波發(fā)射機信噪比、頻率響應(yīng)以及諧波失真3個主要指標均提高2個等級，并且經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)經(jīng)過數(shù)字化改造的PSM調(diào)整器相比較未改造前，其穩(wěn)定性得到大幅度的升高。總之，經(jīng)過數(shù)字化改造后PSM調(diào)制器為進行優(yōu)質(zhì)的播音打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

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