数字调幅广播发射机调幅控制信号的编码与非编码

肖莎西克

（作者单位：四川广播电视台520发射传输台）



数字调幅广播发射机调幅控制信号的编码与非编码

肖莎西克

（作者单位：四川广播电视台520发射传输台）

摘 要：本文简要介绍了数字调幅广播发射机调幅控制信号的编码及编码的目的。

关键词：编码；寄存器；二进制数；效率

数字技术的控制中编码是一项应用最多的方式。而编码器又是编码程序中的核心部件。就拿哈里斯数字调幅广播发射机DX-100调幅过程来说。它的大台阶功率模块（简称大台阶模块）的控制信号就是将音频信号转换成的二进制数码经过编码后作为控制信号的。它的编码器是巧妙的使用了寄存器的特点。

这个编码过程是否可以省去？

也就是说大台阶模块的控制信号不用编码器给与编码，直接将音频信号转换来的二进制数作为控制信号去控制大台阶模块的开启能否达到同样的调幅目的？

为了说明这种方式可行否，先说说二进制数的特点。以二进制四位数为例。见表1。表中列出了从1到8二进制数的数值表达方式。但不管二进制数的数值是几，都只用零和1的组合来表示。1不代表具体的数。它只表示它所拥有的值。而这个值的大小是看它所在位置的权值是多少。权值是几它就表示几。将每一个二进制数中的1所拥有的权值加起来就是这个二进制数所表示的数值。

如果将这二进制数出现的1作为控制信号去开启大台阶模块。能不能达到调幅目的？

哈里斯调幅广播发射机DX-100的四个补偿模块即1/16，1/8，1/4，1/2常称为二进制小台阶功率模块（简称小台阶模块）。它们的控制信号就是直接用的二进制数码，并没有经过编码这一过程。

是何原理使它们能直接用二进制数码作为控制信号而不出差错？图1是哈里斯DX-100的二进制小台阶模块的基本工作原理控制图。表面上看只有d1开启的二进制的小台阶模块数与二进制控制信号中的1权值相符。其它三位都不相符。是什么原因？

表1十进制数二进制数权值为8权值为 4权值为2权值为1 1 0　0　0　1 2 0　0　1　0 3 0　0　1　1 4 0　1　0　0 5 0　1　0　1 6 0　1　1　0 7 0　1　1　1 8 1　0　0　0

图1

如果将二进制小台阶模块中最小台阶模块的功率量作为基准1，那么其它三个二进制小台阶模块的功率量就是它的整倍数关系。分别为两倍（ 2×1/16=1/8 ），四倍（4×1/16= 1/4 ），八倍（8×1/16= 1/2 ）。这样改变标准后就不会被开启的二进制的小台阶模块的数量与开启它的二进制数值不符所迷惑。即开启的二进制小台阶模块的数量虽然与开启它的二进制信号的数值不等。但是被开启的二进制小台阶模块在功率的数值上却是二进制中最小台阶模块功率量的整数倍。这个整数倍也正好等于开启二进制小台阶模块信号的二进制数的数值。简单地说就是控制信号中的二进制数值是多少就开启了二进制中最小台阶模块功率量的多少倍。这种相等又是来源于控制信号中二进制数的每一个代码1各自所开启的二进制小台阶模块的功率量也是二进制中最小台阶模块功率量的整倍数关系。其倍数数值又等于开启它的二进制数中代码1的权值。简而言之控制信号二进制数中的代码1的权值是几，这个1所开启的二进制小台阶模块的量就是最小台阶模块量的几倍。见图1。这就是为什么开启的二进制小台阶模块的功率量与二进制中最小台阶的模块功率量之间倍数总是与控制信号中的二进制数值相等的原因。由于这种对等的关系使开启的二进制小台阶模块的功率是与开启它们的二进制信号中的数值始终相等，并随二进制信号数值变化而变化。达到了调幅的目的。

根据以上小台阶模块的控制原理，能否也用音频信号转成的二进制数码作为控制信号直接控制大台阶模块的开启达到调幅的目。

既然已有了开启二进制小台阶模块的工作原理，那就依葫芦画瓢。同样根据二进制数中的代码1所在的位置其权值是多少，这个1就去控制多少个大台阶模块的开启。因为大台阶模块的功率都一样，功率之间的倍数关系与大台阶模块之间的数量也就相等。所以功率上有几个大台阶模块就是几倍。这样开启的大台阶模块的数量不就是与二进制数值一一对应起来了吗。由于这个二进制数是由音频信号转换而来的。因此二进制数中的1开启的大台阶模块数量就与音频信号的大小对应，并随着音频信号的变化而对应变化。图2所示，除了不用编码器，省去编码过程后直接用音频信号转换来的二进制数作为控制信号开启大台阶模块的基本原理图。其中d1到d4分别为模数转换成的二进制数的输出端即数据线。d1是二进制数的最低位输出端。d4是二进制数的最高位输出端。d1到d4的权值分别是1、2、4、8。按前面说的，权值是几就控制几个大台阶模块的开启。那么在d1到d4之间输出的任何一个二进制数，其中的代码只要为1就作为开启大台阶模块的信号。如任选一个数“3”。“3”在二进制里的表示是0011。也就是说d1 、d2分别都有1输出。d1连接了一个大台阶模块并开启它。d2连接了两个大台阶模块也就开启了两个大台阶模块。两者相加开启的大台阶模块数量就是3。与开启这三个大台阶模块的控制信号中二进制数的数值相同。同理，再任选一个数“4”。“4”在二进制数里的表示是0100。这个二进制数中的代码1是出现在d3端的输出线上。d3的权值是4。因此连接了四个大台阶模块。所以开启的大台阶模块数也是四。与音频信号转换来的二进制数的数值4相同。其余的依次类推。可见省去编码器和编码过程，用音频信号转换成的二进制数直接控制大台阶模块的开启是同样能够达到调幅的目的。

图2

表 2地址线上二进制数　　数据线上的数据　　开启的大台阶功率模块数量S1　 S2　 S3　 S4　 Y1　 Y2　 Y3　 Y4 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　 0　0 0　 0　 0　 1　 0　 0　 0　 1　1 0　 0　 1　 0　 0　 0　 1　 1　2 0　 0　 1　 1　 0　 1　 1　 1　3 0　 1　 0　 0　 1　 1　 1　 1　4

哪为什哈里斯调幅广播发射机DX-100要编码，要用编码器喃。先了解一下他的编码器和编码过程的基本原理。

哈里斯调幅广播发射机DX-100用编码的方式控制大台阶模块的开启和用寄存器作为编码器可以说是设计者最巧妙设计之一。他的巧妙就在于用可写入寄存器，将地址信号与数据信号之间对应的固定下来。地址线上接收的二进制数是几。数据线上就会输出几个1。而每一根数据线控制一个大台阶模块。其数据与地址的对应关系见表2。由表2可看到地址线上的二进制数是几，数据线上就会出现几1。也就是说地址线上的二进制数是几，数据线上就取出了几个1，每个1开启一个大台阶模块。几个1就开启了几个大台阶模块。如果二进制数增加或减少，就造成了地址码的变化。但不管地址码如何变化，固化了的寄存器却总是按照地址线上的二进制数是几就取出几个1，有几个1就开起几个大台阶模块。由于地址线上的二进制数是由音频信号转换而来的。最终使得大台阶模块的开启数量是随着音频信号变化而变化的，达到了调幅的目的。

既然编码与不编码都能达到调幅的目的，那为什么要多此一举用编码器喃。

图3

为了说明简单就用四位音频信号的二进制数为例探个究竟。图2是不用编码器的接线图。图3是用了编码器的接线图。由图3可知开启所有大台阶模块时对应的音频信号二进制数是8。并且在8以内的二进制数开启的大台阶模块也都在这8个大台阶模块内完成的。同样的音频信号二进制数8在图2中也是开启了8个大台阶模块。但是8以内其它音频的二进制数开启的大台阶模块却不是在原有开启的8个大台阶模块内完成的。而是由另外的大台阶模块完成的。如任选一个数6。6在二进制中的表示是0110。这个二进制数在图2中是d2、d3分别输出为1开启的是另外6个大台阶模块。而不是在d4端输出为1时开启的8大台阶模块内。这样势必就增加了模块的数量。在图2只取了四位二进制数，大台阶模块数量却增加将近为有编码过程控制的两倍。可见不编码需多少个大台阶模块才能达到同样的效果。到此就看清了编码器的真正作用。它能起到大大减少模块的数量，提高模块的利用率。并简化电路和结构。使成本更加低廉，充分发挥了大台阶模块的作用。为此不得不佩服设计者的高明之处。并在工作中加以借鉴。