分析DAM中波发射机调制系统数字化改造技术

姜云翠

摘要：当今社会已经进入数字化时代，在传递信息过程中，越来越多的采用数字信号形式，DAM中波发射机智能接收模拟信号，而无法直接识别数字信号，影响了其应用价值的有效发挥，并且还会降低设备的技术指标和运行能力。为改善这一现状，就需要利用数字化技术，以可编程逻辑器件FPGA为核心元件，对DAM中波发射机调制系统进行改造，在保证信号内容完整性的前提下，实现对数字信号的有效转换处理，进而能够显著提升中波发射机的运行能力，对促进发射机数字化发展意义重大。

【关键词】DAM中波发射机 调制系统 数字化改造技术

为方便DAM中波发射机顺利接收数字信号，需要将传输的数字信号先转化为模拟信号，但是，在这过程中数字信号质量容易因噪声和失真现象而降低，难以保证信号内容的完整性及可靠性，导致通信质量较低。通过对DAM中波发射机调制系统进行数字化改造，可以有效避免这些问题，不仅能够降低信号处理难度，而且整个系统也变得更加灵活、稳定，同时还能够根据实际需求进行系统升级和功能扩展，起到了与模拟调制音频系统同等的运行效果。

1 DAM中波发射机调制系统介绍

DAM中波发射机调制系统在运行时，接收到的信号经由音频处理器处理后，便会将音频信号的最大频率限制在一定范围内。然后在模拟输入电路转化为含有直流分量的音频信号，此时，便能够在模数转换模块将这部分信号转化为数字信号，经调制编码器处理后输出，实现对不同射频功率放大模块的控制，根据处于工作状态的射频功率放大模块具体数量，确定所需输出的射频电平。最后，数字信号经滤波处理和量化处理后，便会生成最终的调波信号。

采用该方法虽然能够实现数字信号向模拟信号的转化，但是很容易出现失真、噪声现象，降低了信号质量，所以，对DAM中波发射机调制系统进行数字化改造，是非常重要且必要的。

2 DAM中波发射机调制系统数字化改造实现功能

采用数字化技术对DAM中波发射机调制系统进行改造，主要目的是取代原有的模拟调制音频系统，避免数模直接转换所引起的失真和噪声问题。改造后的调制系统可分为三大部分，包括接口电路模块、控制通信模块和指标处理模块，每一个模块在调制系统运行过程中，都起到了不同的功能作用。首先，调制系统的接口电路所用芯片为AES/EBU，电路中设有110欧电阻可进行阻抗匹配，进而能够在接收幅度范围内，顺利接收所有AES/EBU格式的音频信号，并且可以保证音频的稳定性，经过解码处理后从电路中输出。其次，在进行通信控制时，所用方式为数字化处理方式，可以实现对调幅度、功率电平微调、AGC、B-调制、电流和功率取样、驻波保护等各项功能的良好控制。同时还能够对调幅度变化幅度和功率电平进行控制，当系统出现故障问题时可迅速作出反应，很少再出现延时保护问题，并且系统参数设置及操作也变得更为灵活。最后，在对调制系统进行改造时，主要用到了有理数倍的采样转换技术、噪声指标补偿技术、非线性失真补偿技术、频响指标改善技术等，各项技术指标都能够得到显著提升，系统在运行时将会更加稳定、可靠，可以有效提升通信质量。3DAM中波发射机调制系统数字化改造技术

当前DAM中波发射机调制系统数字化已经初见成效，其中最为关键的改造技术主要包括以下几项。

3.1 有理数倍的采样转换技术

在一般情况下，在对模拟音频信号进行A/D转换时，都是以48kHz频率为位采样标准的，假定音频信号在离散处理时，采样周期为T，则经过处理后的数字序列为QUOTE，并且，理论上离散转换器的幅度会以连续状态进行不断精确，但是，在实际应用过程中，幅度精确是有一定限度的，只能得到最为近似值。采用量化方式对音频信号进行处理后，离散幅度会出现量化台阶，采样率会随着输出信号频率的增大而减小，此时，相邻的输出輸出数据之间的台阶便会随之变大，实际量化结果与理论量化结果出现较大出入。在进行数字化改造时，利用可编程逻辑器来设计数字滤波器，可实现对采样率的有理数倍转换，采取整数倍抽取方式，采样率将会变大，可以有效减小量化后输出信号与原始信号之间的误差，得到更为精准的离散幅度，避免量化失真问题的出现。

3.2 噪声指标补偿技术

主整电源系统是引起发射机噪声的最主要因素，在进行噪声补偿指标补偿改造时，需从该环节入手。在DAM中波发射机中，利用变压器可对三相电源记性全波整流处理，输出的纹波中夹杂有奇次谐波。采用反馈补偿方式进行纹波补偿，并与经A/D转换输出后的信号合并，对合并信号进行调制，可有效排除谐波干扰，此时电源纹波噪声比将会增大，噪声会随之减小，通常情况下，噪声指标会高出改造前10个dB。

3.3 非线性失真补偿技术

发射机功放系统非线性失真，是造成输出信号失真的主要内容因素之一，为防止该问题的发生，就需要运用非线性失真补偿技术对调制系统进行改造，具体实现方法为预失真。假设改造对象为10KW DAM中波发射机，功放系统共有53个模块，均设有4个MOSFET场效应管IRF350，除1个缓冲放大模块外，其余的3个预推动RF功放模块，以及48个RF功放级功放模块的组成形态都相同，能够进行自由替换。在进行非线性失真补偿时，具体操作是以原有的音频信号幅度为基础，再将其提高一定的比例，即便是音频信号振幅变化较大，也不会出现正峰值偏低现象，可以与负峰值保持一致。

3.4 频响指标改善技术

利用可编程逻辑器对发射机调制系统进行改造，可以有效改善数字滤波器的频响指标，频率响应和相位响应的精确度得到了提升，在进行计算和分析时将会更加便捷，高效。将可编程逻辑器应用于数字滤波器设计环节，能够根据实际需求，更加灵活的设计不同形式的数字滤波器，通常情况下，设计1高通滤波器和2个低通滤波器，即可实现较为理想的频响指标改善效果。

4 结束语

对DAM中波发射机调制系统进行数字化改造，既是满足当前音频信号顺利传输的必要措施，也是提高中波发射机工作性能及运行能力的有效手段，在降低发射机操作和维护难度、推动发射机数字化发展方面起到了重要作用。完成调制系统的数字化改造后，发射机的各项技术指标都得大幅提升，新的控制系统在具备原有模拟调制音频系统同等功能的同时，还具备较强的抗干扰能力，整个系统的运行更为稳定，保证了DAM中波发射机应用价值的充分发挥。

参考文献

[1]王丽君，谈谈DAM中波发射机音频系统的数字化[J].通讯世界，2016（14）：96-97.

[2]陈春杰，关于DAM中波发射机调制系统数字化的改造分析[J].通讯世界，2015.

[3]吴吟明，贾晓峰.谈谈DAM中波发射机的调制技术[J].通讯世界，2015（10）.endprint