基于DRM 技术的短波调幅广播发射系统数字化改造

高新星

（国家广播电视总局2021 台，黑龙江 齐齐哈尔161000）

1 概述

载波调制有多种方法，最常见的则是调幅。受多种因素限制，调制信号的强弱是不稳定的，而且还会对载波信号的瞬时幅度造成一定的影响。这种影响是有规律的，通过对调制信号强弱情况的记录分析，可以预见载波信号可能发生的变化。一般说来，调制信号强，载波信号也会增强。介绍完调幅，则可以更好地理解调幅广播，这是一种采用调幅手段制得的中短波。调幅广播的应用范围十分广泛，几乎得到了各国的一致认可，主要是因为调幅广播耗费成本较低，而且传播的范围很广，传播效果十分良好。但调幅广播的缺点也是显而易见的，那就是信号不稳定，在传播过程中很容易在外界干扰下被中断。在经济发展的助推下，人们的生活水平日益提高，已经不再满足于信号不稳定的广播。因此，对短波调幅广播发射系统进行改造是很有必要的。同时在信息化时代下，信息技术已经渗透到各领域中。促进调幅广播的数字化改造，是调幅广播与时俱进的必然要求。

2 基于DRM 技术的短波调幅广播

DRM技术属于数字调幅广播技术的一种，其融合了数字调幅广播技术的经典结构，具有该技术的核心优势。数字调幅广播技术对9-10 赫兹的中短波进行处理，经过处理的中短波质量较好，几乎可以与调频的立体声供应的质量相媲美。DRM技术作为数字调幅广播技术的一种，也具备这种特点。此外，在此基础上，DRM技术在其他方面的功能还得到了进一步优化。例如，传统的调幅技术无法突破音频流和数据流间的界限，在信号传输时，通常只能以单一的模式进行。而应用DRM技术的应用则不需要顾虑这些问题，甚至可以实现信号的多模式同时传播。显然，这极大地提高了信号传播效率。这正是因为DRM技术在正交流频率下，采用了分复的调幅技术。也是与普通数字调幅广播技术相比，DRM技术的优势所在。

3 调幅广播发射系统数字化改造的理论分析

目前模拟广播的发射系统组成十分复杂，由七个分支系统构成，分别起着传输信号、供应电力、监控安保、消防等作用，每一个系统都不可或缺，发挥着至关重要的作用，是调幅广播得以成功发射的基础。在进行发射系统数字化改造时，重点改造对象则是控制系统和发射机系统。这两个系统在信号发射中占据着核心地位，而且存在着紧密的内部联系。接下来将围绕这两个系统的改造进行详细介绍，希望能为有关人士提供参考。

为了更便捷准确地探究DRM数字调幅发射系统构成，可以与模拟调幅发射机系统构造进行对比。通过详细的比较，可以发现两者结构存在很多相似的地方。尤其是系统的尾部射频，几乎是完全一致的结构。而差异就存在于系统的前部分，主要是两者在对音频信号进行处理时，采用的方法和顺序都有所不同。要利用DRM系统进行大功率信号的调制，首先要清楚DRM调制信号的分类。一般来说可分为两类，即相位信号和包络信号。在区分出调制信号类型后，就要进行下一步操作，不同信号的处理方法是有差异的。首先介绍包络信号的处理过程，该信号的传送目的地，是发射机承载音频支路，在传送环节，包络信号被不断放大。而相位信号的传送目的地，则是承载高频的支路。与包络信号相同，在传送过程中，相位信号也在逐渐放大。接下来，则进入下一个流程，即将已经被放大的信号传送到混频的电路，来使信号的频率转变为混频，这时候两种信号的传送路径一致。在这一系列操作完成以后，信号已经成为被放大的混频信号。这些操作充分调用了发射机各个构成部分的功能，而且不同设备协调配合，工作效率可观。

经过音频支路的信号较多，发生意外状况的概率也较大。在模拟调幅发射机中，常采用模拟技术来应对这些问题。结合到信号问题的实际情况，偶尔也会用一些较为少见的技术，例如数字信号技术。这种处理方式效率更高，因此受到了广泛关注，数字化改造也逐渐提上日程。但数字化改造并不是一项简单的工作，涉及到难度较高的知识，为了确保数字化改造工作的顺利有序，必须有科学的设计作为依据。DRM设置的标准较高，因此进行这部分的加强设计是很有必要的。目前常见的DSB 模拟发射机，都具有两条支路。这种设计是有原因的，在调制信号分类不同时，例如音频和射频信号同时出现，就可以在不同的支路进行处理，以免频率不同的信号混在同一支路里，彼此干扰影响，造成信号传输的异常。在接收到音频信号时，对该信号的处理可分为三步完成。首先，借助音频处理器部件，对接收到的信号强度进行恰当的调节，一般来说是做增大处理。接着，利用PSM控制器部件，转变信号的模数，使音频信号变为数字信号。最后，信号还要经过一系列处理，被不断矫正，这个过程主要是通过滤波完成的。在矫正大致完成后，信号被传送到功率较大的控制器。功率器内置PSM算法器，在接收到信号后，将自动计算得出合适的功率模块个数，并开启这部分功率模块。信号在经过功率模块时，不断经受滤波处理，最后到达最后一级功率放大器，这时候得到的功率被称为高末平压。频率合成器的主要功能是生成射频信号，这组信号也要经过一系列处理，包括衰减器和各类型的放大器。放大器有一定的顺序，依次为宽频带、驱动级以及末级放大器。射频信号被逐渐放大，最终到达末级放大器的栅级。末级放大器还承担着输出调幅波的责任，调幅波被输出网络调整，最后以匹配度较高的状态到达天线，并顺利发射。

4 调幅广播发射系统数字化改造的方法

4.1 对低通滤波器改造的方法

根据上面要求的改造方法，需要对调制器里的滤波器进行调整。一般情况下，会选择将其频带宽度的大小进行调整，会把20Hz 往上调到40Hz 进行工作，现在有的滤波器的通道需要和调制器的后半段的哪一个部分进行调整，开关频率分量的滤除是不会收到一些直流的干扰的。此外，会有一些音频信号一直传送到射频的墨迹上面，肯定会对应在阳极上面。

4.2 对音频通道改造的方法

模拟发射系统在对信号进行处理之前，会首先根据信号的性质，分为两类，即音频信号和射频信号，两者在频率等方面存在极大的差异，分开处理能够避免很多不必要的麻烦。接下来信号会被各种设备放大，放大到合适程度时，就被传送进高末级电子管。但要想数字广播能够顺利工作，最重要的还是要严格把控新源的编码环节，因为即使编码过程顺利完成，调幅也可能在基带信号的影响下和调相波。这是因为如果直接对信号的频率进行处理，那么转换效率是不太理想的。这时候可以采用分离副相的办法，借助包络负置的功能，来对大功率进行条幅调相波处理。特别值得注意的是，在处理音频信号时，必须要在实际操作之前，给信号加上数字DRM编码和相关调制器，以保障后续操作的顺利进行。音频在经过恰当的处理之后，还会再次经过编码处理器，进行更加深入的编码处理。同样的，在编码完成后，及时进行副相分离，以进入下一步处理环节。发射机的PSM控制单元主要对音频模式进行转换，使之变为数字类型的信号。最后数字信号经由合成器部件，接受最后一步的处理。上述内容是对音频信号通道的详细改造方法，目的在于实现信号的数字化，具有一定的的借鉴意义。

结束语

通过基于DRM 技术的短波调幅广播发射系统数字化的改造，调幅在保持其成本价格低廉的条件下，质量有了很明显的改进。我们对其又进一步进行试验比对，显示的相关数据表明它的一些指标比如说信噪比有了明显的提高和进步，甚至比预期的还要出色。短波的频率极高信噪比会比较低。发射机在不到两分钟的调谐时间是充分满足了指标的要求的，而且它的运行效率在整体上是满足指标的要求的，并且和设计要求的指标是一致的。除此之外，自动延时调整输出频率也同样是完全满足相关要求的指标，传送出来音质效果也是非常的完美。