關(guān)鑫+王欣欣+王曉光

摘 要 近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，廣播電視技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，而數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就能較好解決上述問題。文章主要概述了數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，并對(duì)當(dāng)前數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法做了介紹，僅供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)；基本原理；補(bǔ)償方法

中圖分類號(hào)：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0077-01

隨著廣播電視技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，這進(jìn)一步加快了發(fā)射機(jī)更新?lián)Q代步伐。與老式發(fā)射機(jī)相比，新型發(fā)射機(jī)不僅體積小，抗干擾能力強(qiáng)，電聲指標(biāo)優(yōu)良，自動(dòng)化程度高，失真度和頻率響應(yīng)也很強(qiáng)，可靠性得到了有效保證。當(dāng)前，中短波廣播發(fā)射機(jī)正朝著固態(tài)化、數(shù)字化方向發(fā)展，其中，數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就是典型之一。為了進(jìn)一步提高數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要采用一系列補(bǔ)償方法減小音頻信號(hào)失真，確保發(fā)射機(jī)工作的可靠性和高效性。

1 數(shù)字調(diào)制的基本原理和特點(diǎn)

數(shù)字調(diào)制是通過(guò)轉(zhuǎn)換音頻信號(hào)以及載波所需直流電壓，將其量化成12位的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，然后調(diào)制編碼器編碼，利用編碼后的二進(jìn)制脈沖串來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)同頻、同相、等幅的RF等壓功率模塊開啟數(shù)量的控制，使射頻功率放大器導(dǎo)通數(shù)目的變化與音頻信號(hào)的變化規(guī)律相一致，進(jìn)而完成發(fā)射機(jī)中數(shù)字信號(hào)向模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并利用功率合成技術(shù)得到具有量化臺(tái)階的已調(diào)波，經(jīng)過(guò)帶通濾波器的光滑處理得到典型的調(diào)幅射頻輸出。在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器是不可或缺的核心。

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)主要包括以下幾方面：數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)主要由射頻功率系統(tǒng)、數(shù)字音頻處理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、電源供電系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)幾個(gè)部分組成，發(fā)射機(jī)所具有的大規(guī)模的集成電路系統(tǒng)不僅使其具備較小的體積，還有著耗電、節(jié)約成本的作用；克服了板級(jí)調(diào)制存在的非線性失真，動(dòng)態(tài)響應(yīng)有所增強(qiáng)，發(fā)射機(jī)的信噪比也優(yōu)于其他各類模擬調(diào)制的發(fā)射機(jī)；控制電路更加完善，信號(hào)的檢測(cè)取樣更加豐富，這為保護(hù)系統(tǒng)提供了必要條件；分等級(jí)保護(hù)，能夠在不停播的基礎(chǔ)上實(shí)施檢修，有效提高了電視播出的順暢性和優(yōu)質(zhì)性。

2 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法

在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)中，音頻信號(hào)越小，射頻功率放大器導(dǎo)通的數(shù)目就越少，那么輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功率合成后的振幅就會(huì)越小，反之則越大。假如數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的每個(gè)射頻功率放大器輸出電壓為P，那么多導(dǎo)通一個(gè)射頻功率放大器，經(jīng)功率合成后的輸出電壓就會(huì)增大P，采用此方法會(huì)出現(xiàn)階梯狀包絡(luò)失真，每個(gè)階梯的電位差為P，最終導(dǎo)致被傳送音頻信號(hào)的失真。為了確保音頻信號(hào)傳送質(zhì)量，減小信號(hào)失真，可采取以下幾種補(bǔ)償方法。

2.1 幅相調(diào)制補(bǔ)償

在對(duì)多個(gè)射頻功率放大器輸出信號(hào)進(jìn)行功率合成時(shí)，如果載波振幅不能進(jìn)行連續(xù)漸進(jìn)的變化，階梯狀包絡(luò)失真就出現(xiàn)，從這一方向出發(fā)，幅相調(diào)制是一種非常有效的失真補(bǔ)償方法。筆者主要采用矢量圖的方法來(lái)說(shuō)明幅相調(diào)制原理，設(shè)矢量1和矢量2是兩個(gè)相同射頻放大器輸出的載波電壓，Ф1和Ф2是其相對(duì)應(yīng)的相位角，且|Ф1|=|Ф2|=Ф，Ф值隨著音頻信號(hào)的變化而變化，而由矢量1和矢量2 合成的矢量3的大小則隨著Ф值變化而變化，Ф值越小，合成矢量3就越大，而Ф值越大，合成矢量3就越小。采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，若要求載波振幅為U，相對(duì)應(yīng)的Ф值的確定公式為：

2.2 精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償

用矢量圖說(shuō)明該種補(bǔ)償方法的原理，以矢量4表示m個(gè)絕對(duì)值相等且相位相同矢量之和；矢量5為補(bǔ)償信號(hào)，其絕對(duì)值與m個(gè)矢量相同，而相位角不同；矢量6為矢量4與矢量5的疊加值，且疊加值的相位角不隨Ф1、Ф2的變化而變化。結(jié)合上述原理，在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，若發(fā)射機(jī)的各個(gè)控制系統(tǒng)在結(jié)合音頻信號(hào)大小的基礎(chǔ)上將各個(gè)瞬間需要導(dǎo)通的射頻功率放大器的數(shù)量、射頻功率放大器輸出載波的相位角、補(bǔ)償信號(hào)相位角計(jì)算出來(lái)，某個(gè)瞬間所需要的載波電壓振幅值就可以經(jīng)過(guò)合成的疊加電壓表示。

2.3 二進(jìn)制小階梯和PDM雙重補(bǔ)償

二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償中，將末級(jí)放大器分成了兩類，第一類射頻功率放大器輸出功率的等級(jí)較高，輸出電壓相同，第二類射頻功率放大器輸出功率等級(jí)較小，輸出電壓不同，通常是按照二進(jìn)制加權(quán)的，其輸出電壓形成的階梯為小階梯。對(duì)于二進(jìn)制加權(quán)的小階梯射頻功率放大器數(shù)量的確定可分為兩種情況，即當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較小，所需要的功放單元數(shù)量也就較少，這個(gè)時(shí)候無(wú)需將過(guò)多比特?cái)?shù)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)大階梯射頻功率放大器的控制，而當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較大時(shí)，情況則相反，此外，對(duì)于某個(gè)瞬間需要導(dǎo)通射頻功率放大器的數(shù)量應(yīng)視信號(hào)失真大小確定。當(dāng)然，二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償方法也有其自身缺陷，在某些情況下并不能將信號(hào)失真問題完全解決，比如調(diào)幅度非常低，而大階梯數(shù)量過(guò)少，此時(shí)階梯紋波頻率就較低，失真會(huì)出現(xiàn)在帶通濾波器通頻帶內(nèi)，導(dǎo)致失真情況無(wú)法徹底消除。為此，可將三角波信號(hào)加入音頻信號(hào)中，使寬度隨著失真大小變化而變化的PDM補(bǔ)償脈沖在階梯上自動(dòng)生成，這對(duì)于減小音頻信號(hào)失真具有重要作用，應(yīng)注意的是，加入音頻信號(hào)的三角波峰值不應(yīng)超出最小二進(jìn)制補(bǔ)償范圍，但其頻率與數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)載波頻率差值則要超過(guò)通頻帶，同時(shí)保證三角波頻率有足夠衰減量，最好選擇70KHz左右的超音頻。

3 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)具有老式發(fā)射機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn)，比如體積小、工作效率高、安全性和可靠性高、自動(dòng)化程度高等，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化發(fā)射機(jī)電路，減小音頻信號(hào)失真，提高發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)以及傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要掌握數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，根據(jù)實(shí)際情況采取切實(shí)有效的補(bǔ)償方法，確保發(fā)射機(jī)工作的高效性和可靠性。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式和精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償方式是減小發(fā)射機(jī)失真的有效手段，前者比較適用于功率較小的數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)，而當(dāng)末級(jí)射頻功率放大器數(shù)量較多時(shí)可采用后者，其有利于減小信號(hào)處理難度。

參考文獻(xiàn)

[1]王春生.淺析數(shù)字調(diào)制廣播發(fā)射機(jī)失真補(bǔ)償?shù)姆椒╗J].軟件，2013，34（5）：139-140.

[2]崔鈺.數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)調(diào)制方式的分析[J].硅谷，2011（9）：15-16.

[3]楊明山.數(shù)字調(diào)制（DAM）發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（9）：42.endprint

摘 要 近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，廣播電視技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，而數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就能較好解決上述問題。文章主要概述了數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，并對(duì)當(dāng)前數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法做了介紹，僅供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)；基本原理；補(bǔ)償方法

中圖分類號(hào)：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0077-01

隨著廣播電視技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，這進(jìn)一步加快了發(fā)射機(jī)更新?lián)Q代步伐。與老式發(fā)射機(jī)相比，新型發(fā)射機(jī)不僅體積小，抗干擾能力強(qiáng)，電聲指標(biāo)優(yōu)良，自動(dòng)化程度高，失真度和頻率響應(yīng)也很強(qiáng)，可靠性得到了有效保證。當(dāng)前，中短波廣播發(fā)射機(jī)正朝著固態(tài)化、數(shù)字化方向發(fā)展，其中，數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就是典型之一。為了進(jìn)一步提高數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要采用一系列補(bǔ)償方法減小音頻信號(hào)失真，確保發(fā)射機(jī)工作的可靠性和高效性。

1 數(shù)字調(diào)制的基本原理和特點(diǎn)

數(shù)字調(diào)制是通過(guò)轉(zhuǎn)換音頻信號(hào)以及載波所需直流電壓，將其量化成12位的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，然后調(diào)制編碼器編碼，利用編碼后的二進(jìn)制脈沖串來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)同頻、同相、等幅的RF等壓功率模塊開啟數(shù)量的控制，使射頻功率放大器導(dǎo)通數(shù)目的變化與音頻信號(hào)的變化規(guī)律相一致，進(jìn)而完成發(fā)射機(jī)中數(shù)字信號(hào)向模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并利用功率合成技術(shù)得到具有量化臺(tái)階的已調(diào)波，經(jīng)過(guò)帶通濾波器的光滑處理得到典型的調(diào)幅射頻輸出。在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器是不可或缺的核心。

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)主要包括以下幾方面：數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)主要由射頻功率系統(tǒng)、數(shù)字音頻處理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、電源供電系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)幾個(gè)部分組成，發(fā)射機(jī)所具有的大規(guī)模的集成電路系統(tǒng)不僅使其具備較小的體積，還有著耗電、節(jié)約成本的作用；克服了板級(jí)調(diào)制存在的非線性失真，動(dòng)態(tài)響應(yīng)有所增強(qiáng)，發(fā)射機(jī)的信噪比也優(yōu)于其他各類模擬調(diào)制的發(fā)射機(jī)；控制電路更加完善，信號(hào)的檢測(cè)取樣更加豐富，這為保護(hù)系統(tǒng)提供了必要條件；分等級(jí)保護(hù)，能夠在不停播的基礎(chǔ)上實(shí)施檢修，有效提高了電視播出的順暢性和優(yōu)質(zhì)性。

2 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法

在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)中，音頻信號(hào)越小，射頻功率放大器導(dǎo)通的數(shù)目就越少，那么輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功率合成后的振幅就會(huì)越小，反之則越大。假如數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的每個(gè)射頻功率放大器輸出電壓為P，那么多導(dǎo)通一個(gè)射頻功率放大器，經(jīng)功率合成后的輸出電壓就會(huì)增大P，采用此方法會(huì)出現(xiàn)階梯狀包絡(luò)失真，每個(gè)階梯的電位差為P，最終導(dǎo)致被傳送音頻信號(hào)的失真。為了確保音頻信號(hào)傳送質(zhì)量，減小信號(hào)失真，可采取以下幾種補(bǔ)償方法。

2.1 幅相調(diào)制補(bǔ)償

在對(duì)多個(gè)射頻功率放大器輸出信號(hào)進(jìn)行功率合成時(shí)，如果載波振幅不能進(jìn)行連續(xù)漸進(jìn)的變化，階梯狀包絡(luò)失真就出現(xiàn)，從這一方向出發(fā)，幅相調(diào)制是一種非常有效的失真補(bǔ)償方法。筆者主要采用矢量圖的方法來(lái)說(shuō)明幅相調(diào)制原理，設(shè)矢量1和矢量2是兩個(gè)相同射頻放大器輸出的載波電壓，Ф1和Ф2是其相對(duì)應(yīng)的相位角，且|Ф1|=|Ф2|=Ф，Ф值隨著音頻信號(hào)的變化而變化，而由矢量1和矢量2 合成的矢量3的大小則隨著Ф值變化而變化，Ф值越小，合成矢量3就越大，而Ф值越大，合成矢量3就越小。采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，若要求載波振幅為U，相對(duì)應(yīng)的Ф值的確定公式為：

2.2 精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償

用矢量圖說(shuō)明該種補(bǔ)償方法的原理，以矢量4表示m個(gè)絕對(duì)值相等且相位相同矢量之和；矢量5為補(bǔ)償信號(hào)，其絕對(duì)值與m個(gè)矢量相同，而相位角不同；矢量6為矢量4與矢量5的疊加值，且疊加值的相位角不隨Ф1、Ф2的變化而變化。結(jié)合上述原理，在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，若發(fā)射機(jī)的各個(gè)控制系統(tǒng)在結(jié)合音頻信號(hào)大小的基礎(chǔ)上將各個(gè)瞬間需要導(dǎo)通的射頻功率放大器的數(shù)量、射頻功率放大器輸出載波的相位角、補(bǔ)償信號(hào)相位角計(jì)算出來(lái)，某個(gè)瞬間所需要的載波電壓振幅值就可以經(jīng)過(guò)合成的疊加電壓表示。

2.3 二進(jìn)制小階梯和PDM雙重補(bǔ)償

二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償中，將末級(jí)放大器分成了兩類，第一類射頻功率放大器輸出功率的等級(jí)較高，輸出電壓相同，第二類射頻功率放大器輸出功率等級(jí)較小，輸出電壓不同，通常是按照二進(jìn)制加權(quán)的，其輸出電壓形成的階梯為小階梯。對(duì)于二進(jìn)制加權(quán)的小階梯射頻功率放大器數(shù)量的確定可分為兩種情況，即當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較小，所需要的功放單元數(shù)量也就較少，這個(gè)時(shí)候無(wú)需將過(guò)多比特?cái)?shù)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)大階梯射頻功率放大器的控制，而當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較大時(shí)，情況則相反，此外，對(duì)于某個(gè)瞬間需要導(dǎo)通射頻功率放大器的數(shù)量應(yīng)視信號(hào)失真大小確定。當(dāng)然，二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償方法也有其自身缺陷，在某些情況下并不能將信號(hào)失真問題完全解決，比如調(diào)幅度非常低，而大階梯數(shù)量過(guò)少，此時(shí)階梯紋波頻率就較低，失真會(huì)出現(xiàn)在帶通濾波器通頻帶內(nèi)，導(dǎo)致失真情況無(wú)法徹底消除。為此，可將三角波信號(hào)加入音頻信號(hào)中，使寬度隨著失真大小變化而變化的PDM補(bǔ)償脈沖在階梯上自動(dòng)生成，這對(duì)于減小音頻信號(hào)失真具有重要作用，應(yīng)注意的是，加入音頻信號(hào)的三角波峰值不應(yīng)超出最小二進(jìn)制補(bǔ)償范圍，但其頻率與數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)載波頻率差值則要超過(guò)通頻帶，同時(shí)保證三角波頻率有足夠衰減量，最好選擇70KHz左右的超音頻。

3 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)具有老式發(fā)射機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn)，比如體積小、工作效率高、安全性和可靠性高、自動(dòng)化程度高等，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化發(fā)射機(jī)電路，減小音頻信號(hào)失真，提高發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)以及傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要掌握數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，根據(jù)實(shí)際情況采取切實(shí)有效的補(bǔ)償方法，確保發(fā)射機(jī)工作的高效性和可靠性。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式和精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償方式是減小發(fā)射機(jī)失真的有效手段，前者比較適用于功率較小的數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)，而當(dāng)末級(jí)射頻功率放大器數(shù)量較多時(shí)可采用后者，其有利于減小信號(hào)處理難度。

參考文獻(xiàn)

[1]王春生.淺析數(shù)字調(diào)制廣播發(fā)射機(jī)失真補(bǔ)償?shù)姆椒╗J].軟件，2013，34（5）：139-140.

[2]崔鈺.數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)調(diào)制方式的分析[J].硅谷，2011（9）：15-16.

[3]楊明山.數(shù)字調(diào)制（DAM）發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和工作原理[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（9）：42.endprint

摘 要 近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，廣播電視技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，而數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就能較好解決上述問題。文章主要概述了數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，并對(duì)當(dāng)前數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法做了介紹，僅供參考。

關(guān)鍵詞 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)；基本原理；補(bǔ)償方法

中圖分類號(hào)：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0077-01

隨著廣播電視技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)發(fā)射機(jī)的抗干擾能力、停播率和電聲指標(biāo)等都提出了更高要求，這進(jìn)一步加快了發(fā)射機(jī)更新?lián)Q代步伐。與老式發(fā)射機(jī)相比，新型發(fā)射機(jī)不僅體積小，抗干擾能力強(qiáng)，電聲指標(biāo)優(yōu)良，自動(dòng)化程度高，失真度和頻率響應(yīng)也很強(qiáng)，可靠性得到了有效保證。當(dāng)前，中短波廣播發(fā)射機(jī)正朝著固態(tài)化、數(shù)字化方向發(fā)展，其中，數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)就是典型之一。為了進(jìn)一步提高數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要采用一系列補(bǔ)償方法減小音頻信號(hào)失真，確保發(fā)射機(jī)工作的可靠性和高效性。

1 數(shù)字調(diào)制的基本原理和特點(diǎn)

數(shù)字調(diào)制是通過(guò)轉(zhuǎn)換音頻信號(hào)以及載波所需直流電壓，將其量化成12位的二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，然后調(diào)制編碼器編碼，利用編碼后的二進(jìn)制脈沖串來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)同頻、同相、等幅的RF等壓功率模塊開啟數(shù)量的控制，使射頻功率放大器導(dǎo)通數(shù)目的變化與音頻信號(hào)的變化規(guī)律相一致，進(jìn)而完成發(fā)射機(jī)中數(shù)字信號(hào)向模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并利用功率合成技術(shù)得到具有量化臺(tái)階的已調(diào)波，經(jīng)過(guò)帶通濾波器的光滑處理得到典型的調(diào)幅射頻輸出。在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器是不可或缺的核心。

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)主要包括以下幾方面：數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)主要由射頻功率系統(tǒng)、數(shù)字音頻處理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、電源供電系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)幾個(gè)部分組成，發(fā)射機(jī)所具有的大規(guī)模的集成電路系統(tǒng)不僅使其具備較小的體積，還有著耗電、節(jié)約成本的作用；克服了板級(jí)調(diào)制存在的非線性失真，動(dòng)態(tài)響應(yīng)有所增強(qiáng)，發(fā)射機(jī)的信噪比也優(yōu)于其他各類模擬調(diào)制的發(fā)射機(jī)；控制電路更加完善，信號(hào)的檢測(cè)取樣更加豐富，這為保護(hù)系統(tǒng)提供了必要條件；分等級(jí)保護(hù)，能夠在不停播的基礎(chǔ)上實(shí)施檢修，有效提高了電視播出的順暢性和優(yōu)質(zhì)性。

2 數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常用的補(bǔ)償方法

在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)中，音頻信號(hào)越小，射頻功率放大器導(dǎo)通的數(shù)目就越少，那么輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功率合成后的振幅就會(huì)越小，反之則越大。假如數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的每個(gè)射頻功率放大器輸出電壓為P，那么多導(dǎo)通一個(gè)射頻功率放大器，經(jīng)功率合成后的輸出電壓就會(huì)增大P，采用此方法會(huì)出現(xiàn)階梯狀包絡(luò)失真，每個(gè)階梯的電位差為P，最終導(dǎo)致被傳送音頻信號(hào)的失真。為了確保音頻信號(hào)傳送質(zhì)量，減小信號(hào)失真，可采取以下幾種補(bǔ)償方法。

2.1 幅相調(diào)制補(bǔ)償

在對(duì)多個(gè)射頻功率放大器輸出信號(hào)進(jìn)行功率合成時(shí)，如果載波振幅不能進(jìn)行連續(xù)漸進(jìn)的變化，階梯狀包絡(luò)失真就出現(xiàn)，從這一方向出發(fā)，幅相調(diào)制是一種非常有效的失真補(bǔ)償方法。筆者主要采用矢量圖的方法來(lái)說(shuō)明幅相調(diào)制原理，設(shè)矢量1和矢量2是兩個(gè)相同射頻放大器輸出的載波電壓，Ф1和Ф2是其相對(duì)應(yīng)的相位角，且|Ф1|=|Ф2|=Ф，Ф值隨著音頻信號(hào)的變化而變化，而由矢量1和矢量2 合成的矢量3的大小則隨著Ф值變化而變化，Ф值越小，合成矢量3就越大，而Ф值越大，合成矢量3就越小。采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，若要求載波振幅為U，相對(duì)應(yīng)的Ф值的確定公式為：

2.2 精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償

用矢量圖說(shuō)明該種補(bǔ)償方法的原理，以矢量4表示m個(gè)絕對(duì)值相等且相位相同矢量之和；矢量5為補(bǔ)償信號(hào)，其絕對(duì)值與m個(gè)矢量相同，而相位角不同；矢量6為矢量4與矢量5的疊加值，且疊加值的相位角不隨Ф1、Ф2的變化而變化。結(jié)合上述原理，在數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，若發(fā)射機(jī)的各個(gè)控制系統(tǒng)在結(jié)合音頻信號(hào)大小的基礎(chǔ)上將各個(gè)瞬間需要導(dǎo)通的射頻功率放大器的數(shù)量、射頻功率放大器輸出載波的相位角、補(bǔ)償信號(hào)相位角計(jì)算出來(lái)，某個(gè)瞬間所需要的載波電壓振幅值就可以經(jīng)過(guò)合成的疊加電壓表示。

2.3 二進(jìn)制小階梯和PDM雙重補(bǔ)償

二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償中，將末級(jí)放大器分成了兩類，第一類射頻功率放大器輸出功率的等級(jí)較高，輸出電壓相同，第二類射頻功率放大器輸出功率等級(jí)較小，輸出電壓不同，通常是按照二進(jìn)制加權(quán)的，其輸出電壓形成的階梯為小階梯。對(duì)于二進(jìn)制加權(quán)的小階梯射頻功率放大器數(shù)量的確定可分為兩種情況，即當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較小，所需要的功放單元數(shù)量也就較少，這個(gè)時(shí)候無(wú)需將過(guò)多比特?cái)?shù)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)大階梯射頻功率放大器的控制，而當(dāng)發(fā)射機(jī)功率較大時(shí)，情況則相反，此外，對(duì)于某個(gè)瞬間需要導(dǎo)通射頻功率放大器的數(shù)量應(yīng)視信號(hào)失真大小確定。當(dāng)然，二進(jìn)制小階梯補(bǔ)償方法也有其自身缺陷，在某些情況下并不能將信號(hào)失真問題完全解決，比如調(diào)幅度非常低，而大階梯數(shù)量過(guò)少，此時(shí)階梯紋波頻率就較低，失真會(huì)出現(xiàn)在帶通濾波器通頻帶內(nèi)，導(dǎo)致失真情況無(wú)法徹底消除。為此，可將三角波信號(hào)加入音頻信號(hào)中，使寬度隨著失真大小變化而變化的PDM補(bǔ)償脈沖在階梯上自動(dòng)生成，這對(duì)于減小音頻信號(hào)失真具有重要作用，應(yīng)注意的是，加入音頻信號(hào)的三角波峰值不應(yīng)超出最小二進(jìn)制補(bǔ)償范圍，但其頻率與數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)載波頻率差值則要超過(guò)通頻帶，同時(shí)保證三角波頻率有足夠衰減量，最好選擇70KHz左右的超音頻。

3 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)具有老式發(fā)射機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn)，比如體積小、工作效率高、安全性和可靠性高、自動(dòng)化程度高等，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化發(fā)射機(jī)電路，減小音頻信號(hào)失真，提高發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)以及傳送音頻信號(hào)的質(zhì)量，有必要掌握數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)的基本工作原理，根據(jù)實(shí)際情況采取切實(shí)有效的補(bǔ)償方法，確保發(fā)射機(jī)工作的高效性和可靠性。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，采用幅相調(diào)制補(bǔ)償方式和精確相位脈沖多參數(shù)調(diào)制補(bǔ)償方式是減小發(fā)射機(jī)失真的有效手段，前者比較適用于功率較小的數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)，而當(dāng)末級(jí)射頻功率放大器數(shù)量較多時(shí)可采用后者，其有利于減小信號(hào)處理難度。

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