短波发射机脉阶调制器的设计与实现

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1、短波发射机的脉阶调制器设计与改进潘明海1，李国强2(1.南京航空航天大学信息科学与技术学院，南京，210016)（2.燕山大学信息科学与技术学院，秦皇岛，066004）摘要：中短波广播发射机的发射功率比较大，如何提高发射机的整机效率是至关重要的问题。脉阶调制器是一种可有效地提高发射机末级调制效率、扩展发射机功能的调制技术，它有着脉宽调制（PWM）发射机所不可比拟的优越性。本文提出了基于数字信号处理技术的PSM调制器实现方法，等效面积法对谐波的抑制有较好的效果。计算机仿真结果证明了本文方法的优良性能。关键词：脉冲阶跃调制；脉宽调制；等效面积法Design

2、andImproveforPulseStepModulatorofShortwaveTransmitterPANMing-hai1，LIGuo-qiang2(1．TheCollegeofInformationScienceandTechnology,NanjingUnivercityofAeronautics&Astronautics,Nanjing210016)（2．TheCollegeofInformationScienceandEngineering,YanshanUnivercity,Qinhuangdao066004）Abstract：Med

3、ium-shortwavetransmittertobroadcastingisahigh-powerdevice.Itisimportanthowtoenhancetheefficiencyoftransmitter.ThePulseStepModulation(PSM)isaneffectivetechniqueforincreasingthemodulationefficiencyofatransmitterandextendingthefunctionsofthetransmitter.PSMtransmitterismorepredomina

4、ntthanthatofPWMtransmitter.Thispaperpresentsanewmethodbasedondigitalsignalprocessingthatequivalentareamethodrestrainhypo-frequencybetter..Thecomputersimulationtestprovedthevalidityofthisscheme.Keywords:Pulsestepmodulation；Pulsewidthmodulation；Eequivalentarea1引言我国的广播事业经过50多年的发展，己

5、建成由中、短波广播、调频广播、有线广播和卫星广播组成的广播传输覆盖体系。中、短波仍是我国广播重要手段，调幅广播系统包括新闻采编、节目制作、播空中心、节目传输、电波发射、监测监听等环节。除了调幅广播、调频广播和电视广播外，卫星广播、图文数据广播、数字音频广播(DAB)以及高清晰度电视(HDTV)广播等相继问世。近年来，国内外先后出现了多种脉宽调制(PWM)式[1~3]调幅发射机。1980年代瑞士ABB公司研制出了脉冲阶梯调制式调幅广播发射机(PSM发射机)[4]。脉阶调制器(PSM)是一种可有效地提高发射机末端调制效率、扩展发射机功能的调制技术。脉阶调制

6、器可以认为是一个大功率的直流放大器。目前国内的无线电台采用的PSM调制器多是用模拟电路实现的，硬件系统庞大、故障率高、性能指标低、改造升级困难。现在广播系统面临着实现数字化、网络化的要求，广播发射机的性能指标及自动化水平对广播系统的数字化和网络化进程影响很大。美国大陆电子公司生产的420C型500KW短波广播发射机，采用PSM调制方式，机中采用微处理机控制。国内发射机厂商近年来加快了对广播发射机的技术改造，陕西数字广播设备公司利用PLC改进了广播发射机的控制系统；鞍山通用广播电视设备有限公司设计的5KW调频立体声全固态广播发射机则具有LCD指示工作参数

7、，操作简单，读数直观，便于维护和故障判断；杭州众力公司的ZHL-618系列调频立体声发射机采用了嵌入式微处理器控制。本文采用32位浮点DSP(TMS320VC33)系统和高速高精度的24位Σ-ΔA/D(CS5396)来实现PSM的控制电路，基于数字系统实现的PSM调制器具有极高的信号处理精度，用软件算法代替硬件实现，进一步提高发射机的性能指标；并使得硬件系统微型化，提高系统可靠性，便于系统升级和网络化等。2脉阶调制技术脉冲阶跃调制是继大功率广播发射机中PWM(pulsewidthmodulation)之后在调制方法上的又一重大进步，它的主要特点就是以数

8、字化的大功率直流放大器作为调幅发射机的末级调制器。与AM和PDM调制方法相比,能大幅度的提高末