虞曉群

摘 要 信息技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)領(lǐng)域注入新鮮的活力，以發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中的調(diào)制系統(tǒng)為例，其在設(shè)計(jì)過(guò)程中便要求將可編程邏輯器件引入其中，可使系統(tǒng)靈活性、集成度得以提高。但如何使系統(tǒng)更具數(shù)字化特征，仍是當(dāng)前廣播電視系統(tǒng)建設(shè)中需考慮的主要問(wèn)題。本文主要對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)相關(guān)概述、調(diào)制系統(tǒng)基本功能以及系統(tǒng)電聲指標(biāo)的處理方式進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)；可編程邏輯；數(shù)字化；調(diào)制系統(tǒng)

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）160-0068-02

現(xiàn)行廣播電視系統(tǒng)建設(shè)背景下，已逐漸將數(shù)字音頻信號(hào)引入其中，發(fā)射機(jī)可直接對(duì)其進(jìn)行接收。然而從音頻處理系統(tǒng)應(yīng)用情況看，其僅對(duì)模擬信號(hào)源輸入保持適應(yīng)，要求通過(guò)D/A對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該過(guò)程中較多失真問(wèn)題、噪聲問(wèn)題都會(huì)出現(xiàn)，極大程度上制約發(fā)射機(jī)功能的發(fā)揮。這就要求采取數(shù)字化改造方式，使數(shù)字音頻信號(hào)質(zhì)量得以提升。因此，本文對(duì)調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字化改造研究，具有十分重要的意義。

1 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)相關(guān)概述

在數(shù)字化改造中，整個(gè)系統(tǒng)可接收EBU或AES數(shù)字音頻信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)音頻處理后會(huì)進(jìn)行調(diào)制信號(hào)的生成，此時(shí)調(diào)制編碼板便會(huì)對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行控制，使發(fā)射機(jī)功放模塊得以控制。從調(diào)制系統(tǒng)的運(yùn)行原理看，其能夠使所有采樣率變換、數(shù)據(jù)采集等得以實(shí)現(xiàn)。加上較多先進(jìn)技術(shù)被引入其中，如電源紋波補(bǔ)償、發(fā)射機(jī)非線性補(bǔ)償以及功率控制等，使發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)得以改善。因此，對(duì)發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造，是發(fā)射機(jī)播出質(zhì)量提高的必然要求[1]。

2 調(diào)制系統(tǒng)功能分析

2.1 數(shù)字音頻接口功能

調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字化改造過(guò)程中，主要以AES/EBU接口為主，且將音頻阻抗器件引入其中。以阻抗器件為例，其作用在于可均衡得接受數(shù)字音頻信號(hào)，并匹配110Ω阻抗，能夠滿足最小抖動(dòng)、接收幅度要求。一般該器件在完成數(shù)字音頻信號(hào)獲取后，會(huì)將其向接口芯片進(jìn)行輸送，使所有的輸入信號(hào)在接口芯片作用下解格式化。通過(guò)這一處理過(guò)程，數(shù)字音頻信號(hào)無(wú)論在接收或解碼輸出上都可實(shí)現(xiàn)，真正滿足數(shù)字音頻信號(hào)輸入要求，達(dá)到調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字化改造的目標(biāo)。

2.2 控制通信功能實(shí)現(xiàn)

發(fā)射機(jī)控制在功能上要求表現(xiàn)為功率微調(diào)、功率等級(jí)調(diào)整以調(diào)幅度控制等方面，尤其在功率控制上需發(fā)揮重要作用，且設(shè)備保護(hù)、電流取樣以及音頻檢測(cè)都可實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，將數(shù)字方式引入其中，這些功能控制要求都將得到滿足。同時(shí)，數(shù)字化改造過(guò)程中，將整個(gè)調(diào)制系統(tǒng)具體細(xì)化為低檔功率、中檔功率以及高檔功率等撥碼開(kāi)關(guān)，這樣調(diào)幅度大小可以實(shí)際情況為依據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并做好開(kāi)機(jī)功率值的設(shè)定。另外，數(shù)字化改造過(guò)程中，也可進(jìn)一步強(qiáng)化發(fā)射機(jī)保護(hù)功能，原因在于系統(tǒng)本身以數(shù)字處理方式為主，可及時(shí)反映出系統(tǒng)存在的故障。而且功率降低、封鎖輸出等情況下，系統(tǒng)都可做到無(wú)延遲響應(yīng)，對(duì)發(fā)射機(jī)的保護(hù)可起到明顯效果。由此可見(jiàn)，數(shù)字化改造下，調(diào)制系統(tǒng)既具備原有發(fā)射機(jī)控制的相關(guān)功能，且改造后參數(shù)更為準(zhǔn)確，操作靈活性也得到大幅度提升[2]。

3 發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)處理方式研究

數(shù)字化改造旨在使廣播設(shè)備綜合性能，包括可靠性、穩(wěn)定性等都可提高，而該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要表現(xiàn)在電聲指標(biāo)處理方面。這就要求實(shí)際設(shè)計(jì)中，不斷引入相關(guān)的處理技術(shù)，使電聲指標(biāo)能夠達(dá)到發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字化改造要求。

3.1 轉(zhuǎn)換采樣率

該種處理方式從理論角度，主要考慮到盡管C/D轉(zhuǎn)換器作用下，可使幅度精度得以保證，且信號(hào)以離散形式呈現(xiàn)。但需注意系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，設(shè)備很難滿足無(wú)限精度要求。此時(shí)需考慮引入A/D轉(zhuǎn)換方式，確保轉(zhuǎn)換后幅度值接近于實(shí)際幅度值，以此保證在幅度、時(shí)間等方面，數(shù)字信號(hào)離散都可實(shí)現(xiàn)。需注意A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用下，盡管可使量化臺(tái)階得以形成，但其會(huì)在采樣點(diǎn)數(shù)減少的情況下不斷變大，容易產(chǎn)生量化誤差問(wèn)題。此時(shí)便需考慮將該誤差控制在最小范圍內(nèi)。在此背景下，可考慮進(jìn)行采樣率轉(zhuǎn)換，其可使傳輸處理音頻信號(hào)中有損信號(hào)指標(biāo)、量化失真等問(wèn)題得到有效解決[3]。

3.2 線性化處理方式

通常發(fā)射機(jī)失真的原因除表現(xiàn)在信號(hào)失真外，也可能因功放系統(tǒng)失真而導(dǎo)致失真問(wèn)題產(chǎn)生。一般音頻信號(hào)源出現(xiàn)失真的可能性較低，所以在實(shí)際處理中應(yīng)主要針對(duì)功放系統(tǒng)開(kāi)展。從功放系統(tǒng)的主要構(gòu)成看，其主要以220個(gè)等壓模塊、14個(gè)推動(dòng)模塊以及1個(gè)前級(jí)放大、1個(gè)緩沖放大等模塊為主。其中大部分模塊本身在結(jié)構(gòu)上相同，彼此間可進(jìn)行互換。這種方式下，系統(tǒng)運(yùn)行中便會(huì)出現(xiàn)信號(hào)調(diào)制不合理得現(xiàn)象，非線性失真問(wèn)題極為明顯。因此，設(shè)計(jì)過(guò)程中可考慮采取線性化處理方式，其主要指將相應(yīng)的信號(hào)幅度增設(shè)于輸入音頻幅度上，這樣信號(hào)正峰偏小情況可得到改善，調(diào)幅能夠保持穩(wěn)定。

3.3 噪聲補(bǔ)償功能

傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中，存在的問(wèn)題多集中在信號(hào)比指標(biāo)方面，其主要指調(diào)制度最高情況下，信號(hào)幅度、設(shè)備噪聲幅度二者比值。由于發(fā)射機(jī)本身以全固態(tài)中波類型為主，運(yùn)行中不會(huì)有電子管熱噪聲、分頻噪聲等出現(xiàn)，通常集中表現(xiàn)在整流電源系統(tǒng)方面。因此，實(shí)際進(jìn)行發(fā)射機(jī)信噪比提升中，要求做好電源波紋噪聲的控制。對(duì)此，數(shù)字化改造過(guò)程中，可將電源紋波補(bǔ)償理念引入，可將該方式稱為反饋補(bǔ)償。其實(shí)現(xiàn)的原理主要表現(xiàn)為利用A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)獲取到的電源紋波信號(hào)轉(zhuǎn)換，這樣主處理通道、收集的數(shù)據(jù)可進(jìn)行合并，完成數(shù)據(jù)輸出過(guò)程，僅需做好調(diào)制輸出數(shù)據(jù)工作，便能達(dá)到電源紋波噪聲控制目標(biāo)。此外，為使發(fā)射機(jī)頻率響應(yīng)問(wèn)題得到有效處理，要求引入可編程邏輯器件，其目的在于精確分析設(shè)備頻率響應(yīng)，可考慮在數(shù)字低通濾波器數(shù)量上控制為兩個(gè)，再加上一個(gè)高通濾波器，并引入MATLAB軟件，對(duì)濾波器應(yīng)用情況進(jìn)行仿真，仿真過(guò)程中僅需以相位響應(yīng)為依據(jù)，進(jìn)行頻率響應(yīng)控制，便能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，使發(fā)射機(jī)頻響指標(biāo)得以提升[4]。

4 結(jié)論

數(shù)字化改造是當(dāng)前提升廣播電視系統(tǒng)綜合性能的重要途徑。實(shí)際改造中應(yīng)正確認(rèn)識(shí)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)的基本內(nèi)涵，在此基礎(chǔ)上分析數(shù)字化改造后系統(tǒng)的基本功能，并做好電聲指標(biāo)處理工作，可采取線性化處理方式、噪聲補(bǔ)償以及轉(zhuǎn)化采樣率等方式，確保電聲指標(biāo)得到有效處理，才可滿足數(shù)字化改造要求。

參考文獻(xiàn)

[1]沈聰.DX全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字化[J].廣播電視信息，2010（2）：93-96.

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[3]翟麗穎.全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)輸出檢測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)與檢修[J].西部廣播電視，2015（12）：223.

[4]杜思山，關(guān)芳.淺談模塊化中波發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)及其數(shù)字化調(diào)制原理[J].有線電視技術(shù)，2012（9）：117-121.