PSM調制器的數字化改造應用

周萍姑

摘 要 本文首先對PSM調制器技術歷史、優點以及PSM調制器數字化的原理進行簡單的介紹，然后將筆者經歷過的PSM調制器數字化改造的主要過程在文中進行簡單的介紹，以期為進行PSM調制器數字化改造的同行提供借鑒依據。

關鍵詞 短波發射機；PSM調制器；數字化改造

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）163-0086-01

PSM數字調制器作為短波發射機最為重要的零部件，其本身軟硬件的性能將直接影響到短波發射機的功能穩定性、效率以及先進性。但是，早期短波發射機中使用的調制器的設計原理受到當時技術條件的限制，相對于今天的數字化調制器要落后很多。本文即接受新型PSM數字化調制器的設計原理、優勢其具體數字化改造應用。

1 PSM調制器簡介

調制器是指通過數字信號處理技術，將低頻數字信號（如音頻、視頻、數據等）調制到高頻數字信號中，進行信號傳輸的一種設備。目前，調制器已經廣泛運用于廣播（音頻信號）、電視（視頻信號）等信息的傳輸。調制器一般和解調器成對使用，調制器用于將數字信號處理到高頻信號上進行傳輸，而解調器則將數字信號還原成原始的信號。PSM（Pulse？Step？ Modulation），即脈沖階梯調節，是脈沖寬度調節技術（Pulse？width？modulation，PWM）與階梯調制技術（Step？modulation，SM）相結合而形成的一種新型數字信號處理技術，是由瑞士電子工程師W.Schminke于1985年提出。相對于PWM和SM技術，PSM技術的電路拓撲相對簡單，更加容易獲得高電壓和大功率，同時PSM技術還保障具有較小的系統損耗和高效率的優點。此外，由于PSM技術進行應用時，會增加多余的電源模塊，可以保障在原有電源模塊損壞時，可以進行自主的替換，所以PSM技術具有更好的魯棒性。此外，相比較于舊時技術儀器，新型數字化PSM調制器不僅具體音頻模擬模式下進行工作，而且可以在數字音頻輸入模式下進行工作，具有較高的兼容性、環保節能性、音頻校準、閉環反饋補償、光發順序的自動調整、系統自動檢測修復、較高系統穩定性以及高速的音頻處理能力等功能的先進性優勢。

2 PSM調制器數字化原理

數字調制器使用數字信源模塊和數字調制模塊，信源模塊向調制模塊提供位同步信號和數字基帶信號（NRN碼）。調制模塊將輸入的NRN絕對碼變為相對碼、用鍵控法產生2ASK、2FSK、、2DPSK信號。數字調制器工作原理具體如圖1所示的方框圖所示。

由圖1可知，數字調制器工作原理：晶體受到震動后產生信號被分為2個頻號，經過濾波器濾過后得到2ASK的載頻。放大器的發射極和集電極輸出兩個頻率相等、相位相反的信號，這兩個信號就是2PSK、2DPSK的兩個載波，2FSK信號的亮光載波頻率分別為晶振頻率的1/2和1/4，也是通過分頻和濾波得到的。

3 PSM調制器數字化改造應用

首先，進行數字化改造前的準備的工作，準備工作共可以分為3項：第一，首先根據要求提供6個位于3MHz到21MHz內的載波頻率以作為測試和驗收頻率點，在對系統原始機器、數字化改造以及改造驗收時候使用；第二，將調制器和短波發射機的控制系統包含各個接口含義以及電平標準在內的接口協議準備出來；第三，提供進行調制器數字化改造、測試以及驗收所必須的儀器設備，其中包括音頻分析儀、調制分析儀、調幅度測試以及示波器等儀器各一臺。

其次，進行調制器的改造工作。改造工作具體包括以下幾個重要步驟：第一，將以前調制器所使用的舊的功率模塊拆除，然后將新的、準備更換的調制器功率模塊和模塊控制器更換上，在進行調制器功率模塊以及新的器件安裝更換過程中，應當注意各個器件連接的緊固性；第二，更換功率模塊完成后，首先對光纜線序進行核對，然后對子板信號進行核對，要保障光纜序號與光收光發器的信號對接正確；第三，安轉直流電開關，接K10高壓二擋延時器信號、繼電器以及檢波器等；第四，一切電源、儀器以及部件安裝完成后對線路進行檢查，以保證所有連接正確無誤。

調制器更換安裝完成系統線路檢查無誤后，對系統進行上電測試，通電后若出現綠燈亮則說明系統線路正常，如果出現紅燈亮，則說明系統線路連接有誤，則需要斷電對系統線路連接進行進一步分核查，待系統線路連著正確，綠燈亮后，依次進行調制器過荷測試、反射功率過大保護測試、高低功率按鍵、升降功率按鍵以及復位等按鍵性能測試。其中進行制器過荷測試具體步驟如下：光源照射高壓以及負載過荷兩個光發器，D3-A3燈滅，D3-A4紅燈亮（D3為面板），正常情況下過荷次數超過3次時會形成低鎖保護，過荷次數超過6次后會形成零鎖保護。進行完系統保護功能測試完成后，對高壓正常受控進行驗收，其驗收具體步驟為：合高壓，然后斷開模塊控制器光纜連接的一半，設置D5-U18模塊總數（大約高4位進行驗收），初始值改為“{2}”，加高壓，確認U18值以及高壓受控后功率模塊連接恢復。以B10等亮表示激勵封鎖被解除，A13燈亮表示系統粗調完成。然后進行各項具體操作的測試，其中以D3-B17燈滅表示調諧完成，以D3-A18燈滅表示音頻封鎖解除。

4 結論

本文對進行數字化改造后的PSM調制器進行最終測試發現，經過數字化改造后的PSM短波發射機信噪比、頻率響應以及諧波失真3個主要指標均提高2個等級，并且經過調試發現經過數字化改造的PSM調整器相比較未改造前，其穩定性得到大幅度的升高。總之，經過數字化改造后PSM調制器為進行優質的播音打下了堅實的技術基礎。

參考文獻

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