PSM调制器的数字化改造应用

摘 要 本文首先对PSM调制器技术历史、优点以及PSM调制器数字化的原理进行简单的介绍，然后将笔者经历过的PSM调制器数字化改造的主要过程在文中进行简单的介绍，以期为进行PSM调制器数字化改造的同行提供借鉴依据。

关键词 短波发射机；PSM调制器；数字化改造

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）163-0086-01

PSM数字调制器作为短波发射机最为重要的零部件，其本身软硬件的性能将直接影响到短波发射机的功能稳定性、效率以及先进性。但是，早期短波发射机中使用的调制器的设计原理受到当时技术条件的限制，相对于今天的数字化调制器要落后很多。本文即接受新型PSM数字化调制器的设计原理、优势其具体数字化改造应用。

1 PSM调制器简介

调制器是指通过数字信号处理技术，将低频数字信号（如音频、视频、数据等）调制到高频数字信号中，进行信号传输的一种设备。目前，调制器已经广泛运用于广播（音频信号）、电视（视频信号）等信息的传输。调制器一般和解调器成对使用，调制器用于将数字信号处理到高频信号上进行传输，而解调器则将数字信号还原成原始的信号。PSM（Pulse？Step？ Modulation），即脉冲阶梯调节，是脉冲宽度调节技术（Pulse？width？modulation，PWM）与阶梯调制技术（Step？modulation，SM）相结合而形成的一种新型数字信号处理技术，是由瑞士电子工程师W.Schminke于1985年提出。相对于PWM和SM技术，PSM技术的电路拓扑相对简单，更加容易获得高电压和大功率，同时PSM技术还保障具有较小的系统损耗和高效率的优点。此外，由于PSM技术进行应用时，会增加多余的电源模块，可以保障在原有电源模块损坏时，可以进行自主的替换，所以PSM技术具有更好的鲁棒性。此外，相比较于旧时技术仪器，新型数字化PSM调制器不仅具体音频模拟模式下进行工作，而且可以在数字音频输入模式下进行工作，具有较高的兼容性、环保节能性、音频校准、闭环反馈补偿、光发顺序的自动调整、系统自动检测修复、较高系统稳定性以及高速的音频处理能力等功能的先进性优势。

2 PSM调制器数字化原理

数字调制器使用数字信源模块和数字调制模块，信源模块向调制模块提供位同步信号和数字基带信号（NRN码）。调制模块将输入的NRN绝对码变为相对码、用键控法产生2ASK、2FSK、、2DPSK信号。数字调制器工作原理具体如图1所示的方框图所示。

由图1可知，数字调制器工作原理：晶体受到震动后产生信号被分为2个频号，经过滤波器滤过后得到2ASK的载频。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK信号的亮光载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。

3 PSM调制器数字化改造应用

首先，进行数字化改造前的准备的工作，准备工作共可以分为3项：第一，首先根据要求提供6个位于3MHz到21MHz内的载波频率以作为测试和验收频率点，在对系统原始机器、数字化改造以及改造验收时候使用；第二，将调制器和短波发射机的控制系统包含各个接口含义以及电平标准在内的接口协议准备出来；第三，提供进行调制器数字化改造、测试以及验收所必须的仪器设备，其中包括音频分析仪、调制分析仪、调幅度测试以及示波器等仪器各一台。

其次，进行调制器的改造工作。改造工作具体包括以下几个重要步骤：第一，将以前调制器所使用的旧的功率模块拆除，然后将新的、准备更换的调制器功率模块和模块控制器更换上，在进行调制器功率模块以及新的器件安装更换过程中，应当注意各个器件连接的紧固性；第二，更换功率模块完成后，首先对光缆线序进行核对，然后对子板信号进行核对，要保障光缆序号与光收光发器的信号对接正确；第三，安转直流电开关，接K10高压二挡延时器信号、继电器以及检波器等；第四，一切电源、仪器以及部件安装完成后对线路进行检查，以保证所有连接正确无误。

调制器更换安装完成系统线路检查无误后，对系统进行上电测试，通电后若出现绿灯亮则说明系统线路正常，如果出现红灯亮，则说明系统线路连接有误，则需要断电对系统线路连接进行进一步分核查，待系统线路连着正确，绿灯亮后，依次进行调制器过荷测试、反射功率过大保护测试、高低功率按键、升降功率按键以及复位等按键性能测试。其中进行制器过荷测试具体步骤如下：光源照射高压以及负载过荷两个光发器，D3-A3灯灭，D3-A4红灯亮（D3为面板），正常情况下过荷次数超过3次时会形成低锁保护，过荷次数超过6次后会形成零锁保护。进行完系统保护功能测试完成后，对高压正常受控进行验收，其验收具体步骤为：合高压，然后断开模块控制器光缆连接的一半，设置D5-U18模块总数（大约高4位进行验收），初始值改为“{2}”，加高压，确认U18值以及高压受控后功率模块连接恢复。以B10等亮表示激励封锁被解除，A13灯亮表示系统粗调完成。然后进行各项具体操作的测试，其中以D3-B17灯灭表示调谐完成，以D3-A18灯灭表示音频封锁解除。

4 结论

本文对进行数字化改造后的PSM调制器进行最终测试发现，经过数字化改造后的PSM短波发射机信噪比、频率响应以及谐波失真3个主要指标均提高2个等级，并且经过调试发现经过数字化改造的PSM调整器相比较未改造前，其稳定性得到大幅度的升高。总之，经过数字化改造后PSM调制器为进行优质的播音打下了坚实的技术基础。

参考文献

[1]张守忠.PSM短波发射机数字调制器[J].广播与电视技术，2011，38（Z1）：182.

[2]Mao X H， Yao L Y， Wang Y Q， et al. A Pulse Step Modulator High-Voltage Power Supply for Auxiliary Heating System on the HL-2A Tokamak[J].IEEE Transactions on Plasma Science，2014，42（5）：1425-1429.

[3]侯高春.DF100KWPSM短波发射机调制器控制器的N次过荷计数计时电路工作原理[J].无线互联科技，2015，12（6）：25-26.

[4]杜宏文.基于DSP的PSM数字调制器设计原理[J].电子技术与软件工程，2013（14）：104-105.

[5]Li W. Digital Modulator Principles and Applications of Satellite Earth Station[J].Digital Communication World，2014，21（3-4）：286-300.

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