音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机技术

本发明专利技术提供一种音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机，调制方法包括：ＰＳＭ控制器获取ＰＳＭ调制器对接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值；ＰＳＭ控制器获取当前接收的音频采样信号对应的调制信号的期望电压值；ＰＳＭ控制器根据实际电压值和期望电压值的差值，向ＰＳＭ调制器发送控制信号，使ＰＳＭ调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值。调试控制设备包括：实际电压获取模块、期望电压获取模块和处理模块。本发明专利技术提供的调制方法、调制控制设备及发射机，基于ＰＳＭ调制器输出的实际电压值对音频信号进行调制，降低了ＰＳＭ发射机输出的分频噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及脉冲阶梯调制(Pulse Step Modulation；简称为：PSM)短波广播
，尤其涉及一种音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机。
技术介绍
现有PSM短波发射机常使用48个功率模块(Power module；简称为：PM)或52个PM组成高频末级功放电子管的屏极调制信号放大器，功率模块通常由三相桥式整流电源和绝缘栅双极晶体管(Insulated GateBipolar Transistor；简称为：IGBT)开关构成。PSM短波发射机的控制器通过控制PM的开关，使屏极调制信号放大器(又称PSM调制器)以PSM为主调制，脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation；简称为：PWM)进行补偿的形式输出大功率的PSM调制信号。例如，PSM调制器在信号的采样保持时间ΔT内需要输出10kV的电压，假设每个PM的标准输出电压值为700V，则PSM控制器需要控制打开的PM个数N可有公式(1)计算得出：N＝(10kV)/(700V)＝14.286    (1)则PSM控制器会在采用保持时间ΔT内完全打开14个PM形成PSM输出，并在适当的时刻(通常选择会使PSM输出和PWM补偿输出的中心重合的时刻)控制第15个PM打开0.286ΔT时间形成PWM补偿输出。在上述过程中，现有PSM控制器通常认为PM的输出是理想的，即为标准输出电压值，而实际上由于每个PM自身的不稳定性以及电路负载的不相同等因素，每个PM实际输出的电压值与标准输出电压值存在误差，且各个PM输出的电压值也不相同，导致PSM调制器在每个采样保持时间ΔT内输出的PSM调制信号与所希望的PSM调制信号之间存在误差Δ。图1为现有PSM调制器输出的调制信号与理想调制信号之间一种误差形式的示意图，如图1所示，其中A为期望PSM解调器输出的信号，即经过滤波后输出的信号；B为期望PSM调制器输出的信号；C为PSM调制器实际输出的信号；D为PSM解调器实际输出的信号；Δ为实际输出的信号和期望输出的信号的误差。而现有PSM短波发射机为了有效降低IGBT的开关速度，普遍采用PM循环使用的方法，这种使用方法使得各个采样保持时间ΔT内的误差会链接在一起，从而产生周期为nΔT的具有分频效果的噪声信号，称为分频噪声，其中n为PM的个数，如图2A和图2B所示，图2A为现有发射机输出的各采样保持时间内噪声的形成示意图，其中ΔTi为各采样保持时间，Δj(ΔTi)为第j个功率模块在采样保持时间ΔTi输出的误差，其值可以为正值也可以为负值，图2A仅示出噪声信号的累加效果，并未对噪声信号的正负进行限制；图2B为现有发射机输出的分频噪声的形成示意图，其中曲线为经平均处理后的分频噪声的波形。在工程实际中，这种分频噪声通常会落入音频信号带内，成为PSM发射机的主要噪声来源。现有技术常用的一种方法是通过调整PM的开关顺序，使PM输出电压的不一致性在一定程度地相互抵消，以减少分频噪声，但是若PM输出电压不一致性相同时，这种方法-->不仅不会降低分频噪声，反而会进一步加重分频噪声；另一种常用方法是采用降噪电路，当系统没有音频输入时，降噪电路将从输出级取回的任何交流信号作为加性噪声信号反向叠加到输入级，进行噪音抵消，但是当系统有音频信号输入时，该降噪电路不作用，即该方法在系统有音频信号输入的情况未作出处理。由此可见，现有PSM发射机无法避免输出分频噪声，而现有解决方案也不能很好的对分频噪声进行抵消处理。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机，用以降低PSM发射机输出的分频噪声。本专利技术实施例提供一种音频信号的调制方法，包括：PSM控制器获取PSM调制器对接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值；所述PSM控制器获取当前接收的音频采样信号对应的调制信号的期望电压值；所述PSM控制器根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值。本专利技术实施例提供一种音频信号的调制控制设备，包括：实际电压获取模块，用于获取PSM调制器对接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值；期望电压获取模块，用于获取当前接收的音频采样信号对应的调制信号的期望电压值；处理模块，用于根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值。本专利技术实施例提供一种发射机，包括本专利技术实施例提供的音频信号的调制控制设备。本专利技术实施例的音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机，通过反馈回路引入PSM调制器当前输出的调制信号的实际电压值，根据当前调制信号的实际电压值和音频采样信号经调制后的期望电压值的比较结果，控制PSM调制器对音频采样信号进行调制，由于实际电压值是由各个功率模块的实际输出电压值决定的，因此，本专利技术实施例的技术方案克服了现有按照期望电压值和各个功率模块的标准输出电压值对音频采样信号进行调制时未考虑各功率模块输出电压值存在误差的缺陷，提高了对音频采样信号的调制精度，进而降低了因误差导致的分频噪声。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。-->图1为现有PSM调制器输出的调制信号与理想调制信号之间一种误差形式的示意图；图2A为现有发射机输出的各采样保持时间内噪声的形成示意图；图2B为现有发射机输出的分频噪声的形成示意图；图3为本专利技术实施例一的音频信号的调制方法的流程图；图4为本专利技术实施例二的音频信号的调制方法的流程图；图5为本专利技术实施例四的音频信号的调制控制设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施利一图3为本专利技术实施例一的音频信号的调制方法的流程图。如图3所示，本实施例的调制方法包括：步骤11，PSM控制器获取PSM调制器对接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值；步骤12，PSM控制器获取当前接收的音频采样信号对应的调制信号的期望电压值；PSM控制器接收音频采样信号，根据音频采样信号的电压值获知该音频采样信号应该调制到的期望电压值，以根据获知的期望电压值控制PSM调制器中的各功率模块的开关状态，例如控制多少个功率模块为打开状态，打开的时间等，以实现对音频采样信号进行调制，即执行步骤13。步骤13，PSM控制器根据实际电压值和期望电压值的差值，向PSM调制器发送控制信号，使PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为期望电压值。本步骤用于实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频信号的调制方法，其特征在于，包括：PSM控制器获取PSM调制器对接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值；所述PSM控制器获取当前接收的音频采样信号对应的调制信号的期望电压值；所述PSM控制器根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的解调出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值。2.根据权利要求1所述的音频信号的调制方法，其特征在于，所述PSM控制器根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值包括：当所述实际电压值和所述期望电压值的差值在零和构成所述PSM调制器的功率模块的标准输出电压值之间时，所述PSM控制器控制所述PSM调制器在当前状态下，对当前接收的音频采样信号再进行脉冲宽度补偿调制，所述脉冲宽度补偿调制对应的打开时间为所述差值与所述标准输出电压值的比值和所述音频采样信号的采样周期的乘积。3.根据权利要求1所述的音频信号的调制方法，其特征在于，所述PSM控制器根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值包括：当所述实际电压值和所述期望电压值的差值大于构成所述PSM调制器的功率模块的标准输出电压值时，所述PSM控制器控制所述PSM调制器在当前状态下，再关闭一个功率模块，并重新获取所述PSM调制器输出的调制信号的实际电压值，直至所述实际电压值与所述期望电压值的差值在零和所述标准输出电压值之间；所述PSM控制器控制所述PSM调制器在当前状态下，对当前接收的音频采样信号再进行脉冲宽度补偿调制，所述脉冲宽度补偿调制对应的打开时间为所述差值与所述标准输出电压值的比值和所述音频采样信号的采样周期的乘积。4.根据权利要求1所述的音频信号的调制方法，其特征在于，所述PSM控制器根据所述实际电压值和所述期望电压值的差值，向所述PSM调制器发送控制信号，使所述PSM调制器对当前接收的音频采样信号进行调制后输出的调制信号的实际电压值为所述期望电压值包括：当所述实际电压值和所述期望电压值的差值小于零时，所述PSM控制器控制所述PSM调制器在当前状态下，再打开一个功率模块，并重新获取所述PSM调制器输出的调制信号的实际电压值，直至所述实际电压值和所述期望电压值的差值在零和所述标准输出电压值之间；所述PSM控制器控制所述PSM调制器在当前状态下，对当前接收的音频采样信号再进行脉冲宽度补偿调制，所述脉冲宽度补偿调制对应的打开时间为所述差值与所述标准输出电压值的比值和所述音频采样信号的采样周期的乘积。5.根据权利要求1-4任一项所述的音频信号的调制方法，其特征在于，所述PSM控制器获取PSM调制器对接收的音频采样信号进行调...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉龙，张利达，沈聪，肖社生，周凯，李国强，秦召，李湖光，高峰，夏海旻，李刘奇，刘海鹏，
申请(专利权)人：国家广播电影电视总局无线电台管理局，
类型：发明
国别省市：11