[发明专利]音频信号的调制方法、调制控制设备及发射机

说明书

技术领域

本发明实施例涉及脉冲阶梯调制(Pulse Step Modulation；简称为：PSM)短波广播技术领域，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。

背景技术

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ΔT_i为各采样保持时间，Δ_j(ΔT_i)为第j个功率模块在采样保持时间ΔT_i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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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；