2024年10月29日发(作者：胥瑞绣)
－ ＿－毅术专题／／
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Ｓ７ Ｈ Ｐ型１ Ｏ００ ｋ Ｗ全固态中波发射机的
音频编码系统
文／国家广电总局８２４台林剑雄／／
摘要：本文通过对ＴＭＷ２１２００一Ｓ７ＨＰ型１０００ｋＷ全固态中波发射机编
码板的结构组成、部件功能以及实际电路的综合分析，阐述了发射机
音频编码系统的工作机理。
关键词：中波发射机音频编码系统组成原理分析
１前言
模块的开关控制信号，以多列循环方式控
还可初始化为地址／数据复用或地址与数
２．１．２复位电路
编码板上其它子系统微处理器的复
法国ＴＨＡＬＥＳ公司生产的Ｓ７ＨＰ型
制射频放大模块导通与截止的数量和频
据相互独立。
ｌＯ００ｋＷ￣波广播发射机是采用精确相位
率，从而实现对射频的数字调幅。
脉冲多参数调制技术来实现数字调幅，该
调制过程就是把音频数字化后再经过数
２发射机的音频编码系统
发射机编码板原理框图如图１所示。
位信号由主控芯片ＳＡＢＣ１６７的１４１脚发出，
而主控芯片的复位信号是由微处理器的监
字信号处理，插入时序信息复合成第四态
信号，去控制射频放大模块的激活数量
由图１可知，编码板主要由主控系统、音频
控电路即复位电路ＭＡＸ７０７输出。该系统有
和通断频率。在模块输出变压器的次级
处理系统和内插分配系统组成，它们共同 两种复位方式，一种是上电复位，一种是
采用电压叠加，在适配单元采用电流叠加
构成了发射机的音频编码系统。
人工手动复位。在图２中，在上电初期，ＶＣＣ
经Ｒ１６８对Ｃ４０２的充电过程，可以视为Ｃ４０２
的方式实现功率合成，从而使输出的射频
信号包络遵循音频信号的变化规律，实现
２．１主控系统
编码板的主控系统由１６位的微处理
对地短路，则地电位经ＦｈＣ４０Ｚｂ１］至７４Ｃ０８
数字调幅。其主要技术特点有：运用了无
器ＳＡＢＣ１６７及一些ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、闪存及一
的１脚；７４Ｃ０８的２脚接一人工复位开关Ｓ１
缝拟合的幅相调制技术，在对量化误差的
些接口电路构成，如图２所示。 到地，且并接－－１０ｋ￣的电阻Ｒ１５３￣ＩＪＶＣＣ。
补偿上，比采用加权补偿法获得的效果更
好失真更小；采用循环调制方式，让所有
均衡，提高模块工作的可靠性。
２．１．１ ＳＡＢＣ１６７微处理器
７４Ｃ０８为四路与门电路，在上电初期，低电
ＪＢ￣Ｕ１脚。２脚为ＶＣＣ高电平，则
Ｃ１６７￣片机是８０Ｃ１６６系列中的～款高
平的地电位）
４０ＭＨｚ，采用４级流水线，可以同时执行４条 电容Ｃ４０２充满电，则１脚为ＶＣＣ高电平，那
的射频放大模块带负载的几率和工作压力
性能的微处理器，ＣＰＵＢ￣＠频率最高可达 ３脚输出低电平的复位信号；在上电后期，
编码板作为该发射机的核心部件，主
指令单周期指令执行单元为１００ｎｓ，中断
么３脚输出就为高电平。７４Ｃ０８的３脚输出信
要用于处理音频调制信号，生成射频放大
响应时间也不￣４００ｎｓ。在寻址方式上，支 号被加到微处理器的复位电路ＭＡＸ７０７的
…………一一………一…——……‘一
……一……
图１发射机编码板原理框图
持间接寻址、扩展寻址、
１Ｐ＃ 上，在 上的电平从低到高的过
程中只要保持２００ｍｓ的低电平后，就会升高
￣ＵＶＣＣ，ＭＡＸ７０７的７脚面面就会输出低
电平的复位信号到微处理器ＳＡＢＣ１６７的１４１
脚丽对芯片进行复位。
主控芯片ＳＡＢＣ１６７经复位后开始进
入命令状态，由１－５脚分别输出五个片选
信号，即：ＥＰＲＯＭ＃选信号—ＣＳ－Ｐ—ＲＯＭ、闪
存片选信号—ＣＳ－Ｆ—Ｌ４Ｓｔｔ、ＲＡＭ片选信号
ＣＳ－—ＲＡＭ、 、面：ＦＲ９５脚输出面
读信号，高位写信号万 由７９脚输出，
７０ ＩＩ广■嘲嬉咂／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＩＩ ２０１０￣￣－１１月”ｗｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ
一无线技术／／
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ
图２编码板的主控系统
导通数量，低八位用于对射频信号的处理，
产生相应的相移对量化误差进行调相补偿。
２＿２．１取样频率及取样频率转换
编码板上模数转换器ＡＤ１８７８ＪＤ的输
入时钟采用的是１２．２８８ＭＨｚ￣振输出，那
么它对模拟信号的取样频率ＦＳ为：
， ：—
：
１２．２８８ＭＨｚ
—＝一 ｔ４ －８ｋＨｚｏ
２５６ ２５６
一
众所周知，数字信号处理系统的设计
属于高速电路设计，运算处理速率快，考
虑到信号的完整性、延时一致性等问题，
故一般在数字信号处理电路（ＤＳＰ）与数
模转换电路（Ａ／Ｄ）两者之间要加进频率转
换电路对时钟频率进行变换。该编码板采
用ＡＤ１８９１Ｊ取样频率转换器，由芯片数据手
册可知，ＡＤ１８９１Ｊ在２０ＭＨｚ时钟作用下，所
低位写信号—ＣＳ－—ＦＬＡＳ—Ｈ Ｅｈ９６脚输出。通过
是采用模拟的还是数字的音频信号，在二
转换的取样频率范围为１０ｋＨｚ一７０ｋＨｚ，如图
ＣＳ－Ｐ—ＲＯＭ
ＣＳ－—ＦＬ—ＡＳ—Ｈ和 面分别选
选一选择器里选择其中一路信号经取样频
３所示。取样频率转换器（ＡＤ１８９１Ｊ）将ＡｉＤ
——
、
择ＭＮ１９的ＥＰＲＯＭ及ＭＮ３０的闪存（ＦＬＡＳＨ），
率转换后，送入数字信号处理电路进行进
输出的时钟频率４８ｋＨｚ转换为ＤＳＰ所需的
将存储的程序和数据移至随机静态存储器
一
步编码处理。该部分主要由低噪声集成
６２．５ｋＨｚ，送入ＤＳＰ电路（ＡＤＳＰ２１０６２）。
２．２。２数字信号处理电路ＡＤＳＰ２１ ０６２
ＡＣＰ、模数转换器ＡＤ１８７８ＪＤ、数
（Ｍ６２８１２８）ＭＮ２０￣ｎＭＮ２１，其ｄｐＥＰＲＯＭｇＢ
运放ＴＬ０７１
１一ＣＰ、四路二选一选
ＦＡＬＳＨ用于存放程序和初始化的数据，静
字音频接收器ＣＳ８４１
数字信号处理器ＡＤＳＰ２１０６２是建立在
态存储器（ＭＮ２０、ＭＮ２１）用于存放实时运
择器７４ＨＣ２５７、单口立体声异步取样频率
ＡＤＳＰ２１０００ ＤＳＰ核心上，在片集成有一个双
Ｊ以及核心器件ＤＳＰ处理器
口ＳＲＡＭ和由专用ｌ行的程序和数据。在ＭＮ２０￣ｐ存放运行高
转换器ＡＤ１８９１
／Ｏ总线支持的集成Ｉ／ｏ￣ｔ－
０６２组成。其中，通过调整集成运
部设备，具有工作在４０ＭＩ
八位数据；在ＭＮ２１中存放运行低八位数据。
ＡＤＳＰ２１
ＰＳ上的一个２５ｎｓ
ＭＮ４４的ＥＰＭ７０３２受片选信号面、
制产生编码板上各芯片的片选信号
２．１．３接口电路
０７１ＡＣＰ的外围电位器可以对输入的模
指令周期时间，用其片载指令高速缓冲存
控
放ＴＬ
拟音频信号幅度大小进行控制。ＡＤ１８７８ＪＤ
储器，可以在一个单周期内执行每条指令。
可以把模拟的音频信号转换成１６ｂｉｔ大小的
编码板采用了双ＤＳＰ处理电路（见
主控系统有两个数据通信接口电路， 比特流，并分离输出左右声道时钟、音频
图４），受主控系统控制，采用ＤＳＰ的高
一ＣＰ￣ＪＪ可以
速链路口及双口ＳＲＡＭ（Ｉ
个是ＭＡＸ２３２（ＭＮ３１）的串行数据通信
数据及数据对应的时钟；ＣＳ８４１１
ＤＴ７０２５）实现
接口电路，主要用于对编码板各应用程序
自动将输入数字音频的左右声道时钟、音
ＡＤＳＰ２１０６２与主控单元之间进行高速数
的升级用：还有一个就是八位总线收发器
频数据及数据对应的时钟分离：７４ＨＣ２５７四
据传输。这期间进行了一系列的参数计
７４ＨＣＴ６４０（ＭＮ２６），编码板通过该双端接
路选择器采用其中三路分别对数字化后的
算，如：功率取值是由人机界面输入，经
口电路经管理功能板（ＧＥＳＢＵＳ Ｇ９６板）与
模拟音频和数字音频的左右声道时钟、音
中心管理单元以总线数据形式送至编码
频数据及数据对应的时钟进行二
单机的中心管理单元交互数据。
２＿２音频处理系统
选一输出；ＡＤ１８９１Ｊ接收分离的时钟
编码板可以有两种形式的音频信号
和数据，将取样频率变换为数字信
接入，不仅可以接入标准的模拟音频信号，
号处理器ＡＤＳＰ２１０６２所需的频率：
６ｂｉｔ音频数
还可以输入ＡＥＳ／ＥＢＵ的数字音频信号，如
经过取样频率变换后￣１
０６２中进行
图１所示。输入的模拟音频信号通过集成
据在数字处理器ＡＤＳＰ２１
：Ｅ１６ｂｉｔ数据ＨＤ
运放后，经模数转换器实现ＡＩＤ转换成数
进一步的加工处理，￣
字音频信号；若是采用数字音频信号输
（０－１５）的高八位ＨＤ（８．１５）和低八
７）进行分别处理，其中高
入，则是通过数字音频接收器接收。不管
位ＨＤ（０—
八位用于控制射频放大主用模块的
图３ ＡＤ１８９１Ｊ在２０ＭＨｚ时钟下的取样频率范围
ｗ ，ｗ．ｒｔｉ ｃｎ，／２０１ ０年１ １月ＩＩ ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＩ门聃糯翘 ７１
－ 破术专题｜ ｌ
一
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ 。
板，将功率取值与预设定￣］１００￣／ｏ功率基准
（２）对发射机输入音频信号以４８ｋＨｚ 幅度调制参数用于大台阶调制，确定
相比较，并根据音频幅度计算调幅度得出 采样速率进行模／数转换，根据转换后的 某一瞬间处于工作状态的射频放大模块数
所需导通的模块数量和循环速率，然后
数字量和调制参数的直流分量Ｐ生成调制
目；相位调制参数用于量化补偿调制，确
对１６ｂｉｔ￣数字音频信号进行：ｂ￣ｑ－处理生 参数的音频分量Ａ（１６位二进制数），音频 定某一瞬间射频放大模块输出矩形射频
成射频模块的开关控制信号。ＡＤＳＰ２１０６２ 分量Ａ表征的是调制度。
处理器的引导方式受５９脚芴 、２３２脚
电压的脉冲宽度。
（３）对主电源以４８ｋＨｚ采样速率采样， ２．３内插分配系统
内插分配系统由内插计算单元（图５）
ＬＢＯＯＴ、２３５脚ＥＢＯＯＴ控制选择引导源，并
进行模／数转换，生成表征主电源瞬时值
启动程序初始化，在该编码板实际电路
的数字量Ｖ（１６位二进制数）。
￣ＬＢＯＯＴ和面 接高电平ＶＣＣ，ＥＢＯＯＴ
引导。芯片复位后，从高速链路口引导程
接低电平地，该引导组合就是选择链路口
位二进制数）：
Ｍ：：Ｋ Ｐ＋Ａ
．
和预分配单元（图６）组成。内插计算单元
００％功率等级为基；隹依据
（４）由ＤＳＰ算法计算调制参数Ｍ（１６
以预先设定￣１
定的调制算法及发射机输入的功率等级
和音频的瞬态幅度计算出各个参数，得出
调制参数，该调制参数经过ＤＳＰ的处理产
生出编码序列进八预分配系统进行预分
配。
序初始化。ＡＤＳＰ２１ ０６２处理器还提供了４个
可编程的ＦＬＡＧ３．０引脚，ＦＬＡＧ￣【脚是双向 其中：Ｋ为比例常数；
Ｐ决定载波功率；
Ａ决定瞬间调制度；
Ｖ用于主电压的波动补偿。
２ｌ２．４．２调制参数ＤＳＰ处理
引脚，它的方向是输出还是输入，可以在
ＡＤＳＰ２１Ｏ６２中的寄存器中设置。其中，ＤＳＰ１
Ｓ７ＨＰ型１Ｏ００ｋＷ￣波发射机每个单机
有２５７块射频放大模块，其中一块用于射
频激励信号放大，其余２５６块模块分左右
的ＦＬＡＧＯ产生一循环移位的远程数据处
理信号ＣＳＲＤＰ接到两双口ＳＲＡＭ ＩＤＴ７０２５
（ＭＮ３５／３６）的４０脚作为右边端口的芯片使
ＤＳＰ算法对调制参数进行数字低通 两列共４柜，每柜又分两组，每组３２块，一
能信号（ 墨 ），ＤＳＰ２的ＦＬＡＧ２产生一相
滤波运算，对滤波后的调制参数进行过采
列分别标记为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四组，与之相对
位处理的数据信号Ｓ－ＤＰ—ＰＨＡＳＥ￣两双口
样（内插与抽取），使采样速率变换为发
应的另一列分别标记为Ａ 、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ 四
１６位二
组，在工作时左右两列是对称工作的。该
ＳＲＡＭ（ＭＮ３５／３６）的４３脚右边端口最高位
射机载波频率，调制参数变为Ｍｆ（
地址Ａ１２Ｒ。
进制数）。根据发射机射频放大模块总数
发射机采用循环原理管理控制模块的运
２．２＿３数据通道
在调制参数中加入小数点，变为１６位二进
行状态，让模块遵循“先合先断、先断先
数字信号处理电路ＡＤＳＰ２１０６２在进
制小数。本发射机单机射频放大模块有共
合”的循环时序，使得每块射频放大模块
行实时编码的同时，还需将已完成的编
２５７块，其中一块用于射频激励驱动放大
的工作时间尽量保持一致，以确保模块的
码作实时的输出。由于ＤＳＰ的运算速度是
还有２５６块用于调制功率放大，那么需要
工作寿命。编码板上是运用Ｄ类寄存器来
６ｂｉｔ
ＭＩＰＳ数量级的，这就需要在ＤＳＰ输出数据
８位二进制整数位表示射频放大模块工作
实现模块的循环工作的，如图６所示，１
７）受微控制器
与实时打包之间加一级缓存，异步ＦＩＦＯ是
状态，其余的８位二进制小数位用于表示
编码序列的低８位ＨＤ（０－
实现这一功能的最佳选择。该编码板选
相位调制信息，即：
用ＩＤＴ７０２５作为缓存器件，ＩＤＴ７０２５为高速
８ｋＸ １６双口静态ＲＡＭ，它提供两个独立的
ＸＸＸＸＸＸ×Ｘ．ＸＸＸＸＸＸＸＸ
ＭＮ４７／５３／４５／４８控制，产生各种模块的工作
序列，有ＲｏｔＡ、ＲｏｔＢ、ＲｏｔＣ、ＲｏｔＤ、ＲｏｔＡＢ、
ＣＤ、ＲｏｔＡＢＣＤ七种序列，这些序列可以
对１ ６位小数型二进制调制参数进行
Ｒｏｔ
６位整数型二进制幅度调
组成如下三种工作状态：
口，这两个口可以单独控制，有独自的地址
运算，生成一个１
【１）ＲｏｔＡ、ＲｏｔＢ、ＲｏｔＣ、ＲｏｔＤ各自循环
６位整数型二进制相位调制
和ｌ／０引脚，从而实现了对内存任何地址独
制参数和一个１
立的、异步的存取（读写）。在工作时，ＤＳＰ
参数。运算法则如下：
不停地￣ＦＩＦＯ－％Ａ数据，直￣ＩＪＦ ＦＯ处于半
满状态，这时向ＦｌＦ０发出读信号。读出一个
参数＝整数部分，相
固定长度的数据后，读信号禁止，然后判
位调制参数＝０。
ＦＩＦＯ半满标志位的状态，直到下一次半满
出现后．再ＩＳ］ＦＩＦＯ发读信号。
２．２．４数据的ＤＳＰ处理
导通，ＲｏｔＡ 、ＲｏｔＢ 、ＲｏｔＣ 、ＲｏｔＤ 与之对
（１）如果小数部分等于零，幅度调制
应循环。
（２）如果小数
部分不等于零，幅
度调制参数＝整数
部分＋１，相位调制
补数。
２ｌ ２ｌ４．１调制算法
调制参数的直流分量Ｐ（１６位二进制数）。
（１）根据预设的额定载波功率，生成
参数＝小数部分的
７２ＩＩ门翻嘏笆船／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮｔｌ ２０１０－｛１￣１１月／／ｗｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ
一无线技术／／
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ
ｐｈＥＰＲＯＭ（ＥＰＣ１０６４）导入程序及数据产生
微分模块的控制序列，经光电隔离开关电
路直接送到位于每组的第３２块位置上标
记为微分模块的第四态控制信号输入接口
其作用是对量化误差进行补偿。
２．４对射频的处理
编码板还对射频信号进行了一系列
的处理，采用微控制器ＥＰＦ８２８２（ＭＮ４）对
射频信号进行倍频处理，以及根据１６ｂｉｔ音
频信号对射频信号的相位进行处理，产生
三个射频信号，即无相移的射频信号ＲＦ—
ＰＲＩＮＣ．ＩＮ、相移中１的射频信号ＲＦ－ＰＨ１・ＩＮｇｎ
相移中２的射频信号ＲＦ－ＰＨ２一ＩＮ。其中，相移
１的射频信号ＲＦ ＰＨ１．ＩＮ供主用模块使用
相移 ２的射频信｛ＲＦ．ＰＨ２，ＩＮ供微分模块
使用，通过对主用模块和微分模块的输出
Ｉ ＇
ｌｆ １
。
１÷； ．． ．１ ．
矢量的斜率进行控制，确保主用模块与微
分模块的输出矢量和相位为零；在载波状
态下使用无相移的射频信号 倍频的射频
信号被作为循环序列输出部分的１６ｂｉｔ的Ｄ
类寄存器的时钟，它确保了射频功放模块
上射频与作为模块开关控制信号的第四态
．・．犟・
窜
ｌ：毋一鳓 ．．．ｊ
，
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ｌ，，＝’埘 ＝＝ 眦＝，ｌ
。
擘 。
信号同步Ｉ使得模块在高速循环通断下不
会产生分频杂音干扰，保证了射频放大模
块的开关噪声最低，在很大程度上提高了
＿１上 Ｈ 胜Ｊ Ｉ
国薹 － 至
『Ｉ１三
一 ＃ｌｌ ■Ｉ｛∞
发射机的杂音指标。
一一 Ｆ ｎＩＩＩ ｛ｆｆＩ｛ Ｉ甜 图６ ｌ 预分配单元 ｌＩｍｉ： ｌ ㈣ ｊ器 ．Ｉ
３结束语
随着ＩＴＵ对３０ＭＨｚ以下数字调幅广
播技术标准的公布以及数字广播技术
（ＤＲＭ）的发展，ＤＲＭ广播将成为未来调幅
（２）ＲｏｔＡＢ、ＲｏｔＣＤ循环导通，ＲｏｔＡ Ｂ 、
产生。
ＲｏｔＣ Ｄ 与之对应循环。
（３）ＲｏＩＡＢＣＤ循环导通，ＲｏｔＡ＂Ｂ Ｃ Ｄ
这些序列经两个１６ｂｉｔ的Ｄ类寄存器
广播的方向，在过渡时期对现有发射机进
ＭＮ８１／８２（７４ＦＯＴ１ ６３７４Ｔ）寄存后，送入预分配 行ＤＲＭ改造将是必然，Ｓ７ＨＰ发射机高质量
电路，经过由光电耦合管ＨＣＰＬ７１０１和三极
的数字处理技术，将为发射机的ＤＲＭ改造
与之对应循环。
在没有其它特定设置情况下，模块的
管组件ＭＰＱ２２２２组成的光电隔离开关电路
提供方便。－
工作状态自动选择ＲｏｌＡＢＣＤ与ＲｏＩＡ＂Ｂ Ｃ Ｄ
送到远程信号分配板进行地址解析后送
对应循环导通。即由微处理器ＭＮ４５通过
到各主用模块，作为主用模块循环导通工
ＭＮ４７／５３管理控制Ａ、Ｂ、０、Ｄ四组模块循环 作的开关控制信号。
工作，射频放大模块的循环速度与调制幅
参考文献：
川曾义方，张彦仲．信号处理单片机及
微分模块的控制信号是由安装在编
应用（下册）．航空工业出版社，１９９７．
度相关，在载波状态下，编码板输出的信
码器中的微分指令板产生。在微分指令板
列使射频模块以１０ｋＨｚ左右的频率循环导
的ＤＥＣＰＲＯＴ信号作为该指令板的微控制
【２】郭宝玺．模块式中波发射机几个问
［３】杨伟方．中波调幅广播发射机的
号为人为预先加入的步进循环序列，该序
中，由数字信号处理器ＤＳＰ１的ＦＬＯＧ１输出
题．广播与电视技术，１９９９，１０．
通，模块的测试循环序列则受ＭＮ４８控制 器ＥＰＦ８２８２的８脚ｌ／Ｏ脚输入数据，该控制器
Ｍ２Ｗ调制方式．西部广播电视，２００６，４．
Ⅵ，ｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ ＩＩ ２０１０￣１ １月ＩＩ ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＩ门ＩＩ电棵Ｉ宕船Ⅳ７３
2024年10月29日发(作者：胥瑞绣)
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冀盎 ｝０基 蠹 氆；０｝ 一 ；。 拜 ｛＿ ｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ ． ｔ ．．
Ｓ７ Ｈ Ｐ型１ Ｏ００ ｋ Ｗ全固态中波发射机的
音频编码系统
文／国家广电总局８２４台林剑雄／／
摘要：本文通过对ＴＭＷ２１２００一Ｓ７ＨＰ型１０００ｋＷ全固态中波发射机编
码板的结构组成、部件功能以及实际电路的综合分析，阐述了发射机
音频编码系统的工作机理。
关键词：中波发射机音频编码系统组成原理分析
１前言
模块的开关控制信号，以多列循环方式控
还可初始化为地址／数据复用或地址与数
２．１．２复位电路
编码板上其它子系统微处理器的复
法国ＴＨＡＬＥＳ公司生产的Ｓ７ＨＰ型
制射频放大模块导通与截止的数量和频
据相互独立。
ｌＯ００ｋＷ￣波广播发射机是采用精确相位
率，从而实现对射频的数字调幅。
脉冲多参数调制技术来实现数字调幅，该
调制过程就是把音频数字化后再经过数
２发射机的音频编码系统
发射机编码板原理框图如图１所示。
位信号由主控芯片ＳＡＢＣ１６７的１４１脚发出，
而主控芯片的复位信号是由微处理器的监
字信号处理，插入时序信息复合成第四态
信号，去控制射频放大模块的激活数量
由图１可知，编码板主要由主控系统、音频
控电路即复位电路ＭＡＸ７０７输出。该系统有
和通断频率。在模块输出变压器的次级
处理系统和内插分配系统组成，它们共同 两种复位方式，一种是上电复位，一种是
采用电压叠加，在适配单元采用电流叠加
构成了发射机的音频编码系统。
人工手动复位。在图２中，在上电初期，ＶＣＣ
经Ｒ１６８对Ｃ４０２的充电过程，可以视为Ｃ４０２
的方式实现功率合成，从而使输出的射频
信号包络遵循音频信号的变化规律，实现
２．１主控系统
编码板的主控系统由１６位的微处理
对地短路，则地电位经ＦｈＣ４０Ｚｂ１］至７４Ｃ０８
数字调幅。其主要技术特点有：运用了无
器ＳＡＢＣ１６７及一些ＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、闪存及一
的１脚；７４Ｃ０８的２脚接一人工复位开关Ｓ１
缝拟合的幅相调制技术，在对量化误差的
些接口电路构成，如图２所示。 到地，且并接－－１０ｋ￣的电阻Ｒ１５３￣ＩＪＶＣＣ。
补偿上，比采用加权补偿法获得的效果更
好失真更小；采用循环调制方式，让所有
均衡，提高模块工作的可靠性。
２．１．１ ＳＡＢＣ１６７微处理器
７４Ｃ０８为四路与门电路，在上电初期，低电
ＪＢ￣Ｕ１脚。２脚为ＶＣＣ高电平，则
Ｃ１６７￣片机是８０Ｃ１６６系列中的～款高
平的地电位）
４０ＭＨｚ，采用４级流水线，可以同时执行４条 电容Ｃ４０２充满电，则１脚为ＶＣＣ高电平，那
的射频放大模块带负载的几率和工作压力
性能的微处理器，ＣＰＵＢ￣＠频率最高可达 ３脚输出低电平的复位信号；在上电后期，
编码板作为该发射机的核心部件，主
指令单周期指令执行单元为１００ｎｓ，中断
么３脚输出就为高电平。７４Ｃ０８的３脚输出信
要用于处理音频调制信号，生成射频放大
响应时间也不￣４００ｎｓ。在寻址方式上，支 号被加到微处理器的复位电路ＭＡＸ７０７的
…………一一………一…——……‘一
……一……
图１发射机编码板原理框图
持间接寻址、扩展寻址、
１Ｐ＃ 上，在 上的电平从低到高的过
程中只要保持２００ｍｓ的低电平后，就会升高
￣ＵＶＣＣ，ＭＡＸ７０７的７脚面面就会输出低
电平的复位信号到微处理器ＳＡＢＣ１６７的１４１
脚丽对芯片进行复位。
主控芯片ＳＡＢＣ１６７经复位后开始进
入命令状态，由１－５脚分别输出五个片选
信号，即：ＥＰＲＯＭ＃选信号—ＣＳ－Ｐ—ＲＯＭ、闪
存片选信号—ＣＳ－Ｆ—Ｌ４Ｓｔｔ、ＲＡＭ片选信号
ＣＳ－—ＲＡＭ、 、面：ＦＲ９５脚输出面
读信号，高位写信号万 由７９脚输出，
７０ ＩＩ广■嘲嬉咂／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＩＩ ２０１０￣￣－１１月”ｗｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ
一无线技术／／
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ
图２编码板的主控系统
导通数量，低八位用于对射频信号的处理，
产生相应的相移对量化误差进行调相补偿。
２＿２．１取样频率及取样频率转换
编码板上模数转换器ＡＤ１８７８ＪＤ的输
入时钟采用的是１２．２８８ＭＨｚ￣振输出，那
么它对模拟信号的取样频率ＦＳ为：
， ：—
：
１２．２８８ＭＨｚ
—＝一 ｔ４ －８ｋＨｚｏ
２５６ ２５６
一
众所周知，数字信号处理系统的设计
属于高速电路设计，运算处理速率快，考
虑到信号的完整性、延时一致性等问题，
故一般在数字信号处理电路（ＤＳＰ）与数
模转换电路（Ａ／Ｄ）两者之间要加进频率转
换电路对时钟频率进行变换。该编码板采
用ＡＤ１８９１Ｊ取样频率转换器，由芯片数据手
册可知，ＡＤ１８９１Ｊ在２０ＭＨｚ时钟作用下，所
低位写信号—ＣＳ－—ＦＬＡＳ—Ｈ Ｅｈ９６脚输出。通过
是采用模拟的还是数字的音频信号，在二
转换的取样频率范围为１０ｋＨｚ一７０ｋＨｚ，如图
ＣＳ－Ｐ—ＲＯＭ
ＣＳ－—ＦＬ—ＡＳ—Ｈ和 面分别选
选一选择器里选择其中一路信号经取样频
３所示。取样频率转换器（ＡＤ１８９１Ｊ）将ＡｉＤ
——
、
择ＭＮ１９的ＥＰＲＯＭ及ＭＮ３０的闪存（ＦＬＡＳＨ），
率转换后，送入数字信号处理电路进行进
输出的时钟频率４８ｋＨｚ转换为ＤＳＰ所需的
将存储的程序和数据移至随机静态存储器
一
步编码处理。该部分主要由低噪声集成
６２．５ｋＨｚ，送入ＤＳＰ电路（ＡＤＳＰ２１０６２）。
２．２。２数字信号处理电路ＡＤＳＰ２１ ０６２
ＡＣＰ、模数转换器ＡＤ１８７８ＪＤ、数
（Ｍ６２８１２８）ＭＮ２０￣ｎＭＮ２１，其ｄｐＥＰＲＯＭｇＢ
运放ＴＬ０７１
１一ＣＰ、四路二选一选
ＦＡＬＳＨ用于存放程序和初始化的数据，静
字音频接收器ＣＳ８４１
数字信号处理器ＡＤＳＰ２１０６２是建立在
态存储器（ＭＮ２０、ＭＮ２１）用于存放实时运
择器７４ＨＣ２５７、单口立体声异步取样频率
ＡＤＳＰ２１０００ ＤＳＰ核心上，在片集成有一个双
Ｊ以及核心器件ＤＳＰ处理器
口ＳＲＡＭ和由专用ｌ行的程序和数据。在ＭＮ２０￣ｐ存放运行高
转换器ＡＤ１８９１
／Ｏ总线支持的集成Ｉ／ｏ￣ｔ－
０６２组成。其中，通过调整集成运
部设备，具有工作在４０ＭＩ
八位数据；在ＭＮ２１中存放运行低八位数据。
ＡＤＳＰ２１
ＰＳ上的一个２５ｎｓ
ＭＮ４４的ＥＰＭ７０３２受片选信号面、
制产生编码板上各芯片的片选信号
２．１．３接口电路
０７１ＡＣＰ的外围电位器可以对输入的模
指令周期时间，用其片载指令高速缓冲存
控
放ＴＬ
拟音频信号幅度大小进行控制。ＡＤ１８７８ＪＤ
储器，可以在一个单周期内执行每条指令。
可以把模拟的音频信号转换成１６ｂｉｔ大小的
编码板采用了双ＤＳＰ处理电路（见
主控系统有两个数据通信接口电路， 比特流，并分离输出左右声道时钟、音频
图４），受主控系统控制，采用ＤＳＰ的高
一ＣＰ￣ＪＪ可以
速链路口及双口ＳＲＡＭ（Ｉ
个是ＭＡＸ２３２（ＭＮ３１）的串行数据通信
数据及数据对应的时钟；ＣＳ８４１１
ＤＴ７０２５）实现
接口电路，主要用于对编码板各应用程序
自动将输入数字音频的左右声道时钟、音
ＡＤＳＰ２１０６２与主控单元之间进行高速数
的升级用：还有一个就是八位总线收发器
频数据及数据对应的时钟分离：７４ＨＣ２５７四
据传输。这期间进行了一系列的参数计
７４ＨＣＴ６４０（ＭＮ２６），编码板通过该双端接
路选择器采用其中三路分别对数字化后的
算，如：功率取值是由人机界面输入，经
口电路经管理功能板（ＧＥＳＢＵＳ Ｇ９６板）与
模拟音频和数字音频的左右声道时钟、音
中心管理单元以总线数据形式送至编码
频数据及数据对应的时钟进行二
单机的中心管理单元交互数据。
２＿２音频处理系统
选一输出；ＡＤ１８９１Ｊ接收分离的时钟
编码板可以有两种形式的音频信号
和数据，将取样频率变换为数字信
接入，不仅可以接入标准的模拟音频信号，
号处理器ＡＤＳＰ２１０６２所需的频率：
６ｂｉｔ音频数
还可以输入ＡＥＳ／ＥＢＵ的数字音频信号，如
经过取样频率变换后￣１
０６２中进行
图１所示。输入的模拟音频信号通过集成
据在数字处理器ＡＤＳＰ２１
：Ｅ１６ｂｉｔ数据ＨＤ
运放后，经模数转换器实现ＡＩＤ转换成数
进一步的加工处理，￣
字音频信号；若是采用数字音频信号输
（０－１５）的高八位ＨＤ（８．１５）和低八
７）进行分别处理，其中高
入，则是通过数字音频接收器接收。不管
位ＨＤ（０—
八位用于控制射频放大主用模块的
图３ ＡＤ１８９１Ｊ在２０ＭＨｚ时钟下的取样频率范围
ｗ ，ｗ．ｒｔｉ ｃｎ，／２０１ ０年１ １月ＩＩ ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＩ门聃糯翘 ７１
－ 破术专题｜ ｌ
一
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ 。
板，将功率取值与预设定￣］１００￣／ｏ功率基准
（２）对发射机输入音频信号以４８ｋＨｚ 幅度调制参数用于大台阶调制，确定
相比较，并根据音频幅度计算调幅度得出 采样速率进行模／数转换，根据转换后的 某一瞬间处于工作状态的射频放大模块数
所需导通的模块数量和循环速率，然后
数字量和调制参数的直流分量Ｐ生成调制
目；相位调制参数用于量化补偿调制，确
对１６ｂｉｔ￣数字音频信号进行：ｂ￣ｑ－处理生 参数的音频分量Ａ（１６位二进制数），音频 定某一瞬间射频放大模块输出矩形射频
成射频模块的开关控制信号。ＡＤＳＰ２１０６２ 分量Ａ表征的是调制度。
处理器的引导方式受５９脚芴 、２３２脚
电压的脉冲宽度。
（３）对主电源以４８ｋＨｚ采样速率采样， ２．３内插分配系统
内插分配系统由内插计算单元（图５）
ＬＢＯＯＴ、２３５脚ＥＢＯＯＴ控制选择引导源，并
进行模／数转换，生成表征主电源瞬时值
启动程序初始化，在该编码板实际电路
的数字量Ｖ（１６位二进制数）。
￣ＬＢＯＯＴ和面 接高电平ＶＣＣ，ＥＢＯＯＴ
引导。芯片复位后，从高速链路口引导程
接低电平地，该引导组合就是选择链路口
位二进制数）：
Ｍ：：Ｋ Ｐ＋Ａ
．
和预分配单元（图６）组成。内插计算单元
００％功率等级为基；隹依据
（４）由ＤＳＰ算法计算调制参数Ｍ（１６
以预先设定￣１
定的调制算法及发射机输入的功率等级
和音频的瞬态幅度计算出各个参数，得出
调制参数，该调制参数经过ＤＳＰ的处理产
生出编码序列进八预分配系统进行预分
配。
序初始化。ＡＤＳＰ２１ ０６２处理器还提供了４个
可编程的ＦＬＡＧ３．０引脚，ＦＬＡＧ￣【脚是双向 其中：Ｋ为比例常数；
Ｐ决定载波功率；
Ａ决定瞬间调制度；
Ｖ用于主电压的波动补偿。
２ｌ２．４．２调制参数ＤＳＰ处理
引脚，它的方向是输出还是输入，可以在
ＡＤＳＰ２１Ｏ６２中的寄存器中设置。其中，ＤＳＰ１
Ｓ７ＨＰ型１Ｏ００ｋＷ￣波发射机每个单机
有２５７块射频放大模块，其中一块用于射
频激励信号放大，其余２５６块模块分左右
的ＦＬＡＧＯ产生一循环移位的远程数据处
理信号ＣＳＲＤＰ接到两双口ＳＲＡＭ ＩＤＴ７０２５
（ＭＮ３５／３６）的４０脚作为右边端口的芯片使
ＤＳＰ算法对调制参数进行数字低通 两列共４柜，每柜又分两组，每组３２块，一
能信号（ 墨 ），ＤＳＰ２的ＦＬＡＧ２产生一相
滤波运算，对滤波后的调制参数进行过采
列分别标记为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四组，与之相对
位处理的数据信号Ｓ－ＤＰ—ＰＨＡＳＥ￣两双口
样（内插与抽取），使采样速率变换为发
应的另一列分别标记为Ａ 、Ｂ 、Ｃ 、Ｄ 四
１６位二
组，在工作时左右两列是对称工作的。该
ＳＲＡＭ（ＭＮ３５／３６）的４３脚右边端口最高位
射机载波频率，调制参数变为Ｍｆ（
地址Ａ１２Ｒ。
进制数）。根据发射机射频放大模块总数
发射机采用循环原理管理控制模块的运
２．２＿３数据通道
在调制参数中加入小数点，变为１６位二进
行状态，让模块遵循“先合先断、先断先
数字信号处理电路ＡＤＳＰ２１０６２在进
制小数。本发射机单机射频放大模块有共
合”的循环时序，使得每块射频放大模块
行实时编码的同时，还需将已完成的编
２５７块，其中一块用于射频激励驱动放大
的工作时间尽量保持一致，以确保模块的
码作实时的输出。由于ＤＳＰ的运算速度是
还有２５６块用于调制功率放大，那么需要
工作寿命。编码板上是运用Ｄ类寄存器来
６ｂｉｔ
ＭＩＰＳ数量级的，这就需要在ＤＳＰ输出数据
８位二进制整数位表示射频放大模块工作
实现模块的循环工作的，如图６所示，１
７）受微控制器
与实时打包之间加一级缓存，异步ＦＩＦＯ是
状态，其余的８位二进制小数位用于表示
编码序列的低８位ＨＤ（０－
实现这一功能的最佳选择。该编码板选
相位调制信息，即：
用ＩＤＴ７０２５作为缓存器件，ＩＤＴ７０２５为高速
８ｋＸ １６双口静态ＲＡＭ，它提供两个独立的
ＸＸＸＸＸＸ×Ｘ．ＸＸＸＸＸＸＸＸ
ＭＮ４７／５３／４５／４８控制，产生各种模块的工作
序列，有ＲｏｔＡ、ＲｏｔＢ、ＲｏｔＣ、ＲｏｔＤ、ＲｏｔＡＢ、
ＣＤ、ＲｏｔＡＢＣＤ七种序列，这些序列可以
对１ ６位小数型二进制调制参数进行
Ｒｏｔ
６位整数型二进制幅度调
组成如下三种工作状态：
口，这两个口可以单独控制，有独自的地址
运算，生成一个１
【１）ＲｏｔＡ、ＲｏｔＢ、ＲｏｔＣ、ＲｏｔＤ各自循环
６位整数型二进制相位调制
和ｌ／０引脚，从而实现了对内存任何地址独
制参数和一个１
立的、异步的存取（读写）。在工作时，ＤＳＰ
参数。运算法则如下：
不停地￣ＦＩＦＯ－％Ａ数据，直￣ＩＪＦ ＦＯ处于半
满状态，这时向ＦｌＦ０发出读信号。读出一个
参数＝整数部分，相
固定长度的数据后，读信号禁止，然后判
位调制参数＝０。
ＦＩＦＯ半满标志位的状态，直到下一次半满
出现后．再ＩＳ］ＦＩＦＯ发读信号。
２．２．４数据的ＤＳＰ处理
导通，ＲｏｔＡ 、ＲｏｔＢ 、ＲｏｔＣ 、ＲｏｔＤ 与之对
（１）如果小数部分等于零，幅度调制
应循环。
（２）如果小数
部分不等于零，幅
度调制参数＝整数
部分＋１，相位调制
补数。
２ｌ ２ｌ４．１调制算法
调制参数的直流分量Ｐ（１６位二进制数）。
（１）根据预设的额定载波功率，生成
参数＝小数部分的
７２ＩＩ门翻嘏笆船／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮｔｌ ２０１０－｛１￣１１月／／ｗｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ
一无线技术／／
Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ
ｐｈＥＰＲＯＭ（ＥＰＣ１０６４）导入程序及数据产生
微分模块的控制序列，经光电隔离开关电
路直接送到位于每组的第３２块位置上标
记为微分模块的第四态控制信号输入接口
其作用是对量化误差进行补偿。
２．４对射频的处理
编码板还对射频信号进行了一系列
的处理，采用微控制器ＥＰＦ８２８２（ＭＮ４）对
射频信号进行倍频处理，以及根据１６ｂｉｔ音
频信号对射频信号的相位进行处理，产生
三个射频信号，即无相移的射频信号ＲＦ—
ＰＲＩＮＣ．ＩＮ、相移中１的射频信号ＲＦ－ＰＨ１・ＩＮｇｎ
相移中２的射频信号ＲＦ－ＰＨ２一ＩＮ。其中，相移
１的射频信号ＲＦ ＰＨ１．ＩＮ供主用模块使用
相移 ２的射频信｛ＲＦ．ＰＨ２，ＩＮ供微分模块
使用，通过对主用模块和微分模块的输出
Ｉ ＇
ｌｆ １
。
１÷； ．． ．１ ．
矢量的斜率进行控制，确保主用模块与微
分模块的输出矢量和相位为零；在载波状
态下使用无相移的射频信号 倍频的射频
信号被作为循环序列输出部分的１６ｂｉｔ的Ｄ
类寄存器的时钟，它确保了射频功放模块
上射频与作为模块开关控制信号的第四态
．・．犟・
窜
ｌ：毋一鳓 ．．．ｊ
，
峙一
塞
ｔ
ｌ。Ｉ．霉 国 一 ＿曲一¨ ・。ｉ！ ｉｊ。ｊｌ！
１ ｒ ｌｌ
霉：｛
＿ＩＪ＇Ｈｌｆ１ｋ｛池 ＿＿ｌ ｌ
ｉｚｓ￣ｌＥｚｓ
ｌ，，＝’埘 ＝＝ 眦＝，ｌ
。
擘 。
信号同步Ｉ使得模块在高速循环通断下不
会产生分频杂音干扰，保证了射频放大模
块的开关噪声最低，在很大程度上提高了
＿１上 Ｈ 胜Ｊ Ｉ
国薹 － 至
『Ｉ１三
一 ＃ｌｌ ■Ｉ｛∞
发射机的杂音指标。
一一 Ｆ ｎＩＩＩ ｛ｆｆＩ｛ Ｉ甜 图６ ｌ 预分配单元 ｌＩｍｉ： ｌ ㈣ ｊ器 ．Ｉ
３结束语
随着ＩＴＵ对３０ＭＨｚ以下数字调幅广
播技术标准的公布以及数字广播技术
（ＤＲＭ）的发展，ＤＲＭ广播将成为未来调幅
（２）ＲｏｔＡＢ、ＲｏｔＣＤ循环导通，ＲｏｔＡ Ｂ 、
产生。
ＲｏｔＣ Ｄ 与之对应循环。
（３）ＲｏＩＡＢＣＤ循环导通，ＲｏｔＡ＂Ｂ Ｃ Ｄ
这些序列经两个１６ｂｉｔ的Ｄ类寄存器
广播的方向，在过渡时期对现有发射机进
ＭＮ８１／８２（７４ＦＯＴ１ ６３７４Ｔ）寄存后，送入预分配 行ＤＲＭ改造将是必然，Ｓ７ＨＰ发射机高质量
电路，经过由光电耦合管ＨＣＰＬ７１０１和三极
的数字处理技术，将为发射机的ＤＲＭ改造
与之对应循环。
在没有其它特定设置情况下，模块的
管组件ＭＰＱ２２２２组成的光电隔离开关电路
提供方便。－
工作状态自动选择ＲｏｌＡＢＣＤ与ＲｏＩＡ＂Ｂ Ｃ Ｄ
送到远程信号分配板进行地址解析后送
对应循环导通。即由微处理器ＭＮ４５通过
到各主用模块，作为主用模块循环导通工
ＭＮ４７／５３管理控制Ａ、Ｂ、０、Ｄ四组模块循环 作的开关控制信号。
工作，射频放大模块的循环速度与调制幅
参考文献：
川曾义方，张彦仲．信号处理单片机及
微分模块的控制信号是由安装在编
应用（下册）．航空工业出版社，１９９７．
度相关，在载波状态下，编码板输出的信
码器中的微分指令板产生。在微分指令板
列使射频模块以１０ｋＨｚ左右的频率循环导
的ＤＥＣＰＲＯＴ信号作为该指令板的微控制
【２】郭宝玺．模块式中波发射机几个问
［３】杨伟方．中波调幅广播发射机的
号为人为预先加入的步进循环序列，该序
中，由数字信号处理器ＤＳＰ１的ＦＬＯＧ１输出
题．广播与电视技术，１９９９，１０．
通，模块的测试循环序列则受ＭＮ４８控制 器ＥＰＦ８２８２的８脚ｌ／Ｏ脚输入数据，该控制器
Ｍ２Ｗ调制方式．西部广播电视，２００６，４．
Ⅵ，ｗｗ．ｒｔｉ．ｃｎ ＩＩ ２０１０￣１ １月ＩＩ ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＩ门ＩＩ电棵Ｉ宕船Ⅳ７３