发射机调幅度的精准计算及控制方法

祖力皮艳木·达吾提

广播发射机的调幅度关系广播信号的有效覆盖及广播信号的可听度，调制度的高精度监测和科学合理的控制，在保证广播发射台的“三满”播出方面起到至关重要的作用。发射机的调制度指的是给发射机输入的音频信号对发射机载波的控制力度，在0%～100%，超过100%算过调制，由于音频信号的频率为20～20 000 Hz，且不同频率成分信号的强弱不一样，因此音频信号的不同频率成分对发射机载波的控制力度也不一样。我们把不同的音频频率成分对发射机载波的控制程度的量化值叫做音频频带段对发射机调制度的“贡献率”。

1 音频信号的特点

在一般的理论研究中，往往把频率为1 kHz的正弦波信号作为标准的音频信号来研究，平时也把1 kHz的音频信号作为调制信号对载波进行调制，得到相应的调制度值。这样我们只能得到相对调制度参考值，但是实际音频信号对载波的控制过程绝不是单一频率信号对载波的控制过程那么简单。由于音频信号的频率20～20 000 Hz带宽的复合频率信号，其中每一个频率信号强度不一样，因此每一个频率对调制幅度的贡献率也不一样。要得到广播信号高精度的调幅度值，必须要考虑音频信号不同频率对调制度产生的影响力问题。

图1是一段音频信号的波形图，要得到每一个频率对调幅度的影响力，必须先要得到音频信号每一个频率的振幅。

比如：对音频连续采样一般是4 096个点，考虑到音频文件的采样率一般是44.1 k，所以就是取了1/10 s之内的数据。然后对这4 096个点作快速傅里叶变换，就得到了频谱图。频谱图的信息是4 096个点，每一个点对应的就是这个频率上的振幅。

图2是在此时间点上的频率分布情况，也就是所谓的频谱图。严格来说，应该是这100 ms秒内的平均情况。

图1 音频信号的波形图

图2 音频信号的频谱形图

2 高精度调幅度的计算方法

（1）对发射机的输入音频进行44.1 kHz的高速采集，并对音频信号进行频谱分析。（2）把音频信号以每100 Hz为一个带宽单位，共分200个音频带宽段。（3）根据瞬时调幅度计算公式（音频幅度/载波幅度）分别计算出每一个音频带宽对载波的调制力度（程度）。（4）与总调制度比较的方法得出每一个音频带宽段对调幅度的贡献率。（5）根据不同音频带宽段对调幅度的贡献率，分析出对发射机贡献率最大和对发射机贡献率最小的音频频率范围。

3 调制度的控制方法

（1）出现过调制时，对调制度贡献最大音频频率段和对调制度贡献最小的音频频率段进行不同比例的压缩，保证发射机调制度快速得到压制的前提下，使调制度贡献率小的音频频率得到保护，保证音频信号的保真度，避免发射机出现过调制时，因对发射机的音频信号频率统一进行现行压缩导致的信号失真（部分频率损失）。（2）当发射机出现欠调制度时，对调制度贡献最大音频和对调制度贡献最小的音频频率进行不同比例的提升，保证发射机调制度自动闭环式顺环提升及音频不出现失真的前提下，保证发射机的平均调幅度保持在比较合理的水平，防止出现较频繁的过调制现象发生。

总的来说，只要精确地计算出信号调制度的情况，根据所计算出的调制度值及其变化情况，采取相应的调制度控制措施，可以从根本上保证发射机调制度处于正常状态。