CN1476707A - 用于减少am发射机在数字操作中的带外和杂散发射的方法 - Google Patents

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D������³��
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Abstract

使用现存AM发射机的数字发送导致不需要的带外和杂散发射问题的出现。这种问题的原因是从数字调制信号(I/Q信号)产生的并且控制AM发射机所需的两个信号A信号和RF－P信号具有大大超过A支路和RF支路各自支路中可用的带宽，并且这两个信号到达发射机输出级的乘法器是有延迟的。使用现有技术，例如在0/0点附近在I/Q信号矢量图中配置无信号区，通过延迟补偿把延迟控制在0.3微秒以下并减少带宽，是不可能使带外和杂散发射减少到令人满意的程度。本发明的方法是始于一种假设，即从由带宽限制引起的失真可以对相位调制RF－P信号使用合适的滤波器来最小化，并因而也减少带外和杂散发射。具有线性相位响应的高斯滤波器适用于此目的。然而，当直接将经滤波的RF－P信号馈送到发射机输出级时，由于由开关操作导致幅度变化再次被截止，因而并不能成功。因此，在通过滤波器后，使用包络比较器从抽出的RF－P信号中检测幅度变化，并作为校正信号在乘法器中与在A支路中另外实现的A信号结合组合。这样，经校正的A信号在发射机的输出级与RF－P信号相乘。

Description

用于减少AM发射机在数字操作中的带外和杂散发射的方法
技术领域
本发明涉及用于数字广播的AM(幅度调制)广播发射机领域。
背景技术
常用的发射机类型是非线性AM发射机，其特点是RF(射频)支路和幅度支路。出于追求更高效率的原因，RF支路和幅度支路以开关模式工作。在发射机的输出级，RF信号和幅度信号彼此相乘，出于效率原因，这种操作也是以开关模式进行。这种开关模式由RF信号控制。相反，对于幅度信号，乘法器的输出是线性的。
经调制的数字信号是由两个部分分量信号(I和Q)产生的，这两个分量信号彼此正交。I信号(“同相”)以具有频率为Ft(载波频率)的余弦振荡调制。Q信号(“正交”)以具有相同频率Ft的正弦振荡调制。这两种调制振荡的和就产生复调制数据信号(余弦0-180度，正弦-90-+90度)。经调制的I/Q信号通过滤波器成形以精确地具有所需带宽的规定曲线形状。
对于数字广播，经调制的I/Q信号以这种方式被转换使得由其所产生的幅度信号(A信号)和相位调制载波信号(RF-P信号)这两个信号适用于对AM发射机的适当控制。随后，在AM发射机的输出，以更高功率再次产生经调制的I/Q信号。
为了使得带外和杂散发射最小，就要求A信号和RF-P信号在发射机输出级同时出现。由此，在这两种信号之间的延迟必须补偿，而且，给定信道带宽为9-10KHz的情况下，剩余的差值不能大于0.3微秒，因为所允许的延迟差值与信道带宽相对成反比。
由于A信号和RF-P信号具有大大超过I/Q信号的带宽，在发射机中也必须有所增加的带宽可用，但是由于技术和经济原因这还不能达到令人满意的程度。
从文献1(DE 10112025.7)可知，如果I/Q信号的矢量图在0/0点附近有无信号区(hole)，就可以减少A信号和RF-P信号的带宽。在I/Q信号矢量图中的无信号区越大，在频谱中的带外和杂散发射梯度(gradient)就越低。这种关联是通过由延迟差值产生的带外和杂散发射梯度频谱上对应于RF-P信号的梯度，并且可以由矢量图中的无信号区部分地校正。但矢量图中的无信号区不能如所需的那样大，否则，信号的修正就会作为干扰出现。
众所周知，带外和杂散发射的肩角距离(shoulder distance)依赖于延迟差值的大小，还取决于发射机中幅度支路和RF支路的可用带宽。它遵循于下述规则：延迟差值应趋向于零，而支路中的带宽应尽可能大。
因此，为了进一步减少AM发射机的带外和杂散发射，一个目标就是对两种支路尽可能实现更大的带宽。对于幅度支路，可能实现线性相位响应，这样，依靠对延迟均衡就可能实现直到频率限制的恒定延迟。
经相位调制的RF-P信号(如同频率调制的信号)具有无限的侧向谱线(lateralspectral line)，因此，理论上，发送所需的带宽也必须无限大。由于谱线的加权迅速减少，通过使用适合的滤波器就可实现由于限定带宽仅产生最小量的失真。众所周知，这种条件可由具有高斯传递函数的滤波器满足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方法，通过该方法，使得对使用高斯滤波器可得到的频率响应的影响对于RF-P信号是有用的，有助于使由于带宽限制产生的失真最小化，并减少在使用AM发射机的数字信号广播期间的带外和杂散发射。
附图说明
图1是本发明的一实施例。
所使用的参考标记列表：
1.高斯带通滤波器
2.包络检测器
3.乘法器
4.发射机功率输出级
A信号       幅度信号
RF-P信号    相位调制RF(射频)信号
具体实施方式
该方法开始于下述假说，即对于RF-P信号使用了具有高斯形状幅度响应和线性相位的滤波器。由此，滤波器输出处的RF-P信号获得对应于该传递函数的幅度响应。如果RF-P信号能够以这种形式与A信号相乘，就可以减少带外和杂散发射，并且所需结果可以很容易地完成。然而，由于发射机输出级出于效率原因以开关模式工作，通过高斯滤波器实现的RF-P信号的幅度响应将再次被截止。
因此，下述方法用于实现目标。从RF支路输出RF-P信号并通过具有高斯形状幅度响应和线性相位的滤波器。在滤波器的输出端，经修正的RF-P信号具有对应于高斯传递函数的幅度响应。使用包络(envelope)比较器检测这些幅度变化，以便该包络信号能作为校正信号可用于与在乘法器中在A支路中另外实现的A信号相乘。通过相乘得到的经校正A信号到达发射机输出级的线性输入，而RF-P信号在发射机输出级的开关输入端处以其原始形式出现(参见图1)。这两种信号的相乘产生了数字广播信号，由于采用了校正方法，该信号使得带外和杂散发射大大减少。
所希望的方法能产生所希望的结构是因为：首先，发射机输出级的乘法器允许A输入的线性操作，而不会减少效率；其次，对乘积应用结合律，该结合律如下使用：
r*a＝(l*k)*a＝l*(k*a)
r*a经滤波的RF-P信号(具有幅度变化)
a-幅度信号
l-未经滤波的RF-P信号(恒定幅度)
k-经滤波RF-P信号的幅度变化＝校正信号

Claims (1)

1.一种用于减少AM发射机在数字操作中的带外和杂散发射的方法，其中，从数字调制信号中产生用于控制发射机输出级的线性输入的幅度信号以及用于控制发射机输出级的开关输入的相位调制RF-P信号，并且，幅度信号和RF-P信号在发射机输出级以乘法组合，其特征在于，
对于RF-P信号，由于RF支路中带宽限制所产生的并导致不需要的带外和杂散发射的失真通过使用合适的滤波器而减少；
具有线性相位的高斯滤波器作为相位调制的RF-P信号的滤波器使用；
从RF-P支路输出RF-P信号，并通过单独支路中的高斯滤波器(1)；
经滤波的RF-P信号馈送到包络检测器(2)以检测幅度变化；
经检测出的幅度变化作为校正信号在乘法器(3)中与另外在A支路中实现的幅度信号组合；并且
该经校正的幅度信号馈送给发射机输出级的线性输入，并且在发射机的输出级(4)中与RF-P信号相乘。
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