短波激励器功能实现与设计

    吴膺才

    

    

    

    摘要：文章介绍了数字化短波发射机特点及功能；分析短波发射机激励器各种信号种类的实现方法；分析了数字AGC/ALC的实现方法；详细介绍PPT解调与处理以及低通滤波器的设计；采用DSP信号处理单元实现利用远距离的PTT音频调制信号进行解调还原。

    关键词：短波发射机；PPT解调处理；DSP；上变频器（AD9857）

    1数字化短波发射机特点及功能

    数字信号处理单元是数字激励器的核心部分，主要完成各种工作种类调制信号的产生；对输入的音频信号进行滤波并进行自动增益控制（Automatic Gain Control，AGC）；对远距离的PTT音频调制信号进行解调还原；对整机的功率进行自动功率控制（Automatic Level Control，ALC）；采用上变频技术，将DSP处理完的基带信号搬移到2～30 MHz的射频信号上，完成射频的数字化处理。

    短波发射机的数字化主要功能可实现PTT解调及处理，AGC基带滤波（有多种带宽可选择），调制及射频产生，ALC和系统自检处理等。

    使用高速ADC和DAC直接对信号进行数字化处理，然后使用专用信道处理芯片（DDC，DUC）通过数字方式将数字中频信号变化为基带信号送入DSP。这种方法通过高速采样，使得专用信道处理芯片能够对数字化信号进行充分预处理，包括多级滤波、降采样、幅度控制等，从而使系统性能较高，同时数字方式实现数字信号处理部分的模块化和灵活性也较高。

    2关键技术实现

    2.1带通滤波

    带通滤波是根据不同带宽从输入的音频信号中取出相应的带内有用信号。发射机设计中，要求带通滤波器带内纹波小于0.5 dB，阻带衰减80 dB，根据这一要求，选用500阶的FIR滤波器，以满足发射机要求。

    2.2希尔伯特变换

    希尔伯特变换滤波器是发射机设计的关键技术

    ，它的目的是让输入的信号经过希尔伯特变换后产生相移90°的正交分量，如相移相对90°偏差过大，将会导致畸变、边带抑制不夠等。根据这一要求，选用500阶的FIR滤波器，以满足发射机要求。

    2.3自动增益控制

    AGC部分主要从输入的音频信号进行检测，通过模拟AGC和数字AGC相结合的处理，保证音频输入可以有较大的动态范围。同时，输入的音频信号小于-40 dB时，实现静噪控制。AGC设计如图1所示。