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摘 要：为了确保“三满播出”，各发射台建立起自台安全播音保障监测系统，对自台的“三满播出”进行监测及有效管控。本文介绍我台安全播音保障监测系统中所采用的综合测试卡的工作原理。
关键词：综合测试卡；调幅度；频率偏差；输出功率；
中图分类号：TN932 文章编号：1674-3520（2014）-09-00-03
引言：系统通过接收机引出455KHz中频信号，接入位于工控机PCI插槽上的综合信号测试卡，由工控机通过PCI总线直接取出瞬时调幅度、平均调幅度和频率偏差。综合测试卡是完成获取监测数据的核心部件。根据所选用测量方法的不同，选用不同型号的综合测试卡。以c2003A、c2003B用综合测试卡为例，这一块卡中集成了中、短波AM调幅度测量（455KHz）；
综合测试卡方框图（如图1）
以下简要介绍它们的工作原理。
一、中、短波AM发射机调幅度测量
（一）单音频调制时的调幅度和瞬时调幅度
设Ucm为载波振幅，UΩm为音频调制信号振幅，ω为载波角频率，Ω为音频角频率，m为调幅度值。
用UΩω音频信号调制的调幅波可用下列数学式表示：
（二）平均调幅度
由于实际的广播语音信号是不规则的，是一个随机量，为了计量调幅度的大小，引入了平均调幅度概念。
平均调幅度是指在某一时段内，语音节目信号边带波功率的平均值对载波功率之比。
如果用数学计算：
设用语音节目信号调制的调幅波，检波后的瞬时电压为u，u作用在负载电阻R上的时间为T，则T时间内在R上产生热量J为：
（三）瞬时调幅度和平均调幅度的DSP实现
首先DSP接收计算机通过PCI总线发来的命令——测量某一路信号的调制度，通过FPGA的逻辑电路设置A/D的参数，使A/D对该路信号进行变换。然后FPGA产生一个400KHz的采样时钟送给A/D，每完成一次模数转换，A/D产生一中断信号送DSP，DSP接收到中断信号后读取A/D得到的数据并进行存储，同时判断是否满足计算条件（每3072个采样值计算一次），若满足则按公式计算调制度，通过PCI总线上报计算机，然后等待下一次中断。否则直接等待下一次中断。如此循环直到接收到下一条计算机发来的指令。
二、中、短波AM发射机频率偏差测量
通常情况下，测量高频等幅波信号的频率时，大多是用频率计数器直接测量，它的基本原理是将等幅正弦波信号进行放大、整形，使其转变为脉冲信号，然后对脉冲信号进行记数。
当高频信号的幅度被调制后，尤其在深度调幅（比如100%），高频信号在调制负峰时，幅度很小，甚至有小到零的时候，这时候的正弦波信号被放大整形后变成的脉冲信号会有脉冲丢失，因而会造成记数的不准确。为解决这一问题，测量幅度被调制的高频载波信号的频率时，我台前后采用脉冲记数加周期测量法及载波相关鉴相方法。以下分别介绍我台前后使用的两种频率测频方法的基本原理。
（一）脉冲记数加周期测量法：
其测量原理框图如下：
中频信号经放大整形后形成脉冲信号，该信号分成两路，其中一路进行脉冲宽度测量；另一路进行脉冲个数测量，但其受脉冲宽度测量结果的控制，即当脉冲宽度异常时，表明出现脉冲丢失或产生干扰脉冲，这时对该脉冲不进行计数。当脉冲计数个数达到455000个时，将这455000个脉冲周期相加，得到455000个脉冲的总周期，我们设其为T，根据如下公式：
就可计算出被测中频信号的频率。
（二）载波相关鉴相测量方法：
由同相正交COSTAS环完成，接收的中频信号分别送到上下支路的2个鉴相器上，上支路与NVCO的输出sin（ωct+θ）正交鑒相，下支路与NVCO输出的90°相移cos（θct+θ）同相鉴相。上下鉴相器的输出经低通过滤后相乘，获得误差电压通过环路滤波器之后去控制NVCO的相位与频率。采用上面的模型对载波进行跟踪，载波锁定以后，发端的载波和本地载波同步，此时对本振的设置频率即为载波频率，由此完成载波频率的测量。
三、中、短波AM发射机输出功率测量
对接入综合测试卡的中频455KHz信号，经过高灵敏度的可变增益放大器放大后，采用相干解调法变为两路零中频信号。然后，对这两路零中频信号进行A/D采样，把它们同时送入FPGA，由DSP控制完成载波同步。大约每60毫秒左右取出一个平均值，这个值即相当于接入信号大小的相对功率电平值。也就是说，设备每秒种可以给出15个左右相对功率电平数值。
每一个实时发射机相对功率电平值计算部分的主要代码实现：
四、综合测试卡维护要点
在打开机箱之前，双手应该触摸一下金属接地物，释放身上的静电。拿综合测试卡时，应尽量拿卡的边缘，不要用手接触板卡的集成电路。如果一定要接触内部线路，最好戴上接地指环。清洁时，一般不要用水擦拭，可使用电脑专用清洁剂。电脑专用清洁剂多为四氯化碳加活性剂构成，涂抹去污后清洁剂能自动挥发。购买清洁剂时一是检查其挥发性能，当然是挥发越快越好；二是用PH试纸检查其酸碱性，要求呈中性，如呈酸性则对板卡有腐蚀作用。
综合测试卡的金属接脚，如果有灰尘、油污或者被氧化，均会造成接触不良。可用橡皮擦来擦除金属接脚表面的灰尘、油污或氧化层。切不可用砂纸类东西来擦拭，否则会损伤极薄的镀层。
插槽内的灰尘一般先用油画笔清扫，然后再用吹气球或者电吹风吹尽灰尘。插槽内金属接脚如有油污，可用脱脂棉球沾上电脑专用清洁剂或无水乙醇去除。
综合测试卡在安装时，固定的螺丝松紧度要合适，不要固定过紧，造成板卡的变形，引起接触不良，造成故障。
五、结束语
综合测试卡是自台安全播音保障系统的重要电路板卡，是系统的核心部件，掌握它对提高我们的维护水平及应用具有长远意义。
参考文献：
[1]刘长年，吴名森，王福全，舒学峰《广播发送技术》，无线电台管理局编印，1999年11月
关键词：综合测试卡；调幅度；频率偏差；输出功率；
中图分类号：TN932 文章编号：1674-3520（2014）-09-00-03
引言：系统通过接收机引出455KHz中频信号，接入位于工控机PCI插槽上的综合信号测试卡，由工控机通过PCI总线直接取出瞬时调幅度、平均调幅度和频率偏差。综合测试卡是完成获取监测数据的核心部件。根据所选用测量方法的不同，选用不同型号的综合测试卡。以c2003A、c2003B用综合测试卡为例，这一块卡中集成了中、短波AM调幅度测量（455KHz）；
综合测试卡方框图（如图1）
以下简要介绍它们的工作原理。
一、中、短波AM发射机调幅度测量
（一）单音频调制时的调幅度和瞬时调幅度
设Ucm为载波振幅，UΩm为音频调制信号振幅，ω为载波角频率，Ω为音频角频率，m为调幅度值。
用UΩω音频信号调制的调幅波可用下列数学式表示：
（二）平均调幅度
由于实际的广播语音信号是不规则的，是一个随机量，为了计量调幅度的大小，引入了平均调幅度概念。
平均调幅度是指在某一时段内，语音节目信号边带波功率的平均值对载波功率之比。
如果用数学计算：
设用语音节目信号调制的调幅波，检波后的瞬时电压为u，u作用在负载电阻R上的时间为T，则T时间内在R上产生热量J为：
（三）瞬时调幅度和平均调幅度的DSP实现
首先DSP接收计算机通过PCI总线发来的命令——测量某一路信号的调制度，通过FPGA的逻辑电路设置A/D的参数，使A/D对该路信号进行变换。然后FPGA产生一个400KHz的采样时钟送给A/D，每完成一次模数转换，A/D产生一中断信号送DSP，DSP接收到中断信号后读取A/D得到的数据并进行存储，同时判断是否满足计算条件（每3072个采样值计算一次），若满足则按公式计算调制度，通过PCI总线上报计算机，然后等待下一次中断。否则直接等待下一次中断。如此循环直到接收到下一条计算机发来的指令。
二、中、短波AM发射机频率偏差测量
通常情况下，测量高频等幅波信号的频率时，大多是用频率计数器直接测量，它的基本原理是将等幅正弦波信号进行放大、整形，使其转变为脉冲信号，然后对脉冲信号进行记数。
当高频信号的幅度被调制后，尤其在深度调幅（比如100%），高频信号在调制负峰时，幅度很小，甚至有小到零的时候，这时候的正弦波信号被放大整形后变成的脉冲信号会有脉冲丢失，因而会造成记数的不准确。为解决这一问题，测量幅度被调制的高频载波信号的频率时，我台前后采用脉冲记数加周期测量法及载波相关鉴相方法。以下分别介绍我台前后使用的两种频率测频方法的基本原理。
（一）脉冲记数加周期测量法：
其测量原理框图如下：
中频信号经放大整形后形成脉冲信号，该信号分成两路，其中一路进行脉冲宽度测量；另一路进行脉冲个数测量，但其受脉冲宽度测量结果的控制，即当脉冲宽度异常时，表明出现脉冲丢失或产生干扰脉冲，这时对该脉冲不进行计数。当脉冲计数个数达到455000个时，将这455000个脉冲周期相加，得到455000个脉冲的总周期，我们设其为T，根据如下公式：
就可计算出被测中频信号的频率。
（二）载波相关鉴相测量方法：
由同相正交COSTAS环完成，接收的中频信号分别送到上下支路的2个鉴相器上，上支路与NVCO的输出sin（ωct+θ）正交鑒相，下支路与NVCO输出的90°相移cos（θct+θ）同相鉴相。上下鉴相器的输出经低通过滤后相乘，获得误差电压通过环路滤波器之后去控制NVCO的相位与频率。采用上面的模型对载波进行跟踪，载波锁定以后，发端的载波和本地载波同步，此时对本振的设置频率即为载波频率，由此完成载波频率的测量。
三、中、短波AM发射机输出功率测量
对接入综合测试卡的中频455KHz信号，经过高灵敏度的可变增益放大器放大后，采用相干解调法变为两路零中频信号。然后，对这两路零中频信号进行A/D采样，把它们同时送入FPGA，由DSP控制完成载波同步。大约每60毫秒左右取出一个平均值，这个值即相当于接入信号大小的相对功率电平值。也就是说，设备每秒种可以给出15个左右相对功率电平数值。
每一个实时发射机相对功率电平值计算部分的主要代码实现：
四、综合测试卡维护要点
在打开机箱之前，双手应该触摸一下金属接地物，释放身上的静电。拿综合测试卡时，应尽量拿卡的边缘，不要用手接触板卡的集成电路。如果一定要接触内部线路，最好戴上接地指环。清洁时，一般不要用水擦拭，可使用电脑专用清洁剂。电脑专用清洁剂多为四氯化碳加活性剂构成，涂抹去污后清洁剂能自动挥发。购买清洁剂时一是检查其挥发性能，当然是挥发越快越好；二是用PH试纸检查其酸碱性，要求呈中性，如呈酸性则对板卡有腐蚀作用。
综合测试卡的金属接脚，如果有灰尘、油污或者被氧化，均会造成接触不良。可用橡皮擦来擦除金属接脚表面的灰尘、油污或氧化层。切不可用砂纸类东西来擦拭，否则会损伤极薄的镀层。
插槽内的灰尘一般先用油画笔清扫，然后再用吹气球或者电吹风吹尽灰尘。插槽内金属接脚如有油污，可用脱脂棉球沾上电脑专用清洁剂或无水乙醇去除。
综合测试卡在安装时，固定的螺丝松紧度要合适，不要固定过紧，造成板卡的变形，引起接触不良，造成故障。
五、结束语
综合测试卡是自台安全播音保障系统的重要电路板卡，是系统的核心部件，掌握它对提高我们的维护水平及应用具有长远意义。
参考文献：
[1]刘长年，吴名森，王福全，舒学峰《广播发送技术》，无线电台管理局编印，1999年11月