[发明专利]用于优化调频广播发射机射频功率的方法和装置

说明书

本发明涉及一种调频广播发射机发射功率优化方法，其组成步骤包括：‑采集由调频广播发射机发送的声音内容中具有代表性的信号；‑持续计算所述具有代表性信号的组成参数，其中包括频率、幅度、动态时间分布、能量和功率；‑持续分析所述参数，并与心理声学数据建模信息进行比较；‑根据所述组成参数以及所述连续心理声学数据的分析和计算结果，生成发射机功率伺服信号；‑采用伺服信号（310）来控制发射机的射频功率。本发明还提出一种能在调频广播发射机内采用所述方法的装置。

技术领域

本发明涉及优化调频广播发射机射频功率领域，提出一种根据调制信号内容来管理其射频功率的方法和装置，以减少发射机消耗的电功率，和/或优化发射机所覆盖的无线电服务区域。二波段FM（调制频率）广播，是迄今为止全球采用的少数只有少许变量的标准之一。

背景技术

在20世纪50年代/60年代期间，存在多种用于调频声音广播节目传输标准的基础方案。

迄今为止，国际电信联盟-无线电通信部门（ITU-R）是致力于技术条例定义和发展的机构。其中一项建议是根据3种接收区域（农村、城市和密集型城市）和两种扩散模式（单声道、立体声）来设置达到标称收听舒适度所需的最小射频场。

50年来，该技术的发展显著地提高了接收机的性能，尤其改善了灵敏度和选择性方面的特征。迄今为止，入门级调频接收机的观测灵敏度增益估计为10dB。

此外，射频（RF）级与有源元件有关；所述元件能在达到饱和之前实现大幅度的自动增益控制（CAG）；因此，在接收机的声音输出方面的信噪比（S/B）几乎保持恒定，直至达到接收机的操作极限。

还有组成滤波器的声音节目处理工具，用于在压缩/扩展/动态限制模式下“切割”和处理声音信号频谱。这些声音和MPX处理极大地将声音信号的任何瞬态变化限制高出绝对阈值并低于平均阈值的水平；所述平均阈值可以在绝对阈值约-30dB至-6dB的范围内变化。

这种强烈的动态缩减大大地增加了掩膜效应，通过阻挡接收机的噪声可以让接收机的信噪比平均增加14dB，且不会改变听者的听觉舒适度（在“盲听”模式下进行主观测量） 。

另一方面，FM波段的无线电环境多年来已经恶化：广播网络的倍增，会因此占用信道；由于压缩工具导致相邻信道之间的保护性降低；由于出现了GSM网络和污染环境工业装置，导致无线电频率常规“噪声量”增加。

所有这些降低情况导致的可见灵敏度损耗估计约为10dB（峰值）。

因此，因技术发展、操作以及无线环境变化而产生的增益/损失之和可以量化如下：10dB + 14dB-10dB = 14dB。

为采取预防措施，更确切地，考虑到某些不可估量的变化情况，该数值可降低至10dB。

在网络理论研究期间，这些10dB数值是一种红利值，表现为在RDS系统自动管理接收频率并带来最佳现场条件和/或信噪比的情况下，质量过高并不会在叠加区域达到最佳的听觉舒适度。

此外，需要在验证频率计划之前计算干扰概率、图像频率、干扰和互调性，这是一个较难处理的问题。另一方面，如果在现场验证了计算出的数字，则成功的关键则是获得平衡、均匀且频率不兼容的网络。

调频发射机由不同的电源组件组成，能够提供高达10kW或更高的射频值。

根据定义，在FM中，调制会引起标称频率的偏移而不会产生射频功率变化。这意味着需保持完全稳定的输出功率，有或无调制声音信号。

10kW的发射机效率约为75％，即在全天24小时一年运行365天的工况下，电功耗约为13.3kW。除了间接耗电量外（机柜强制通风、房间空调），一台能提供10kW射频功率的出色调频发射机的总功耗约为15kW。