专利名称：基于fpga的psm数字循环控制器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种PSM数字循环器，特别是一种具有对开关模块自动监测和排除故 障功能的基于FPGA的PSM数字循环控制器及其控制方法。
背景技术：
提高整机效率是大功率广播发射机的发展趋势，对于IOOkW以上功率等级的发射 机其整机效率已经达到70%左右，这主要归功于八十年代发展起来的脉冲阶梯调制(PSM) 技术。大功率广播发射机是将输入的音频信号放大后，在高频末级进行板极调制，使载波幅 度按输入信号变化，再经天线发射出去。图1是PSM发射机原理图，来自激励器的载波信号 送高末级电子管栅极，高末级的板极调制电压由音频信号PSM开关放大器(或称脉阶调制 器如图2所示)提供，所述音频信号PSM开关放大器包括整流器、PSM开关、低通滤波器及 控制器，所述整流器是由M套低压整流器组成，所述PSM开关是M个独立的分别接通或断开 各个低压整流器的电子开关，所述控制器根据音频信号控制所述电子开关的通断，形成叠 加的音频阶梯电压，经低通滤波器滤波形成放大的音频板极调制电压。IOOkW发射机的低 压整流器为48套，控制其输出电压的电子开关目前多采用绝缘门双级晶体管IGBT所构成 的开关模块。所述控制器为M路数字循环控制器控制，从而使射频被调级获得载波点的直 流屏压和高电平的音频调制电压。为了使部分IGBT关断时能保持整体串联电路一直处于 连通状态，每套整流器的直流输出电压及其相应的IGBT输出端还并联了空转二极管Df。所 述由M路数字循环控制器控制的M个独立的开关模块，按照“先合先拉”的原则顺序接通断 开。从而使它们得到基本相同的工作负荷，提高开关模块的平均工作寿命。现有的大功率发射机的高频末级提供幅度调制电压的PSM开关放大器是由模拟 电路构成。将最大22千伏的板压分成若干个电压阶梯，对输入的音频按照一定的时间间 隔对其幅度取样量化，再按照同样的时间间隔按音频幅度的量化值接通相应数量的阶梯 电压，经滤波后还原成音频电压，加到末级电子管的板极上。总数为M级(48级)的开关 模块，载波时的射频被调级直流屏压用20级开关模块，每级输出电压700V，其合成电压为 14000V ；100%调幅的正峰电压为28000V，由40级开关模块供电；所剩8级开关模块充当备 份并兼作非对称梯调。在时间％，所有开关级均被拉开，输出电路以全部空转二极管队为 通路，输出端的电压为零。在时间t1;有一级PSM开关(可以任选M级中的一级)被合上， 电流从这一级PSM开关中产生，然后流经非对应的47组空转二极管到负载，因此A点输出 为电压为1*US = 700V，在时间t2，第二个开关级(除已合开关的任一级)被合上，这时A点 的输出电压为2*US = 1400V。同调幅度m = 1，m = 0，m = -1相对应的闭合开关模块数依 次为40，20，和0 ；其它调幅度多对应的闭合开关模块数也可依次类推。通常在载波调制状 态下，有20级开关模块接通(相串联)送出14kV(20X700V= 14kV)的直流电压给高频末 级。在m= 100%时，在调制峰点，40级开关模块接通，开关放大器输出约28kV，在调制谷点 开关模块全部断开，开关放大器输出为0V。对于音频电压幅度在两个700伏开关模块之间 的情况，则采用脉宽调制技术控制占空比来实现。
为检测PSM开关放大器的输出电压是否与音频信号所要求的电压值一致，所述 PSM开关放大器的输出端设有检测电压的传感器，由于各个整流器都是悬浮的，因此检测电 压的传感器是采用压控振荡器将电压信号转换成频率再通过将其转换成相应频率的光信 号由光纤送控制器，以补偿由于电源电压变化或由于开关模块损坏造成的对输出功率的影 响。采用脉冲阶梯调制的优点有1、因其将最高板压分成若干个阶梯，使每一阶梯上 的电压都不很高，可以使用半导体元件作电子开关，而半导体开关的损耗很小，和使用电子 管作开关相比调制器的效率有了很大提高，因而提高了整机的效率；2、电子开关元件的驱 动和控制简单，简化了电路，省去了电子管所必须的很多辅助电路；3、由于半导体元件的使 用寿命很长，使用合理时，基本不会损坏，提高了发射机工作的可靠性；用不着象电子管那 样要经常更换，同时由于每个阶梯的电压都不很高，使调机，维修都比较安全，方便。4、由 于使用了半导体电子开关，其开关速率较快，在末级发生如打火等故障时，可以快速进行保 护，同时由于将储能电容放在开关前面，开关断开后板极储能很小，能很快放光，一方面减 小了放电能量，同时使调机，维护都很安全。5、因为输出音频是由阶梯电压还原的，只要阶 梯数量足够多，时间间隔足够小就可使还原出的音频信号失真很小。6、可采用数字处理技 术及全固化技术；控制单元可采用CPU程控，发射机在程序的控制下自动工作，故障自动恢 复，报警等功能；7、PSM机输出电压相串联的PSM开关，有箝位二极管充当旁路管，对故障来 说等同于并联运行，即使损坏少量PSM开关，既不停播也不劣播。目前的PSM调制器多是用模拟电路实现的，特别是其中的数字循环控制器。这种 模拟电路实现的数字循环控制器存在以下不足1、硬件系统庞大、故障率高、性能指标低、改造升级困难。不能满足实现数字化、网 络化的要求。2、数字循环控制器是PSM大功率发射机中的重要组成部分，它的作用是使M个开 关模块按照音频处理的结果进行时刻精确开合动作，并具有自动检测各个模块工作状态的 功能。现有技术是通过模拟器件实现的，由于硬件器件的本身带来的处理延时的误差，所以 循环控制器很难精确的满足高速时序的要求，成为制约整机性能提高的瓶颈。有鉴于上述现有模拟器件的数字循环控制器存在的缺陷，本设计人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以 期创设一种新型结构的使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及 改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，而提供一种基于FPGA 的PSM数字循环控制器及其控制方法。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种基于FPGA的PSM数字循环控制器，包括音频信号处理单元、控制单元、M位移位寄 存器、其特征在于所述音频信号处理单元、控制单元和M位移位寄存器是由FPGA构建而成， 所述音频信号处理单元将音顿信号按时间等分转换成直流迭加音频信号送控制单元，所述 控制单元的输出接M位移位寄存器，按时间顺序根据该直流迭加音频信号数控制所述M位移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“1”或“0”的控制开关模块合拉的信号。前述的基于FPGA的PSM数字循环控制器，其中所述FPGA内设有开关模块检测单 元，所述开关模块检测单元连接所述控制单元，所述开关模块检测单元接受各个开关模块 送来的电压信号送控制模块，所述控制单元将所有合上的开关模块的电压进行求和々，将A 与反映该瞬间音频信号的幅值的电压值B进行比较，控制单元根据比较结果控制所述M位 移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“1”或“0”的控制开关模块合拉的信号； 所述控制模块还将该电压信号与该开关模块当前状态下的应有电压进行比较，并根据比较 结果判断是否有故障，控制所述M位移位寄存器跳过发生故障的开关模块。本发明还提供一种采用上述循环控制器的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，用 于循环控制M个开关模块的通断，包括下列步骤步骤1、在FPGA内部构建一长度为M比特的循环移位寄存器及控制单元；所述移 位寄存器中每一位对应一个开关模块，” 1”时表示合通，”0”时表示断开；循环频率f = fmaxX2MX η，其中fmax是发射机的最高音频频率，η为减小音频信号失真的插入系数； 按照“先开的先关、先关的先开”原则进行；步骤2、所述控制单元按循环频率的周期时间At= Ι/f检测该瞬时音频信号所对 应的电压幅值A及当前已开启开关模块数量N，所对应的电压幅值B = NV，V为单个开关模 块的输出电压，比较A、B ；并根据A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“ 1，，“0”状态，改 变开关模块状态及控制数量；步骤3、所述控制单元同时检测新开启开关模块的开关状态量，对应开启的电压有 无变化；若无变化，表明该开关模块损毁，则M比特的循环移位寄存器转向下一位；若电压 有变化，综合统计电压总和，并给出需要补偿的参考电压，回到步骤2。前述的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，其中步骤2中所述比较A、B ；并根据 A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“1” “0”状态，改变开关模块状态及控制数量的方 法包括以下步骤2-1、如果A > B，且A-B < V，则在所述循环移位寄存器内增加一个“ 1 ”，即多开启 一个开关模块，并在经过τ时间增加一个“0”，关闭一个开关模块，τ = ((A-B)/V)XAt；2-2、如果A = B，则所述循环移位寄存器内增加一个“1”同时增加一个“0”，维持 开关数不变；2-3、如果A < B，则在循环移位寄存器内增加一个“0”，即多关闭一个开关模块；前述的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，其中所述循环频率f = fmaxX 2MX η，其中发射机的最高音频频率fmax为7. 5k，M为48，n为减小音频信号失真 的插入系数69. 4 ；循环频率f = 50MHz。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 基于FPGA的大功率PSM发射机开关模块数字循环器可达到相当的技术进步性及实用性，并 具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点1、本发明基于FPGA的PSM数字循环控制器及其控制方法采用FPGA，通过软件实 现，具有极高的信号处理精度，用软件算法代替硬件实现，进一步提高发射机的性能指标； 并使得硬件系统微型化，提高系统可靠性，便于系统升级和网络化。2、本发明基于FPGA的PSM数字循环控制器结构简单，制造成本相对减少，从而可以大幅降低成本，提高经济效益，在使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所 需，相当具有产业利用价值。3、本发明基于FPGA的PSM数字循环控制方法不仅对M路光收信号进行求和，然后 判断汇总(求和)的电压高低；而且还对M路模块电压分别进行实时监控的，因而可以识别 但造成“和”电压高低的原因到底是M路中哪个(或哪些)模块引起的，从而能有效补偿。4、本发明基于FPGA的大功率PSM发射机开关模块数字循环器可以克服模拟器件 自身的缺陷，使系统性能更加稳定可靠，且升级也容易实现，并且使得系统处理精度可以得 到大幅提升；同时数字系统有着良好的监测能力并能够根据故障情况做出相应的处理，从 而可以避免出现大量模块烧毁而引起停播的现象故障率相对减少，维护容易，寿命长，符合 成本效益。5、本发明的结构确比现有的模拟数字循环器更具技术进步性，且其独特的结构特 征及功能亦远非现有的模拟数字循环器所可比拟，较现有的模拟数字循环器具有增进的多 项功效，而具有技术上的进步。综上所述，本发明的基于FPGA的大功率PSM发射机开关模块数字循环器具有上述 诸多优点及实用价值，其不论在产品的结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进 步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的模拟数字循环器具有增进的突出多项功效，从 而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为能够更清楚了解本发明的技术手段，而 可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明 显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是PSM发射机原理图。图2是脉阶调制器结构原理图。图3是本发明基于FPGA的PSM数字循环控制器的结构图。图4是本发明基于FPGA的PSM数字循环控制方法的步骤流程图。
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的较佳实施例 的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目 的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而附图仅是提供参考与说明之 用，并非用来对本发明加以限制。请参阅图3所示，本发明较佳实施例的一种基于FPGA的PSM数字循环控制器，包 括音频信号处理单元、控制单元、M位移位寄存器、其中所述音频信号处理单元、控制单元和 M位移位寄存器是由FPGA构建而成，所述音频信号处理单元将音顿信号按时间等分转换成 直流迭加音频信号送控制单元，所述控制单元的输出接M位移位寄存器，按时间顺序根据 该直流迭加音频信号数控制所述M位移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“ 1，， 或“0”的控制开关模块合拉的信号。所述“先合先拉”、“先拉先合”顺序是为了通过降低开关管的工作频率来降低开关管的损耗，同时也是为了让M级开关的平均负载功率相等，控制开关级通断的方案是这样 设计的当新信号需要合一级开关时，控制系统自动选择拉开开通时间最长的那一级；需 要拉开一级开关时，控制系统自动选择合上拉开时间最长的那一级。由于整个调制器的输出电压是实际合通的开关模块数量的函数，而与哪些开关合 通无关，所以在本设计中采用了基于FPGA硬件平台实现循环算法，巧妙的利用了移位寄存 器的特点，准确的通过移位来实现M个开关模块的顺序合通或断开，使总的开关合通数既 满足音频电压的需要又通过循环工作最大限度的降低模块开关的损耗。因此可以认为数字 环形调制器作用是把收到的音频处理信号准确的转换成相应开关模块合通或断开的指令 信号。现举例说明上述工作过程假定目前无音频信号只有载波信号，也就是说此时循环控制器只开启固定数量的 模块开关(假设为20个)，我们设计的算法如下。设计一个M比特的的移位寄存器，其中每一位对应一个开关模块，“1”时表示合 通，“0”时表示断开。第1周期M比特的的移位寄存器中，20个输出为“1”的排序如下前20位输出为 “1”，后28位输出为“0”，1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000第2周期20个输出为“1”的排序如下前19位输出为“1”，后27位输出为“0”， 最先为“0”关断的第28位输出为“ 1 ”，1111_1111_1111_1111_1110_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0001第3周期20个输出为“1”的排序如下前18位输出改为“1”，后26位输出为 “0”，次先为“0”关断的第27位输出改为“1”，1111_1111_1111_1111_1100_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0011以此类推......................................................................................................至第M周期回到第1周期的状态， 1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000所以通过对M比特移位寄存器左移就可以实现“先开的先关，先关的先开”的方 法，使M个开关模块轮流工作。所述FPGA内设有开关模块检测单元，所述开关模块检测单元连接所述控制单元， 所述开关模块检测单元接受各个开关模块送来的电压信号送控制模块，所述控制单元将所 有合上的开关模块的电压进行求和A，将A与反映该瞬间音频信号的幅值的电压值B进行 比较，控制单元根据比较结果控制所述M位移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送 出“1”或“0”的控制开关模块合拉的信号；所述控制模块还将该电压信号与该开关模块当 前状态下的应有电压进行比较，并根据比较结果判断是否有故障，控制所述M位移位寄存 器跳过发生故障的开关模块。本发明还提供一种采用上述循环控制器的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，用 于循环控制M个开关模块的通断，包括下列步骤
步骤1、在FPGA内部构建一长度为M比特的循环移位寄存器及控制单元；所述移 位寄存器中每一位对应一个开关模块，” 1”时表示合通，”0”时表示断开；循环频率f = fmaxX2MX η，其中fmax是发射机的最高音频频率，η为减小音频信号失真的插入系数； 按照“先开的先关、先关的先开”原则进行；步骤2、所述控制单元按循环频率的周期时间Δ t = 1/f检测该瞬时音频信号所对 应的电压幅值A及当前已开启开关模块数量N，所对应的电压幅值B = NV，V为单个开关模 块的输出电压，比较A、B ；并根据A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“ 1，，“0”状态，改 变开关模块状态及控制数量；步骤3、所述控制单元同时检测新开启开关模块的开关状态量，对应开启的电压有 无变化；若无变化，表明该开关模块损毁，则M比特的循环移位寄存器转向下一位；若电压 有变化，综合统计电压总和，并给出需要补偿的参考电压，回到步骤2。步骤2中所述比较A、B ；并根据A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“ 1” “0” 状态，改变开关模块状态及控制数量的方法包括以下步骤2-1、如果A > B，且A-B < V，则在所述循环移位寄存器内增加一个“ 1 ”，即多开启 一个开关模块，并在经过τ时间增加一个“0”，关闭一个开关模块，τ = ((A-B)/V)XAt；2-2、如果A = B，则所述循环移位寄存器内增加一个“1”同时增加一个“0”，维持 开关数不变；2-3、如果A < B，则在循环移位寄存器内增加一个“0”，即多关闭一个开关模块；所述循环频率f = fmax X 2MX k，其中发射机的最高音频频率fmax为7. 5k，M为 48，n为减小音频信号失真的插入系数69. 4 ；循环频率f = 50MHz。当有音频信号时，数字循环控制器除了在“循环”的基础上还要根据实时的音频幅 度对整个开启的模块数量进行步进为1的调整。将来自PSM开关放大器输出回路上的由电 压传感器送来的该瞬间脉冲阶梯信号幅度值相对应的开关模块开启数A与当前时刻的实 际开启开关模块数B进行比较当输入信号的需要合通开关模块数A比当前时刻的实际开 启开关模块数B多1个，则循环控制器在当前的开关模块数量上增合1个开关；若当输入信 号的需要合通开关模块数A比当前时刻的实际开启的开关模块数B少1个，则循环控制器 在当前的开关模块数量上断开1个开关。当输入信号的需要合通开关模块数比当前时刻的 开关模块数多于或者少于1个时，循环控制器在当前的开关模块数量上依次进行步进为1 的合通或者断开相应数量的开关动作，并在经过τ时间增加一个“0”，关闭一个开关模块， τ = ((A-B) /V) X Δ t ；具体增减顺序如下例如当需要增加合通开关模块数量时，则在所有合通开关的最前面开启，如当从 初始状态增加一个时“1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000，，= >“1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0001”当需要减少合通开关模块数量时，则在所有合通开关的最后面断开，如当从初始 状态减少一个开关时“1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000，，= >“1111_1111_1111_1111_1110_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000 ”
需要指出的是这种“合”、“断”动作都是在不断的移位寄存器移位循环过程中实现 的，这样就实现了既满足音频电压的需要又通过循环工作最大限度的降低模块开关损耗。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本 发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在 不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上 实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种基于FPGA的PSM数字循环控制器，包括音频信号处理单元、控制单元、M比特的移位寄存器、其特征在于所述音频信号处理单元、控制单元和M比特的移位寄存器是由FPGA构建而成，所述音频信号处理单元将音顿信号按时间等分转换成直流迭加音频信号送控制单元，所述控制单元的输出接M比特的移位寄存器，按时间顺序根据该直流迭加音频信号数控制所述M比特的移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“1”或“0”的控制开关模块合拉的信号。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的PSM数字循环控制器，其特征在于所述FPGA内 设有开关模块检测单元，所述开关模块检测单元连接所述控制单元，所述开关模块检测单 元接受各个开关模块送来的电压信号送控制模块，所述控制单元将所有合上的开关模块的 电压进行求和A，将A与反映该瞬间音频信号的幅值的电压值B进行比较，控制单元根据比 较结果控制所述M比特的移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“ 1”或“0”的控 制开关模块合拉的信号；所述控制模块还将该电压信号与该开关模块当前状态下的应有电 压进行比较，并根据比较结果判断是否有故障，控制所述M比特的移位寄存器跳过发生故 障的开关模块。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA的PSM数字循环控制器，其特征在于所述FPGA内 还设有频率驱动单元，所述频率驱动单元连接所述M比特的移位寄存器和控制单元，提供 控制单元的采样频率及M比特的移位寄存器的循环频率。
4.一种用于权利要求1所述循环控制器的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，其特征 在于包括下列步骤步骤1、在FPGA内部构建一长度为M比特的循环移位寄存器及控制单元；所述移位寄 存器中每一位对应一个开关模块，” 1”时表示合通，” 0”时表示断开；并设定循环频率f = fmaxX2MX η，其中fmax是发射机的最高音频频率，η为减小音频信号失真的插入系数； 按照“先开的先关、先关的先开”原则进行；步骤2、所述控制单元按循环频率的周期时间At= Ι/f检测该瞬时音频信号所对应的 电压幅值A及当前已开启开关模块数量N，所对应的电压幅值B = NV，V为单个开关模块的 输出电压，比较A、B ；并根据A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“1” “0”状态，改变开 关模块状态及控制数量；步骤3、所述控制单元同时检测新开启开关模块的开关状态量，对应开启的电压有无变 化；若无变化，表明该开关模块损毁，则M比特的循环移位寄存器转向下一位；若电压有变 化，综合统计电压总和，并给出需要补偿的参考电压，回到步骤2。
5.根据权利要求4所述的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，其特征在于步骤2中所 述比较A、B ；并根据A、B的差值控制所述循环移位寄存器的“1” “0”状态，改变开关模块状 态及控制数量的方法包括以下步骤2-1、如果A > B，且A-B < V，则在所述循环移位寄存器内增加一个“1”，即多开启一个 开关模块，并在经过τ时间增加一个“0”，关闭一个开关模块，τ = ((A-B)/V)XAt；2-2、如果A = B，则所述循环移位寄存器内增加一个“1”同时增加一个“0”，维持开关 数不变；2-3、如果A < B，则在循环移位寄存器内增加一个“0”，即多关闭一个开关模块；
6.根据权利要求4所述的基于FPGA的PSM数字循环控制方法，其特征在于所述循环频率f = fmaxX2MX η，其中发射机的最高音频频率fmax为7. 5k，M为48，η为减小音频信 号失真的插入系数选用69. 4 ；循环频率f = 50MHz。
全文摘要
本发明涉及一种PSM数字循环器，特别是一种基于FPGA的PSM数字循环控制器及其控制方法。所述控制器包括音频信号处理单元、控制单元、M位移位寄存器，其中所述音频信号处理单元、控制单元和M位移位寄存器是由FPGA构建而成，所述音频信号处理单元将音顿信号按时间等分转换成直流叠加音频信号送控制单元，所述控制单元的输出接M位移位寄存器，按时间顺序根据该直流叠加音频信号数控制所述M位移位寄存器按“先合先拉”、“先拉先合”顺序送出“1”或“0”的控制开关模块合拉的信号。采用FPGA，通过软件实现，具有极高的信号处理精度，用软件算法代替硬件实现，进一步提高发射机的性能指标；并使得硬件系统微型化，提高系统可靠性，便于系统升级和网络化。
文档编号H03K7/00GK101931385SQ20091008775
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者吕锋, 张守忠 申请人:北京北广科技股份有限公司