嵌入式智能矢量天線調(diào)諧系統(tǒng)(下)
本系統(tǒng)中使用數(shù)字式同步檢波法算法進行處理,(詳見矢量阻抗測量模塊的硬件構(gòu)成圖)將雙反射電橋法在激勵信號U1(即入射電壓)和阻抗產(chǎn)生的響應(yīng)信號U2(即反射電壓)通過同步采樣技術(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)值序列,將響應(yīng)數(shù)值序列U2(n)在由激勵數(shù)值序列U1(n)構(gòu)成的正交坐標系中分解,得到響應(yīng)數(shù)值序列的同相分量和正交分量,進而計算出U1 和U2 的幅度比數(shù)值和相位差(即矢量電壓比值,電壓反射系數(shù)Γ),通過公式求出測試阻抗的參數(shù)值。數(shù)字式同步檢波算法,具有獨特的優(yōu)點,不產(chǎn)生原理測量誤差,測量精度高。
數(shù)學原理如下:
本文引用地址:http://2s4d.com/article/148907.htm
A/D 變換將U1、U2 數(shù)值化,采樣速率為信號頻率的N 倍,即每個信號周期采N 個點
數(shù)字式同步檢波法內(nèi)部產(chǎn)生一個與采樣同步的標準離散正交信號,將它分別與測試信號相乘。
當U1(n)和U2(n)為一個周期的數(shù)值序列時(n=0,1,2,…,N)時,對U1(n)*U2(n)和U1(n)*U2(n+pi/2)在一個周期內(nèi)求和,并由正、余弦信號一個周期內(nèi)整數(shù)倍采樣其和為零則得:
即
因此激勵信號U1 和阻抗產(chǎn)生的響應(yīng)信號U2,經(jīng)過A/D 采樣量化后,矢量電壓比值為
通過響應(yīng)數(shù)值序列和由激勵數(shù)值序列求出。
由以上推導(dǎo)過程可知,數(shù)字式同步檢波法與A/D 的采樣頻率和量化精度有關(guān),不產(chǎn)生原理測量誤差,測量精度高。
6.結(jié)論
采用Motorola 公司的DSP56F8323 處理為核心的嵌入式智能矢量天線調(diào)諧系統(tǒng),充分利用Motorola DSP56F8323 處理的運算速度快,功能強大,兼有數(shù)據(jù)信號處理和通用微處理器的功能,天線系統(tǒng)的測量和調(diào)配實現(xiàn)了嵌入式、智能化、并將其小型化為一個獨立的測試系統(tǒng),并可以進一步發(fā)展付諸應(yīng)用到軟無線電短波電臺的嵌入式模塊化結(jié)構(gòu)中,將對提高各種車載、機載、艦載短波寬帶天線的適應(yīng)能力,對電臺的使用、維護及提高電臺的工作效率具有重要意義。
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