CN106505975A - 一种电调滤波器自动校频算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电调滤波器自动校频算法，涉及电调滤波器领域。本发明的自动校频算法中首先对电调滤波器的中心频率和通带带宽进行检测；然后根据校准频率以及电调滤波器当前的中心频率和通带带宽转动步进电机，对电调滤波器进行校准；在校准时对电调滤波器的输出信号电平进行检测；最后根据电调滤波器的幅频曲线确认校频结果，完整对电调滤波器的自动校频。本发明通过检波设备对电调滤波器的输出信号进行检测、存储和处理，得到电调滤波器的幅频曲线，根据电调滤波器的幅频曲线来实现对电调滤波器的精确、快速校频，解决电调滤波器随着设备磨损、环境温度的变化等问题导致的中心频率偏差问题，同时简化了电调滤波器的调试工作，提高了工作效率。

Description

一种电调滤波器自动校频算法
技术领域
本发明属于电调滤波器技术领域，尤其涉及一种电调滤波器自动校频算法。
背景技术
电调滤波器是一种中心频率在一段频率内可连续调谐的滤波器，在电子对抗、雷达和通信等系统中具有重要的作用，并且需要承载一定的功率，具有频段分割、频率选择、抑制干扰以及提高信噪比等功能，是微波通信系统中非常重要的组成部件。
电调滤波器通过步进电机控制调谐杆的长度来调整滤波器的中心频率，是一种机械传动结构，通过步进电机的驱动脉冲数与中心频率的对应关系即可实现电调滤波器的调谐功能。但是，随着滤波器设备的腔体、步进电机传动、调谐杆等部件在使用过程中的磨损以及环境温度的变化都会导致步进电机的脉冲数与频率对应关系的变化，从而电调滤波器的中心频率产生偏差。
发明内容
本发明的目的在于避免背景技术中的不足之处而提供一种电调滤波器的自动校频算法。本发明通过检波设备对电调滤波器的输出信号进行检测、存储和处理，得到电调滤波器的幅频曲线，根据电调滤波器的幅频曲线来实现对电调滤波器的精确、快速校频，解决电调滤波器随着设备磨损、环境温度的变化等问题导致的中心频率偏差问题，同时简化了电调滤波器的调试工作，提高了工作效率。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：一种电调滤波器的自动校频算法，包括以下步骤：
(1)检波设备对电调滤波器的幅频曲线进行检测，得到电调滤波器当前中心频率和电调滤波器的通带带宽；
(2)比较目标中心频率与当前中心频率的大小，根据比较结果确定检波设备产生单载波的频率和步进电机的转动方向；其中，检波设备产生单载波的频率为电调滤波器其中一端的截止频率；
(3)按照步骤(2)确定的转动方向转动步进电机并检测电调滤波器的输出信号电平；
(4)判断输出信号电平是否达到电调滤波器的通带电平阈值时，如果达到通带电平阈值，步进电机停止转动，执行步骤(5)；否则，转入步骤(3)；
(5)判断电调滤波器另一端的截止频率是否是通带边界，如果是，结束本流程；否则，重复步骤(1)到步骤(5)。
其中，所述的步骤(2)具体为：若fT＞f0，则检波设备产生的单载波的频率为步进电机向高频方向转动；否则，检波设备产生的单载波频率为步进电机向低频方向转动；其中，fT为目标中心频率，f0为当前中心频率，fB为电调滤波器的通带带宽。
其中，所述的步骤(5)具体为：若fT＞f0，判断是否是通带边界；若fT＜f0，判断是否是通带边界。
其中，步骤(5)所述的判断电调滤波器的截止频率是否是通带边界，具体为：若fT＞f0，检测电调滤波器在频点的预设带宽的幅频曲线，判断频点是否处于电调滤波器的通带边界；若fT＜f0，检测电调滤波器在频点的预设带宽的幅频曲线，判断频点是否处于电调滤波器的通带边界；其中，fT为目标中心频率，f0为当前中心频率，fB为电调滤波器的通带带宽。
本发明相比背景技术的有益效果在于：
(1)本发明直接检测电调滤波器的幅频曲线，校频结果更加准确；
(2)本发明根据电调滤波器的幅频曲线来控制步进电机的转动，不会出现由于步进电机的回转误差导致的电调滤波器中心频率的偏移；
(3)本发明在电调滤波器进行校频时，不会受到环境温度的影响，提高了电调滤波器的通用性；
(4)本发明在电调滤波器校频过程中，电机不需要反复回转归零，减少了机械磨损，提升了电调滤波器的校频效率。
附图说明
图1是本发明的电调滤波器组成原理示意图；
图2是本发明的检波原理示意图；
图3是本发明的算法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供了一种电调滤波器自动校频算法，包括电调滤波器的组成，电调滤波器的检波原理，电调滤波器的自动校频算法流程。
图1所示为电调滤波器的组成结构，包括驱动电路，用于驱动步进电机转动；步进电机，通过驱动装置调整滤波器腔体中调谐杆的长度来进行电调滤波器的调谐；检波设备，用于产生电调滤波器工作频段内的单载波信号检测电调滤波器的输出信号电平；控制设备，根据电调滤波器输出信号的电平得到电调滤波器的幅频曲线，并通过驱动电路控制步进电机转动；滤波器腔体，为电调滤波器的主体部分，实现滤波器功能；驱动装置，包括步进电机与滤波器的连接部分、调谐杆等机械装置；
图2所示为电调滤波器检波设备的检波原理图，检波设备逐一发射电调滤波器工作频段内的所有频点的单载波信号，检测电调滤波器的输出电平，得出电调滤波器的幅频曲线，通过电调滤波器的幅频曲线可以得到电调滤波器的通带范围，根据电调滤波器的通带边界频点可以得到电调滤波器的中心频率和通带带宽；
图3所示为电调滤波器的自动校频算法流程，包括以下步骤：
(1)检波设备发射电调滤波器通带内的所有频点的单载波，并检测电调滤波器的输出电平，控制设备根据电调滤波器的输出电平得到电调滤波器的幅频曲线，通过电调滤波器的通带位置得到电调滤波器当前中心频率f0，和电调滤波器的通带带宽fB；
(2)控制设备比较目标中心频率fT与f0的大小，若f0＜fT，检波设备产生的单载波频率为电调滤波器高频一端的截止频率设置步进电机的转动方向为正转，向高频方向转动；若f0＞fT，检波设备产生的单载波频率为电调滤波器低频一端的截止频率设置步进电机的转动方向为反转，向低频方向转动；
(3)控制设备通过检波设备得到电调滤波器的输出信号电平；
(4)比较输出信号电平与电调滤波器的通带电平阈值的大小，若输出信号电平大于电调滤波器的通带阈值，则停止输出驱动脉冲，步进电机停止转动，执行步骤(5)；否则，按照步骤(2)确定的转动方向确定的转动方向转动步进电机，转入步骤(3)；
(5)若f0＜fT，控制设备控制检波设备发射电调滤波器低频段的截止频率附近的单载波信号，并检测电调滤波器的输出信号电平，根据信号电平结果得到电调滤波器在附近的幅频曲线，判断电调滤波器低频一端的截止频率是否为电调滤波器当前的通带边界；若f0＞fT，控制设备控制检波设备发射电调滤波器高频段的截止频率附近的单载波信号，并检测电调滤波器的输出信号电平，根据信号电平结果得到电调滤波器在附近的幅频曲线，判断电调滤波器高频一端的截止频率是否为电调滤波器当前的通带边界；
(6)若步骤(5)中的截止频率是电调滤波器通带边界，可以认为电调滤波器校频完成，电调滤波器的中心频率为目标频率fT，算法流程结束；否则，重复步骤(1)到步骤(5)。

Claims (4)

1.一种电调滤波器自动校频算法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)检波设备对电调滤波器的幅频曲线进行检测，得到电调滤波器当前中心频率和电调滤波器的通带带宽；
(2)比较目标中心频率与当前中心频率的大小，根据比较结果确定检波设备产生单载波的频率和步进电机的转动方向；其中，检波设备产生单载波的频率为电调滤波器其中一端的截止频率；
(3)按照步骤(2)确定的转动方向转动步进电机并检测电调滤波器的输出信号电平；
(4)判断输出信号电平是否达到电调滤波器的通带电平阈值时，如果达到通带电平阈值，步进电机停止转动，执行步骤(5)；否则，转入步骤(3)；
(5)判断电调滤波器另一端的截止频率是否是通带边界，如果是，结束本流程；否则，重复步骤(1)到步骤(5)。
2.根据权利要求1所述的一种电调滤波器自动校频算法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：若fT＞f0，则检波设备产生的单载波的频率为步进电机向高频方向转动；否则，检波设备产生的单载波频率为步进电机向低频方向转动；其中，fT为目标中心频率，f0为当前中心频率，fB为电调滤波器的通带带宽。
3.根据权利要求2所述的一种电调滤波器自动校频算法，其特征在于，所述的步骤(5)具体为：若fT＞f0，判断是否是通带边界；若fT＜f0，判断是否是通带边界。
4.根据权利要求1或3所述的一种电调滤波器自动校频算法，其特征在于，步骤(5)所述的判断电调滤波器的截止频率是否是通带边界，具体为：若fT＞f0，检测电调滤波器在频点的预设带宽的幅频曲线，判断频点是否处于电调滤波器的通带边界；若fT＜f0，检测电调滤波器在频点的预设带宽的幅频曲线，判断频点是否处于电调滤波器的通带边界；其中，fT为目标中心频率，f0为当前中心频率，fB为电调滤波器的通带带宽。
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