CN116156612A - 二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法及系统,属于微波系统输出功率调节技术领域,解决了现有技术中现有功率调节不准确、调节后功率波动较大的问题。包括:基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围;功率放大器放大每个第一基带信号并上报当前功率值至监控模块,当上报的当前功率值与目标功率值的差值超出误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;基带信号模块基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;功率放大器放大第二基带信号。实现了微波系统功率的准确控制。
Description
技术领域
本发明涉及微波系统输出功率调节技术领域,尤其涉及一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法及系统。
背景技术
在微波系统的使用中,为了达到用户需要的不同发射功率,传统的方法是设置功放的衰减值来实现,但由于功放输出功率受温度、元器件热性能、非线性特性等因素影响较大,导致功放输出功率曲线并非是线性、对数、指数等规则关系。因此传统的控制方法难以通过设置固定衰减值精确的实现功放输出功率的修改,并且输出功率无法稳定保持在目标值。
为规避功放输出功率受温度的影响,规避元器件热性能影响及非线性特性,目前存在借助PID方法调节功放衰减值实现输出功率调节变化的方法,该方法可以将功放输出功率调节到目标值附近并上下波动,但调节精度较差且输出过程中功率波动较大。
针对以上问题,亟需一种功率调节准确且调节后功率波动范围较小的方案。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种二分法与反馈调节相结合的微波功率控制方法,用以解决现有功率调节不准确、调节后功率波动较大的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,包括二分查找过程和完成二分查找后的反馈调节过程;
二分查找过程包括:基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围;基带信号模块根据每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;功率放大器放大每个所述第一基带信号并上报当前功率值;
反馈调节过程包括:功率放大器响应查询指令上报当前功率值至监控模块,当上报的当前功率值与目标功率值的差值超出误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;基带信号模块基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;功率放大器放大所述第二基带信号。
可选地,所述基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块包括:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
可选地,所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值;k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
可选地,还包括功率放大器将基带信号放大为射频信号,通过天线辐射到空中。
另一方面,本发明实施例提供了一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,包括:
监控模块,用于在二分查找过程中,基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足要求;以及,用于在完成二分查找后的反馈调节过程中,定时查询功率放大器上报的当前功率值,当上报的当前功率值超出目标功率值的误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;
基带信号模块,用于在二分查找过程中,根据监控模块每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;以及,用于在反馈调节过程基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;
功率放大器,用于在二分查找过程中放大第一基带信号并上报当前功率值;以及,用于在反馈调节过程中响应查询指令上报当前功率值至监控模块,并用于放大所述第二基带信号。
可选地,所述监控模块执行下述过程,具体包括:
当功率放大器上报的功率与目标功率值差不在误差范围内时,下发第一功率调节因子,并进行二分查找过程;
当功率放大器上报的功率与目标功率值差值在误差范围内时,停止二分查找过程,并将此刻的第一功率调节因子作为第二功率调节因子的初始值。
可选地,所述二分法查找通过以下过程实现:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
可选地,所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值;k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
可选地,所述监控模块还用于执行下述流程,具体包括:
向基带信号模块发送目标信号的参数;所述参数包括:信号类型、载频、带宽;基带信号模块基于所述参数生成基带信号并输出到功率放大器;
对功率放大器进行初始化设置,设置功率放大器的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0。
可选地,所述第一功率调节因子最大值为65536,最小值为0。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
1、基于用户所需的目标功率与功率放大器上报的功率值进行二分法查找,生成功率调节因子下发至基带信号模块,基带信号模块根据调节因子形成基带信号下发至功率放大器,功率放大器将基带信号进行放大后上报,如此循环,直到上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围;得到与用户所需功率相适配的功率值。
当停止二分法查找时,同时启动反馈调节,当功率放大器上报的功率值超出与用户所需的功率值的误差范围时,再次生成功率调节因子下发至基带信号,并生成相应的基带信号。通过二分查找与反馈相结合的机制,始终使功率放大器上报的功率值与用户所需的功率值相匹配,从而实现微波系统功率的准确控制。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例中功率调节控制流程示意图;
图2为本发明实施例中功率调节系统框图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个具体实施例,公开了一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,如图1所示。具体包括二分查找过程和完成二分查找后的反馈调节过程;
二分查找过程包括:基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围;基带信号模块根据每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;功率放大器放大每个所述第一基带信号并上报当前功率值;
反馈调节过程包括:功率放大器响应查询指令上报当前功率值至监控模块,当上报的当前功率值与目标功率值的差值超出误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;基带信号模块基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;功率放大器放大所述第二基带信号。
具体地,所述基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块包括:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
具体地,在二分查找过程中,通过显控设备为监测控制软件提供运行环境和外部物理接口。显控设备为一台笔记本电脑,操作系统为银河麒麟V10系统,外部物理接口包括USB、RJ45网口。USB用于外接鼠标等输入设备,RJ45网口用于连接基带信号模块,实现数据收发。
通过设置在显控设备中的监测控制软件实现接受用户界面的键盘、鼠标交互操作,解析并显示基带信号模块、功放模块的状态信息。基带信号模块的状态为基带软件运行状态,包括正常、运算中、故障;功放模块的状态为软件运行状态(包括正常、故障)、功放模块当前功率值、功放模块当前衰减值。执行功率调节逻辑以及通过显控设备网口向基带信号模块下发场景信号参数信息、控制指令(包括开始基带信号输出、结束基带信号输出、功率调节因子),向功放模块下发控制指令(包括功放使能、功放关闭、功放工作频率、功放衰减值)。
在生成基带信号的过程中,显控设备中的监测控制软件向基带信号模块发送目标生成信号的参数,如信号类型、载频、带宽。信号类型决定了输出基带信号的波形样式,带宽决定了输出基带信号的频域宽度,载频决定了输出基带信号的频率值。根据显控设备发来的参数信息生成基带信号,根据显控设备发来的开始信号输出、结束信号输出、功率调节因子信息实现基带信号的输出、基带信号的停止、基带信号的幅度调节。功率调节因子在基带信号模块的FPGA软件中可配置16bit位,调节范围是0~65536,功率调节因子生效的原理是在原有FPGA的信号DA输出值的基础上乘上(功率调节因子/65536);当功率调节因子值为65536时,FPGA满功率输出基带信号;当功率调节因子值为0时,FP GA不输出基带信号。
所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值,在第一次反馈调节时,D0为二分查找过程得到的最终的第一功率调节因子,在每完成一次反馈调节之后,令D0=D,即当前D0取值为上次调节的第二功率调节因子值,以为下次调节做好准备。k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
其中,还包括功率放大器将基带信号放大为射频信号,功率放大器将每次放大后的信号上报后并通过天线辐射到空中。
需要注意的是,k取值过大会导致功率反馈调节步进过大,可能难以在误差范围内(P0±0.2dBm)实现稳定功率输出。甚至始终在误差范围外上下波动。
k取值过小会影响反馈调节速度,功率的上下波动周期较长。
经过实际测试,在本实施例中选择k值为-250,即当前功率每超出0.1dB,功率调节因子下发值减少25。
显控设备网口向功放模块下发控制指令(包括功放使能、功放关闭、功放工作频率、功放衰减值)。显控设备控制功放模块的使能打开,设置功放模块的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0,功放模块执行控制指令后将基带信号放大为射频信号,通过天线辐射到空气中。
然后功放模块根据接收基带信号模块输出的基带信号,对信号进行放大输出;解析并执行中心频率、衰减值的控制指令以及上报功放模块的中心频率、衰减值、信号输出功率信息。
具体地,监测控制软件通过网口将功放中心频率、衰减值信息按照显控设备和基带信号模块通信协议格式发送到基带信号处理模块。基带信号模块和功放模块之间存在串口通信,基带信号模块将通信协议内容原样通过串口发送到功放模块。
功放模块在收到中心频率控制指令后,改变模块中的数控衰减器工作频率,使功放模块可以平坦放大该频率附近的信号。
收到衰减指令后,改变模块中的数控衰减器的衰减值,达到影响功放模块输出功率大小的作用。
本发明实施例还公开了一种实施例关于一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,依托于本发明上述实施例的控制方法,具体包括:
监控模块,用于在二分查找过程中,基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足要求;以及,用于在完成二分查找后的反馈调节过程中,定时查询功率放大器上报的当前功率值,当上报的当前功率值超出目标功率值的误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;
基带信号模块,用于在二分查找过程中,根据监控模块每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;以及,用于在反馈调节过程基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;
功率放大器,用于在二分查找过程中放大第一基带信号并上报当前功率值;以及,用于在反馈调节过程中响应查询指令上报当前功率值至监控模块,并用于放大所述第二基带信号。
其中,所述监控模块执行下述过程,具体包括:
当功率放大器上报的功率与目标功率值差不在误差范围内时,下发第一功率调节因子,并进行二分查找过程;
当功率放大器上报的功率与目标功率值差值在误差范围内时,停止二分查找过程,并将此刻的第一功率调节因子作为第二功率调节因子的初始值。
具体地,所述二分法查找通过以下过程实现:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
在反馈过程中对于所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值即二分查找过程得到的最终的第一功率调节因子;k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
优选地,所述监控模块还用于执行下述流程,具体包括:
向基带信号模块发送目标信号的参数;所述参数包括:信号类型、载频、带宽;基带信号模块基于所述参数生成基带信号并输出到功率放大器;
对功率放大器进行初始化设置,设置功率放大器的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0。
其中,所述第一功率调节因子最大值为65536,最小值为0。
显控设备:为监测控制软件提供运行环境和外部物理接口。显控设备为一台笔记本电脑,操作系统为银河麒麟V10系统,外部物理接口包括USB、RJ45网口。USB用于外接鼠标等输入设备,RJ45网口用于连接基带信号模块,实现数据收发。
监测控制软件:
(1)接受用户界面的键盘、鼠标交互操作,解析并显示基带信号模块、功放模块的状态信息。基带信号模块的状态为基带软件运行状态,包括正常、运算中、故障;功放模块的状态为软件运行状态(包括正常、故障)、功放模块当前功率值、功放模块当前衰减值。
(2)执行功率调节逻辑(具体过程在功率调节过程中介绍)。
(3)通过显控设备网口向基带信号模块下发场景信号参数信息、控制指令(包括开始基带信号输出、结束基带信号输出、功率调节因子),向功放模块下发控制指令(包括功放使能、功放关闭、功放工作频率、功放衰减值)。
基带信号模块:
(1)根据显控设备发来的场景信号参数信息生成基带信号,根据显控设备发来的开始信号输出、结束信号输出、功率调节因子信息实现基带信号的输出、基带信号的停止、基带信号的幅度调节。功率调节因子在基带信号模块的FPGA软件中可配置16bit位,调节范围是0~65536,功率调节因子生效的原理是在原有FPGA的信号DA输出值的基础上乘上(功率调节因子/65536);当功率调节因子值为65536时,FPGA满功率输出基带信号;当功率调节因子值为0时,FPGA不输出基带信号。
(2)将显控设备发送的功放模块控制指令转换为串口数据发送给功放模块。
功放模块:
(1)接收基带信号模块输出的基带信号,对信号进行放大输出。
(2)解析并执行中心频率、衰减值的控制指令。
(3)上报功放模块的中心频率、衰减值、信号输出功率信息。
供电设备:为显控设备、基带信号模块、功放模块供电。
天线:将功放模块输出的射频信号辐射到空气中。
系统的通信连接关系为:显控设备与基带信号模块之间通过网口进行通信;基带信号模块与功放模块之间通过串口进行通信。
系统的工作过程为:
显控设备中的监测控制软件向基带信号模块发送目标生成信号的参数,如信号类型、载频、带宽等。基带信号模块根据信号参数生成对应的基带信号,基带信号模块收到开始信号输出的控制指令后输出基带信号到功放模块。显控设备控制功放模块的使能打开,设置功放模块的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0,功放模块执行控制指令后将基带信号放大为射频信号,通过天线辐射到空气中。
功放模块具有输出功率检测功能,能够检测输出的信号功率值并通过串口上报到基带信号模块,上报精度0.1dBm,基带信号模块转发功放模块的状态数据,通过网口最终上报到显控设备,显示在监测控制软件的界面上。
用户在监测控制软件界面上查看功放模块输出功率值后,根据实际需要决定是否需要调节系统输出功率,由于系统默认输出功率为最大值(记为Pmax),在初次调节时仅支持定量的降低功放输出功率到目标值(P0)。在系统输出功率值不为Pmax时,支持根据用户定量增大系统输出功率(不超过Pmax)。
系统输出功率的调节过程如下:
监测控制软件接受用户功率调节操作,获取目标输出功率P0,根据功放上报功率Pt的变化利用软件内的控制逻辑配置基带信号模块中的功率调节因子,使功放上报的输出功率达到用户目标P0允许的误差限制范围。调节误差范围限制为0.2dBm,即当Pt处于P0±0.2dBm的取值范围内时,监测控制软件判定为功率调节成功,停止功率调节。
为提高功率调节速度,首先使用二分法进行功率查找。具体过程如下:监测控制软件在基带信号模块功率调节因子最大值(65536)和最小值(0)之间进行二分查找,每次下发功率调节因子到基带信号模块之后回读对应的功放功率上报值,通过比较当前功放功率上报值和目标值之间的大小关系确定下一步二分法调节方向,经过若干次查找之后当功放功率上报值和目标值之差满足预设的误差范围时停止查找,以此时的功放功率作为调节结果。
二分法的具体过程为:根据功率调节因子的最大值Vmax(初始为65536)、最小值Vmin(初始为0)计算中间值Vcent,下发功率调节因子中间值Vcent到基带信号模块后回读功放的功率上报值Pt,对比上报值Pt和目标功率值P0的关系,若Pt-P0<-0.2dB则修改功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;若Pt-P0>0.2dB则修改功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。每次下发新的Vcent之后,等待0.3秒回读功放上报值Pt,若Pt与P0之差的绝对值超出0.2dBm,则再次执行上一部分的步骤,直到二者之差满足要求时停止,记下此时的功率调节因子值为D0。经多次实测,二分法调节过程大部分情况下能够在6秒内完成。
微波功率达到目标值以后,由于功放受温度、元器件热性能影响,输出功率随着时间推移可能产生变化,因此在二分法调节完成之后,系统将进入持续反馈调节状态中。
反馈调节的具体过程为:监测控制软件每隔3秒查询一次功放的功率上报值,当上报值超出目标值的误差范围时(P0±0.2dBm),监测控制软件向基带信号模块下发功率调节因子值为:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值,在第一次反馈调节时,D0为二分查找过程得到的最终的第一功率调节因子,在每完成一次反馈调节之后,令D0=D,即当前次D0的取值为上次调节的第二功率调节因子取值,为下次调节做好准备。k为功率调节比例系数,单位为10/dBm。Pt为功率放大器上报的当前功率值,单位为dBm,精度0.1。P0为目标功率值。本实施例中取k=-250。
二分查找过程与反馈调节过程为互斥关系,二分查找进行时不进行反馈调节,二分查找完成后反馈调节就会启动,以保证系统功率始终稳定在目标功率附近。反馈调节过程会持续到用户下发新的功率控制目标值或系统结束运行。
值得注意的是:系统每次发射新的信号参数时,监测控制软件将信号基带模块的功率调节因子默认重置为最大值65536。
实施例
1、用户通过显控设备,配置AM信号,载频100MHz,带宽100kHz。
2、显控设备将信号参数发到基带信号模块,基带信号模块生成基带信号发给功放模块。
3、显控设备控制功放模块使能,设置功放中心频率为100MHz,功放模块开始放大基带信号,输出到天线。
4、假设此时从显控设备得到功放模块上报的功率值为50dBm。
5、用户目标的AM信号功率为40dBm。
6、用户在显控设备输入40dBm的目标值。
7、显控设备根据目标功率40dBm开始进行二分法功率调节,不断向基带信号模块下发功率调节因子值,每次下发之后显控设备就回读功放模块上报的功率值。
8、经过若干次二分法调节,功放上报功率值与目标值40dBm之间的差距小于0.2dBm时,结束二分法调节。
9、此时用户不需要继续操作,显控设备自动进入反馈调节阶段
10、反馈调节阶段显控设备每3秒回读一次功放功率上报值,与目标值40dBm相比较。
11、当上报功率超出40±0.2dBm时,显控设备自动下发新的功率调节因子,计算公式为文档中的D=D0+k*(Pt-P0)。
12、反馈调节会一直进行,直到用户结束信号发送或者下发新的目标功率值。
本发明根据功放上报功率的变化利用软件内的控制逻辑配置信号基带模块中的功率调节因子,使天线辐射强度达到用户目标调节效果。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,其特征在于,包括二分查找过程和完成二分查找后的反馈调节过程;
二分查找过程包括:基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围;基带信号模块根据每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;功率放大器放大每个所述第一基带信号并上报当前功率值;
反馈调节过程包括:功率放大器响应查询指令上报当前功率值至监控模块,当上报的当前功率值与目标功率值的差值超出误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;基带信号模块基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;功率放大器放大所述第二基带信号。
2.根据权利要求1所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,其特征在于,所述基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号模块包括:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
3.根据权利要求1所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,其特征在于,所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为二分查找过程得到的最终的第一功率调节因子;k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
4.根据权利要求1所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法,其特征在于,还包括功率放大器将基带信号放大为射频信号,通过天线辐射到空中。
5.一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,包括:
监控模块,用于在二分查找过程中,基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行二分法查找,生成第一功率调节因子下发至基带信号,直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足要求;以及,用于在完成二分查找后的反馈调节过程中,定时查询功率放大器上报的当前功率值,当上报的当前功率值超出目标功率值的误差范围时,生成第二功率调节因子下发至基带信号模块;
基带信号模块,用于在二分查找过程中,根据监控模块每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号;以及,用于在反馈调节过程基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号;
功率放大器,用于在二分查找过程中放大第一基带信号并上报当前功率值;以及,用于在反馈调节过程中响应查询指令上报当前功率值至监控模块,并用于放大所述第二基带信号。
6.根据权利要求5所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,所述监控模块执行下述过程,具体包括:
当功率放大器上报的功率与目标功率值差不在误差范围内时,下发第一功率调节因子,并进行二分查找过程;
当功率放大器上报的功率与目标功率值差值在误差范围内时,停止二分查找过程,并将此刻的第一功率调节因子作为第二功率调节因子的初始值。
7.根据权利要求6所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,所述二分法查找通过以下过程实现:
基于第一功率调节因子取值的最大值Vmax、最小值Vmin计算得到中间值Vcent;当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时,修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值,即令Vmin=Vcent,并根据Vmax、Vmin再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块;
当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时,修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值,即令Vmax=Vcent,再次计算新的中间值Vcent=(Vmax+Vmin)/2下发到基带信号模块。
8.根据权利要求5-7任一所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,所述第二功率调节因子基于下式计算得到:
D=D0+k*(Pt-P0)
其中,D为第二功率调节因子;D0为第二功率调节因子的初始值;k为功率调节比例系数;Pt为功率放大器上报的当前功率值,P0为目标功率值。
9.根据权利要求5所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,所述监控模块还用于执行下述流程,具体包括:
向基带信号模块发送目标信号的参数;所述参数包括:信号类型、载频、带宽;基带信号模块基于所述参数生成基带信号并输出到功率放大器;
对功率放大器进行初始化设置,设置功率放大器的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0。
10.根据权利要求5所述的二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统,其特征在于,所述第一功率调节因子最大值为65536,最小值为0。
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