一種電調濾波器自動校頻算法的製作方法

2023-05-29 18:51:36 1

本發明屬於電調濾波器技術領域，尤其涉及一種電調濾波器自動校頻算法。

背景技術：

電調濾波器是一種中心頻率在一段頻率內可連續調諧的濾波器，在電子對抗、雷達和通信等系統中具有重要的作用，並且需要承載一定的功率，具有頻段分割、頻率選擇、抑制幹擾以及提高信噪比等功能，是微波通信系統中非常重要的組成部件。

電調濾波器通過步進電機控制調諧杆的長度來調整濾波器的中心頻率，是一種機械傳動結構，通過步進電機的驅動脈衝數與中心頻率的對應關係即可實現電調濾波器的調諧功能。但是，隨著濾波器設備的腔體、步進電機傳動、調諧杆等部件在使用過程中的磨損以及環境溫度的變化都會導致步進電機的脈衝數與頻率對應關係的變化，從而電調濾波器的中心頻率產生偏差。

技術實現要素：

本發明的目的在於避免背景技術中的不足之處而提供一種電調濾波器的自動校頻算法。本發明通過檢波設備對電調濾波器的輸出信號進行檢測、存儲和處理，得到電調濾波器的幅頻曲線，根據電調濾波器的幅頻曲線來實現對電調濾波器的精確、快速校頻，解決電調濾波器隨著設備磨損、環境溫度的變化等問題導致的中心頻率偏差問題，同時簡化了電調濾波器的調試工作，提高了工作效率。

為解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：一種電調濾波器的自動校頻算法，包括以下步驟：

(1)檢波設備對電調濾波器的幅頻曲線進行檢測，得到電調濾波器當前中心頻率和電調濾波器的通帶帶寬；

(2)比較目標中心頻率與當前中心頻率的大小，根據比較結果確定檢波設備產生單載波的頻率和步進電機的轉動方向；其中，檢波設備產生單載波的頻率為電調濾波器其中一端的截止頻率；

(3)按照步驟(2)確定的轉動方向轉動步進電機並檢測電調濾波器的輸出信號電平；

(4)判斷輸出信號電平是否達到電調濾波器的通帶電平閾值時，如果達到通帶電平閾值，步進電機停止轉動，執行步驟(5)；否則，轉入步驟(3)；

(5)判斷電調濾波器另一端的截止頻率是否是通帶邊界，如果是，結束本流程；否則，重複步驟(1)到步驟(5)。

其中，所述的步驟(2)具體為：若fT＞f0，則檢波設備產生的單載波的頻率為步進電機向高頻方向轉動；否則，檢波設備產生的單載波頻率為步進電機向低頻方向轉動；其中，fT為目標中心頻率，f0為當前中心頻率，fB為電調濾波器的通帶帶寬。

其中，所述的步驟(5)具體為：若fT＞f0，判斷是否是通帶邊界；若fT＜f0，判斷是否是通帶邊界。

其中，步驟(5)所述的判斷電調濾波器的截止頻率是否是通帶邊界，具體為：若fT＞f0，檢測電調濾波器在頻點的預設帶寬的幅頻曲線，判斷頻點是否處於電調濾波器的通帶邊界；若fT＜f0，檢測電調濾波器在頻點的預設帶寬的幅頻曲線，判斷頻點是否處於電調濾波器的通帶邊界；其中，fT為目標中心頻率，f0為當前中心頻率，fB為電調濾波器的通帶帶寬。

本發明相比背景技術的有益效果在於：

(1)本發明直接檢測電調濾波器的幅頻曲線，校頻結果更加準確；

(2)本發明根據電調濾波器的幅頻曲線來控制步進電機的轉動，不會出現由於步進電機的迴轉誤差導致的電調濾波器中心頻率的偏移；

(3)本發明在電調濾波器進行校頻時，不會受到環境溫度的影響，提高了電調濾波器的通用性；

(4)本發明在電調濾波器校頻過程中，電機不需要反覆迴轉歸零，減少了機械磨損，提升了電調濾波器的校頻效率。

附圖說明

圖1是本發明的電調濾波器組成原理示意圖；

圖2是本發明的檢波原理示意圖；

圖3是本發明的算法流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述。以下實例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。

本發明提供了一種電調濾波器自動校頻算法，包括電調濾波器的組成，電調濾波器的檢波原理，電調濾波器的自動校頻算法流程。

圖1所示為電調濾波器的組成結構，包括驅動電路，用於驅動步進電機轉動；步進電機，通過驅動裝置調整濾波器腔體中調諧杆的長度來進行電調濾波器的調諧；檢波設備，用於產生電調濾波器工作頻段內的單載波信號檢測電調濾波器的輸出信號電平；控制設備，根據電調濾波器輸出信號的電平得到電調濾波器的幅頻曲線，並通過驅動電路控制步進電機轉動；濾波器腔體，為電調濾波器的主體部分，實現濾波器功能；驅動裝置，包括步進電機與濾波器的連接部分、調諧杆等機械裝置；

圖2所示為電調濾波器檢波設備的檢波原理圖，檢波設備逐一發射電調濾波器工作頻段內的所有頻點的單載波信號，檢測電調濾波器的輸出電平，得出電調濾波器的幅頻曲線，通過電調濾波器的幅頻曲線可以得到電調濾波器的通帶範圍，根據電調濾波器的通帶邊界頻點可以得到電調濾波器的中心頻率和通帶帶寬；

圖3所示為電調濾波器的自動校頻算法流程，包括以下步驟：

(1)檢波設備發射電調濾波器通帶內的所有頻點的單載波，並檢測電調濾波器的輸出電平，控制設備根據電調濾波器的輸出電平得到電調濾波器的幅頻曲線，通過電調濾波器的通帶位置得到電調濾波器當前中心頻率f0，和電調濾波器的通帶帶寬fB；

(2)控制設備比較目標中心頻率fT與f0的大小，若f0＜fT，檢波設備產生的單載波頻率為電調濾波器高頻一端的截止頻率設置步進電機的轉動方向為正轉，向高頻方向轉動；若f0＞fT，檢波設備產生的單載波頻率為電調濾波器低頻一端的截止頻率設置步進電機的轉動方向為反轉，向低頻方向轉動；

(3)控制設備通過檢波設備得到電調濾波器的輸出信號電平；

(4)比較輸出信號電平與電調濾波器的通帶電平閾值的大小，若輸出信號電平大於電調濾波器的通帶閾值，則停止輸出驅動脈衝，步進電機停止轉動，執行步驟(5)；否則，按照步驟(2)確定的轉動方向確定的轉動方向轉動步進電機，轉入步驟(3)；

(5)若f0＜fT，控制設備控制檢波設備發射電調濾波器低頻段的截止頻率附近的單載波信號，並檢測電調濾波器的輸出信號電平，根據信號電平結果得到電調濾波器在附近的幅頻曲線，判斷電調濾波器低頻一端的截止頻率是否為電調濾波器當前的通帶邊界；若f0＞fT，控制設備控制檢波設備發射電調濾波器高頻段的截止頻率附近的單載波信號，並檢測電調濾波器的輸出信號電平，根據信號電平結果得到電調濾波器在附近的幅頻曲線，判斷電調濾波器高頻一端的截止頻率是否為電調濾波器當前的通帶邊界；

(6)若步驟(5)中的截止頻率是電調濾波器通帶邊界，可以認為電調濾波器校頻完成，電調濾波器的中心頻率為目標頻率fT，算法流程結束；否則，重複步驟(1)到步驟(5)。