[发明专利]一种驻波比检测方法

说明书

技术领域

本发明射频发射系统中的信号发射技术，特别是涉及一种驻波比的检测方法。

背景技术

在射频发射系统中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天馈系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，建立了″驻波比″这一概念。驻波比的计算公式为：SWR＝R/r＝(1+K)/(1-K)，其中K为反射系数，R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1，这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。驻波比是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比过大，将缩短通信距离，反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。

目前，频率反射计(FDR)方法是一种常用的驻波比检测方法。该方法以前向训练序列和反射序列之的信道估计计算驻波比。图1为该方法的检测功能框架示意图。如图1所示，在FDR的测量过程中，由现场可编程门阵列(FPGA)在数字域发射宽带OFDM基带信号，内插变速后经数字-模拟转换器(DAC)、混频器、增益调节器(PGC)、各级增益模块(GAIN_BLOCK)、功放(PA)、环形器、天线滤波器、射频(RF)线缆发射到天线口(或耦合盘)，当信号在RF线缆或天线口遇到不匹配点时将会有一部分信号能量反射回来，通过环形器耦合到反馈支路，处理器通过发射信号和反射信号可以求得反射信号响应。FDR方法主要包括以下步骤：

步骤101、将预设的训练序列分别在两个相邻空闲子帧上发送，在所述相邻两个相邻空闲子帧上分别采集该训练序列的反馈信号C_back和反射信号C_re。

这里，预设的训练序列通常需要满足：带宽至少为30M。

这里，需要说明的是，从理论上讲C_re＝F_w·G_w·F_echo·F_b·G_cir，C_back＝F_w·G_w·F_b

其中，F_w为所述训练序列的频谱，G_w为射频系统前向链路的信道频响，F_echo为驻波点的反射系数，F_b为射频系统反馈链路的信道频响，G_cir为环形器增益，G_cir的值为系统所已知。

步骤102、根据计算前向反射冲击响应X，根据计算前向反馈冲击响应Y。

步骤103、利用Y中的峰点对X进行增益补偿，同时去除G_cir环形器增益的影响，得到有效反射信道响应，根据该有效反射信道响应确定出各峰点对应的驻波比。

这里，确定各峰点驻波比的方法为：将该有效反射信道响应的各峰点的幅值作为驻波比的反射系数K，根据各反射系数K，按照公式SWR＝R/r＝(1+K)/(1-K)得到对应峰点的驻波比SWR。

从上述步骤中可以看出，FDR方法中需要进行两次逆傅利叶运算，由于每次进行逆傅利叶运算时参加运算的序列较长，因此算法复杂度较高；另外，由于逆傅利叶运算不可避免地会对计算精度造成损失，因此，多次逆傅利叶运算后的结果在精度方面将会有较大的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种驻波比的检测方法，该方法能有效降低检测复杂度，同时也能提高检测精度。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种驻波比检测方法，该方法包括以下步骤：

a、将预设的训练序列分别在两个相邻空闲子帧上发送，在所述相邻两个相邻空闲子帧上分别采集所述训练序列的反馈序列C_back和反射序列C_re；

b、根据计算反射与反馈的冲击响应Z，其中，G_cir为环形器的增益值；

c、根据所述Z，确定出所述Z中各峰点对应的驻波比。

综上所述，本发明提出的驻波比检测方法，只需要一次逆傅利叶运算，这样，通过减少逆傅利叶运算次数，可以有效降低驻波比的检测复杂度，提高检测精度。

附图说明

图1为FDR方法的检测功能框架示意图；

图2为本发明实施例一的流程示意图；

图3为本发明的一仿真测试结果图。