嵌入式智能矢量天線調(diào)諧系統(tǒng)（上）
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③短波電臺(tái)工作時(shí)，將發(fā)射、接收工作頻率參數(shù)發(fā)送給矢量天線調(diào)諧系統(tǒng)，系統(tǒng)的DSP56F8323 處理器根據(jù)當(dāng)前的工作頻率和初始化時(shí)在此工作頻率上測(cè)量的天線阻抗數(shù)值，經(jīng)過(guò)計(jì)算和優(yōu)化得到LC 調(diào)諧匹配模塊的最佳值，通過(guò)LC 網(wǎng)絡(luò)調(diào)配使短波天線與電臺(tái)高效率匹配。
④系統(tǒng)中有一個(gè)VSWR 電壓駐波比檢測(cè)模塊，它使用DSP56F8323 的內(nèi)部ADC 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,該模塊對(duì)電臺(tái)和天線的匹配進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,并將監(jiān)控的VSWR 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳送給電臺(tái)；當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到電臺(tái)和天線出現(xiàn)失配時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的通信模塊給短波電臺(tái)發(fā)出告警信號(hào)，根據(jù)電臺(tái)的指示對(duì)天線重新進(jìn)行測(cè)量和調(diào)諧匹配。
Motorola DSP56F8323 處理的運(yùn)算速度快，功能強(qiáng)大，兼有數(shù)據(jù)信號(hào)處理和通用微處理器的功能，因此非常的合適本作品的應(yīng)用。在矢量阻抗模塊的輸出數(shù)據(jù)流大，需要進(jìn)行大量的數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算得到測(cè)量的阻抗，同時(shí)天線匹配系統(tǒng)又需要根據(jù)測(cè)量的阻抗數(shù)據(jù)通過(guò)I/O 去開關(guān)相應(yīng)的匹配電容、電感網(wǎng)絡(luò)，需要大量的判斷、過(guò)程語(yǔ)句等通用微處理器功能，Motorola DSP56F8323 的結(jié)構(gòu)功能非常的合適。
4.系統(tǒng)硬件描述
本系統(tǒng)的核心部分是矢量阻抗測(cè)量模塊，LC 調(diào)諧匹配模塊，DPS 處理器模塊三部分；矢量阻抗測(cè)量模塊主要完成對(duì)未知天線的實(shí)際阻抗進(jìn)行測(cè)量，DSP 處理器模塊根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到天線的實(shí)際阻抗數(shù)據(jù)，最后DSP 處理器模塊I/O 端口直接控制LC 調(diào)諧匹配模塊使天線匹配；具體的硬件設(shè)計(jì)描述如下：
① 矢量阻抗測(cè)量模塊
由于直接根據(jù)射頻阻抗的定義對(duì)測(cè)量參考面上的矢量電壓、電流進(jìn)行測(cè)量是非常困難的，因此射頻阻抗數(shù)值的測(cè)試都是通過(guò)間接的方法通過(guò)測(cè)量與阻抗有關(guān)的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)公式計(jì)算得出。實(shí)際工程中，常用的阻抗測(cè)量有多種方法,每種方法都有其特點(diǎn)和其最適合的應(yīng)用范圍內(nèi)。
本系統(tǒng)中使用的是反射電橋法，反射電橋工作原理和結(jié)構(gòu)與電路中的惠更斯電橋完全相同，只不過(guò)將結(jié)構(gòu)尺寸減小以降低分布參數(shù)的影響以適用于射頻測(cè)量。同時(shí)反射電橋也不需要調(diào)平衡，而是直接讀取誤差電壓。根據(jù)反射電橋的工作原理，特別是對(duì)與匹配電橋進(jìn)行有意的討論。對(duì)于匹配電橋在一定條件下可以認(rèn)為是一個(gè)定向耦合器。在阻抗測(cè)量中可以使用兩個(gè)定向耦合器分別將未知輸入阻抗DUT的入射波電壓，反射波電壓測(cè)量出來(lái)，從而得到未知輸入阻抗的反射系數(shù)，再根據(jù)公式求出阻抗。如圖定向耦合器測(cè)量反射系數(shù)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148908.htm
定向耦合器測(cè)量反射系數(shù)
由此，可以用兩個(gè)匹配電橋做兩個(gè)定向耦合器，分別測(cè)量系統(tǒng)的入射電壓和未知輸入耦阻抗的反射電壓。稱之為雙反射電橋法，它要比用一般的定向耦合器的工作頻率范圍寬，頻率響應(yīng)曲線好。
矢量阻抗測(cè)量模塊的硬件構(gòu)成：
矢量阻抗測(cè)量模塊的工作原理，首先由DDS 頻率合成器產(chǎn)生所需要測(cè)量頻率的信號(hào)源，通過(guò)功兩個(gè)定向耦合器分配成兩路反射信號(hào)，一路為輸入電壓參考信號(hào)，另一路為上未知測(cè)量天線反射回電橋（稱之為反射信號(hào)）；接著參考信號(hào)、反射信號(hào)將分別經(jīng)過(guò)高速A/D 芯片TLC5540 數(shù)字量化后將采樣點(diǎn)送入SRAM 32K CY7C199，最后DSP 通過(guò)讀取兩路SRAM 存儲(chǔ)器中的A/D 采樣數(shù)據(jù)，在DSP 內(nèi)部進(jìn)行同步檢波數(shù)字信號(hào)算法處理得到，得到未知天線的各種阻抗參量。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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