信號放大器直放站的寬帶波動校準技術(shù)
對于直放站來說，其模擬射頻電路部分有調(diào)制濾波，當不同頻點載波信號通過所述模擬電路時就會存在增益異常，即波動現(xiàn)象。
直放站技術(shù)要求：直放站系統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)最大電平和最小電平的差值即帶內(nèi)波動≤3dB(峰峰值)。系統(tǒng)的帶內(nèi)波動主要由系統(tǒng)信號鏈路模擬部分，比如雙工器、聲表濾波器等的帶內(nèi)頻率響應(yīng)的不平坦引起，如果整個系統(tǒng)設(shè)計不是選用具有較好帶內(nèi)波動的器件或者濾波器的匹配做的不夠好的話，很難滿足直放站系統(tǒng)帶內(nèi)波動≤3dB的要求。
因此對數(shù)字直放站設(shè)備一般都需要做波動校準。采用數(shù)字信號處理技術(shù)來補償數(shù)字直放站系統(tǒng)的帶內(nèi)波動。在系統(tǒng)數(shù)字中頻加入一個頻率響應(yīng)與系統(tǒng)的帶內(nèi)波動相反的FIR濾波器來抵消系統(tǒng)的帶內(nèi)波動。采用本方法簡單易行而且能達到非常理想的效果，大大降低了數(shù)字直放站系統(tǒng)工作頻帶內(nèi)帶內(nèi)波動≤3dB技術(shù)要求的設(shè)計難度。
怎么實現(xiàn)呢？
1、通過測試數(shù)字直放站系統(tǒng)在沒有帶內(nèi)波動補償?shù)那闆r下的帶內(nèi)波動。數(shù)字直放站在沒有帶內(nèi)波動補償?shù)那闆r下，系統(tǒng)的輸入端加正弦波掃頻信號，系統(tǒng)輸出接到頻譜儀，可以得到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)以及系統(tǒng)工作頻率范圍內(nèi)的帶內(nèi)波動。當然如果FPGA內(nèi)部做了直流發(fā)射功能，也可以使用FPGA內(nèi)部的信源替代外部的掃頻信號。直放站的數(shù)字信號處理芯片來產(chǎn)生信號源，無需配備信號源設(shè)備，即可做波動校準，操作靈活，效率高，極大地簡化了波動校準流程；而且可以獲得更高的校準精度。
2、設(shè)計一個FIR補償濾波器，這個FIR濾波與系統(tǒng)數(shù)字中頻工作頻率范圍的帶內(nèi)波動相反。濾波器的設(shè)計方法很多：可以根據(jù)頻率響應(yīng)離散化后經(jīng)過IFFT計算得到濾波器的系數(shù)，或者是借助MATLAB信號處理工具箱提供的基于窗函數(shù)法的FIR濾波器的設(shè)計函數(shù)fir2。Fir2函數(shù)用于設(shè)計具有任意頻率響應(yīng)形狀的加窗線性相位FIR數(shù)字濾波器，其格式為：b＝fir2(N，f，m，window)，其幅頻特性由頻率點向量f和幅度值向量m給出，f為頻率點矢量，且f∈[0，1]，當f＝1時就相應(yīng)于0.5倍的采樣率。矢量f中按升序排列，且第一個必須為0，最后一個必須為1，并允許出現(xiàn)相同的頻率值；矢量m中包含與f相對應(yīng)的期望濾波器響應(yīng)幅度；矢量f和m的長度必須相同。b＝fir2(N，f，m，window)可將列矢量Windows中指定的窗函數(shù)用于濾波器設(shè)計，如省略Windows，則自動選取Hamming窗。
3、根據(jù)前面計算得到的濾波器系數(shù)通過上位機軟件配置到數(shù)字板的MCU中，然后MCU根據(jù)頻段需求配置帶內(nèi)波動補償濾波器的系數(shù)。
經(jīng)過數(shù)字波動校準功能補償?shù)膶拵е狈耪鞠到y(tǒng)帶內(nèi)波動一般能做到＜1.5dB。
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