[发明专利]自动调节射频信号功率增益的控制方法及装置

说明书

一种自动调节射频信号功率增益的控制方法及装置，包括设定射频信号的目标输出功率值；测量t时刻射频信号功率输出电压值；获取测量射频信号功率输出电压过程中的系统误差；根据系统误差，引入一个高斯噪声；按照下式获取t时刻射频信号功率输出电压预测值的方差；获取t时刻卡尔曼增益系数；得到射频信号功率输出最优预测电压值；获取射频信号功率输出最优预测电压值的方差；与现有控制方法相比，本发明将控制过程循环的次数由上百次缩减到十次左右，大幅缩短了可控制过程的时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于射频技术领域，具体涉及到一种自动调节射频信号功率增益的控制方法及装置。

背景技术

在射频微波领域的研究中，我们经常需要改变射频信号的功率增益。一般是通过控制压控衰减器两端的电压来达到。此外，保持输出功率稳定，一般需要引入负反馈机制，就是控制输入电压值，来改变输出电压，即加载在压控衰减器上面的电压来达到。

自动控制原理告诉我们，这是一个最简单的二元系统，控制单元和受控单元之间的关系是简单的二元一次方程Y＝kX+b。通常来说，增益系数k是固定的，每次的控制量是一个常数，是线性控制。这就带来了一个问题，那就是控制周期长，效率低下，往往需要很长时间才能达到设定值。这就降低了工作效率，目前急需一种快速稳定地调节射频信号功率的方法，用于提高工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有射频信号功率调节的缺点，提供一种设计合理、调节速度快、稳定的自动调节射频信号功率增益的控制方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是一种自动调节射频信号功率增益的控制方法，包括以下步骤：

S1.设定射频信号的目标输出功率值；

S2.测量t时刻射频信号功率输出电压值；

S3.获取测量射频信号功率输出电压过程中的系统误差；

S4.根据外部环境干扰，引入一个高斯噪声；

S5.按照下式获取t时刻射频信号功率输出电压预测值的方差，

Pm_t＝P_t-1+Q

式中，Pm_t为t时刻射频信号功率输出电压预测值的方差，P_t-1为上一时刻射频信号功率输出电压最优预测值的方差，Q为高斯噪声对应的方差；

S6.按照下式获取t时刻卡尔曼增益系数，

式中，K_t为t时刻卡尔曼增益系数，R为系统误差；

S7.根据t时刻测量射频信号功率输出电压值和t-1时刻射频信号功率输出预测电压值按照下式对t时刻射频信号功率输出电压值进行估计，得到射频信号功率输出最优预测电压值；

Vc_t＝Vc_t-1-K_t×(V_TAR-Vdet_t)

式中，Vc_t为t时刻射频信号功率输出最优预测电压值，Vc_t-1为t-1时刻射频信号功率输出最优预测电压值，V_TAR为射频信号的目标输出功率值所对应的电压值，Vdet_t为t时刻射频信号功率输出电压值；

S8.获取射频信号功率输出最优预测电压值的方差；

S9.重复上述步骤S2～S8，直至t时刻的射频信号功率输出最优预测电压值趋于稳定，则射频信号的输出功率稳定到目标输出功率。