[发明专利]一种全数字功率放大器驱动信号智能处理方法

权利要求书

1.一种全数字超大功率放大器驱动信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：处理外部输入的连续正弦信号，产生第一路数字正弦信号；

S1-1：通过FIR低通滤波器滤掉系统高频噪声，采用窗口法设计近似理想矩形频率特性的线性相位FIR低通滤波器，其频率特性为：

其中，ω_c为低通滤波器的截止频率，N为滤波器窗口长度，m用于累加计数,j为虚数单位，ω为傅氏变换的频率；

S1-2：对步骤S1-1滤波后的信号进行过采样处理；

S1-3：对步骤S1-2处理后的数字信号进行多点线性插值；

S1-4：对步骤S1-3插值后的数字信号进行量化操作；

S2：产生M路不同相位的数字三角波信号，M≥2；

S2-1：利用DDS技术产生频率可变的数字三角波信号，其数学模型为：

f₀＝α×f_c×K/2ⁿ

其中，f₀为产生的可变的输出波形频率，f_c为固定的系统时钟频率，K为DDS频率控制字，n为DDS控制位数，α为比例系数；

S2-2：对步骤S2-1得到的信号进行倍频处理，使数字三角波信号幅值可变；

S2-3：对步骤S2-2得到的数字三角波信号进行移相处理，产生M路相位依次相差的信号；

S3：产生相位不同的PWM信号；

S3-1：将步骤S1产生的第一路正弦信号分别与步骤S2产生的M路不同相位的三角波信号进行比较，产生M路相位不同的PWM信号，即步骤S1产生的第一路正弦信号幅值高于步骤S2产生的三角波信号，则将输出PWM信号置为高电平，反之，则将输出PWM信号置为低电平；

S3-2：利用施密特触发器滞回特性的机理，将步骤S3-1输出的PWM信号进行防突变滞后处理，即当检测到PWM信号的上升沿时，上升后令其在时间Δ时间内保持不变，不因步骤S3-1的比较结果而翻转；当检测到PWM信号的下降沿时，下降后令其在Δ时间内保持不变，不因步骤S3-1的比较结果而翻转；

其中，Δ＝2/f′_sin，Δ为滞后时间，f′_sin为第一路数字正弦信号的采样频率；

S4：将步骤S3输出的信号通过低通滤波器窗，滤除信号抖动带来的高频毛刺噪声；

S5：将步骤S4得到的多路PWM信号翻转并加入死区时间，分别对应输出到下一级电路即功率开关器件，所有功率开关器件的输出信号并联后输入后续电路。

2.根据权利要求1所述的一种全数字超大功率放大器驱动信号处理方法，其特征在于，所述步骤S2中M＝3，所述步骤S2-3对步骤S2-2得到的数字三角波信号进行移相处理，产生三路相位依次相差120°的信号。

3.根据权利要求1所述的一种全数字超大功率放大器驱动信号处理方法，其特征在于，所述步骤S5中将翻转后的PWM信号加入死区时间，死区时间根据步骤S1中输入的正弦信号频率以及超大功率放大器的输出电流而变化，死区时间能够自适应反馈调节，自适应算法模型为：

其中，T_dt为死区时间，T_set为PWM信号驱动时设置的死区时间，T_off为功率开关器件的最终关断延时，T_on为功率开关器件的最终开通延时，α、β、μ、δ为比例系数，f_tri为步骤S2中数字三角波信号的频率，I_out为输出的电流；

通过这样的死区时间自适应调节算法，能够自动计算出与超大功率放大器相适配的死区时间，同时反馈并实时调节。