二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法及系统与流程

本发明涉及微波系统输出功率调节，尤其涉及一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法及系统。

背景技术：

1、在微波系统的使用中，为了达到用户需要的不同发射功率，传统的方法是设置功放的衰减值来实现，但由于功放输出功率受温度、元器件热性能、非线性特性等因素影响较大，导致功放输出功率曲线并非是线性、对数、指数等规则关系。因此传统的控制方法难以通过设置固定衰减值精确的实现功放输出功率的修改，并且输出功率无法稳定保持在目标值。

2、为规避功放输出功率受温度的影响，规避元器件热性能影响及非线性特性，目前存在借助pid方法调节功放衰减值实现输出功率调节变化的方法，该方法可以将功放输出功率调节到目标值附近并上下波动，但调节精度较差且输出过程中功率波动较大。

3、针对以上问题，亟需一种功率调节准确且调节后功率波动范围较小的方案。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种二分法与反馈调节相结合的微波功率控制方法，用以解决现有功率调节不准确、调节后功率波动较大的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制方法，包括二分查找过程和完成二分查找后的反馈调节过程；

3、二分查找过程包括：基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找，生成第一功率调节因子下发至基带信号模块，直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围；基带信号模块根据每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号；功率放大器放大每个所述第一基带信号并上报当前功率值；

4、反馈调节过程包括：功率放大器响应查询指令上报当前功率值至监控模块，当上报的当前功率值与目标功率值的差值超出误差范围时，生成第二功率调节因子下发至基带信号模块；基带信号模块基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号；功率放大器放大所述第二基带信号。

5、可选地，所述基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行功率调节因子的二分法查找，生成第一功率调节因子下发至基带信号模块包括：

6、基于第一功率调节因子取值的最大值vmax、最小值vmin计算得到中间值vcent；当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时，修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值，即令vmin＝vcent，并根据vmax、vmin再次计算新的中间值vcent＝(vmax+vmin)/2下发到基带信号模块；

7、当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时，修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值，即令vmax＝vcent，再次计算新的中间值vcent＝(vmax+vmin)/2下发到基带信号模块。

8、可选地，所述第二功率调节因子基于下式计算得到：

9、d＝d0+k*(pt-p0)

10、其中，d为第二功率调节因子；d0为第二功率调节因子的初始值；k为功率调节比例系数；pt为功率放大器上报的当前功率值，p0为目标功率值。

11、可选地，还包括功率放大器将基带信号放大为射频信号，通过天线辐射到空中。

12、另一方面，本发明实施例提供了一种二分查找与反馈调节相结合的微波功率控制系统，包括：

13、监控模块，用于在二分查找过程中，基于目标功率值以及功率放大器上报的当前功率值进行二分法查找，生成第一功率调节因子下发至基带信号，直至上报的当前功率值与目标功率值的差值满足要求；以及，用于在完成二分查找后的反馈调节过程中，定时查询功率放大器上报的当前功率值，当上报的当前功率值超出目标功率值的误差范围时，生成第二功率调节因子下发至基带信号模块；

14、基带信号模块，用于在二分查找过程中，根据监控模块每次下发的第一功率调节因子生成第一基带信号；以及，用于在反馈调节过程基于第二功率调节因子生成对应的第二基带信号；

15、功率放大器，用于在二分查找过程中放大第一基带信号并上报当前功率值；以及，用于在反馈调节过程中响应查询指令上报当前功率值至监控模块，并用于放大所述第二基带信号。

16、可选地，所述监控模块执行下述过程，具体包括：

17、当功率放大器上报的功率与目标功率值差不在误差范围内时，下发第一功率调节因子，并进行二分查找过程；

18、当功率放大器上报的功率与目标功率值差值在误差范围内时，停止二分查找过程，并将此刻的第一功率调节因子作为第二功率调节因子的初始值。

19、可选地，所述二分法查找通过以下过程实现：

20、基于第一功率调节因子取值的最大值vmax、最小值vmin计算得到中间值vcent；当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值小于误差范围时，修改第一功率调节因子最小值为当前的中间值，即令vmin＝vcent，并根据vmax、vmin再次计算新的中间值vcent＝(vmax+vmin)/2下发到基带信号模块；

21、当功率放大器上报的功率值与目标功率值差值大于误差范围时，修改第一功率调节因子最大值为当前的中间值，即令vmax＝vcent，再次计算新的中间值vcent＝(vmax+vmin)/2下发到基带信号模块。

22、可选地，所述第二功率调节因子基于下式计算得到：

23、d＝d0+k*(pt-p0)

24、其中，d为第二功率调节因子；d0为第二功率调节因子的初始值；k为功率调节比例系数；pt为功率放大器上报的当前功率值，p0为目标功率值。

25、可选地，所述监控模块还用于执行下述流程，具体包括：

26、向基带信号模块发送目标信号的参数；所述参数包括：信号类型、载频、带宽；基带信号模块基于所述参数生成基带信号并输出到功率放大器；

27、对功率放大器进行初始化设置，设置功率放大器的频率值为信号载频、设置衰减值为默认值0。

28、可选地，所述第一功率调节因子最大值为65536，最小值为0。

29、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

30、1、基于用户所需的目标功率与功率放大器上报的功率值进行二分法查找，生成功率调节因子下发至基带信号模块，基带信号模块根据调节因子形成基带信号下发至功率放大器，功率放大器将基带信号进行放大后上报，如此循环，直到上报的当前功率值与目标功率值的差值满足误差范围；得到与用户所需功率相适配的功率值。

31、当停止二分法查找时，同时启动反馈调节，当功率放大器上报的功率值超出与用户所需的功率值的误差范围时，再次生成功率调节因子下发至基带信号，并生成相应的基带信号。通过二分查找与反馈相结合的机制，始终使功率放大器上报的功率值与用户所需的功率值相匹配，从而实现微波系统功率的准确控制。

32、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。