【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐波抑制，尤其是一种主要针对二次谐波分量的宽带射频谐波抑制方法，以及通过fpga实现宽带射频谐波抑制的方法。
技术介绍
1、在电磁兼容(emc)效应测试领域，为模拟战场复杂电磁环境中的频谱能量对设备的影响，需要进行强电磁环境效应的实验，作为射频能量发射的重要设备，宽带功率放大器为实现大功率、高效率输出，一般工作在饱和状态，其非线性特性会产生各种不需要的谐波分量，不但影响基波功率、降低功放的实际使用效率，还侵占工作频带外的频谱资源，影响其他设备的正常使用，故必须对宽带谐波分量进行抑制。
2、传统的宽带谐波抑制方案是使用射频带通滤波器组，以切换不同频段。该方案能够使信号中特定的频率通过，但其仅能切换包含滤波器的预定义频带，效率低且增加了发射机的尺寸与功耗。
3、近年来，共享单个pa和单个射频滤波器的带宽发射机的宽带谐波技术也得到发展，现有具有可重构带宽的新型超带宽高效线性pa，支持0.4ghz至4.2ghz带宽，其采用中心频率和带宽可调的rf带通滤波器，以减少谐波失真，但其中心频率范围为700mhz-1ghz，宽带调谐范围为60mhz-150mhz无法满足宽带谐波抑制要求。
4、当前传统的数字预失真技术主要针对基波信号进行线性化处理，而包含谐波畸变的dpd技术不但需要非常高的计算速率并且难以用来消除谐波失真。
5、总的来讲，已有的宽带谐波抑制方案主要针对固有频点信号，未考虑信号的变化的情况，且部分射频器件的使用也限制了系统的工作带宽。
技术实现
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的全部或部分问题，提供一种宽带射频谐波抑制方法及fpga实现方法，以实现宽带大功率功放在更宽的带宽范围内对任意频点的谐波抑制。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种宽带射频谐波抑制方法，该方法包括：
4、从射频功放的输出端耦合出第一路原始放大信号和第二路原始放大信号；
5、根据所述第一路原始放大信号锁定原始二次谐波信号频率；
6、从设定的初始相位开始，以预定步长，在一个周期内，调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位；每次调相后耦合到所述射频功放的输入端进行对消，并从所述射频功放的输出端耦合出经对消后的放大信号，对经对消后的放大信号进行滤波、下变频及adc采样得到第一基带信号，计算该第一基带信号的幅值；
7、以所有第一基带信号的幅值最小者对应的经对消后的放大信号作为谐波抑制结果。
8、进一步的，所述根据所述第一路原始放大信号锁定原始二次谐波信号频率，包括：
9、以所述第一路原始放大信号在零中频时的相关峰值为基准，确定出递减的三个点分别作为第一门限、第二门限和第三门限；
10、本振频率从初始值起，以初始的扫频步长开始向上扫频，每次扫频间隔均计算当前本振频率下的中频相关峰值；在每次扫频间隔，有：
11、若当前本振频率下的中频相关峰值大于所述第二门限或第三门限，则以当前本振频率下的中频频率与前一本振频率下的中频频率的差值确定扫频区间；并且，在前一本振频率下的中频相关峰值大于当前本振频率下的中频相关峰值时，扫频方向反转；
12、若当前本振频率下的中频相关峰值大于所述第三门限，更新扫频步长为：第三门限/当前本振频率下的中频相关峰值*初始的扫频步长/2；若当前本振频率下的中频相关峰值位于所述第二门限到第三门限之间，更新扫频步长为：第二门限/当前本振频率下的中频相关峰值*初始的扫频步长/2；
13、若当前本振频率下的中频相关峰值大于所述第一门限，则扫频结束，以当前本振频率锁定原始二次谐波信号频率。
14、进一步的，调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位，包括：
15、将所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号下变频为第二基带信号，调整该第二基带信号的相位，再上变频为射频信号。
16、进一步的，调整所述第二基带信号的相位的方法为：
17、将所述第二基带信号的i、q两路正交信号表示为复信号，通过乘上一个以预定步长变化相位且幅度为1的单位相变因子，实现对所述第二基带信号的相位的调整。
18、进一步的，所述单位相变因子的预定步长为1-20度。
19、进一步的，所述单位相变因子的获取方法包括：
20、将一个周期的正弦信号和余弦信号分别以1度为单位进行存储；
21、通过输入对应于步进长度的相位控制字，得到相应的正弦值和余弦值；
22、将该正弦值和余弦值分别作为单位相变因子的实部和虚部。
23、为解决上述全部或部分问题，本专利技术还提供了通过fpga实现宽带射频谐波抑制的方法，该方法包括：
24、处理系统从射频功放的输出端耦合出第一路原始放大信号和第二路原始放大信号；
25、所述处理系统根据所述第一路原始放大信号锁定原始二次谐波信号频率；
26、所述处理系统触发中断并下发开始调相指令到bram控制模块；
27、所述bram控制模块生成调相完成标志，将该调相完成标志和所述开始调相指令发送给相位控制模块；
28、所述相位控制模块依据所述开始调相指令中的初始相位、相位调整步长以及相位调整周期，调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位，并在每次调相后，将调相完成标志置为有效，并将调相后的信号、以及该有效的调相完成标志反馈给所述bram控制模块；
29、所述bram控制模块在校验所述调相完成标志为有效后，写入所述调相后的信号，并发送中断信号给所述处理系统；
30、所述处理系统接收到所述中断信号后，从所述bram控制模块中读取所述调相后的信号，耦合到所述射频功放的输入端进行对消，并从所述射频功放的输出端耦合出经对消后的放大信号，对经对消后的放大信号进行滤波、下变频及adc采样得到第一基带信号，计算该第一基带信号的幅值；
31、所述处理系统以所有第一基带信号的幅值最小者对应的经对消后的放大信号作为谐波抑制结果。
32、进一步的，所述相位控制模块中通过将所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号下变频为第二基带信号，调整该第二基带信号的相位，再上变频为射频信号，来调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位。
33、进一步的，所述相位控制模块通过将所述第二基带信号的i、q两路正交信号表示为复信号，通并乘上一个以预定步长变化相位且幅度为1的单位相变因子，来实现对所述第二基带信号的相位的调整。
34、进一步的，所述处理系统锁定原始二次谐波信号频率的方法包括：
35、以所述第一路原始放大信号在零中频时的相关峰值为基准，确定出递减的三个点分别作为第一门限、第二门限和第三门限；
36、本振频率从初始值起，以初始的扫频步长开始向上扫频，每次扫频间隔均计算当前本振频率下的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一路原始放大信号锁定原始二次谐波信号频率，包括：
3.如权利要求1所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位，包括：
4.如权利要求3所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，调整所述第二基带信号的相位的方法为：
5.如权利要求4所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述单位相变因子的预定步长为1-20度。
6.如权利要求5所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述单位相变因子的获取方法包括：
7.FPGA实现宽带射频谐波抑制的方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的FPGA实现宽带射频谐波抑制的方法，其特征在于，所述相位控制模块中通过将所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号下变频为第二基带信号，调整该第二基带信号的相位，再上变频为射频信号，来调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位。
9.如
10.如权利要求7所述的FPGA实现宽带射频谐波抑制的方法，其特征在于，所述处理系统锁定原始二次谐波信号频率的方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述根据所述第一路原始放大信号锁定原始二次谐波信号频率，包括：
3.如权利要求1所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，调整所述第二路原始放大信号中的原始二次谐波信号的相位，包括：
4.如权利要求3所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，调整所述第二基带信号的相位的方法为：
5.如权利要求4所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述单位相变因子的预定步长为1-20度。
6.如权利要求5所述的宽带射频谐波抑制方法，其特征在于，所述单位相变因子的获取方法包括：
7.fpga实现宽带射频谐波抑制的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，罗嘉，袁香香，侯钧，方建新，
申请(专利权)人：成都四威功率电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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