导言
跟着通讯体系的开展，要求通讯具有更高的传输可靠性、更强的抗干扰才能。在无线信号发射过程中，射频信号必须经功放扩大，再经天线发射出去，信号经功放后的起伏和安稳性对通讯的可靠性和抗干扰起着关键作用。攻放输出信号的起伏越大通讯可靠性越安稳，接纳的准确性和可靠性就越高。在发射端，功放输出功率操控一方面需求保证功放的安全可靠，另一方面又要尽可能使功放输出功率最大。因而，对功放的输出功率操控就显得十分重要，前期的功放操控一般选用模仿等办法完成。
本文提出一种依据DSP的数字闭环功放操控体系，通过检测正反向功率电压确认输出功率上升或下降的最佳步径，按该步径添加或许削减功放输出功率，并随时检测输出功率是否超越额外输出功率，如超越额外输出功率，依据求出的最大下降步径进行相应的调整，及时将功放输出功率减小到额外功率，这样构成一个闭环操控体系。因为选用DSP为处理中心，处理速度和核算精度都得到保证。这样既能保证功放的安全可靠又能够使功放尽量输出可发射的最大功率。
体系硬件结构
整个体系由C5509A、AD9857、AD7655组成，体系框图如图1所示。 
图1 体系结构框图
从图1能够看出，DSP是中心操控单元；AD9857用于发射数据，进行上变频，并输出模仿数据到功放，再通过天线发射出去，AD9857的操控信号由DSP的SPI接口完成。AD7655担任收集功放的正向和反向电压值，将电压值回送到DSP，DSP依据电压值进行功放操控。SRAM存储发射的基带数据，以及实时核算发射基带数据的中心变量。Flash保存DSP所需求的程序，供DSP上电调用；DSP和PC之间运用HPI口，运用PCI桥芯片，完成和PC的衔接。DSP对AD9857、AD7655、SRAM以及Flash都是通过DSP的EMIF接口衔接，EMIF接口是DSP的外部存储器接口（External Memory Interface），能够便利的和外部Flash、异步SRAM等设备衔接。本体系的外部设备数据通讯速率均较低，最高数据传输速率为AD9857的48Mb/s，C5509A的EMIF接口合适满意其速度要求。
闭环操控算法
对发射机功放输出功率的典型操控办法是依据驻波比来调整发射机的输出功率。发射机的正、反向功率检测电压与功放输出功率及驻波比之间的数值联系如下。
正向功率检测电压：
（1） 
反向功率检测电压：
（2） 
驻波比：
（3） 
式中，VF_Full表明当功放输出最大额外功率时对应的正向功率检测电压，PFWD表明功放输出的正向功率，PREV表明反向功率，PF_Full表明功放输出的最大额外功率。
依据正、反向功率检测电压核算出答应功放输出功率的最大上升或下降步径来操控功放输出功率。
设PR_Full为功放能接受的最大反向功率，而且PR_Full＝b（常数）；POUT为反向电压到达VR_Limit时的输出功率；输出额外功率时对应的正向功率检测电压VF_Full＝a（常数）；PF_Full/PR_Full=n（常数）。这三个常数都由功放的目标确认。
依据式（3），在反向电压到达VR_Limit时的驻波比如下：
（4） 
（5） 
因为POUT最大为b，所以有：
（6） 
当
，也就是说，此刻输出额外功率。
依据上面的评论，功放输出额外功率受限于功放的PF_Full/PR_Full的比值n。在必定驻波比状况下，功放是无法输出额外功率的，例如，驻波比为3，n为3无法输出额外功率。此刻，功放能够输出的功率将小于额外功率，但能够输出的最大功率是多少呢？依据式（5），图2画出了功率操控曲线图。图中设定输出额外功率为0dB，为了比较，图中给出了n＝9和n＝5以及线性操控办法的曲线。
图2 功率操控曲线
线性操控办法为依据驻波比直接进行线性份额操控办法。线性操控不考虑功放本身的状况，所以其操控简略，比较简单完成。但操控粗糙，关于质量好的功放，没有充分发挥其功能，关于质量差的功放，又简单焚毁功放。
如图2中n＝9时，此刻功放的目标较差，一般状况下不能运用。尤其在运用线性操控办法时，工作时间稍长就会焚毁功放。这是因为，线性操控办法在驻波比等于2时，输出额外功率。而运用依据闭环操控算法后，因为n＝9，在驻波比等于2时不能输出额外功率，保证不会焚毁功放。
如图2中n＝5时，此刻功放的目标较好，运用线性操控办法，依然严格遵守图中斜线，闭环操控办法的功率输出则显着偏大，充分利用了功放的特性。
实际工作状况下，驻波比大于4时功放和天线都将显着变差，此刻为了保证体系的安稳，将直接将曲线设置成 －12dB，使得功放的输出维持在较低的水平。
试验
为了验证本文提出的办法的有效性和实用性，将该办法应用于短波和超短波电台，图3为其功率操控收敛曲线。从图中能够看出，功率操控大概在10次步径后到达安稳状况，安稳后曲线动摇较小，功率输出简直稳定。
图3 功率操控收敛曲线
总结
本文介绍了对发射机功放输出功率进行操控的闭环操控算法，以及体系组成。通过核算正反向功率检测电压，确认答应功放输出功率升降的最大步径来操控功放输出功率。整个体系选用DSP和AD9857来完成，通过短波和超短波体系测验，依据闭环算法的功放输出功率显着高于其他典型的线性操控算法，在保证功放安全的状况下，对进步功放的功率具有实用价值。
