嵌入式智能矢量天線(xiàn)調諧系統（下）

② LC 調諧匹配模塊

當矢量阻抗測量模塊對天線(xiàn)進(jìn)行測量后，DSP 計算出未知天線(xiàn)的實(shí)際阻抗，最后就需要LC 調諧網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行匹配了。通過(guò)電路分析理論可知，要使信號源傳送到負載的功率最大，信號源阻抗必須等于負載的共軛阻抗，即：Rs + jXs = RL - jXL 。在這個(gè)條件下，從信號源到負載傳輸的能量最大。另外，為有效傳輸功率，滿(mǎn)足這個(gè)條件可以避免能量從負載反射到信號源，尤其是在諸如視頻傳輸、RF 或微波網(wǎng)絡(luò )的高頻應用環(huán)境更是如此。

LC 調諧匹配模塊設計時(shí)，使用T 型匹配網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行自動(dòng)匹配。T 型匹配網(wǎng)絡(luò )，主要由一系列的調配電容、調配電感和控制繼電器組成

LC 調諧匹配模塊的工作原理，DSP56F8323 處理器通過(guò)計算得到天線(xiàn)的實(shí)際阻抗，計算出天線(xiàn)工作頻率下T 型匹配網(wǎng)絡(luò )的調配電容、調配電感的匹配數值，然后通過(guò)I/O 端口輸出控制調配繼電器，一次性完成匹配過(guò)程。

③ DSP 處理器模塊

DSP 處理器使用是Motorola 公司的DSP56F8323 芯片，56F8300 系列被稱(chēng)為“合成控制器”，其含義是該器件采用的是結合了DSP 與MCU 功能的56800E 內核，它以16 位的代碼密度實(shí)現了32 位的性能，可以替代傳統MCU 在32 位系統中的應用。DSP56F8323 內核在指令集中保留了最常用和最有、用的DSP 和MCU 指令集，簡(jiǎn)化了編程難度，允許習慣于MCU 的設計工程師采用C 編譯器進(jìn)行編程，簡(jiǎn)化了其DSP 代碼的編譯。DSP56F8323 內部總線(xiàn)結構是一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的哈佛架構，擁有7 條內部程序總線(xiàn)和數據總線(xiàn)，其中2 條為32位寬；內部的數據RAM 具有兩個(gè)端口，因此可在單個(gè)周期中進(jìn)行兩次存取，這些特性對于處理器的信號處理能力是非常重要。

DSP 處理器模塊主要對矢量阻抗測量模塊的測量數據進(jìn)行處理得到天線(xiàn)的實(shí)際阻抗，同時(shí)根據實(shí)際阻抗調配LC 調諧匹配模塊，使天線(xiàn)和電臺或信號源匹配。

5.系統軟件描述

系統的軟件主要是由阻抗測量計算和天線(xiàn)匹配兩部分組成。

軟件流程如下：

軟件的核心算法是同步檢波數字信號處理算法，算法過(guò)程說(shuō)明如下：

由前面的分析可知，天線(xiàn)阻抗的測試實(shí)際上就是反射系數Γ的測量，最終等效為入射電壓信號和反射電壓信號的矢量電壓的測量。在傳統測試技術(shù)中對于矢量電壓比的測量采用模擬同步相位檢波器對矢量電壓、電流進(jìn)行正交分解測試，如圖所示。

但傳統同步檢波器中的模擬乘法器存在非線(xiàn)性失真和交流干擾，因此對系統測量精度產(chǎn)生較大的影響。