[发明专利]低采样率下和欠采样率下高精度计算驻波比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算驻波比的方法，具体涉及一种低采样率下和欠采样率下高精度计算驻波比的方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着国民经济的发展，无线电通信应用越来越广泛，已经渗透到各行各业。

怎样保证信号功率有效地输送到天线并有效辐射出去，是值得关注的问题。天线电压驻波比(VSWR)是衡量天馈系统效率的重要指标。电压驻波比(VSWR)是常用的射频技术参数，用来衡量电台各部件之间匹配是否良好。电压驻波比性能的好坏，直接影响到系统的性能。因此测量驻波比就显得尤为重要。

驻波比的概念：

在信号传输系统中，若信号源的内阻与网络输入阻抗失配，或网络的输出阻抗与负载电阻失配，则在信号的传输过程中，因阻抗失配而产生反射，形成驻波。某些点入射波的振幅与反射波的振幅同相叠加，成为驻波的波复，而另一些点，入射波的振幅与反射波的振幅反相叠加，成为驻波的波节。驻波的波复与波节的比值叫做驻波比。即：

S＝U_F/U_J

式中，U_F和U_J分别表示电压驻波的波复和波节，它们由以下两个公式描述：

U_F＝U_i+U_r，

U_J＝U_i-U_r，

式中，U_i和U_r分别为入射波电压和反射波电压。

定义反射系数ρ＝U_r/U_i＝|Z＝Z_C|/|Z+Z_C|,式中Z_C为网络特性阻抗,Z为负载或信号源内阻。所以有：

S＝(|U_i|+|U_r|)/(|U_i|-|U_r|)＝(1+|ρ|)/(1-|ρ|)

当Z＝Z_C时，|ρ|＝0，则S＝1信号成行波传输，此时称网络的始端或终端处于匹配状态；当Z≠Z_C时，|ρ|>0，则S>1信号成驻波传输，此时网络的始端或终端处于失配状态。阻抗失配引起反射,从而形成驻波。当ρ值超出一定的值时,由于反射使负载不能充分吸收信号的能量，大量的能量被反射回来，造成馈线和发射机高频打火，严重时可能烧坏馈线或损坏发射机。

若以功率的观点来看,驻波比可以表示为：

SWVR=(Pi+Pr)/(Pi-Pr)]]>

式中，P_i为进人天线系统的功率，即入射功率；P_r为从天线系统反射回来的功率,即反射功率。

常规的驻波比测量方法是能量法，就是以某采样频率对信号进行采样，然后按以下步骤进行计算：

(1)将发射信号与反射信号用统一采样频率进行采样得到采样幅值A_1i、A_2i；

(2)将发射信号与反射信号的幅值做平方和得到

(3)计算反射系数K：