一种多通道程控射频衰减方法及系统与流程

本发明涉及射频信号处理，具体为一种多通道程控射频衰减方法及系统。

背景技术：

1、射频衰减器通常用于射频测试、通信链路调试和信号强度模拟等场景，通过对射频信号进行可控衰减，使被测设备在不同信号条件下完成性能验证，随着测试通道数量增加，多通道程控射频衰减系统被用于对多路射频信号进行独立控制。

2、现有多通道程控射频衰减系统通常由上位机向主控单元发送控制指令，主控单元根据目标衰减值生成控制码，并下发至对应通道的数控衰减单元，当单个数控衰减单元的衰减范围不足时，同一路射频衰减链路中通常需要设置多级级联的数控衰减单元，由多个数控衰减单元共同完成目标衰减值的设置；在多通道、多级级联的射频衰减控制过程中，不同工作频率、不同目标衰减范围、不同通道以及不同级联位置均可能影响实际衰减效果，若仅按照目标衰减值直接拆分并下发控制码，容易出现实际衰减值与目标衰减值存在偏差，或者补偿后的设定衰减值超出对应数控衰减单元允许设置范围的问题。

3、针对上述，如何在多通道程控射频衰减过程中，结合工作频率、目标衰减值、通道号和级联位置对衰减设定进行修正和调整，使各级数控衰减单元的设定衰减值能够满足允许设置范围并提高衰减控制一致性，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多通道程控射频衰减方法及系统，以解决上述背景技术提出的现有问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多通道程控射频衰减方法，应用于包括多路相互独立射频衰减链路的程控射频衰减系统，每路射频衰减链路包括多级级联的数控衰减单元，所述方法由主控单元执行，包括：

3、s1、接收上位机发送的控制指令，解析得到通道号、目标衰减值和工作频率；

4、s2、根据所述工作频率确定频段，根据目标衰减值确定衰减区间；

5、s3、根据所述频段、衰减区间、通道号和多级级联的级联位置，从补偿参数表中调用对应的补偿参数，级联位置用于表征数控衰减单元在对应射频衰减链路中的串联位置，补偿参数用于修正对应级联位置的基础衰减值；

6、s4、根据所述目标衰减值和各级的数控衰减单元的允许设置范围，生成多个基础衰减值，多个基础衰减值分别对应同一射频衰减链路中的多个级联位置；

7、s5、根据与级联位置对应的补偿参数，对多个基础衰减值分别进行修正，得到多个设定衰减值；

8、s6、当任一设定衰减值超出对应数控衰减单元的允许设置范围时，根据其他级联位置的剩余设置范围，对多个设定衰减值进行级间调整；

9、s7、根据调整后的多个设定衰减值生成对应控制码，并将所述控制码下发至对应通道的各级的数控衰减单元。

10、进一步地，所述多级级联的数控衰减单元，包括沿射频信号传输方向依次串联设置的至少两级数控衰减单元，所述级联位置为任一数控衰减单元在对应射频衰减链路中的串联顺序位置。

11、进一步地，每路射频衰减链路包括三级串联的数控衰减单元；

12、所述级联位置包括沿射频信号传输方向依次设置的第一级联位置、第二级联位置和第三级联位置；

13、所述第一级联位置、第二级联位置和第三级联位置分别对应不同的数控衰减单元。

14、进一步地，所述补偿参数表包括频段字段、衰减区间字段、通道号字段、级联位置字段和补偿参数字段；

15、所述补偿参数字段用于记录对应频段、对应衰减区间、对应通道号和对应级联位置下的衰减修正量。

16、进一步地，所述补偿参数表由校准数据生成，所述校准数据包括在不同校准频点、不同校准衰减值、不同通道号和不同级联位置下测得的实际衰减值与理论衰减值之间的偏差；

17、所述偏差按照对应频段、对应衰减区间、对应通道号和对应级联位置写入所述补偿参数表，形成对应级联位置的补偿参数。

18、进一步地，所述生成多个基础衰减值，包括：

19、根据各级数控衰减单元的允许设置范围和控制步进，将所述目标衰减值拆分为分别对应多个级联位置的多个基础衰减值；

20、其中，所述多个基础衰减值之和与所述目标衰减值之间的差值不大于一个控制步进，且每一基础衰减值均处于对应数控衰减单元的允许设置范围内。

21、进一步地，所述对多个基础衰减值分别进行修正，包括：

22、将每一基础衰减值与对应级联位置的补偿参数进行求和，得到对应级联位置的设定衰减值；

23、其中，当所述补偿参数为正值时，增加对应级联位置的基础衰减值；

24、当所述补偿参数为负值时，降低对应级联位置的基础衰减值；

25、当所述补偿参数为零值时，保持对应级联位置的基础衰减值不变。

26、进一步地，所述剩余设置范围为设定衰减值至对应数控衰减单元的允许设置范围边界之间的可调整范围；

27、所述级间调整包括：将超出允许设置范围的设定衰减值调整至对应允许设置范围的边界值，并将超出部分分配至仍具有剩余设置范围的其他级联位置，使调整后的各设定衰减值均处于对应数控衰减单元的允许设置范围内；

28、当所述控制指令对应多个通道号时，所述主控单元在各目标通道的控制码均生成完成后统一下发各目标通道对应的控制码，并根据各目标通道返回的控制执行状态确定异常通道；

29、所述控制执行状态包括控制码响应状态、锁存状态和错误状态，所述异常通道包括控制码未响应、锁存失败或错误状态置位的通道。

30、进一步地，在所述根据调整后的多个设定衰减值生成对应控制码之前，还包括：

31、计算残余差值，所述残余差值为所述目标衰减值减去调整后的多个设定衰减值之和所得的差值；

32、当所述残余差值的绝对值大于一个控制步进，且存在沿所述残余差值的修正方向仍具有剩余设置范围的级联位置时，确定参与残余修正的级联位置，并根据各参与残余修正的级联位置的剩余设置范围、补偿参数和控制步进，确定各参与残余修正的级联位置的残余修正量，其中，第 i 个参与残余修正的级联位置的残余修正量满足如下关系：

33、

34、其中，第 i 个参与残余修正的级联位置的残余修正量，为所述残余差值，为残余差值的符号函数，为数控衰减单元的控制步进，为第 i个参与残余修正的级联位置沿所述残余差值的修正方向的剩余设置范围，为第i个参与残余修正的级联位置对应的补偿参数，为第 j 个参与残余修正的级联位置沿所述残余差值的修正方向的剩余设置范围，为第 j 个参与残余修正的级联位置对应的补偿参数，为参与残余修正的级联位置数量，i和j均为参与残余修正的级联位置序号，表示向下取整；

35、所述主控单元将各参与残余修正的级联位置的设定衰减值与对应残余修正量求和，得到残余修正后的设定衰减值，并根据所述残余修正后的设定衰减值生成对应控制码。

36、本发明还提供了一种多通道程控射频衰减系统，多通道程控射频衰减系统包括上位机、主控单元、补偿参数存储单元、控制码生成单元和多路相互独立的射频衰减链路，每路射频衰减链路包括多级级联的数控衰减单元；

37、所述上位机用于发送控制指令；

38、所述主控单元用于解析所述控制指令，得到通道号、目标衰减值和工作频率，并根据所述工作频率确定频段，根据所述目标衰减值确定衰减区间；

39、所述补偿参数存储单元用于存储补偿参数表，所述补偿参数表用于根据所述频段、所述衰减区间、所述通道号和级联位置提供对应的补偿参数；

40、所述控制码生成单元用于根据所述目标衰减值生成多个基础衰减值，根据对应补偿参数对所述多个基础衰减值进行修正得到多个设定衰减值，并在任一设定衰减值超出对应数控衰减单元的允许设置范围时，根据其他级联位置的剩余设置范围进行级间调整，并在生成控制码之前根据残余差值进行残余修正，生成控制码；

41、所述多路射频衰减链路用于接收对应通道的控制码，并通过对应通道中的各级数控衰减单元输出对应衰减状态。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该多通道程控射频衰减方法及系统，围绕多通道程控射频衰减系统中的控制指令解析、补偿参数调用、基础衰减值分配、设定衰减值修正、级间调整以及残余修正进行处理，使主控单元能够根据工作频率、目标衰减值、通道号和级联位置对各级数控衰减单元进行对应控制，从而使多级级联的数控衰减单元在允许设置范围内完成对应通道的衰减设置，具体如下：

43、根据工作频率确定频段，根据目标衰减值确定衰减区间，并结合通道号和级联位置从补偿参数表中调用对应补偿参数，使补偿参数不再仅对应单一衰减值或单一通道，而是同时与频段、衰减区间、通道号和级联位置关联，由此能够针对不同频率条件、不同衰减范围、不同通道以及不同串联位置下的衰减偏差进行对应修正；

44、根据目标衰减值和各级数控衰减单元的允许设置范围生成多个基础衰减值，再根据对应级联位置的补偿参数得到多个设定衰减值，使目标衰减值能够被分配至同一射频衰减链路中的多个级联位置，并使每一级数控衰减单元的设定衰减值与其对应补偿参数保持匹配，有利于提高多级级联衰减控制过程中设定数据与具体级联位置之间的对应性；

45、在任一设定衰减值超出对应数控衰减单元允许设置范围时，根据其他级联位置的剩余设置范围进行级间调整，并在生成控制码之前根据残余差值进行残余修正，使调整后的设定衰减值能够受到允许设置范围、剩余设置范围和控制步进的共同约束，从而减少因单一级联位置越界或控制步进限制导致控制码难以有效执行的问题。