CN105871481B - 一种射频接收机自动增益控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频接收机自动增益控制方法及装置，其装置包括射频天线、射频增益单元、信号放大单元、下变频器、中频数字化单元、数字信号处理单元和射频功率检测单元；其中，射频功率检测单元检测经增益处理和放大处理后的射频信号的射频功率，并且数字信号处理单元根据射频功率检测单元检测到的功率信息，实时调节对接收的射频信号进行增益处理的增益值，使接收的射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。本发明通过直接将射频功率数字化，避免了先对中频信号进行分析判断再调节增益处理的增益值所带来的信号增益调节的延迟，因此，本发明不需要反复调节射频增益，从而增益调节时间更短，减少信号测量失真的情况发生。

Description

一种射频接收机自动增益控制方法及装置

技术领域

本发明涉及射频接收机技术领域，特别涉及一种射频数字接收机自动增益控制方法及装置。

背景技术

目前射频宽带数字接收机大多采用超外差方式，其处理方式为：从天线接收的信号经接收机高频放大器放大后，与本地振荡器产生的信号一起加入混频器变频，得到中频信号，再经过中频数字化，进行数字信号处理，然后输出信号测量结果。由于宽带接收机接收的信号实时动态范围有限，接收机为了满足信号测量的要求需要通过增益控制电路来调制中频信号的输出，以满足后续信号测量的要求。射频接收机常见的增益控制方式包括射频增益控制和中频增益控制两种，分别通过对射频或中频输入端的信号进行反馈式调整满足中频信号处理的要求。

现有的自动增益控制方式主要是通过模拟中频信号输出端的检测电路或信号采集电路对信号进行判断，然后通过控制电路调节射频前端或中频的信号增益，直至使模拟中频输出端输出的信号满足中频数字信号处理的要求范围(见附图1)。由于这种自动增益控制方式需要通过数字中频信号采集和判断，然后再调节射频或中频增益大小，其必然会带来信号增益调节的延迟，影响宽带信号的侦测，尤其可能造成无法及时捕获宽带跳频或脉冲信号，以及当带内信号功率变化超过接收机实时动态范围，可能产生的信号测量失真。

同时，由于数字化后的数字中频是一个相对值，需要接收机控制单元实时记录下当前的增益值，并通过校准表还原出因数字化而产生的信号测量误差。所以，现有接收机的工作方式较为复杂，而且需要定期进行校准，使用起来较为麻烦，即使对信号测量值进行参数校准，仍然会存在一定测量误差。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中射频数字接收机的自动增益控制方式，需要反复调节射频增益，使增益调节时间过长，造成带内信号功率变化超过接收机实时动态范围，容易产生信号测量失真的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种射频接收机自动增益控制装置，其包括射频天线、射频增益单元、信号放大单元、下变频器、中频数字化单元和数字信号处理单元，所述射频天线接收到射频信号后，所述射频增益单元和所述信号放大单元分别对所述射频信号进行增益处理和放大处理，下变频器将经增益处理和放大处理的所述射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，中频信号数字化单元将所述中频信号转化为数字信号后，数字信号处理单元对所述数字信号进行运算处理而得到测量结果，其特征在于，还包括射频功率检测单元，用于检测经增益处理和放大处理后的所述射频信号的射频功率；

并且，所述数字信号处理单元根据所述射频功率检测单元检测到的功率信息，实时调节对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，使接收的所述射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。

根据一种具体的实施方式，所述数字信号处理单元对所述数字信号进行运算处理，并根据对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，补偿所述中频信号数字化单元对所述中频信号数字化而产生的信号误差。

根据一种具体的实施方式，本发明装置还包括滤波单元，用于在所述射频信号经过增益处理后，对所述射频信号进行滤波处理。

基于同一发明构思，本发明还提供一种射频接收机自动增益控制方法，其技术方案为：

在射频接收机接收射频信号后，先对所述射频信号进行增益处理和放大处理，再将所述射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，然后，将所述中频信号转化为数字信号，所述数字信号经运算处理得到测量结果，其中，在所述射频信号经增益处理和放大处理后，先检测所述射频信号的射频功率，然后根据检测到所述射频信号的功率信息，实时调节对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，使接收的所述射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。

根据一种具体的实施方式，对所述数字信号运算处理而得到测量结果的过程中，还根据对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，补偿所述中频信号在数字化时产生的信号误差。

根据一种具体的实施方式，对所述射频信号进行增益处理后，首先对所述射频信号进行滤波处理，然后再对所述射频信号进行放大处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过射频功率检测单元检测经增益处理和放大处理后的射频信号的射频功率，并且数字信号处理单元根据射频功率检测单元检测到的功率信息，实时调节对接收的射频信号进行增益处理的增益值，使接收的射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。本发明通过直接将射频功率数字化，避免了先对中频信号进行分析判断再调节增益处理的增益值所带来的信号增益调节的延迟，因此，本发明不需要反复调节射频增益，从而增益调节时间更短，减少信号测量失真的情况发生。

附图说明：

图1是现有技术中增益调节的示意图；

图2是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

结合图2所示的本发明的增益调节的示意图；其中，本发明射频接收机自动增益控制装置包括射频天线、射频增益单元、信号放大单元、下变频器、中频数字化单元和数字信号处理单元，射频天线接收到射频信号后，射频增益单元和信号放大单元分别对射频信号进行增益处理和放大处理，下变频器将经增益处理和放大处理的射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，中频信号数字化单元将中频信号转化为数字信号后，数字信号处理单元对数字信号进行运算处理而得到测量结果。

其中，本发明射频接收机自动增益控制装置还包括射频功率检测单元，用于检测经增益处理和放大处理后的射频信号的射频功率。

并且，数字信号处理单元根据射频功率检测单元检测到的功率信息，实时调节对接收的射频信号进行增益处理的增益值，使接收的射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。

本发明通过直接将射频功率数字化，避免通过对中频信号进行分析判断，再调节增益处理的增益值所带来的信号增益调节的延迟，因此，本发明不需要反复调节射频增益，从而增益调节时间更短，减少信号测量失真的情况发生。

具体的，数字信号处理单元对数字信号进行运算处理，并根据对接收的射频信号进行增益处理的增益值，补偿中频信号数字化单元对中频信号数字化而产生的信号误差。

由于信号因射频增益而改变的值可以直接补偿到数字中频信号中，使得数字中频信号可以直接还原为射频输入端口的信号绝对值，数字信号处理单元得到的测量结果也就可以直接反应信号参数，因此，本发明的射频接收机自动增益控制装置无需再对信号测量值进行参数校准。

在实施时，本发明的射频接收机自动增益控制装置还包括滤波单元，该滤波单元在射频信号经过增益处理后，对射频信号进行滤波处理，从而避免干扰信号对信号测量的影响。

基于同一发明构思，本发明还提供一种射频接收机自动增益控制方法，其技术方案为：在射频接收机接收射频信号后，先对射频信号进行增益处理和放大处理，再将射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，然后，将中频信号转化为数字信号，数字信号经运算处理得到测量结果。

其中，在射频信号经增益处理和放大处理后，先检测射频信号的射频功率，然后根据检测到射频信号的功率信息，实时调节对接收的射频信号进行增益处理的增益值，使接收的射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。

在实施时，对数字信号运算处理而得到测量结果的过程中，还根据对接收的射频信号进行增益处理的增益值，补偿中频信号在数字化时产生的信号误差。

具体的，对射频信号进行增益处理后，首先对射频信号进行滤波处理，然后再对射频信号进行放大处理。

上述射频接收机自动增益控制方法与本发明射频接收机自动增益控制装置的具体的工作方法一致，此处不再赘述。

上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (5)

1.一种射频接收机自动增益控制装置，包括射频天线、射频增益单元、信号放大单元、下变频器、中频数字化单元和数字信号处理单元，所述射频天线接收到射频信号后，所述射频增益单元和所述信号放大单元分别对所述射频信号进行增益处理和放大处理，下变频器将经增益处理和放大处理的所述射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，中频信号数字化单元将所述中频信号转化为数字信号后，数字信号处理单元对所述数字信号进行运算处理而得到测量结果，其特征在于，还包括射频功率检测单元，用于检测经增益处理和放大处理后的所述射频信号的射频功率；

并且，所述数字信号处理单元根据所述射频功率检测单元检测到的功率信息，实时调节对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，使接收的所述射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内；

所述数字信号处理单元对所述数字信号进行运算处理，并根据对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，补偿所述中频信号数字化单元对所述中频信号数字化而产生的信号误差。

2.如权利要求1所述的射频接收机自动增益控制装置，其特征在于，还包括滤波单元，用于在所述射频信号经过增益处理后，对所述射频信号进行滤波处理。

3.一种射频接收机自动增益控制方法，在射频接收机接收射频信号后，先对所述射频信号进行增益处理和放大处理，再将所述射频信号与本地振荡器产生的信号进行混频，获得中频信号，然后，将所述中频信号转化为数字信号，所述数字信号经运算处理得到测量结果，其特征在于，在所述射频信号经增益处理和放大处理后，先检测所述射频信号的射频功率，然后根据检测到所述射频信号的功率信息，实时调节对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，使接收的所述射频信号的功率位于射频接收机的实时动态范围之内。

4.如权利要求3所述的射频接收机自动增益控制方法，其特征在于，对所述数字信号运算处理而得到测量结果的过程中，还根据对接收的所述射频信号进行增益处理的增益值，补偿所述中频信号在数字化时产生的信号误差。

5.如权利要求3所述的射频接收机自动增益控制方法，其特征在于，对所述射频信号进行增益处理后，首先对所述射频信号进行滤波处理，然后再对所述射频信号进行放大处理。