CN106788507B - 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法 - Google Patents

一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106788507B
CN106788507B CN201611096708.7A CN201611096708A CN106788507B CN 106788507 B CN106788507 B CN 106788507B CN 201611096708 A CN201611096708 A CN 201611096708A CN 106788507 B CN106788507 B CN 106788507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
control
output
receiver
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611096708.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106788507A (zh
Inventor
邵玉斌
廖密
胡耀文
樊详强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201611096708.7A priority Critical patent/CN106788507B/zh
Publication of CN106788507A publication Critical patent/CN106788507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106788507B publication Critical patent/CN106788507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法，属于通信领域。该装置包括：网络模块电路、幅度可变本振输出电路、模数转换AD电路、数模转换DA电路、控制电路以及接收机模拟部分电路，控制方法包括：打开AGC功能，上位机通过网络控制设置接收机的均值电压范围，AD采集接收机的电压平均值，CPU将采集到的电压值与配置的电压值进行比较，根据与门限之间的偏移来调节步进值，CPU根据步进值，控制DA电路输出一个电压，来控制本振输出的幅度，通过多次调节使接收机的音频输出均值电压恒定在目标范围之内。本发明的基于双门限接收机增益控制的装置和方法，能快速将接收机的音频输出均值恒定在目标范围之内。

Description

一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法，属于通信领域。
背景技术
在现有技术中，输出电压的控制实现一般通过手动控制，不利于远程控制。当要使输出的电压恒定，在自动增益控制输出电压时，若采用普通的自动增益控制(AGC：Automatic Gain Control)方法，输出的步长只能增加一次，当输出的均值比较低的时候，导致要达到恒定的输出均值电压需要很长的时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法，能够网络控制接收机的输出音频信号的均值，并且使之恒定。
本发明采用的技术方案是：一种基于双门限接收机增益控制的装置，包括网络模块电路、幅度可变本振输出电路、模数转换AD电路、数模转换DA电路、控制电路以及接收机模拟部分电路，
所述模数转换AD电路与所述接收机模拟部分电路相连，数模转换DA电路与所述幅度可变本振输出电路相连，网络模块、数模转换DA电路、模数转换AD电路、幅度可变本振输出电路分别与控制电路相连，控制电路包括CPU，
所述CPU通过网络模块电路设置接收机的均值电压范围，模数转换AD电路采集从接收机模拟部分产生的音频信号的均值，CPU将采集到的音频信号的均值与配置的均值电压范围进行比较，根据与门限之间的偏移来调节步进值，CPU根据步进值，控制DA电路输出电压给幅度可变本振输出电路，通过控制幅度可变本振输出电路的输出幅度，使接收机模拟部分电路输出均值电压恒定在目标范围之内。
具体地，所述幅度可变本振输出电路包括DDS模块，DDS模块采用的是AD9850模块，DDS模块的输出端与所述接收机模拟部分的输入端相连；DDS模块的输入端与所述模转换DA电路相连，DDS模块与控制电路相连。
具体地，所述的网络模块包括W5500以太网模块，W5500以太网模块与控制器相连。
具体地，所述控制电路采用单片机集成电路STC12C5A60S2。
具体地，所述接收机模拟部分电路包括：混频电路、中频谐振电路、滤波电路、检波电路和输出电路，
所述混频电路一端与幅度可变本振输出电路相连，另一端与中频谐振电路相连，中频谐振电路另一端与滤波电路相连，滤波电路另一端与检波电路相连，检波电路另一端与输出电路相连，输出电路另一端与模数转换AD电路相连。
一种基于双门限接收机增益控制装置的控制方法，包括如下步骤：
S71：控制电路通过网络控制电路来设置接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压的双门限范围；
S72：模数转换AD电路采集接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压，CPU将采集到的接收机音频均值电压与网络控制电路设置的双门限范围进行比较；
S73：CPU根据偏差的大小，配置调整数模转换DA电路的步进值，进而控制幅度可变本振输出电路的输出幅度，最终使得接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内。
优选地，所述步骤S71具体包括：
通过网络控制电路，计算机给CPU一个数据来设置接收机音频均值电压的双门限范围；
优选地，所述步骤S73进一步包括：
S731：当采集到电压值不在双门限的范围之内时，根据采集的电压值与门限值的偏差来确定CPU控制数模转换DA电路的输出步进值,这里的偏差是指高于或者低于门限电压的程度，假设设定的双门限的范围是(v1,v2)，采集到的电压是v，当v小于v1时，偏差值是|v-v1|，当v大于v2，偏差值是|v-v2|,当偏差值在1.5v以上时是为最大，CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为10，当偏差值在1v以上-1.5v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为6，当偏差值在0.5v以上-1v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为3，当偏差值为小于0.5v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为1；
S732：继续重复步骤S731，直至接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内。
本发明的工作原理是：打开AGC功能，上位机通过网络模块电路设置接收机的均值电压范围，模数转换AD电路采集接收机的电压平均值，CPU将采集到的电压值与配置的均值电压范围进行比较，根据与门限之间的偏移来调节步进值，CPU根据步进值，控制DA电路输出一个电压，来控制幅度可变本振输出电路输出的幅度，通过多次调节使接收机的音频输出均值电压恒定在目标范围之内。
本发明的有益效果是：计算机通过网络控制来设置接收机音频均值电压的范围，通过AGC自动增益控制调节本振输出的电压，使电压恒定到目标范围之内，这种装置和方法能够提高效率，实现接收机的自动增益控制。
附图说明
图1为本发明中的装置连接图；
图2为本发明中数字自动增益控制AGC的控制流程图；
图3为本发明中的幅度可变本振输出电路原理图；
图4为网络模块电路原理图；
图5为数模转换DA电路原理图；
图6为装置数电部分整体电路图；
图7为接收机模拟部分混频电路原理图；
图8为接收机模拟部分检波电路原理图；
图9为接收机模拟部分输出电路原理图；
图10为接收机模拟部分整体电路原理图；
图11为天线信号为1.1mvpp(-46.2dBm)，频率为1000kH，没有加调制，本振信号频率为1465kHz，幅度有效值为184mv时接收机模拟部分电路的混频电路经过滤波之后的波形图；
图12为天线信号为1.1mvpp(-46.2dBm)，频率为1000kH，加400Hz，调幅度为50％，本振信号频率为1465kHz，幅度有效值为184mv时接收机模拟部分电路检波之后的波形图；
图13为天线信号为1.1mvpp(-46.2dBm)，频率为1000kH，加400Hz，调幅度为50％，本振信号频率为1465kHz，幅度有效值为184mv时接收机模拟部分电路输出音频的波形图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1，如图1-13所示，一种基于双门限接收机增益控制的装置，包括网络模块电路、幅度可变本振输出电路、模数转换AD电路、数模转换DA电路、控制电路以及接收机模拟部分电路，
所述模数转换AD电路与所述接收机模拟部分电路相连，数模转换DA电路与所述幅度可变本振输出电路相连，网络模块、数模转换DA电路、模数转换AD电路、幅度可变本振输出电路分别与控制电路相连，控制电路包括CPU，
所述CPU通过网络模块电路设置接收机的均值电压范围，模数转换AD电路采集从接收机模拟部分产生的音频信号的均值，CPU将采集到的音频信号的均值与配置的均值电压范围进行比较，根据与门限之间的偏移来调节步进值，CPU根据步进值，控制DA电路输出电压给幅度可变本振输出电路，通过控制幅度可变本振输出电路的输出幅度，使接收机模拟部分电路输出均值电压恒定在目标范围之内。
进一步地，所述幅度可变本振输出电路包括DDS模块，DDS模块采用的是AD9850模块，DDS模块的输出端与所述接收机模拟部分的输入端相连；DDS模块的输入端与所述模转换DA电路相连，DDS模块与控制电路相连，
DDS模块能够输出0-40MHz的正弦波：
uL(t)＝VLcoswLt (1)。
式中uL(t)表示DDS输出的波随时间变化的函数,VL为输出波形的幅度(随控制电压的变化而变化)，wL为DDS输出的角速度,t为时间。
进一步地，所述的网络模块包括W5500以太网模块，W5500以太网模块与控制器相连，用来连接上位机与控制电路(这里上位机就是电脑的TCP程序，它通过网线与以太网模块相连，以太网模块与控制器相连，在传输数据的时候，上位机通过TCP协议将数据发送给网口，网口由单片机控制来接收和发送数据到上位机)，通过上位机向控制电路发射门限电压，同时将采集到的信息传送给上位机。
进一步地，所述控制电路采用单片机集成电路STC12C5A60S2，该处理器有内置AD和PWM，加上外围电路，可以用来提供数模转换AD电路和模数转换DA电路。
所述数模转换DA电路采用的是控制器CPU的内置PWM，通过滤波输出恒定的电压值
式中V表示输出的电压，CCAPnL为控制PWM输出的占空比的寄存器。
所述数模转换DA电路与所述AD9850模块相连，用来控制本振信号的幅度；
所述模数转换AD电路采用的是控制器CPU的内置10为AD，用来采集接收机模拟部分电路输出音频的平均电压值，并将模拟信号采集转化成数字信号
式中Vin表示的是AD采集到的电压值，Vcc表示的是基准电压。
所述模数转换AD电路与所述接收机模拟部分相连；所述控制CPU分别与所述数模转换AD电路、所述模数转换DA电路、所述所述AD9850模块、所述W5500以太网模块相连，用来控制这些模块。
进一步地，所述接收机模拟部分电路包括：混频电路、中频谐振电路、滤波电路、检波电路和输出电路，
所述混频电路一端与幅度可变本振输出电路相连，另一端与中频谐振电路相连，中频谐振电路另一端与滤波电路相连，滤波电路另一端与检波电路相连，检波电路另一端与输出电路相连，输出电路另一端与模数转换AD电路相连，
其中：所述混频电路采用的是NE602芯片，用于将已调波信号
UAM(t)＝Vc(1+macosΩt)cosωct (4)
式中UAM(t)表示的是已调波(输入混频器的天线信号)随时间变化的函数，Vc、ma是已调波的调制系数，Vc(1+macosΩt)为已调载波的包络。
和本振信号uL(t)＝VLcoswLt相混，得到
从式中可以看出，混频之后的波纹比较杂乱，有直流分量，又有直流分量，还有各种谐波分量，甚至还有中频和差频分量。
所述中频谐振电路，用来选择ωc-ωL的中频输出信号，如图11所示；所述滤波电路采用的是陶瓷滤波器，用来滤掉信号中的波纹；所述检波电路的作用是从混频中得到音频信号，如图13所示；所述输出电路是一个滤波电路，将交流信号变成直流信号，得到音频信号的平均电压值；
所述混频电路与所述AD9850电路相连，所述输出电路与所述模数转换AD电路相连。
S731：当采集到电压值不在双门限的范围之内时，根据采集的电压值与门限值的偏差来确定CPU控制数模转换DA电路的输出步进值,这里的偏差是指高于或者低于门限电压的程度，假设设定的双门限的范围是(v1,v2)，采集到的电压是v，当v小于v1时，偏差值是|v-v1|，当v大于v2，偏差值是|v-v2|,当偏差值在1.5v以上时是为最大，CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为10，当偏差值在1v以上-1.5v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为6，当偏差值在0.5v以上-1v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为3，当偏差值为小于0.5v时,CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为1，本发明中的以上均包括本数；
S732：继续重复步骤S731，直至接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内。
以下的表1、表2为当控制本振的PWM变化时，本振的控制电压和最后输出音频的均值会随之变化的举例说明：
表1
表1为天线信号频率1000kHz，幅度2mvpp，调制度50％时，本振输出为1465kHz，测量的PWM的输出、本振信号幅度和音频信号均值输出的数据表。
表2
表2为天线信号频率1000kHz，幅度1mvpp，调制度50％时，本振输出为1465kHz，测量的PWM的输出、本振信号幅度和音频信号均值输出的数据表。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种基于双门限接收机增益控制的装置，其特征在于，包括网络模块电路、幅度可变本振输出电路、模数转换AD电路、数模转换DA电路、控制电路以及接收机模拟部分电路，
所述模数转换AD电路与所述接收机模拟部分电路相连，数模转换DA电路与所述幅度可变本振输出电路相连，网络模块、数模转换DA电路、模数转换AD电路、幅度可变本振输出电路分别与控制电路相连，控制电路包括CPU，
所述CPU通过网络模块电路设置接收机的均值电压范围，模数转换AD电路采集从接收机模拟部分产生的音频信号的均值，CPU将采集到的音频信号的均值与配置的均值电压范围进行比较，根据与门限之间的偏移来调节步进值，CPU根据步进值，控制DA电路输出电压给幅度可变本振输出电路，通过控制幅度可变本振输出电路的输出幅度，使接收机模拟部分电路输出均值电压恒定在目标范围之内，该步骤具体如下：
S731：当采集到电压值不在双门限的范围之内时，根据采集的电压值与门限值的偏差来确定CPU控制数模转换DA电路的输出步进值,这里的偏差是指高于或者低于门限电压的程度，假设设定的双门限的范围是，采集到的电压是，当小于时，偏差值是，当大于，偏差值是，当偏差值在1.5v以上时是为最大，CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为10，当偏差值在1v以上-1.5v时, CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为6，当偏差值在0.5 v以上-1v时, CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为3，当偏差值为小于0.5 v时, CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为1；
S732：继续重复步骤S731，直至接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内。
2.根据权利要求1所述的一种基于双门限接收机增益控制的装置，其特征在于，所述幅度可变本振输出电路包括DDS模块，DDS模块采用的是AD9850模块，DDS模块的输出端与所述接收机模拟部分的输入端相连；DDS模块的输入端与所述模转换DA电路相连，DDS模块与控制电路相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于双门限接收机增益控制的装置，其特征在于，所述的网络模块包括W5500以太网模块，W5500以太网模块与控制器相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于双门限接收机增益控制的装置，其特征在于，所述控制电路采用单片机集成电路STC12C5A60S2。
5.根据权利要求1所述的一种基于双门限接收机增益控制的装置，其特征在于，所述接收机模拟部分电路包括：混频电路、中频谐振电路、滤波电路、检波电路和输出电路，
所述混频电路一端与幅度可变本振输出电路相连，另一端与中频谐振电路相连，中频谐振电路另一端与滤波电路相连，滤波电路另一端与检波电路相连，检波电路另一端与输出电路相连，输出电路另一端与模数转换AD电路相连。
6.一种基于双门限接收机增益控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S71：控制电路通过网络控制电路来设置接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压的双门限范围；
S72：模数转换AD电路采集接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压，CPU将采集到的接收机音频均值电压与网络控制电路设置的双门限范围进行比较；
S73： CPU根据偏差的大小，配置调整数模转换DA电路的步进值，进而控制幅度可变本振输出电路的输出幅度，最终使得接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内；
S731：当采集到电压值不在双门限的范围之内时，根据采集的电压值与门限值的偏差来确定CPU控制数模转换DA电路的输出步进值,这里的偏差是指高于或者低于门限电压的程度，假设设定的双门限的范围是，采集到的电压是，当小于时，偏差值是，当大于，偏差值是，当偏差值在1.5v以上时是为最大， CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为10，当偏差值在1v以上-1.5v时, CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为6，当偏差值在0.5 v以上-1v时, CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为3，当偏差值为小于0.5 v时，CPU控制数模转换DA电路的输出步进值为1；
S732：继续重复步骤S731，直至接收机模拟部分电路输出的接收机音频均值电压恒定到设定的双门限范围之内。
7.根据权利要求6所述的一种基于双门限接收机增益控制装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S71具体包括：
通过网络控制电路，计算机给CPU一个数据来设置接收机音频均值电压的双门限范围。
CN201611096708.7A 2016-12-02 2016-12-02 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法 Active CN106788507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611096708.7A CN106788507B (zh) 2016-12-02 2016-12-02 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611096708.7A CN106788507B (zh) 2016-12-02 2016-12-02 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106788507A CN106788507A (zh) 2017-05-31
CN106788507B true CN106788507B (zh) 2019-04-12

Family

ID=58883282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611096708.7A Active CN106788507B (zh) 2016-12-02 2016-12-02 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106788507B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102307071A (zh) * 2011-09-27 2012-01-04 石家庄开发区泰顺电子通讯有限公司 轻便型广播监测接收机
CN203071870U (zh) * 2013-02-23 2013-07-17 吉首大学 一种增益自动补偿的正弦波信号源
CN205029636U (zh) * 2015-10-30 2016-02-10 聊城大学 一种信号波形发生器
CN205304747U (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 山东大学 语音采集系统的自动增益控制器控制电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102307071A (zh) * 2011-09-27 2012-01-04 石家庄开发区泰顺电子通讯有限公司 轻便型广播监测接收机
CN203071870U (zh) * 2013-02-23 2013-07-17 吉首大学 一种增益自动补偿的正弦波信号源
CN205029636U (zh) * 2015-10-30 2016-02-10 聊城大学 一种信号波形发生器
CN205304747U (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 山东大学 语音采集系统的自动增益控制器控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN106788507A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103997206B (zh) 一种开关电源
CN107562033B (zh) 用于通信的收发器以及用于控制通信的方法
CN106558924A (zh) 一种无线充电器及无线充电控制方法
CN107493119B (zh) 一种基于vppm利用电源纹波的直流母线载波通信系统
US11323786B2 (en) General purpose single chip controller
CN102510135A (zh) 无线电力接收器、发送器、电子装置及其无线供电方法
CN102412633A (zh) 基于频率可调的无线输电装置的电源控制系统
CN105937863A (zh) 一种电子雷管的通讯电路及通讯方法
CN106788507B (zh) 一种基于双门限接收机增益控制装置及其控制方法
CN206962545U (zh) 无线电能传输系统
CN205679145U (zh) 一种电子雷管的通讯电路
CN105959247B (zh) 一种时钟相位自适应的解调电路
CN208209841U (zh) 一种导风门控制装置及空调器
CN205068752U (zh) 一种电力需求侧能源信息采集节点
CN207638559U (zh) 一种MBus总线可变压差调制电路
CN109548239B (zh) 一种具有虚拟同步机响应机制的led灯电源控制装置
CN107565706A (zh) 无线供电接收装置、发射装置、系统及其控制方法
CN203151119U (zh) 可转速模式下调节有功功率的并网运行同步发电机系统
CN104734676B (zh) 一种阀值可调整的比较器电路
CN203645636U (zh) 一种音量调节装置以及一种电子设备
US11342874B2 (en) Adaptive actuator for operating on a three or four-wire external control line with different motor voltages and network frequencies
CN201160267Y (zh) 一种交流单相电机调速稳速电路
CN206876294U (zh) 一种继电器输出振动速度变送器
CN109990433A (zh) 一种基于电力载波技术的远程智能空调
CN204179960U (zh) 一种新型的变送器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant