CN110830066B - 一种多道带宽及增益可调的信号处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多道带宽及增益可调的信号处理系统及方法，属于电子技术领域，包括：低通模块用于对微波电压信号低通滤波；控制模块根据上位机信号和电压比较器传递的“1”或“0”信号，对第一模拟开关芯片信号进行通道的选通，且对可调增益放大器对地电阻进行不同阻值的选择；可调增益放大器对增益与带宽选择后的微波电压信号进行放大，向电压比较器传递输出电压信号；电压比较器用于判断输出电压信号是否达到基准电平，若达到基准电压，则向所述控制模块输出“1”信号，反之，输出“0”信号。本发明增益与带宽独立调节，微波接收机动态范围更广，且不影响信号稳定性。

Description

一种多道带宽及增益可调的信号处理系统及方法

技术领域

本发明属于电子技术领域，更具体地，涉及一种多道带宽及增益可调的信号处理系统及方法。

背景技术

在接收机当中，可调增益电路受到广泛的应用，使大动态范围信号的调试成为可能，同时可调带宽电路的出现大大降低接收机的底噪，使得研制高信噪比接收机成为可能。

现阶段增益与带宽可调电路分为模拟调制与数字调制两种。数字调制主要使用数字电位器改变阻值与运算放大器搭配进而改变增益，同时也可以改变阻容滤波电路中的电阻值进行带宽控制，优点是数字电位器使用方便，原理简单，制造电路难度较小，但是数字电位器无法改变电容值，在阻容滤波电路中只改变电阻值带来的带宽调节效果极其有限，并且随着带宽改变，运算放大器的增益也会发生变化，无法达到增益与带宽的独立控制。数字电路也有可能会引入噪声，对所需传输的信号造成干扰，链路信噪比较差。模拟调制主要是使用三极管进行调制，优点是电路构造比较简单，但是增益调节范围较小，调节不同增益误差值也较大。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种多道带宽及增益可调的信号处理系统及方法，旨在解决现有微波信号的增益与带宽的模拟调制无法改变电容值导致带宽改变只能通过电阻值调节，但是电阻值的改变只能在较小范围内调节微波信号带宽和增益的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种多道带宽及增益可调的信号处理系统，包括低通滤波模块、可调增益放大器、控制模块和电压比较器；

低通滤波模块的输出端与控制模块的第一输入端连接；控制模块的第一输出端与可调增益放大器的第一输入端连接；控制模块的第二输出端与可调增益放大器的第二输入端直接连接，其通过电阻与可调增益放大器的输出端连接；可调增益放大器的输出端连接电压比较器的第一输入端；电压比较器的输出端与控制模块的第二输入端连接；

低通滤波模块用于对微波电压信号低通滤波；控制模块同步控制n条信号处理通道；对各信号处理通道，根据上位机信号和电压比较器传递的“1”或“0”信号，通过对第一模拟开关芯片信号进行通道的选通，实现对低通滤波后的微波信号的带宽选择，且通过对可调增益放大器对地电阻进行不同阻值的选择，实现对增益的控制；可调增益放大器对增益与带宽选择后的微波电压信号进行放大，向电压比较器传递输出电压信号；电压比较器用于判断输出电压信号是否达到基准电平，若达到基准电压，则向控制模块输出“1”信号，反之，输出“0”信号；

其中，微波电压信号是微波功率信号经过检波器转换后的电压信号。

优选地，一种多道带宽及增益可调的信号处理系统还包括固定增益放大器；其输入端接收微波电压信号，输出端与低通滤波模块的输入端连接，用于对微波电压信号进行固定增益放大。

优选地，低通滤波模块为不同带宽的无源低通三阶滤波电路。

优选地，控制模块包括单片机芯片、串行转并行器、第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片；

单片机的第一输入端为控制模块的第二输入端，其与电压比较器的输出端连接；单片机的第二输入端与上位机相连，其输出端与串行转并行器的输入端相连；串行转并行器的第一输出端与第一模拟开关芯片的第一输入端相连，其第二输出端与第二模拟开关芯片的第一输入端相连；第一模拟开关芯片的第二输入端为控制模块的第一输入端，其与低通滤波模块的输出端相连，第一模拟开关芯片的输出端与可调增益放大器的第一输入端相连；第二模拟开关芯片的输出端为控制模块的第二输出端，其与可调增益放大器的第二输入端直接连接，且其通过电阻与可调增益放大器的输出端连接；

单片机芯片根据接收的上位机信号和电压比较器传输的“0”或“1”信号，对串行转并行器引脚电平进行控制；串行转并行器用于单片机芯片控制信号的接收；第一模拟开关芯片对低通滤波后的微波电压信号进行带宽调节；第二模拟开关芯片通过可调增益放大器对地电阻不同阻值的选择，实现对增益的调节。

优选地，第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片均为多选一模拟开关芯片；

优选地，单片机芯片包括n+2个引脚；其中，n为信号通道总数。

另一方面，本发明提供了一种多道带宽及增益可调的信号处理方法，包括：

(1)对微波电压信号进行不同带宽的低通滤波；

(2)通过导通一个低通滤波的信号通道，获取具有目标带宽的微波电压信号；且通过选择对地电阻，获取当前增益系数；

(3)对具有目标带宽的微波电压信号按当前增益系数放大后，获取输出电压信号；

(4)对比输出电压信号与基准电压，若输出电压信号大于等于基准电压，则输出“1”信号，转至步骤(8)；反之，输出“0”信号，转至步骤(5)；

(5)判断当前增益系数是否为最大增益系数，若是最大增益系数，则将当前增益系数更新为小于等于最大增益系数的值，转至步骤(8)；否则，转至步骤(6)；

(6)根据“0”信号和当前增益系数，更新增益控制信号；

(7)通过增益控制信号选择对地电阻，实现对当前增益系数的更新，转至步骤(3)；

(8)判断是否接收到跳出循环指令，若未接收到跳出循环指令，返回步骤(7)，若接收到跳出循环指令，停止控制；

其中，n条信号处理通道同步进行步骤(1)～(8)。

优选地，上位机的控制模式包括手动模式与自动模式；

自动模式下，若所述当前增益系数等于所述最大增益系数且输出电压信号小于所述基准电压时，所述上位机的控制模式由自动模式转至手动模式。

优选地，通过增益控制信号和带宽控制信号分别选择对地电阻和低通滤波信号通道的方法为：

当CLK信号为上升沿时，顺次将增益控制信号和带宽控制信号从单片机转移至移位寄存器中；

当STR信号为上升沿时，将增益控制信号和带宽控制信号从移位寄存器中转移至存储寄存器中；

存储寄存器中的增益控制信号将控制对地电阻的选择；

判断目标带宽是否改变，若无，则不更改低通滤波信号通道；否则，根据带宽控制信号更换低通滤波信号通道；

其中，n条信号处理通道共用一个单片机引脚接收所述带宽控制信号与所述增益控制信号，且共用另一个单片机引脚接收所述CLK信号；每条信号处理通道单独占用一个单片机引脚接收对应的所述STR信号。

本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：

(1)本发明通过设置控制模块控制第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片，同时设置了低通滤波模块和第一模拟开关芯片提供多个不同带宽通道，适用于通过筛选不同带宽的输出电压信号。同时本发明采用可调增益放大器与第二模拟开关芯片，筛选不同的对地电阻阻值，不断更新当前增益系数，使得输出电压信号大于等于基准电压，实现带宽和增益的独立调节，实现微波信号较大范围的带宽和增益的调节，增加了系统的可控性与准确性。

(2)本发明公开的固定增益放大器，可选择不同固定增益值实现链路更高增益范围的调节。

(3)本发明公开的低通滤波模块采用无源低通三阶滤波电路，引入噪声小，且带宽控制精确，在更小的带宽范围内可明显提高链路信噪比与灵敏度，三阶滤波可在十倍频内下降60dB，信号损耗适中，采用选通滤波电路来控制带宽的模式拥有更多的带宽选择。

(4)本发明公开的控制模块与传统的数字电位器的数字调制方式相比，模拟开关搭配贴片电阻构成的电路增益更精确，带宽选择范围更广，且用n+2引脚即可控制n条信号通道，所用引脚少，控制方便，易于实现。

(5)本发明提供的低通滤波模块为不同带宽的无源低通三阶滤波电路，可在十倍频内下降60dB，且微波电压信号损失较小，过多阶数可能会引起微波电压信号不稳定，过小阶数幅频性能无法达到最佳。

附图说明

图1是本发明提供的多道带宽及增益可调的信号处理系统示意图；

图2是本发明提供的固定增益放大器与无源低通三阶滤波电路示意图；

图3是本发明提供的可调增益放大器与电压比较器的示意图；

图4是本发明提供的控制模块控制n道系统原理图；

图5是本发明提供的单片机芯片程序运行逻辑框图；

图6是本发明提供的串行转并行器输出逻辑图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一方面，本发明提供了一种多道带宽及增益可调的信号处理系统，包括低通滤波模块、可调增益放大器、控制模块和电压比较器；

低通滤波模块的输出端与控制模块的第一输入端连接；控制模块的第一输出端与可调增益放大器的第一输入端连接；控制模块的第二输出端与可调增益放大器的第二输入端直接连接，其通过电阻与可调增益放大器的输出端连接；可调增益放大器的输出端连接电压比较器的第一输入端；电压比较器的输出端与控制模块的第二输入端连接；

低通滤波模块用于对微波电压信号低通滤波；控制模块同步控制n条信号处理通道；对各信号处理通道，根据上位机信号和电压比较器传递的“1”或“0”信号，通过对第一模拟开关芯片信号进行通道的选通，实现对低通滤波后的微波信号的带宽选择，且对可调增益放大器对地电阻进行不同阻值的选择，实现对增益的控制；可调增益放大器对增益与带宽选择后的微波电压信号进行放大，向电压比较器传递输出电压信号；电压比较器用于判断输出电压信号是否达到基准电平，若达到基准电压，则向控制模块输出“1”信号，反之，输出“0”信号；

其中，微波电压信号是微波功率信号经过检波器转换后的电压信号。

优选地，一种多道带宽及增益可调的信号处理系统还包括固定增益放大器；其输入端接收微波电压信号，输出端与低通滤波模块的输入端连接，用于对微波电压信号进行固定增益放大。

优选地，低通滤波模块为不同带宽的无源低通三阶滤波电路。

优选地，控制模块包括单片机芯片、串行转并行器、第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片；

单片机的第一输入端为控制模块的第二输入端，其与电压比较器的输出端连接；单片机的第二输入端与上位机相连，其输出端与串行转并行器的输入端相连；串行转并行器的第一输出端与第一模拟开关芯片的第一输入端相连，其第二输出端与第二模拟开关芯片的第一输入端相连；第一模拟开关芯片的第二输入端为控制模块的第一输入端，其与低通滤波模块的输出端相连，第一模拟开关芯片的输出端与可调增益放大器的第一输入端相连；第二模拟开关芯片的输出端为控制模块的第二输出端，其与可调增益放大器的第二输入端直接连接，且其通过电阻与可调增益放大器的输出端连接；

单片机芯片根据接收的上位机信号和电压比较器传输的“0”或“1”信号，对串行转并行器引脚电平进行控制；串行转并行器用于单片机芯片控制信号的接收；第一模拟开关芯片对低通滤波后的微波电压信号进行带宽调节；第二模拟开关芯片通过可调增益放大器对地电阻不同阻值的选择，实现对增益的调节。

优选地，第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片均为多选一模拟开关芯片；

优选地，单片机芯片包括n+2个引脚；其中，n为信号通道总数。

另一方面，本发明提供了一种多道带宽及增益可调的信号处理方法，包括：

(1)对微波电压信号进行不同带宽的低通滤波；

(2)通过导通一个低通滤波的信号通道，获取具有目标带宽的微波电压信号；且通过选择对地电阻，获取当前增益系数；

(3)对具有目标带宽的微波电压信号按当前增益系数放大后，获取输出电压信号；

(4)对比输出电压信号与基准电压，若输出电压信号大于等于基准电压，则输出“1”信号，转至步骤(8)；反之，输出“0”信号，转至步骤(5)；

(5)判断当前增益系数是否为最大增益系数，若是最大增益系数，则转至步骤(8)；否则转至步骤(6)；

(6)根据“0”信号和当前增益系数，更新增益控制信号；

(7)通过增益控制信号选择对地电阻，实现对当前增益系数的更新，转至步骤(3)；

(8)判断是否接收到跳出循环指令，若未接收到所述跳出循环指令，返回步骤(7)，若接收到跳出循环指令，停止控制；

其中，n条信号处理通道同步进行步骤(1)～(8)。

优选地，上位机的控制模式包括手动模式与自动模式；

自动模式下，若所述当前增益系数等于所述最大增益系数且输出电压信号小于所述基准电压时，所述上位机的控制模式由自动模式转至手动模式。

优选地，通过增益控制信号和带宽控制信号分别选择对地电阻和低通滤波信号通道的方法为：

当CLK信号为上升沿时，顺次将增益控制信号和带宽控制信号从单片机转移至移位寄存器中；

当STR信号为上升沿时，将增益控制信号和带宽控制信号从移位寄存器中转移至存储寄存器中；

存储寄存器中的增益控制信号将控制对地电阻的选择；

判断目标带宽是否改变，若无，则不更改低通滤波信号通道；否则，根据带宽控制信号更换低通滤波信号通道；

其中，n条信号处理通道共用一个单片机引脚接收所述带宽控制信号与所述增益控制信号，且共用另一个单片机引脚接收所述CLK信号；每条信号处理通道单独占用一个单片机引脚接收对应的所述STR信号。

实施例

如图1所示，一种多道增益与带宽可调的信号处理系统包括一级固定增益放大器、带宽可调的低通滤波模块、二级可调增益放大器、控制模块和电压比较器；

本实施例中，整个链路增益为30dB-60dB，输出电压信号幅值须大于7V，所需观测信号在1M以内，所以须选择增益带宽积大于60M的运算放大器。一级固定增益放大器主要由运放与贴片电阻构成30dB增益的运放，则二级可调增益放大器增益为0-30dB，且二级放大器增益须可调；

具体地，图2为一级固定增益放大器，电阻R₁₁接入运放输出端与反相输入端之间，作为一级固定增益放大器的反馈电阻，则固定增益可表示为：

则

其中，电阻R₁₀为运放反相输入端与接地之间的电阻；电阻R₉为运放同相输入端电阻；

无源低通三阶滤波电路包括贴片电阻电容，三阶滤波可使十倍频下降60dB，滤波效果较好，当过多阶数造成微波电压信号损失过大，所以取三阶为宜，此时无源低通三阶滤波电路传递函数为：

其中，R_iC_i为无源低通三阶滤波电路的阻容值；i＝1,2,3，可根据所需观测信号设置带宽，图2中三个无源低通三阶滤波电路代表三种带宽选择。多选一模拟开关芯片通过选通无源低通三阶滤波电路调节带宽。此时，整个链路增益为：

图3为二阶可调增益放大器，经过低通滤波选通后的微波电压信号接电阻R₄进行运算放大器同相输入端，电阻R₄的主要作用是消除尖峰电压；运放反相输入端接多选一模拟开关芯片，模拟开关芯片接不同阻值贴片电阻R₆R₇R₈对地；电阻R₅两端分别接运放反相输入端与输出端做负反馈电阻。图3中模拟开关芯片尚有第二种接法，即运放反相输入端接固定阻值电阻对地，模拟开关接不同阻值负反馈电阻连接运放反相输入端与输出端。由于负反馈两端电压普遍大于7V，模拟开关芯片供电压一般在5V左右，所以图3中接法更具有普适性，此时整个链路增益为：

其中，R_j为R₆R₇R₈其中之一；确定

即可保证链路增益在30dB-60dB之间；

图4为电压比较器：信号输出端接电压比较器输入端，与7V基准电压进行比较；若输出电压信号小于7V，则电压比较器输出“0”信号，反之，输出“1”；电压比较器输出端与单片机ADC采集引脚相连，在自动模式下，电压比较器输出0时，则单片机通过控制二阶可调增益放大器侧模拟开关选择更高增益。

图5为增益控制器的逻辑图；程序初始化之后，首先校验手动/自动模式布尔值变量，在上位机选择手动模式时，主程序中main函数循环，单片机在接收到上位机发送的增益与带宽控制信号指令时发生中断响应，单片机通过接收到增益控制信号与带宽控制信号，控制二阶可调增益放大器侧模拟开关更新当前增益系数，获取输出电压信号，直至接收到上位机关机指令，跳出循环。

当上位机为自动模式时(输出电压信号小于基准电压且当前增益系数未达到最高增益系数)，单片机ADC引脚与电压比较器输出端相连，程序检索当前增益系数是否已到最高值，若当前增益系数已达到最高值，则弹出对话框显示“已达到最高增益系数，转入手动模式”，将上位机工作模式从自动模式切换为手动模式；若当前增益系数未达到最高值，则保留自动模式，调节当前增益系数，获取输出电压信号，若当前增益系数小于最高值，且输出电压信号小于基准电压时，继续循环，使得输出电压信号大于基准电压，或当前增益系数大于最高值，将自动模式切换为手动模式，进行上位机的手动控制。

整个程序中的自动模式逻辑在于尽量保证输出电压幅值在7V以上，最后均转入手动模式，由实验人员监测数据，适当调整增益与带宽，需指出，实验人员也可直接选择手动模式，无须自动模式调节。

控制模块包括单片机、串行转并行器、多选一模拟开关芯片；单片机通过串行转并行器扩展引脚进而控制多选一模拟开关芯片选择不同的增益与带宽。如图4所示，两个信号处理通道共用单片机四个输出引脚，四个输出引脚通过串行转并行器扩展引脚，串行转并行器控制多选一模拟开关芯片的通断控制两个信道选择不同的增益与带宽。在n个信号通道下，n个信号处理通道共用单片机n+2个引脚。

串行转并行器包括信号输入引脚(Singal)、移位寄存器(CLK)、存储寄存器(STR)、输出使能位(EN)；信号输入引脚用于输入串行信号；移位寄存器用于引脚电平在上升沿时，串行数据右移；存储寄存器用于引脚电平在上升沿时，移位寄存器内的数据进入存储寄存器；输出使能位用于引脚电平高，存储寄存器中的电平输出；

信号输入引脚(Singal)在移位寄存器(CLK)引脚电平为上升沿时进入存储寄存器内(STR)；存储寄存器(STR)引脚上升沿电平直接决定串行转并行各引脚输出。其串行转并行器与模拟开关引脚连接，如下表1所示：

表1

其输出逻辑图如图6所示。

信号输入引脚(Signal)接收到101101二进制代码，移位寄存器(CLK)产生相应的电平上升沿进行配合，当存储寄存器(STR)引脚电平为0时，串行转并行器输出始终为000000；当存储寄存器(STR)引脚接收到产生上升沿电平时，由于使能引脚(EN)始终为高电平，所以串行转并行器各个引脚D₆D₅D₄D₃D₂D₁输出为101101。

带宽可调的低通滤波模块的模拟开关接收到的信号为101，即开关使能(EN)为1，模拟开关芯片开启，通道01即2通道，代表第二道无源低通三阶滤波电路接入，微波电压信号带宽为第二道低通滤波器带宽；同理，二级可调增益放大器的模拟开关接收到的信号为101，即开关使能(EN)为1，模拟开关芯片开启，通道01即为2通道，代表R₂接入电路，二级可调增益放大器增益为

如此，即可实现增益与带宽的独立可调；

n+2个单片机引脚控制n条信号通道的步骤如下：

步骤1：单片机分配一输出电平公共引脚接每个通道串行转并行器的信号输入引脚(Signal)，分配一输出电平公共引脚接每个通道串行转并行器的移位寄存器(CLK)，串行转并行器的输出使能位(EN)始终接电源高电平，为每个通道的串行转并行器的存储寄存器(STR)分配单独单片机输出电平引脚；

步骤2：一个串行转并行器控制两个多选一模拟开关芯片，根据不同的带宽与增益选择导通模拟开关芯片的通道标号，进而得出串行转并行器的各个输出引脚电平，进而决定信号输入引脚(Signal)输入电平，信号输入引脚(Signal)每输入一个电平，移位寄存器(CLK)均输入一个上升沿配合；

步骤3：在决定第一个通道的带宽与增益后，单片机接信号输入引脚(Signal)与移位寄存器(CLK)的两个公共引脚输出电平，第一个通道中串行转并行器的存储寄存器(STR)引脚需接单片机及的单独引脚；单片机单独引脚输出高电平后，再改变信号输入引脚(Signal)与移位寄存器(CLK)的两个公共引脚决定第二个通道的带宽与增益，最后由接第二个通道中串行转并行存储寄存器(STR)的单片机单独引脚置高；

步骤4：依此往复即可控制多个通道的带宽与增益，n个通道共需单片机引脚为n+2个；

在本例中，共有八道信号，故可利用10个单片机引脚控制整套信号系统。

综上所述，本发明通过设置控制模块控制第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片，同时设置了低通滤波模块和第一模拟开关芯片提供多个不同带宽通道，适用于通过筛选不同带宽的输出电压信号。同时本发明采用可调增益放大器与第二模拟开关芯片，筛选不同的对地电阻阻值，不断更新当前增益系数，使得输出电压信号大于等于基准电压，实现带宽和增益的独立调节，实现微波信号较大范围的带宽和增益的调节，增加了系统的可控性与准确性。

本发明公开的固定增益放大器，可选择不同固定增益值实现链路更高增益范围的调节。

本发明公开的低通滤波模块采用无源低通三阶滤波电路，引入噪声小，且带宽控制精确，在更小的带宽范围内可明显提高链路信噪比与灵敏度，三阶滤波可在十倍频内下降60dB，信号损耗适中，采用选通滤波电路来控制带宽的模式拥有更多的带宽选择。

本发明公开的控制模块与传统的数字电位器的数字调制方式相比，模拟开关搭配贴片电阻构成的电路增益更精确，带宽选择范围更广，且用N+2引脚即可控制N条信号通道，所用引脚少，控制方便，易于实现。

本发明提供的低通滤波模块为不同带宽的无源低通三阶滤波电路，可在十倍频内下降60dB，且微波电压信号损失较小，过多阶数可能会引起微波电压信号不稳定，过小阶数幅频性能无法达到最佳。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多道带宽及增益可调的信号处理系统，其特征在于，包括低通滤波模块、可调增益放大器、控制模块和电压比较器；

所述低通滤波模块的输出端与所述控制模块的第一输入端连接；所述控制模块的第一输出端与所述可调增益放大器的第一输入端连接；所述控制模块的第二输出端与所述可调增益放大器的第二输入端直接连接，且其通过电阻与所述可调增益放大器的输出端连接；所述可调增益放大器的输出端连接所述电压比较器的第一输入 端；所述电压比较器的输出端与所述控制模块的第二输入端连接；

所述低通滤波模块用于对微波电压信号低通滤波；所述控制模块包括第一模拟开关芯片；所述第一模拟开关芯片的第二输入端为所述控制模块的第一输入端，并与所述低通滤波模块的输出端相连，所述第一模拟开关芯片的输出端与可调增益放大器的第一输入端相连；所述控制模块的选通端子通过对地电阻连接至地；所述控制模块同步控制n条信号处理通道；对各信号处理通道，根据上位机信号和电压比较器传递的“1”或“0”信号，通过对第一模拟开关芯片信号进行通道选通，实现对低通滤波后的微波信号的带宽选择，且通过对可调增益放大器对地电阻进行不同阻值的选择，实现对增益的控制；所述可调增益放大器对增益与带宽选择后的微波电压信号进行放大，向所述电压比较器传递输出电压信号；所述电压比较器用于判断输出电压信号是否达到基准电平，若达到基准电压，则向所述控制模块输出“1”信号，反之，输出“0”信号；

其中，所述微波电压信号是微波功率信号经过检波器转换后的电压信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理系统，其特征在于，还包括固定增益放大器，其输入端接收所述微波电压信号，其输出端与所述低通滤波模块的输入端连接，用于对微波电压信号进行固定增益放大。

3.根据权利要求1或2所述的信号处理系统，其特征在于，所述控制模块还包括单片机芯片、串行转并行器和第二模拟开关芯片；

所述单片机的第一输入端为所述控制模块的第二输入端，其与所述电压比较器的输出端连接；所述单片机的第二输入端与上位机连接，其输出端与所述串行转并行器的输入端连接；所述串行转并行器的第一输出端与所述第一模拟开关芯片的第一输入端相连，其第二输出端与所述第二模拟开关芯片的第一输入端相连；所述第二模拟开关芯片的输出端为所述控制模块的第二输出端，其与所述可调增益放大器的第二输入端直接连接，且其通过电阻与所述可调增益放大器的输出端连接；

所述单片机芯片根据接收的上位机信号和所述电压比较器传输的“0”或“1”信号，对串行转并行器引脚电平进行控制；所述串行转并行器用于所述单片机芯片控制信号的接收；所述第一模拟开关芯片对低通滤波后的微波电压信号进行带宽调节；所述第二模拟开关芯片通过对 可调增益放大器对地电阻不同阻值的选择，实现对增益的调节。

4.根据权利要求1或2所述的信号处理系统，其特征在于，所述低通滤波模块为不同带宽的无源低通三阶滤波电路。

5.根据权利要求3所述的信号处理系统，其特征在于，所述第一模拟开关芯片和所述第二模拟开关芯片均为多选一模拟开关芯片。

6.一种多道带宽及增益可调的信号处理方法，其特征在于，包括：

(1)对微波电压信号进行不同带宽的低通滤波；

(2)通过导通一个低通滤波的信号通道，获取具有目标带宽的微波电压信号；且通过选择对地电阻，获取当前增益系数；

(3)对具有目标带宽的微波电压信号按当前增益系数放大后，获取输出电压信号；

(4)对比输出电压信号与基准电压，若输出电压信号大于等于基准电压，则输出“1”信号，转至步骤(8)；反之，输出“0”信号，转至步骤(5)；

(5)判断当前增益系数是否为最大增益系数，若是最大增益系数，则将当前增益系数更新为小于等于最大增益系数的值，转至步骤(8)；否则，转至步骤(6)；

(6)根据“0”信号和当前增益系数，更新增益控制信号；

(7)通过增益控制信号选择对地电阻，实现对当前增益系数的更新，转至步骤(3)；

(8)判断是否接收到跳出循环指令，若未接收到所述跳出循环指令，返回步骤(7)，若接收到所述跳出循环指令，停止控制；

其中，n条信号处理通道同步进行步骤(1)～(8)。

7.根据权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于，上位机的控制模式包括手动模式与自动模式；

自动模式下，若所述当前增益系数等于所述最大增益系数且输出电压信号小于所述基准电压时，所述上位机的控制模式由自动模式转至手动模式。

8.根据权利要求6或7所述的信号处理方法，其特征在于，通过所述增益控制信号和带宽控制信号分别选择对地电阻和低通滤波信号通道的方法为：

当CLK信号为上升沿时，顺次将所述增益控制信号和所述带宽控制信号从单片机转移至移位寄存器中；

当STR信号为上升沿时，将所述增益控制信号和所述带宽控制信号从移位寄存器中转移至存储寄存器中；

所述存储寄存器中的增益控制信号将控制对地电阻的选择；

判断所述目标带宽是否改变，若无，则不更改低通滤波信号通道；否则，根据所述带宽控制信号更换所述低通滤波信号通道；

其中，n条信号处理通道共用一个单片机引脚接收所述带宽控制信号与所述增益控制信号，且共用另一个单片机引脚接收所述CLK信号；每条信号处理通道单独占用一个单片机引脚接收对应的所述STR信号。

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