CN112865766A - 一种基于数字检波和脉宽调制的混合agc系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统及实现方法，涉及通信接收机技术领域，系统包括第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路，所述第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路依次连接，所述RC滤波电路与所述VGA放大器连接，方法包括对ADC后的数字信号进行数字检波，将数字检波后的信号电平与信号处理所期望的信号电平相比较，求出其电平误差，然后对误差电平进行数字滤波，将滤波后的误差信号进行脉宽调制PWM，然后再经过外部简单的RC滤波后去控制射频或中频段的VGA放大器，实现AGC的功能。
Description
技术领域
本发明涉及通信接收机技术领域，具体为一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统及实现方法。
背景技术
在通信接收机中，为了适应接收机输入端变化的信号电平，通常都会引入AGC电路，将输入端变化的信号电平通过AGC电路的作用，输出一个恒定电平的信号，以驱动后端的ADC电路。在通常的接收机中，AGC电路一般放在射频或中频段，其中包含一个可变增益放大器(VGA)、一套检波、滤波电路。AGC电路的输出为一固定的电平，一般不可调整，或者要调整的话需要在硬件上去调整，不太方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统及实现方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统，包括第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路，所述第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路依次连接，所述RC滤波电路与所述VGA放大器连接。
所述数字信号处理模块包括数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器，所述ADC电路、数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器依次连接，所述高速分频器与所述RC滤波电路连接。
一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，经ADC电路变换的数字信号，经过数字检波单得出输入信号的电平；
步骤2，检波出的信号电平与本地软件设置的数字门限相比较，求出其误差电平信号；
步骤3，将误差电平信号数字平滑、滤波后控制高速分频器；
步骤4，高速分频器输出一个固定频率的脉冲信号；
步骤5，脉冲信号经由外部简单的RC电路滤波后去控制VGA放大器，使其输出电平稳定在所需要的输出电平上。
优选的，步骤4中所述脉冲信号的占空比由误差电平信号控制，占空比的大小随输入误差电平信号的大小而变化。
优选的，步骤5中所述脉冲信号的占空比与RC滤波后的输出电压成正比，占空比越大，RC滤波后的电压就越高，占空比约小，RC滤波后的电压就越低，从而实现AGC控制。
本发明的有益效果是：
1、本发明是在数字信号部分对信号进行检波、滤波，因此可以取消外部射频、中频段的模拟检波、滤波电路，减小了电路板的面积。
2、本发明的信号电平误差信号是用数字检波出的信号电平与本地信号处理所期望的信号电平相比较产生的，而本地信号处理所期望的信号电平数值是可以通过软件任意修改的，因此通过软件修改本地期望的信号电平的数值，就可以达到调整AGC输出所期望的信号电平的目的。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明的数字信号处理模块的示意图；
图3为本发明方法的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统，包括第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路，所述第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路依次连接，所述RC滤波电路与所述VGA放大器连接。
如图2所示，所述数字信号处理模块包括数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器，所述ADC电路、数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器依次连接，所述高速分频器与所述RC滤波电路连接。
如图3所示，一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC实现方法，包括以下步骤：
步骤1，经ADC电路变换的数字信号，经过数字检波单得出输入信号的电平；
步骤2，检波出的信号电平与本地软件设置的数字门限相比较，求出其误差电平信号；
步骤3，将误差电平信号数字平滑、滤波后控制高速分频器；
步骤4，高速分频器输出一个固定频率的脉冲信号，脉冲信号的占空比由误差电平信号控制，占空比的大小随输入误差电平信号的大小而变化；
步骤5，脉冲信号经由外部简单的RC电路滤波后去控制VGA放大器，使其输出电平稳定在所需要的输出电平上，脉冲信号的占空比与RC滤波后的输出电压成正比，占空比越大，RC滤波后的电压就越高，占空比约小，RC滤波后的电压就越低，从而实现AGC控制。
其中，高速分频器由本地高速时钟驱动，作固定倍数的分频，输出一个固定频率的脉冲。
需要说明的是，高速分频器输出脉冲信号的频率越高，则外部RC滤波的效果就越好。高速分频器的分频比越大，则其输出脉冲的占空比调节越精细，经外部RC滤波后效果也越好。但高速分频器的输入时钟频率会受到所选用器件的速度等级以及其他因素的限制，因此整个设计要在高速时钟频率、分频比和输出PWM脉冲频率之间折中考虑。
本发明的技术方案是对ADC后的数字信号进行数字检波，将数字检波后的信号电平与信号处理所期望的信号电平相比较，求出其电平误差，然后对误差电平进行数字滤波，将滤波后的误差信号进行脉宽调制(PWM)，然后再经过外部简单的RC滤波后去控制射频或中频段的可变增益放大器(VGA)，实现AGC的功能。
本技术方案由于是在数字信号部分对信号进行检波、滤波，因此可以取消外部射频、中频段的模拟检波、滤波电路，减小了电路板的面积。同时由于电平误差信号是用数字检波出的信号电平与本地所期望的信号电平相比较产生的，而本地所期望的信号电平数值是可以通过软件任意修改的，因此通过软件修改本地期望的信号电平的数值，就可以达到调整AGC输出信号电平的目的。
需要说明的是，本发明所称的软件都是现有技术，本发明不涉及对软件的改进。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统，其特征在于，包括第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路，所述第一模拟电路、VGA放大器、第二模拟电路、ADC电路、数字信号处理模块与RC滤波电路依次连接，所述RC滤波电路与所述VGA放大器连接。
所述数字信号处理模块包括数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器，所述ADC电路、数字检波单元、门限比较器、平滑滤波单元、高速分频器依次连接，所述高速分频器与所述RC滤波电路连接。
2.一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，经ADC电路变换的数字信号，经过数字检波单得出输入信号的电平；
步骤2，检波出的信号电平与本地软件设置的数字门限相比较，求出其误差电平信号；
步骤3，将误差电平信号数字平滑、滤波后控制高速分频器；
步骤4，高速分频器输出一个固定频率的脉冲信号；
步骤5，脉冲信号经由外部简单的RC电路滤波后去控制VGA放大器，使其输出电平稳定在所需要的输出电平上。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC实现方法，其特征在于，步骤4中所述脉冲信号的占空比由误差电平信号控制，占空比的大小随输入误差电平信号的大小而变化。
4.根据权利要求2所述的一种基于数字检波和脉宽调制的混合AGC系统及实现方法，其特征在于，步骤5中所述脉冲信号的占空比与RC滤波后的输出电压成正比，占空比越大，RC滤波后的电压就越高，占空比约小，RC滤波后的电压就越低，从而实现AGC控制。
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| CN1373957A (zh) * | 1999-09-08 | 2002-10-09 | 爱特梅尔股份有限公司 | Qam解调器中的双自动增益控制 |
| CN101179280A (zh) * | 2006-11-09 | 2008-05-14 | 北京三星通信技术研究有限公司 | 基于特定查找表的数字自动增益控制装置 |
| CN111585535A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-25 | 中国电子科技集团公司第二十八研究所 | 一种反馈式数字自动增益控制电路 |
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