CN206602512U

CN206602512U - 一种跳频接收信道快速增益控制系统

Info

Publication number: CN206602512U
Application number: CN201621477893.XU
Authority: CN
Inventors: 孙小美; 查加林; 蔡松平
Original assignee: Shaanxi Fenghuo Electronics Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Fenghuo Electronics Co Ltd
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2026-12-30

Abstract

一种跳频信道快速自动增益控制系统，应用于接收机中，包括：射频AGC环路控制单元、第一混频器、第一频率合成器模块、LNA3、信道FPGA控制模块、第一中频滤波器、LNA4、第二混频器、第二频率合成器模块、第二中频滤波器、中频AGC环路控制单元、抗混叠滤波器和数字信号处理模块；射频AGC环路控制单元包含第一跳频滤波器、第一射频增益控制电路、第二跳频滤波器、第二射频增益控制电路、射频信号强度检测电路，中频AGC环路控制单元包含中频信号强度检测电路和可控增益放大器VGA；第一射频增益控制电路包括第一电子开关、LNA1和第二电子开关，第二射频增益控制电路包括第三电子开关、LNA2和第四电子开关。

Description

一种跳频接收信道快速增益控制系统

技术领域

本实用新型技术属于跳频信道快速控制技术领域，具体涉及信号强度检测技术、自动增益控制(AGC)电路、AGC算法的设计与实现。

背景技术

通信接收机的输出信号强度取决于输入信号电平和接收机的增益，一般来说，接收机的输入信号变化范围很大，要求通信接收机必须能处理100dB以上范围的信号，多数放大器只在较小的范围内保持线性，而且一般在接收机信号处理链路靠后的放大器，需要处理的信号强度都很强，因此通信接收机一般采用改变射频或者中频放大器增益的方法，或者两者同时采取进行增益控制。

信号经过无线信道传输后会遭受不同程度的衰减，不同的无线信道对信号的衰减程度不同，在无线信道中，信号的衰减程度与传播路径、传播距离、大气结构、电离层结构和大地衰减以及信号频率等因素密切相关；为了克服外界各种因素对接收机输入信号的影响，需要使用自动增益控制技术，自动增益控制电路是通信设备的重要电路之一，其主要作用是使接收机的中频信号输出电平保持在要求的范围内，并能针对不同的输入信号电平使信道模块提供相应的增益，以保持接收机线性度和控制信号失真在要求范围以内。特别是跳频接收机由于频带跨度大和跳频速率高，以及无线信道对频率的选择性等因素，使得对信道接收机的快速AGC电路设计提出了更高的要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型技术提出了一种跳频接收信道快速增益控制系统，该种跳频接收信道快速增益控制系统采用射频AGC环路控制单元和中频AGC环路控制单元的双环自动增益控制方式，通过对接收机信道中的射频信号和中频信号分别进行信号强度检测，完成对跳频信道进行快速自动增益控制的处理。

为达到上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种跳频接收信道快速增益控制系统，应用于接收机中，包括：依次连接的射频自动增益控制AGC环路控制单元、第一混频器、第三低噪声放大器LNA3、第一中频滤波器、第四低噪声放大器LNA4、第二混频器、第二中频滤波器、中频自动增益控制AGC环路控制单元、抗混叠滤波器和数字信号处理模块；

所述第一混频器连接有第一频率合成器模块，所述第二混频器连接有第二频率合成器模块；信道控制模块连接在射频自动增益控制AGC环路控制单元和中频自动增益控制AGC 环路控制单元之间；

所述射频自动增益控制AGC环路控制单元包含依次连接的第一跳频滤波器、第一射频增益控制电路、第二跳频滤波器、第二射频增益控制电路、射频信号强度检测电路；

所述中频自动增益控制AGC环路控制单元包含依次连接的中频信号强度检测电路和可控增益放大器VGA；

所述第一跳频滤波器的信号输出端电连接第一射频增益控制电路的信号输入端，所述第一射频增益控制电路的信号输出端电连接第二调频滤波器的信号输入端，所述第二调频滤波器的对应信号输出端分别电连接第二射频增益控制电路的信号输入端和射频信号强度检测电路的信号输入端；所述射频信号强度检测电路的电平输出端电连接信道控制模块的电平输入端，所述信道控制模块的对应控制信号输出端分别电连接第一跳频滤波器的控制信号输入端、第一射频增益控制电路的控制信号输入端、第二跳频滤波器的控制信号输入端、第二射频增益控制电路的控制信号输入端，所述第二射频增益控制电路的信号输出端电连接第一混频器的信号输入端，所述第一频率合成器模块的频率输出端电连接第一混频器的频率输入端，所述第一混频器的信号输出端电连接第三低噪声放大器的信号输入端，所述第三低噪声放大器的信号输出端电连接第一中频滤波器的信号输入端；

所述第一中频滤波器的信号输出端电连接第四低噪声放大器的信号输入端，所述第四低噪声放大器的信号输出端电连接第二混频器的信号输入端，所述第二频率合成器模块的频率输出端电连接第二混频器的频率输入端，所述第二混频器的信号输出端电连接第二中频滤波器的信号输入端，所述第二中频滤波器的对应信号输出端分别电连接中频信号强度检测电路的信号输入端和可控增益放大器VGA的信号输入端，所述中频信号强度检测电路的信号输出端电连接信道控制模块的对应信号输入端，所述可控增益放大器VGA的信号输出端电连接抗混叠滤波器的信号输入端，所述抗混叠滤波器的信号输出端电连接数字信号处理模块的信号输入端；

所述射频信号强度检测电路的信号输出端电连接信道控制模块的对应信号输入端，所述中频信号强度检测电路的电平输出端电连接信道控制模块的对应电平输入端，所述信道控制模块的控制电压端电连接可控增益放大器VGA的电压输入端。

所述第一跳频滤波器用于获取来自天线的射频信号RF，并对所述射频信号RF进行滤波预处理，得到预处理后的射频信号RF1，将所述预处理后的射频信号RF1发送至第一射频增益控制电路，若预处理后的射频信号RF1为小信号，则对预处理后的射频信号RF1进行低噪放大处理，得到低噪放大的射频信号RF2；若预处理后的射频信号RF1为大信号，则不对预处理后的射频信号RF1进行低噪放大，得到没有进行低噪放大的射频信号RF2，并发送至第二跳频滤波器；其中，增益小于-60dBm的预处理后的射频信号为小信号，增益大于-20dBm的预处理后的射频信号为大信号；

所述第二跳频滤波器用于接收第一射频增益控制电路发送过来的低噪放大的射频信号RF2或者没有进行低噪放大的射频信号RF2，并进行滤波处理，得到经过滤波处理的射频信号RF3后分别发送至第二射频增益控制电路和射频信号强度检测电路；

所述经过滤波处理的射频信号RF3进入第二射频增益控制电路，若经过滤波处理的射频信号RF3为小信号,则对经过滤波处理的射频信号RF3进行低噪放大处理，得到经过二次低噪放大的射频信号RF4；若经过滤波处理的射频信号RF3为大信号，则不对经过滤波处理的射频信号RF3进行低噪放大处理，得到没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，然后发送至第一混频器；其中，增益小于-45dBm的经过滤波处理的射频信号为小信号，增益大于-40dBm的经过滤波处理的射频信号为大信号；

所述射频信号强度检测电路用于接收第二跳频滤波器发送过来的经过滤波处理的射频信号RF3，并进行射频信号强度检测，得到射频信号强度电平RSSI_RF，然后将所述射频信号强度电平RSSI_RF发送至信道控制模块；信道控制模块用于接收射频信号强度检测电路发送过来的射频信号强度电平RSSI_RF，并对应得到第一跳频滤波器的控制信号、第二跳频滤波器的控制信号、控制第一射频增益控制电路的第一控制信号SW1和控制第二射频增益控制电路的第二控制信号SW2，然后分别发送至第一跳频滤波器、第二跳频滤波器、第一射频增益控制电路和第二射频增益控制电路。

所述第一频率合成器模块用于获取第一本振信号1LO，然后将所述第一本振信号1LO 发送至第一混频器，第一混频器分别用于接收第四电子开关发送过来的经过二次低噪放大的射频信号RF4或者没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，以及第一频率合成器模块发送过来的第一本振信号1LO，并进行混频，得到第一中频信号1IF，然后将所述第一中频信号1IF依次发送至第三低噪声放大器LNA3进行放大处理、发送至第一中频滤波器进行滤波处理、发送至第四低噪声放大器LNA4进行放大处理，得到经过四次低噪放大的射频信号，将所述经过四次低噪放大的射频信号发送至第二混频器；

所述第二频率合成器模块用于获取第二本振信号2LO，然后将所述第二本振信号2LO 发送至第二混频器，所述第二混频器分别用于接收第四低噪声放大器LNA4发送过来的经过四次低噪放大的射频信号，以及接收第二频率合成器模块发送过来的第二本振信号2LO，并进行混频，得到第二中频信号2IF，将所述第二中频信号2IF依次进入二中频滤波器进行中频滤波处理，得到中频滤波处理后的第二中频信号，然后将所述中频滤波处理后的第二中频信号发送至可变增益放大器；

所述第二中频滤波器用于将所述第二中频信号2IF发送至中频信号强度检测电路进行中频信号强度电平检测，得到中频信号强度电平RSSI_IF，并将所述中频信号强度电平RSSI_IF发送至信道控制模块进行可变增益放大器的控制电平计算，得到可变增益放大器的控制电平V_GAIN，然后将可变增益放大器的控制电平V_GAIN发送至可变增益放大器；

所述可变增益放大器分别用于接收第二中频滤波器发送过来的中频滤波处理后的第二中频信号，以及中频信号强度检测电路发送过来的可变增益放大器的控制电平V_GAIN，根据所述可变增益放大器的控制电平V_GAIN对所述中频滤波处理后的第二中频信号进行增益放大处理，得到增益放大处理后的第二中频信号，最后将所述增益放大处理后的第二中频信号依次经过抗混叠滤波器进行低通滤波处理、经过数字信号处理模块进行解调处理，进而得到解调后的话音或者数据。

所述第一射频增益控制电路包括第一电子开关、第一低噪声放大器LNA1和第二电子开关，所述第二射频增益控制电路包括第三电子开关、第二低噪声放大器LNA2和第四电子开关；

所述第一电子开关的信号输出端电连接第二电子开关的信号输入端，或者第一电子开关的信号输出端电连接第一低噪声放大器的信号输入端，第一低噪声放大器的信号输出端电连接第二电子开关的信号输入端；第三电子开关的信号输出端电连接第四电子开关的信号输入端，或者第三电子开关的信号输出端电连接第二低噪声放大器的信号输入端，第二低噪声放大器的信号输出端电连接第四电子开关的信号输入端。

所述第一电子开关用于获取预处理后的射频信号RF1，所述预处理后的射频信号RF1 经过第一电子开关后进入第一低噪声放大器进行放大处理，得到放大处理后的射频信号后再经过第二电子开关，得到低噪放大的射频信号RF2；所述第一电子开关还用于获取预处理后的射频信号RF1后不进入第一低噪声放大器而是直接旁路，即预处理后的射频信号不进行低噪声放大而是依次通过第一射频增益控制电路中的第一电子开关和第二电子开关，得到没有进行低噪放大的射频信号RF2，并发送至第二跳频滤波器；

所述第三电子开关用于获取经过滤波处理的射频信号RF3，所述经过滤波处理的射频信号RF3通过第三电子开关后进入第二低噪声放大器LNA2进行放大处理，得到放大处理后的射频信号后再通过第四电子开关，得到经过二次低噪放大的射频信号RF4；所述第三电子开关还用于获取经过滤波处理的射频信号RF3后不进入第二低噪声放大器LNA2而是直接旁路，即经过滤波处理的射频信号RF3依次通过第三电子开关和第四电子开关，得到没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，然后发送至第一混频器。

本实用新型的进一步改进之处在于：

第一，所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关分别使用单刀双掷开关HMC221BE。

第二，所述可控增益放大器为选用AD8367可控增益放大器，AD8367可控增益放大器是一个低噪、500MHz带宽的可调增益放大器。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过同时对信道射频信号和二中频信号进行信号强度检测，有利于提高AGC控制精度和速度；本实用新型通过射频AGC控制环路采用前馈型和反馈型混合自动增益控制(AGC)电路，中频AGC控制环路采用前馈型自动增益控制(AGC)电路，有利于算法的简化；本实用新型通过双环AGC控制方式，有利于提高接收信道稳定性，避免由每个跳频滤波器、二中频滤波器各自延时产生的AGC振荡。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种跳频接收信道快速增益控制系统原理框图；

图2为射频信号强度检测电路原理框图；

图3为中频信号强度检测电路原理框图；

图4为射频增益控制电路原理框图；

图5为AGC控制系统原理框图；

图6为射频AGC环路控制状态转移图；

图7为图4的实施图；

图8为图2的实施图；

图9为射频门限比较器电路的实施图；

图10为可变增益放大器的电路实施图。

具体实施方式

参照图1，为本实用新型的一种跳频接收信道快速增益控制系统原理框图；具体实现包括：信道FPGA控制模块首先获取滤波器控制信号将每一个跳频滤波器分别设置到工作频率，然后分别获取信道模块的射频信号的强度电平、中频信号的强度电平，分别控制第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1接入或不接入、第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2接入或不接入，以及获取可变增益放大器的控制电平增益来实现跳频信道快速自动增益控制控制。

射频AGC环路控制单元采用前馈自动增益控制(AGC)电路和反馈自动增益控制(AGC)电路，第一射频增益控制电路为反馈自动增益控制(AGC)电路，第二射频增益控制电路为前馈自动增益控制(AGC)电路；中频AGC环路控制单元采用前馈自动增益控制(AGC)电路。在满足设计要求的前提下，尽可能降低跳频信道快速自动增益控制(AGC)电路的复杂度。双环自动增益控制(AGC)控制方式中的射频AGC环路控制单元用于粗调接收信道增益，中频AGC环路控制单元用于细调接收信道增益，粗调与细调的结合能够有效提高增益控制精度，同时能够减小自动增益控制(AGC)的响应时间。

一种跳频接收信道快速增益控制系统，应用于接收机中，包括：射频AGC环路控制单元、第一混频器、第一频率合成器模块、第三低噪声放大器LNA3、信道FPGA控制模块、第一中频滤波器、第四低噪声放大器LNA4、第二混频器、第二频率合成器模块、第二中频滤波器、中频AGC环路控制单元、抗混叠滤波器和数字信号处理模块；射频AGC环路控制单元包含第一跳频滤波器、第一射频增益控制电路、第二跳频滤波器、第二射频增益控制电路、射频信号强度检测电路，中频AGC环路控制单元包含中频信号强度检测电路和可控增益放大器VGA；第一射频增益控制电路包括第一电子开关、第一低噪声放大器LNA1和第二电子开关，第二射频增益控制电路包括第三电子开关、第二低噪声放大器LNA2和第四电子开关。

第一跳频滤波器的信号输出端电连接第一电子开关的信号输入端，第一电子开关的信号输出端电连接第二电子开关的信号输入端，或者第一电子开关的信号输出端电连接第一低噪声放大器LNA1的信号输入端，第一低噪声放大器LNA1的信号输出端电连接第二电子开关的信号输入端；第二电子开关的信号输出端电连接第二调频滤波器的信号输入端，第二调频滤波器的对应信号输出端分别电连接第三电子开关的信号输入端和射频信号强度检测电路的信号输入端；第三电子开关的信号输出端电连接第四电子开关的信号输入端，或者第三电子开关的信号输出端电连接第二低噪声放大器LNA2的信号输入端，第二低噪声放大器LNA2的信号输出端电连接第四电子开关的信号输入端；第四电子开关的信号输出端电连接第一混频器的信号输入端，第一频率合成器模块的频率输出端电连接第一混频器的频率输入端，第一混频器的信号输出端电连接第三低噪声放大器LNA3的信号输入端，第三低噪声放大器LNA3的信号输出端电连接第一中频滤波器的信号输入端，第一中频滤波器的信号输出端电连接第四低噪声放大器LNA4的信号输入端，第四低噪声放大器LNA4 的信号输出端电连接第二混频器的信号输入端，第二频率合成器模块的频率输出端电连接第二混频器的频率输入端，第二混频器的信号输出端电连接二中频滤波器的信号输入端，第二中频滤波器的对应信号输入端分别电连接中频信号强度检测电路的信号输入端和可控增益放大器VGA的信号输入端，可控增益放大器VGA的信号输出端电连接抗混叠滤波器的信号输入端，抗混叠滤波器的信号输出端电连接数字信号处理模块的信号输入端，射频信号强度检测电路的信号输出端电连接信道FPGA控制模块的对应信号输入端，中频信号强度检测电路的信号输出端电连接信道FPGA控制模块的对应信号输入端，信道FPGA控制模块的对应控制信号输出端分别电连接第一调频滤波器的控制信号输入端、第一电子开关的控制信号输入端、第二电子开关的控制信号输入端、第二调频滤波器的控制信号输入端、第三电子开关的控制信号输入端、第四电子开关的控制信号输入端，信道FPGA控制模块的控制电压端电连接可控增益放大器VGA的电压输入端。

具体工作原理如下：

所述第一跳频滤波器用于获取来自天线的射频信号RF，该第一跳频滤波器对所述射频信号RF进行滤波预处理，初步滤除射频信号RF的带外干扰信号，提高接收信道抗干扰的能力，但必须保证第一跳频滤波器的插入损耗较小一般不大于2dB，否则将导致接收信道噪声系数大，灵敏度下降；进而得到预处理后的射频信号RF1，将所述预处理后的射频信号RF1发送至第一射频增益控制电路，若预处理后的射频信号RF1为小信号，则预处理后的射频信号RF1经过第一电子开关后进入第一低噪声放大器LNA1进行放大处理，得到放大处理后的射频信号后再经过第二电子开关，得到低噪放大的射频信号RF2；若预处理后的射频信号RF1为大信号，则预处理后的射频信号RF1不进入第一低噪声放大器LNA1而是直接旁路，即预处理后的射频信号不进行低噪声放大而是依次通过第一射频增益控制电路中的第一电子开关和第二电子开关，得到没有进行低噪放大的射频信号RF2，并发送至第二跳频滤波器；其中，增益小于-60dBm的预处理后的射频信号为小信号，增益大于-20dBm 的预处理后的射频信号为大信号。

所述第二跳频滤波器用于接收第二电子开关发送过来的低噪放大的射频信号RF2或者没有进行低噪放大的射频信号RF2，并进行滤波处理，得到经过滤波处理的射频信号RF3 后分别发送至第二射频增益控制电路和射频信号强度检测电路；其中第二跳频滤波器具有很好的选择性和带外抑制能力，且对应射频信号的中频抑制和像频抑制指标主要由第二跳频滤波器的指标决定。

所述经过滤波处理的射频信号RF3进入第二射频增益控制电路，若经过滤波处理的射频信号RF3为小信号,则经过滤波处理的射频信号RF3通过第三电子开关后进入第二低噪声放大器LNA2进行放大处理，得到放大处理后的射频信号后再通过第四电子开关，得到经过二次低噪放大的射频信号RF4；若经过滤波处理的射频信号RF3为大信号，则经过滤波处理的射频信号RF3通过第三电子开关后不进入第二低噪声放大器LNA2而是直接旁路，即经过滤波处理的射频信号RF3依次通过第三电子开关和第四电子开关，得到没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，然后发送至第一混频器；其中，增益小于-45dBm的经过滤波处理的射频信号为小信号，增益大于-40dBm的经过滤波处理的射频信号为大信号。

所述射频信号强度检测电路用于接收第二跳频滤波器发送过来的经过滤波处理的射频信号RF3，并进行射频信号强度检测，得到射频信号强度电平RSSI_RF，然后将所述射频信号强度电平RSSI_RF发送至信道FPGA控制模块；信道FPGA控制模块用于接收射频信号强度检测电路发送过来的射频信号强度电平RSSI_RF，并对应得到第一跳频滤波器的控制信号、第二跳频滤波器的控制信号、控制第一射频增益控制电路的第一控制信号SW1和控制第二射频增益控制电路的第二控制信号SW2，然后分别发送至第一跳频滤波器、第二跳频滤波器、第一射频增益控制电路、射频增益控制电路和第二射频增益控制电路。

所述第一频率合成器模块用于获取第一本振信号1LO，然后将所述第一本振信号1LO 发送至第一混频器，第一混频器分别用于接收第四电子开关发送过来的经过二次低噪放大的射频信号RF4或者没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，以及第一频率合成器模块发送过来的第一本振信号1LO，并进行混频，得到第一中频信号1IF，然后将所述第一中频信号1IF依次发送至第三低噪声放大器LNA3进行放大处理、发送至一中频滤波器进行滤波处理、发送至第四低噪声放大器LNA4进行放大处理，得到经过四次低噪放大的射频信号，将所述经过四次低噪放大的射频信号发送至第二混频器。

所述第二频率合成器模块用于获取第二本振信号2LO，然后将所述第二本振信号2LO 发送至第二混频器，所述第二混频器分别用于接收第四低噪声放大器LNA4发送过来的经过四次低噪放大的射频信号，以及接收第二频率合成器模块发送过来的第二本振信号2LO，并进行混频，得到第二中频信号2IF，将所述第二中频信号2IF依次进入二中频滤波器进行中频滤波处理，得到中频滤波处理后的第二中频信号，然后将所述中频滤波处理后的第二中频信号发送至可变增益放大器(VGA)。

将所述第二中频信号2IF发送至中频信号强度检测电路进行中频信号强度电平检测，得到中频信号强度电平RSSI_IF，并将所述中频信号强度电平RSSI_IF发送至信道FPGA控制模块进行可变增益放大器的控制电平计算，得到可变增益放大器的控制电平V_GAIN，然后将可变增益放大器的控制电平V_GAIN发送至可变增益放大器。

所述可变增益放大器分别用于接收二中频滤波器发送过来的中频滤波处理后的第二中频信号，以及中频信号强度检测电路发送过来的可变增益放大器的控制电平V_GAIN，根据所述可变增益放大器的控制电平V_GAIN对所述中频滤波处理后的第二中频信号进行增益放大处理，得到增益放大处理后的第二中频信号，最后将所述增益放大处理后的第二中频信号依次经过抗混叠滤波器进行低通滤波处理、经过数字信号处理模块进行解调处理，进而得到解调后的话音或者数据。

具体地，为降低电路复杂性，只对通路中的经过滤波处理的射频信号RF3和第二中频信号2IF对应设计有信号强度检测电路；其中代表经过滤波处理的射频信号RF3的信号强度的是射频信号强度电平RSSI_RF，代表第二中频信号2IF的信号强度的是中频信号强度电平RSSI_IF。

所述经过滤波处理的射频信号RF3经过射频信号强度检测电路后，得到经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平，即射频信号强度电平RSSI_RF后发送至信道FPGA控制模块，由信道FPGA控制模块根据经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平分别对应得到第一跳频滤波器的控制信号、第二跳频滤波器的控制信号，以及控制第一射频增益控制电路的第一控制信号SW1和控制第二射频增益控制电路的第二控制信号SW2，然后分别发送至第一跳频滤波器、第二跳频滤波器、第一射频增益控制电路、射频增益控制电路和第二射频增益控制电路；所述第一跳频滤波器的控制信号用于控制第一射频增益控制电路中第一低噪声放大器LNA1的接入或不接入，所述第二跳频滤波器的控制信号用于控制第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器(LNA)接入或不接入。

将所述第二中频信号2IF送至中频信号强度检测电路后，得到中频信号强度检测电平 RSSI_IF，然后将中频信号强度检测电平RSSI_IF发送至信道控制FPGA模块进行模数转换后，再由信道FPGA控制模块计算得到可变增益放大器的控制电平V_GAIN，将所述可变增益放大器的控制电平V_GAIN发送至可控增益放大器完成对可控增益放大器(VGA)的增益控制。

该跳频接收信道快速增益控制系统包括信号强度检测电路设计和自动增益控制(AGC) 控制电路设计、AGC控制算法设计。

(一)信号强度检测电路设计

在接收信道通路中设置两个信号强度检测点，包括射频信号强度检测电路和中频信号强度检测电路，经过滤波处理的射频信号RF3从第二跳频滤波器的输出端输出后进入射频信号强度检测电路进行射频信号强度检测；第二中频信号2IF通过二中频滤波器进行中频滤波处理，得到中频滤波处理后的第二中频信号；其中二中频滤波器的输出端通过使用旁路电阻的形式提取中频滤波处理后的第二中频信号，使用旁路电阻能够降低中频信号强度检测电路对中频信号通路的影响，在射频信号强度检测电路中使用射频放大器补偿旁路电阻带来的信号损失，由于中频滤波后的二中频信号强度较大，故中频信号强度检测电路中不需要使用射频放大器补偿旁路电阻带来的信号损失；对经过滤波处理的射频信号RF3进行射频信号强度检测时首先进行滤波，以及对中频滤波处理后的第二中频信号进行中频信号强度检测时首先进行滤波，都是阻止干扰信号进入检波器，防止误检。

射频信号强度检测电路包含第一滤波器、第一射频放大器、第一检波器、比较器，射频信号强度检测电路框图如图2所示；第一滤波器的信号输出端电连接第一射频放大器的信号输入端，第一射频放大器的信号输出端电连接第一检波器的信号输入端，第一检波器的电平输出端电连接比较器的电平输入端；第一滤波器用于获取经过滤波处理的射频信号 RF3并进行滤波处理，得到二次滤波处理后的射频信号，并将所述二次滤波处理后的射频信号发送至第一检波器进行射频信号的模拟电平检测，得到二次滤波处理后的射频信号模拟电平后发送至第一比较器，第一比较器预先设置参考电压V_R，以及工作电压3.3V，并接收第一检波器发送过来的二次滤波处理后的射频信号模拟电平，若二次滤波处理后的射频信号模拟电平高于参考电压V_R时，输出高电平数字信号1；若二次滤波处理后的射频信号模拟电平低于参考电压V_R时，输出低电平数字信号0；因此射频信号强度电平RSSI_RF为高电平数字信号1或者低电平数字信号0。

中频信号强度检测电路由第二滤波器、第二滤波器检波器、模数转换器组成，中频信号强度检测电路框图如图3所示；第二滤波器的信号输出端电连接第二检波器的信号输入端，第二检波器的电平输出端电连接模数转换器的电平输入端；将中频滤波处理后的第二中频信号依次发送至第二滤波器进行滤波处理、发送至第二检波器进行中频信号的模拟电平检测、发送至模数转换器进行模数转换，进而得到中频信号强度电平RSSI_IF，所述中频信号强度电平RSSI_IF为数字电平。

(二)增益控制电路设计

接收信道通路设计为双环自动增益控制方式，具体为射频AGC环路控制单元和中频AGC 环路控制单元；信道FPGA控制模块分别通过第一控制信号SW1控制射频增益控制电路1 中低噪声放大器(LNA)接入或不接入，以及通过第二控制信号SW2控制射频增益控制电路2中低噪声放大器(LNA)接入或不接入，使得射频信号RF分别端具备+44dB、+22dB、 0dB三档可控放大倍数，射频增益控制电路框图如图4所示，其中两个电子开关依次为第一电子开关和第二电子开关，LNA为第一低噪声放大器；或者两个电子开关依次为第三电子开关和第四电子开关，LNA为第二低噪声放大器；在中频AGC环路控制单元中，信道FPGA 控制模块通过其内部的数模转换器(D/A)送出模拟电压，该模拟电压控制可变增益放大器 (VGA)的增益，其中可变增益放大器(VGA)为包含自动增益控制(AGC)模拟电压控制的可变增益放大器，并提供动态范围为45dB的可控增益；其中，信道FPGA控制模块包含第三比较器、模数转换器(A/D)、数模转换器(D/A)和FPGA处理器。

射频AGC环路控制单元采用前馈AGC电路和反馈AGC电路，中频AGC环路控制单元采用前馈AGC电路，在满足设计要求的前提下，尽可能降低每一个电路的复杂度。

(三)增益控制算法设计

信道模块和信道FPGA控制模块组成AGC控制系统，信道模块包括射频AGC环路和中频AGC环路，射频AGC环路包含第一射频增益控制电路、射频信号强度检测电路、第二射频增益控制电路，中频AGC环路包含中频信号强度检测电路和可变增益放大器(VGA)，信道FPGA控制模块包含第三比较器、模数转换器(A/D)、数模转换器(D/A)和FPGA处理器；所述第一射频增益控制电路的射频信号输出端电连接射频信号强度检测电路的射频信号输入端，所述射频信号强度检测电路的射频信号输出端电连接第二射频增益控制电路的射频信号输入端，第二射频增益控制电路的射频信号输出端电连接中频信号强度检测电路的射频信号输入端，中频信号强度检测电路的射频信号输出端电连接可变增益放大器 (VGA)的射频信号输入端，中频信号强度检测电路的模拟电平输出端电连接模数转换器 (A/D)的模拟电平输入端，模数转换器(A/D)的数字电平输出端电连接FPGA处理器的数字电平输入端；所述射频信号强度检测电路的模拟电平输出端电连接第三比较器的模拟电平输入端，第三比较器的模拟电平输出端对应电连接FPGA处理器的幅度信号输出端， FPGA处理器的控制端对应电连接第一射频增益控制电路的控制信号输入端和第二射频增益控制电路的控制信号输入端，电平输出端FPGA处理器的数字电平输出端电连接数模转换器(D/A)的数字电平输入端，数模转换器(D/A)的数字电平输出端电连接可变增益放大器(VGA)的模拟电平输入端。

中频信号强度检测电路的功能是从对应通路提取中频滤波处理后的第二中频信号的幅度信息，从而控制可变增益放大器(VGA)的增益变化，保证输入射频信号的强度变化时，提取的中频滤波处理后的第二中频信号增益范围都在要求范围内。

AGC控制系统通过设置不同的优先级，构成前馈控制环路和反馈控制环路，分级、分段完成信道的自动增益控制，主要控制算法如下：

AGC控制系统框图如图5所示，具体控制过程如下：

经过滤波处理的射频信号RF3经过射频信号强度检测电路后，得到经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平，即射频信号强度电平RSSI_RF后经过第三比较器后形成3路数字信号，分别为射频小幅度信号、射频中等幅度信号和射频大幅度信号，并分别发送至信道FPGA控制模块。

将射频小幅度信号记为RSSI_RF_1，若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平高于第一预设的信号强度时，输出高电平数字信号1；若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平低于第一预设的信号强度时，输出低电平数字信号0。

将射频中等幅度信号记为RSSI_RF_2，若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平高于第二预设的信号强度时，输出高电平数字信号1；若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平低于第二预设的信号强度时，输出低电平即数字信号0。

将射频大幅度信记为RSSI_RF_3，若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平高于第三预设的信号强度时，输出高电平数字信号1；若经过滤波处理的射频信号RF3的强度电平低于第三预设的信号强度时，输出低电平数字信号0。

其中，预设定信号强度关系：第一预设的信号强度＜第二预设的信号强度＜第三预设的信号强度。

信道FPGA控制模块接收射频小幅度信号、射频中等幅度信号和射频大幅度信号后，对应得到控制第一射频增益控制电路的第一控制信号SW1和控制第二射频增益控制电路的第二控制信号SW2，并分别发送至第一射频增益控制电路和第二射频增益控制电路。

若AGC控制系统首次启动，则首先将第一频率合成器模块和第二频率合成器模块各自的本振信号锁定到相应的频率值，同时对应控制第一射频增益控制电路中的第一跳频滤波器、控制第二射频增益控制电路中的第二跳频滤波器跳频滤波器各自工作在相应频率上，然后分别通过第一控制信号SW1使第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1全部接入状态(11)(即增益最大：+44dB)，以及通过第二控制信号SW2使第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2全部接入状态(11)(即增益最大：+44dB)，再分别检测射频小幅度信号RSSI_RF_1、射频中等幅度信号RSSI_RF_2和射频大幅度信号RSSI_RF_3 各自的电平，最后根据如图6所示的射频AGC环路控制状态转移图实现射频AGC环路控制。

状态00、10、11代表第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1、第二射频增益控制电路中的低噪声放大器LNA2接入状态情况，具体为：00代表第一低噪声放大器LNA1和第二低噪声放大器LNA2全都不接入(即增益最小：0dB)；10代表第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1接入，第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器 LNA2不接入(即增益：+22dB)；11代表第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1、第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2全接入(即增益最大：+44dB)；其中没有状态01，这是因为若AGC控制系统只需要接入一个低噪声放大器(LNA)，就必须是第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1，否则会导致整个AGC控制系统的噪声系数升高，灵敏度降低。

状态转移条件：射频小幅度信号RSSI_RF_1、射频中等幅度信号RSSI_RF_2和射频大幅度信号RSSI_RF_3总共包含四种状态，分别为000、001、011、111。

举例说明：初始状态为11：第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1、第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2全接入，若状态转移条件为000或者001，则维持初始状态11不变；若状态转移条件为011，则由初始状态11跳转到转移状态10，即第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1接入，第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2不接入；若状态转移条件为111，则由转移状态11跳转到转移状态00，即第一射频增益控制电路中的第一低噪声放大器LNA1、第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器LNA2都不接入；其他所有状态都按照射频AGC环路控制状态转移图进行跳转，已达到射频AGC环路控制的目的。

在完成射频AGC环路控制后延时5μS，再进行二中频AGC控制环路的控制，采用前馈的中频AGC控制方式，在可变增益放大器前进行中频信号强度检测，精确测量出第二检波器的输出电压即中频信号强度电平RSSI_IF；为了提高测量精度降低误判概率，本实施例采用多次采样求平均的方法；最后通过查找表算法准确控制可变增益放大器的放大倍数，从而达到二中频AGC控制的目的；其中二中频AGC控制环路包含可控增益放大器(VGA)、模数转换器(A/D)、数模转换器(D/A)；中频信号强度检测电路将中频信号强度检测电平 RSSI_IF发送至信道控制FPGA模块中的模数转换(A/D)进行模数转换，得到中频信号强度数字电平，再将所述中频信号强度数字电平发送至信道FPGA控制模块中的FPGA处理器进行可变增益放大器的控制电平的计算，得到可变增益放大器的控制电平V_GAIN，然后FPGA处理器将所述可变增益放大器的控制电平V_GAIN发送至信道FPGA控制模块中的数模转换器 (D/A)进行数模转换，得到可变增益放大器的模拟控制电平，将所述可变增益放大器的模拟控制电平发送至可控增益放大器，完成对可控增益放大器(VGA)的增益控制。

优点和积极效果

实际应用实践

器件选择如下：

第一检波器和第二检波器都使用具有快速输出响应的对数检波器HMC601LP4来完成，对数检波器HMC601LP4是美国Hittite公司生产的对数放大器，可广泛用于对信号功率需要准确测量的高频通信和仪器仪表系统中。它具有以dB为单位的线性响应、优良的温度稳定性、精度、线性度高；具有从10MHz到4000MHz的平坦输入/输出响应，典型线性斜率为19mV/dB；输入动态范围达75dB，设计成50Ω输入阻抗的时候，其信号输入可-70dBm～ +12dBm；快速脉冲响应时间：15/34ns(上升/下降)；单电源工作范围为+2.7V～+5.5V。

比较器使用LM139来实现，响应时间1.3μS，能满足系统设计的需要，使用比较器目的是将第一检波器输出的模拟电平通过比较器进行量化，产生数字电平，比较器参考电压根据AGC控制要求而设定，本实施例中将经过滤波处理的射频信号RF3的强度分为小、中、大三档，即分别为射频小幅度信号RSSI_RF_1、射频中等幅度信号RSSI_RF_2和射频大幅度信号RSSI_RF_3。

射频信号强度检测电路中应用HMC601LP4作为第一检波器，第一滤波器用于获取经过滤波处理的射频信号RF3并进行滤波处理，得到二次滤波处理后的射频信号，并将所述二次滤波处理后的射频信号发送至第一检波器HMC601LP4，第一检波器按照19mV/dB变化的直流电压输出模拟电平，其中直流电压的范围约为0V～+2.0V，比较器预先设置参考电压V_R，以及工作电压3.3V，并接收第一检波器输出的模拟电平，将所述模拟电平量化后产生数字电平，若所述数字电平高于参考电压V_R时，输出高电平数字信号1；若所述数字电平低于参考电压V_R时，输出低电平数字信号0；因此射频信号强度电平RSSI_RF为高电平数字信号1或者低电平数字信号0，将所述射频信号强度电平RSSI_RF发送至信道FPGA控制模块，实现射频信号强度指示；射频信号强度检测电路框图如图2所示。

中频信号强度检测电路中应用HMC601LP4作为第二检波器，将中频滤波处理后的第二中频信号依次发送至第二滤波器进行滤波处理、发送至第二检波器HMC601LP4，第二检波器按照19mV/dB变化的直流电压进行模拟电平输出，其中直流电压的范围约为0V～+2.0V，该模拟电平直接送入模数转换器(A/D)后得到数字电平，实现信道FPGA控制模块的中频信号强度指示；中频信号强度检测电路框图如图3所示。

第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关分别使用单刀双掷开关 (SPDT)HMC221BE，分别构建第一射频增益控制电路和第二射频增益控制电路。HMC221BE 开关时间小于10nS，插入损耗为0.4dB，隔离度为29dB，输出1dB压缩点为+29dBm，满足设计要求；在射频通路中，第一射频增益控制电路和第二射频增益控制电路使用的电子开关都为单刀双掷开关(SPDT)HMC221BE，每一个射频增益控制电路框图如图4所示。

第一电子开关、第二电子开关用于第一控制射频增益控制电路中的第一低噪声放大器的接入或不接入，第三电子开关和第四电子开关用于控制第二射频增益控制电路中的第二低噪声放大器的接入或不接入，具有插入损耗低、切换速度快、线性度高、电路设计简洁、可靠性高等优势。

可控增益放大器(VGA)选用美国AD公司生产的AD8367可控增益放大器(VGA)，AD8367 可控增益放大器是一个低噪、500MHz带宽的可调增益放大器，如用分贝表示增益,则增益与控制电压成线性关系：20mV/dB；AD8367可控增益放大器自身带有平方根信号强度检测器，在没有外部信号强度检测芯片时，也能够自环进行自动增益控制,AD8367可控增益放大器可应用于蜂窝基站、宽带接入、功率控制系统。

AD8367可控增益放大器具有两种增益控制模式：

第一种模式：可变增益放大器的控制电平增益与控制电平的关系：

Gain(dB)＝50×V_GAIN－5(0≤V_GAIN≤+1V)

第二种模式：可变增益放大器的控制电平增益与控制电平的关系：

Gain(dB)＝45－50×V_GAIN(0≤V_GAIN≤+1V)

说明：第一种模式表示增益控制范围为50dB/V，最小增益-5dB为控制电压为0V时的推算值；当+50mV≤V_GAIN≤+950mV时，增益与可变增益放大器的控制电平V_GAIN的关系是处于线性区间-2.5dB≤Gain(dB)≤42.5dB；第二种模式也具有相似的特性，故一般可变增益放大器的控制电平V_GAIN都介于50mV和950mV之间，这样可以保证控制的精度要求。当频率在200MHz以内时，在增益大于40dB时，能提供优于±0.5dB的误差精度。当频率在400MHz 以内时，能提供优于±1dB的误差精度；本实施例选用第二种模式。

双环自动增益控制AGC的控制方式，有利于提高接收信道稳定性，通过信道数字控制模块微调射频自动增益控制AGC环路和二中频自动增益控制AGC环路各自的控制时间，能够避免由跳频滤波器延时产生的自动增益控制AGC振荡，特别是在快速跳频下，外界无线信道特性变化较快，对自动增益控制AGC稳定性提出了更高的要求。

经过实践验证，双自动增益控制AGC的环控制方式完全满足本实用新型所述自动增益控制AGC系统的设计要求；当接收机输入的射频信号RF大范围突变，即射频信号RF的强度变化大于80dB，或者比80dB更大时，射频增益控制电路1和射频增益控制电路2分别可快速动作，确保了接收机处于线性区间，不使信号失真。

在接收机输入的射频信号RF变化不大，即射频信号RF的强度变化为20-30dB的情况下，通过二中频可控增益放大器(VGA)AD8367来完成AGC控制过程。由于AD8367受模拟自动增益控制AGC电压连续控制变化，所以其控制精度高达±1dB。射频自动增益控制AGC 环路，采用前馈与后馈结合的控制方式，简化了控制电路和控制算法的设计；二中频自动增益控制AGC环路，采用前馈的控制方式，既可以提高控制精度，又可以减小响应时间。

该自动增益控制AGC系统目前已成功应用于某超短波跳频通信系统，实测AGC响应时间小于30uS，工作频率(VHF/UHF)跨度大于20倍频程，跳频速率大于1000Hops/S，自动增益控制AGC动态范围大于110dB。

参照图7，为图4的实施图；其中，N1为低噪声放大器：低噪声放大器的1脚为供电脚，低噪声放大器的2脚为信号输入脚，低噪声放大器的4脚为信号输出脚；N2和N3都为单刀双掷开关HMC221BE，HMC221BE的4脚和6脚都分别为对应控制信号引脚：B为SPDT 的控制引脚，控制信号SW0为第一控制信号SW1的反向控制信号，5脚RFC为信号通路的公共端；信号通路的选择端分别为1脚RF2和3脚RF1；在第一控制信号SW1、第一控制信号SW1的反向控制信号SW0的作用下，要么选通低噪声放大器通路进行放大；要么低噪放大而是选择旁路通路(C10路)；其中通低噪声放大器为第一低噪声放大器或第二低噪声放大器，两个电子开关依次为第一电子开关和第二电子开关，或者依次为第三电子开关和第四电子开关。

参照图8，为图2的实施图；其中，经过滤波处理的射频信号RF3通过C5后进入低通滤波器N3的1脚，从N3的输出脚3脚输出到第一射频放大器N2的输入脚2脚，N2的4 脚既是供电脚，也是信号输出脚,得到二次滤波处理后的射频信号后进入N1，N1为第一检波器HMC612LP4：N1的3脚为信号输入脚INP，4脚直接电容C10耦合到地，2脚VCC1和 5脚VCC2均为供电引脚，13脚为时钟端CLPF，22脚COFSB和23脚COFSA都为电容输入管脚值，每个电容值都可根据需要调整；17脚输出射频信号强度电平RSSI_RF。

参照图9，为图9为射频门限比较器电路的实施图；其中，比较器LM139内置3个比较器，本实施例中使用第一比较器、第二比较器、第三比较器3，中频信号强度电平RSSI_IF 分别输入第一比较器的1IN+(7脚)、第二比较器的2IN+(5脚)、第三比较器的3IN+(9脚)；电位器RP3、电位器RP1、电位器RP2分别设定第一预设的信号强度(6脚)、第二预设的信号强度(4脚)、第三预设的信号强度(8脚)；通过比较器分别形成三路数字控制信号，分别为射频小幅度信号记为RSSI_RF_1(1脚，R1上拉输出)、射频中等幅度信号记为 RSSI_RF_2(2脚，R4上拉输出)、射频大幅度信记为RSSI_RF_3(14脚，R2上拉输出)。

参照图10，为可变增益放大器的电路实施图；其中，3脚为中频输入脚，用于接收中频滤波处理后的第二中频信号；5脚为VGAIN控制脚，用于接收可变增益放大器的控制电平V_GAIN；11脚和12脚都为供电脚，10脚为中频输出脚，用于输出增益放大处理后的第二中频信号。

Claims

1.一种跳频接收信道快速增益控制系统，应用于接收机中，其特征在于，包括：依次连接的射频自动增益控制AGC环路控制单元、第一混频器、第三低噪声放大器LNA3、第一中频滤波器、第四低噪声放大器LNA4、第二混频器、第二中频滤波器、中频自动增益控制AGC环路控制单元、抗混叠滤波器和数字信号处理模块；

所述第一混频器连接有第一频率合成器模块，所述第二混频器连接有第二频率合成器模块；信道控制模块连接在射频自动增益控制AGC环路控制单元和中频自动增益控制AGC环路控制单元之间。

2.如权利要求1所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述射频自动增益控制AGC环路控制单元包含依次连接的第一跳频滤波器、第一射频增益控制电路、第二跳频滤波器、第二射频增益控制电路、射频信号强度检测电路；

3.如权利要求2所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述第一跳频滤波器用于获取来自天线的射频信号RF，并对所述射频信号RF进行滤波预处理，得到预处理后的射频信号RF1，将所述预处理后的射频信号RF1发送至第一射频增益控制电路，若预处理后的射频信号RF1为小信号，则对预处理后的射频信号RF1进行低噪放大处理，得到低噪放大的射频信号RF2；若预处理后的射频信号RF1为大信号，则不对预处理后的射频信号RF1进行低噪放大，得到没有进行低噪放大的射频信号RF2，并发送至第二跳频滤波器；其中，增益小于-60dBm的预处理后的射频信号为小信号，增益大于-20dBm的预处理后的射频信号为大信号；

4.如权利要求3所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述第一频率合成器模块用于获取第一本振信号1LO，然后将所述第一本振信号1LO发送至第一混频器，第一混频器分别用于接收第四电子开关发送过来的经过二次低噪放大的射频信号RF4或者没有经过二次低噪放大的射频信号RF4，以及第一频率合成器模块发送过来的第一本振信号1LO，并进行混频，得到第一中频信号1IF，然后将所述第一中频信号1IF依次发送至第三低噪声放大器LNA3进行放大处理、发送至第一中频滤波器进行滤波处理、发送至第四低噪声放大器LNA4进行放大处理，得到经过四次低噪放大的射频信号，将所述经过四次低噪放大的射频信号发送至第二混频器；

所述第二频率合成器模块用于获取第二本振信号2LO，然后将所述第二本振信号2LO发送至第二混频器，所述第二混频器分别用于接收第四低噪声放大器LNA4发送过来的经过四次低噪放大的射频信号，以及接收第二频率合成器模块发送过来的第二本振信号2LO，并进行混频，得到第二中频信号2IF，将所述第二中频信号2IF依次进入二中频滤波器进行中频滤波处理，得到中频滤波处理后的第二中频信号，然后将所述中频滤波处理后的第二中频信号发送至可变增益放大器；

5.如权利要求1或3所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述第一射频增益控制电路包括第一电子开关、第一低噪声放大器LNA1和第二电子开关，所述第二射频增益控制电路包括第三电子开关、第二低噪声放大器LNA2和第四电子开关；

6.如权利要求5所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述第一电子开关用于获取预处理后的射频信号RF1，所述预处理后的射频信号RF1经过第一电子开关后进入第一低噪声放大器进行放大处理，得到放大处理后的射频信号后再经过第二电子开关，得到低噪放大的射频信号RF2；所述第一电子开关还用于获取预处理后的射频信号RF1后不进入第一低噪声放大器而是直接旁路，即预处理后的射频信号不进行低噪声放大而是依次通过第一射频增益控制电路中的第一电子开关和第二电子开关，得到没有进行低噪放大的射频信号RF2，并发送至第二跳频滤波器；

7.如权利要求5所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关和第四电子开关分别使用单刀双掷开关HMC221BE。

8.如权利要求1所述的一种跳频接收信道快速增益控制系统，其特征在于，所述可控增益放大器为选用AD8367可控增益放大器，AD8367可控增益放大器是一个低噪、500MHz带宽的可调增益放大器。