CN2353093Y - 多信道接收机的多路联合快速数控agc装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置，它由高频放大器、混频及滤波器、A/D转换器、主控处理器、本振源、电源及若干个数控衰减器组成，它采用多信道预置式可控独立信道值守及利用多个信道的值守范围组成整个接收机的信号动态范围，快速建立AGC及各信道具有完成相同衰减控制量。并还具有控制精度高，一致性能好，线路简单，制作容易，成本低廉等特点。具有普及推广应用价值。

Description

多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置

本实用新型涉及无线电通信领域内的多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置，特别适用于同频多信道测向接收机中作多路联合快速数控AGC装置，也可适用带主控处理器结构的同频多信道接收机作多路联合快速数控AGC装置。

目前用于多信道测向接收机中的自动增益控制(AGC)装置主要有两种，一种是模拟自动增益控制(AGC)装置，另一种是单路控制的数控自动增益控制(AGC)装置，这两种自动增益控制(AGC)装置主要存在以下缺点，自动增益控制(AGC)的建立时间长，信道控制速度慢，控制精度低，另外各信道间的AGC控制值有可能不一样，影响多信道接收机的多路一致性指标。

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种能快速建立信道自动增益控制(AGC)、且所有信道具有相同衰减控制量的多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置，且本实且新型还具有控制精度高，多路控制性能一致性好，线路简单，制作容易，成本低廉，便于普及推广应用等特点。

本实用新型的目的是这样实现的：它由高频放大器1、混频及滤波器2、A/D转换器3、主控处理器4、本振源5、电源6、数控衰减器A0、A1至A8组成。其中高频放大器1出端依次串接数控衰减器A0、混频及滤波器2、数控衰减器A1至A8、A/D转换器3后构成一路信道结构，共由2至30路信道构成，每路信道的A/D转换器3出端数据总线分别与主控处理器4入端1至30脚连接，主控处理器4出端31脚分别通过数据控制总线与每路信道中数控衰减器A0、A1至A8入端3脚并联连接，主控处理器4出入端32脚通过双向数据总线与外接监控计算机连接，本振源5出端分别与各信道的混频及滤波器2入端3脚并联连接，电源6出端+V1、-V2电压端分别与各路信道的高频放大器1、混频及滤波器2、A/D转换器3、主控处理器4及本振源5各电源电压入端并接、出端+V3、-V4电压端分别与各路信道的数控衰减器A0、A1至A8的各电源电压入端并接，各路信道的高频放大器1入端外接天线高频信号的出端。

本实用新型的目的还可以通过以下措施达到：

本实用新型各路信道的数控衰减器A0及A1至A8均由电压转换驱动器7、二级管D1、D2、电感L1至L3、电容C1至C5、电阻R1至R4组成，其中高频放大器1出端或混频及滤波器2出端串接电容C1后与电阻R1、R2、电容C2一端并接，电容C2另一端与电感L1及二极管D2负极并接，电感L1另一端接地端，二极管D2正极与电容C3、电感L2一端并接，电容C3另一端与电容C4一端、电阻R2另一端及电阻R3一端并接，电容C4另一端与A/D转换器3入端连接，电阻R3另一端与电阻R1另一端、二极管D1负极及电感L3一端并接，电感L2另一端与电感L3另一端、电阻R4一端及电容C5一端并接，二极管D1正极和电容C5另一端与地端并接，电阻R4另一端与电压转换驱动器7入端1脚连接，主控处理器4出端31脚通过数据控制总线与电压转换驱动器7入端3脚连接，电压转换驱动器7入端2脚、4脚分别与电源6出端+V3、-V4电压端连接。

本实用新型相比背景技术有如下优点：

1．本实用新型多个信道的数控衰减器A0及A1至A8利用主控处理器4联合进行初始设置及监测与最终控制以实现信道的自动增益控制AGC，因此能快速建立信道自动增益控制，且AGC值设置准确。

2．本用新型各信道的数控衰减器A0及A1至A8统一由主控处理器4控制AGC，因此所有信道具有相同的衰减控制量，使得信道的零值校准易于实现，多路控制性能一致性好。

3．本实用新型AGC控制精度高，零值不随输入信号的改变而变化，而且线路简单，制作容易，所有各信道采用一致线路制作，并且成本低廉，便于普及推广应用。

以下结合附图和实施例对本实新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型原理方框图。

图2是本实用新型数控衰减器A0及A1至A8的电原理图。

参照图1、图2，本实用新型由高频放大器1、混频及滤波器2、A/D转换器3、主控处理器4、本振源5、电源6、数控衰减器A0、A1至A8组成。其中高频放大器1出端依次串接数控衰减器A0、混频及滤波器2、数控衰减器A1至A8、A/D转换器3后构成一路信道结构，共由2至30路信道构成，各路信道的高频放大器1入端外接天线高频信号的出端，本实用新型实施例由四路信道构成，每路信道的高频放大器1入端与外接接收天线各天线阵元连接的天线阵开关连接，高频放大器1其作用对天线接收的高频信号进行放大，实施例采用市售UTO-513型集成放大器制作，其高频信号工作频率为500MHz。

本实用新型每路信道的A/D转换器3出端数据总线分别与主控处理器4入端1至30脚连接，主控处理器4出端31脚分别通过数据控制总线与各路信道中数控衰减器A0、A1至A8入端3并联连接，主控处理器4出入端32脚通过双向数据总线与外接监控计算机连接。本振源5出端分别与各信道的混频及滤波器2入端3脚并联连接。混频及滤波器2的作用是把高频信号经数控衰减器A0衰减后混频变换成中频信号，实施例中频信号工作频率为70MHz，本振源5其作用提供混频及滤波器2混频时的本振信号，实施例本振信号工作频率为430MHz，本振源5仿制WS-8976测向机中的本振电路制作。混频及滤波器2中的混频器部分采用市售MSA-1120型混频集成块制作。滤波器部分采用π型滤波器电路自制而成。本实用新型各路信道的数控衰减器A0及A1至A8均由电压转换驱动器7、二级管D1、D2、电感L1至L3、电容C1至C5、电阻R1至R4组成，其连接线路如下：高频放大器1入端或混频及滤波器2入端串接电容C1后与电阻R1、R2、电容C2一端并接，电容C2另一端与电感L1及二极管D2负极并接，电感L1另一端接地端，二极管D2正极与电容C3、电感L2一端并接，电容C3另一端与电容C4一端、电阻R2另一端及电阻R3一端并接，电容C4另一端与A/D转换器3入端连接，电阻R3另一端与电阻R1另一端、二极管D1负极及电感L3一端并接，电感L2另一端与电感L3另一端、电阻R4一端及电容C5一端并接，二极管D1正极和电容C5另一端与地端并接，电阻R4另一端与电压转换驱动器7入端1脚连接，主控处理器4出端31脚通过数据控制总线与电压转换驱动器7入端3脚连接，电压转换驱动器7入端2脚、4脚分别与电源6出端+V3、-V4电压端连接。其每路信道的数控衰减器衰减控制如下，取数控衰减器A0及A1至A8的衰减量为a₀及a₁至a₈，各信道总衰减量为D，当控制精度要求较高时一般选取衰减量a₂=2a₁、a₃=2a₂，直至a₈=2a₇，即总的动态范围为 $D=\underset{i=0}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{aidb}$ 式中i为数控衰减器的编号。而当控制精度要求较低时，即衰减量a₁较大时，直至a₈的衰减量选取应以衰减器配置简洁性为依据。各数控衰减器A0及A1至A8工作原理如下：当主控处理器4输出的控制电平TTL电平为高电平时，则电压转换驱动器7输出-5V电压，当输出的控制电平TTL电平为低电平时，则电压转换驱动器7输出+5V电压，电压转换驱动器7输出的±5V电压直接控制衰减量的输出。电阻R1、R2、R3构成衰减电路，电容C2、C3构成交流信号直通电路，电容C1、C4为耦合电容，电感L1、L2、L3其作用为扼流圈，电容C5、电阻R4构成控制分压电路，二极管D1、D2作用为开关二极管。实施例数控衰减器A1至A8级数由信道的衰减量决定，电压转换驱动器7采用市售HE741型电压转换驱动器制作，电感L1、L2、L3采用市售100μH的电感制作，电容C1至C5采用市售0.1μf电容制作，电阻R1至R4采用市售1KΩ电阻制作，二极管D1、D2采用市售2CK型二极管制作。

本实用新型A/D转换器3的作用是把经过数控衰减器A1至A8衰减后的模拟信号转换为数字信号输入主控处理器4、主控处理器4根据A/D转换器3输入的数字电平大小输出自动增益AGC控制信号，控制各数控衰减器A0及A1至A8的衰减量，主控处理器4的其它作用还能控制初值的联合设置、进行实时信号幅度监控及处理、以及多路联合快速数控AGC的同时设置，同时把多路联合自动增益AGC控制后的各信道的数字信号输入外接监控计算机，实现对被测信号的测量，实施例A/D转换器3采用市售HAS-1201型数模转换集成块制作。主控处理器4采用市售TM5320C30型主控处理集成块制作。本实用新型电源6采用通用的直流稳压电源线路自制而成，实施例其输出的+V1、-V2电压端输出±15V电压分别提供各路信道的高频放大器1、混频及滤波器2、A/D转换器3、主控处理器4及本振源5的各级直流工作电压，输出的+V3电压端为+5V电压、输出的-V4电压端为-5V电压与各级数控衰减器A0及A1至A8中的电压转换驱动器7的+V3、-V4电压端连接，提供电压转换驱动器7的±5V转换控制电压。

本实用新型简要工作原理如下：本实用新型自动增益AGC控制量其初始设置控制主要根据各衰减器的衰减量及动态范围D值确定所需初始设置的信道数目及各信道的衰减量。确定的原则如下：

1．每个信道的值守动态范围不超过30dB对应的A/D转换器3位数为12。

2．每个信道的值守动态范围正好可以用若干个衰减器实现。

3．每个信道的值守动态范围尽量接近，而且初始设置信道数目尽量少。

4．信道的动态范围为各初始值守动态范围之和。

例如对于一个动态范围为80dB的接收机，数控衰减器A1至A8及A0取6个，6个数控衰减器的衰减量为a₁为2、a₂为4、a₃为8、a₄为16、a₅为32、a₀为18dB的四信道接收机的情况，则可以选定初如设置的信道数目为4，而每个信道的值守动态范围为20dB，于是可以选定第一个信道衰减量为AI1=a₂+a₄=4+16=20dB，值守范围为0至20dB应在灵敏度以上，第二个信道的衰减量为AI2=a₃+a₅=8+32=40dB，值守范围为20至40dB；第三个信道的衰减量为AI3=a₂+a₃+a₄+a₅=4+8+16+32=60dB，值守范围为40至60dB；第四个信道的衰减量为AI4=D=a₁+a₂+a₃+a₄+a₅+a₀=2+4+8+16+32+18=80dB，值守范围为60至80dB。本实用新型的自动增益AGC可以设置触发门限用T表示，可设置为灵敏度以上0至D-a₁dB，当信号电平超过该门限值时，再对各路信道进行自动增益AGC控制值的设置。一般为了保证校零的精度，一次测向处理只设置一次AGC控制。工作时的算法流程图如下图3示假定初始信道数目为J。

本实用新型安装结构如下：把本实用新型图1、图2中的高频放大器1及数控衰减器A0的电路安装在一块长×宽为100×140毫米的小印刷板上、混频及滤波器2电路安装在一块长×宽为100×140毫米的小印刷板上、数控衰减器A1至A8及A/D转换器3电路安装在一块长×宽为200×140毫米小印刷板上，然后把上述三块小印刷板安装在一个长×宽×高为450×150×50毫米的屏蔽盒内，构成了一路信道屏蔽盒结构，其它信道屏蔽盒结构相同。把本振源5电路安装在一块长×宽为400×150毫米的大印刷板上、把主控处理器4及电源6电路安装在一块长×宽为400×150毫米的大印刷板上，然后把二块大印刷板分别安装在长×宽×高为450×150×50毫米的屏蔽盒内，再把所有的屏蔽盒安装在尺寸长×宽×高为505×438×173毫米机箱内，各屏蔽盒的各信号的出入端在屏蔽盒上安装电缆插座，屏蔽盒之间通过电缆插头及电缆线连接，电源6与各级相应电源连接。在机箱的面板上安装各信道入端的电缆插座及主控处理器4输入输出双向数据总线的多芯插座，电缆插头座及多芯插座均采有用市售通用件组装。

Claims (2)

1．一种由高频放大器(1)、混频及滤波器(2)、A/D转换器(3)、主控处理器(4)、本振源(5)、电源(6)组成的多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置，其特征在于还有数控衰减器A0、A1至A8组成，其中高频放大器(1)出端依次串接数控衰减器A0、混频及滤波器(2)、数控衰减器A1至A8、A/D转换器(3)后构成一路信道结构，共由2至30路信道构成，每路信道的A/D转换器(3)出端数据总线分别与主控处理器(4)入端1至30脚连接，主控处理器(4)出端31脚分别通过数据控制总线与每路信道中数控衰减器A0、A1至A8入端3脚并联连接，主控处理器(4)出入端32脚通过双向数据总线与外接监控计算机连接，本振源(5)出端分别与各信道的混频及滤波器(2)入端3脚并联连接，电源(6)出端+V1、-V2电压端分别与各路信道的高频放大器(1)、混频及滤波器(2)、A/D转换器(3)、主控处理器(4)及本振源(5)各电源电压入端并接、出端+V3、-V4电压端分别与各路信道的数控衰减器A0、A1至A8的各电源电压入端并接，各路信道的高频放大器(1)入端外接天线高频信号的出端。

2．根据权利要求1所述的多信道接收机的多路联合快速数控AGC装置，其特征在于各路信道的数控衰减器A0及A1至A8均由电压转换驱动器(7)、二级管D1、D2、电感L1至L3、电容C1至C5、电阻R1至R4组成，其中高频放大器(1)出端或混频及滤波器(2)出端串接电容C1后与电阻R1、R2、电容C2一端并接，电容C2另一端与电感L1及二极管D2负极并接，电感L1另一端接地端，二极管D2正极与电容C3、电感L2一端并接，电容C3另一端与电容C4一端、电阻R2另一端及电阻R3一端并接，电容C4另一端与A/D转换器3入端连接，电阻R3另一端与电阻R1另一端、二极管D1负极及电感L3一端并接，电感L2另一端与电感L3另一端、电阻R4一端及电容C5一端并接，二极管D1正极和电容C5另一端与地端并接，电阻R4另一端与电压转换驱动器(7)入端1脚连接，主控处理器(4)出端31脚通过数据控制总线与电压转换驱动器(7)入端3脚连接，电压转换驱动器(7)入端2脚、4脚分别与电源(6)出端+V3、-V4电压端连接。

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