[发明专利]一种快速响应自动电平控制环路的控制系统

说明书

本发明实施例公开了一种快速响应自动电平控制环路的控制系统，包括：预置电压模块和自动电平控制ALC环路模块，ALC环路模块在输入信号产生变化时，前端模拟衰减器的输出经过定向耦合器进行采样，采样后通过环路检波器转换为实时动态电压，实时动态电压传输至环路运放，环路运放通过比例计算或者积分形式调整其输出电压，再提供给前端模拟衰减器形成闭环，前端模拟衰减器根据最新实时的控制电压调整其自身增益值，ALC环路形成动态环路，直至调整到环路运放处设定的需要的输出功率对应的电压值，预置电压模块向ALC环路加载预置电压，使ALC环路快速工作在在衰减值附近，快速进入稳定状态。本发明解决了现有自动电平控制环路响应速度慢、稳定性差的问题。

技术领域

本发明实施例涉及自动控制技术领域，具体涉及一种快速响应自动电平控制环路的控制系统。

背景技术

射频链路通道在接收或发射信号时，会遇见输入信号动态范围变化较快的情况，反应到硬件链路上会使得输出信号也具有较大动态范围。而一些应用下，需要输出功率能够在输入信号大动态范围变化时继续保持输出稳定在一定固定值上，就需要链路引入自动环路增益控制电路ALC电路部分。其正常工作时能够保证输出信号功率一定范围内稳定在固定值上。

在有些组网应用中，系统存在多个通信节点，各个节点需要相互之间突发通信。若各通信节点距离不同，会导致信号传输中彼此之间衰减值不一致，在通信过程中，一固定节点收到的其他节点发出的信号功率可能大小不一，具有一定的动态范围。由于系统为突发跳频通信，每个节点通信的时隙较小，需要节点通信链路具有实时较快的响应速度去应对大动态范围输入信号的情况，保证在自己时隙内能够快速响应不同大小的输入信号，就需要ALC环路需要有较快的稳定速度。当上一个时隙输入信号较大，ALC环路调整链路中增益控制部分电路跟踪并稳定到需要的固定值上，下一个时隙若输入信号较小，ALC就需要重新调整链路增益控制部分电路的值，使得输出稳定到需要的固定值。若该调整时间较慢，超过了时隙允许的调整时间，时隙就会切换到下一个节点，会使得该时隙内链路不能采样到该信号信息，就会导致通信丢掉了某节点的信息。

传统ALC环路电路普遍采用零阶环路或者一阶环路。零阶环路其响应速度并达到稳态平衡的速度较快，但由于没有开环极点的存在，在输入信号非线性变化或者链路系统有较多干扰的情形下，容易使得链路系统不稳定，平衡后的稳态跟踪误差会越来越大，导致ALC环路失锁。一阶系统环路普遍采用积分运放形式，其构成了一阶一型极点，能够提高系统的跟踪和抗干扰能力。但其工作在过阻尼状态，响应时间会受到一阶一型系统影响，以指数的形式向平衡点过渡，过渡过程中的响应时间受到初始误差大小和系统本身的调节速度决定，在输入信号动态范围较大情形下，该速度不能在较快的时间内，如50uS内完成跟踪，就会导致上述的短时时隙内错过某节点的信号。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种快速响应自动电平控制环路的控制系统，以解决现有自动电平控制环路响应速度慢、稳定性差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例公开了，一种快速响应自动电平控制环路的控制系统，所述系统包括：预置电压模块和自动电平控制ALC环路模块，所述ALC环路模块在输入信号产生变化时，前端模拟衰减器工作在之前的控制电压状态，前端模拟衰减器的输出经过定向耦合器进行采样，采样后通过环路检波器转换为实时动态电压，实时动态电压传输至环路运放，环路运放通过比例计算或者积分形式调整其输出电压，再提供给前端模拟衰减器形成闭环，前端模拟衰减器根据最新实时的控制电压调整其自身增益值，ALC环路形成动态环路，直到调整到环路运放处设定的需要的输出功率对应的电压值，所述预置电压模块向ALC环路加载预置电压，使ALC环路稳定在衰减值附近，快速进入稳定状态。