[发明专利]一种中频数字自动增益控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种中频数字自动增益控制方法及系统，该控制方法包括：步骤1：对接收机接收端接收到的原始信号X(n)进行采样处理，获得窄带信号；步骤2：计算一个周期L内窄带信号的幅度的平均值M；步骤3：将平均值M与给定的电平值R进行除法运算，获得误差值E；步骤4：用误差值E除以2的bitnum/2的次方后进行开方运算所得结果与当前增益值A(n‑1)进行乘法运算，结果作为新增益值A(n)；所述bitnum表示量化位宽；步骤5：用新增益值A(n)与接收机接收端接收到的原始信号X(n)相乘得到该系统处理后的信号y(n)。本发明提供的方法首先统计信号在一段时间内窄带信号的幅度值，并将其与给定的电平值比较后，产生控制误差值，再形成新增益值作为控制信号，最后通过与当前信号进行相乘得到最终的信号，实现了对信号的增益调整，达到移位的效果。

技术领域

本发明涉及一种中频数字自动增益控制方法及系统。

背景技术

自动增益控制(英文名称：automatic gain control；AGC)，使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制系统。

无线电监测接收机输入端的信号强度存在较大的变化，为保证接收机的解调灵敏度，一般会加入一级模拟AGC，控制射频前端放大器增益，保证信号电平在AD的接收范围内，接收机基带部分对AD采集的信号进行降采样后，从中提取窄带信号，根据香农定里，带宽的减小导致信号能量的累积，从而实现弱信号的解调。在降采样的过程中，为保证信号不溢出，带宽每减小四倍，信号位宽应该增加一位，这会导致信号的位宽不断变大，所以在信号比较弱时，可能出现信号位宽很大，但实际有效位宽较小的情况，事实上信号的有效位宽在16bit时，就可以保证有96dB的动态范围。所以在进入解调模块前，如果不对信号位宽进行调整，不仅会增加FPGA资源开销，同时在传输高位宽的信号时，接口的传输带宽要求变高，造成浪费。

传统数字AGC以对数型为主，如图1所示，需要在FPGA内部存储一个对数表，以替代对数运算，对数表的长度和量化位数会直接影响运算精度，影响了AGC的调整效果。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明在此的目的在于提供一种能够自动调整信号位宽的中频数字自动增益控制方法。

为实现本发明的目的，在此所提供的中频数字自动增益控制方法包括以下步骤：

步骤1：对接收机接收端接收到的原始信号X(n)进行采样处理，获得窄带信号；

步骤2：计算一个周期L内窄带信号的幅度的平均值M；

步骤3：将平均值M与给定的电平值R进行除法运算，获得误差值E；

步骤4：用误差值E除以2的bitnum/2的次方后进行开方运算所得结果与当前增益值A(n-1)进行乘法运算，结果作为新增益值A(n)；所述bitnum表示量化位宽；；

步骤5：用新增益值A(n)与接收机接收端接收到的原始信号X(n)相乘得到该系统处理后的信号y(n)。

进一步的，在进行所述步骤3之前，判断所述平均值M的范围，并根据判断结果所述步骤3具体执行以下步骤之一：

A：MA1，误差值E满足式(1)关系，

B：A2MA1，误差值E满足式(2)关系，

C：MA2，误差值E满足式(3)关系，

E＝2^(11+bitnum) (3)

式(1)～式(2)中的A1和A2为判决门限，bitnum表示量化位宽。