两者相结合便实现了任意可控的非对称调整速率。乘法器可控系数越大，控制字寄存器位宽越小，则AGC控制字值调整得越快，信号放大或衰减也越快；反之AGC控制字值调整得越慢，信号放大或衰减也越慢。从设计的该具体电路中分析可见，如果在两条门限支路上的乘法器可控系数相同，由于控制字寄存器R1为10比特，R2为20比特，那么当信号平均功率低于下门限时的收敛调整速率是信号平均功率高于上门限时的1/(2~10)。
[0016]数据选择器的输出结果与add的低2位拼接为一个10比特的数据对10比特控制寄存器R1进行赋值，与sub的低12位拼接为一个20比特的数据对20比特控制寄存器R2进行赋值。这样处理的目的在于寄存最新计算出的AGC控制字，并对在基于此控制字基础上的接收信号进行下一次的AGC控制字计算调整。经过这样的环路反馈不断调整最终使得接收信号的功率大小落在双门限以内。
[0017]参阅图3。对应上述非对称调整速率AGC控制器电路结构，非对称调整速率AGC控制器控制流程主要包括以下几个步骤:
步骤1:中频信号直流滤波。中频信号通过模数转换器ADC采样，将AD转换后的数字信号通过直流滤波电路进行直流滤波，以去除直流这种非信号成分对后续AGC控制字计算的影响。
[0018]步骤2:计算信号平均功率。非对称调整速率AGC控制器采用固定点数瞬时功率累加平均，数字包络检波等计算方法，对上述直流滤波后的数字信号进行平均功率计算。
[0019]步骤3:与预设门限值比较。非对称调整速率AGC控制器计算出来的信号平均功率与预设的上下门限，即双门限作比较，如果平均功率正好在双门限以内，则保持送数控衰减器的K比特AGC控制字不变，如果平均功率高于上门限或低于下门限，则进入步骤4对应门限支路进行控制字计算。
[0020]步骤4:如果步骤2计算的平均功率大于上门限，非对称调整速率AGC控制器将平均功率减去上门限的差值乘以可控系数coe_l得到步进值D1，然后将Μ比特控制字寄存器R1的值加上D1并寄存下来，截取寄存后的控制字寄存器R1高Κ比特作为AGC控制字送数控衰减器，同时把寄存后的控制字寄存器R1高Κ位赋值给另一门限支路上的Ν比特寄存器R2的高Κ位；如果平均功率小于下门限，将下门限减去平均功率的差值乘上可控系数coe_2得到步进值D2，然后将N比特控制字寄存器R2的值减去D2并寄存下来，截取寄存后的寄存器R2高K比特作为AGC控制字送数控衰减器，同时把寄存后的控制字寄存器R2高K位赋值给另一门限支路上的Μ比特寄存器R1的高1(位，其中，1(<1，1(<1乘法器可控系数越大，控制字寄存器位宽Μ和Ν越小，则AGC控制字值调整得越快，信号放大或衰减也越快；反之AGC控制字值调整得越慢，信号放大或衰减也越慢。
[0021]步骤5:非对称调整速率AGC控制器经过步骤4后就进行了一轮AGC控制字的计算。非对称调整速率AGC控制器根据平均功率和双门限的关系选择对应门限支路计算的AGC控制字送数控衰减器进行信号的调整，然后又回到步骤1进行新一轮的控制字计算，通过这样的环路不断的调整信号功率大小至双门限以内。
[0022]由此可见，如果将该AGC控制电路应用到特殊的间断式通信接收系统中，当长时间处于接收小功率噪声时，由于平均功率低于下门限，此时AGC控制器的收敛调整速度很慢，AGC控制字下降得也就很慢，等到强信号到来时基于当前的控制字将不会把信号放得过大。然后一旦平均功率高于上门限后AGC控制器的收敛调整速度很快，AGC控制字增大得也就快，从而迅速将信号平均功率调整到双门限以内，不会造成后续的解调错误。这样也就有效弥补了传统AGC控制器在这种特殊通信模式下的弊端，并且实现简单，占用资源少，可高效的在数字芯片中加以实现和运用。
【主权项】
1.一种含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，包括顺次串联的低噪声放大器、数控衰减器、带有本振的下变频器和模数转换器ADC，其特征在于:模数转换器ADC的输出端串联非对称调整速率AGC控制器，其中，低噪声放大器将天线接收到的射频信号进行放大后，通过数控衰减器衰减，经下变频器变频至中频信号，中频信号通过模数转换器ADC进行采样数字处理，送至非对称调整速率AGC控制器进行AGC控制字计算，控制字计算结果反馈至射频前端的数控衰减器，形成新一轮的AGC控制字循环计算环路，通过这样引入无线接收机前端的循环计算环路不断的调整信号功率大小至双门限以内；非对称调整速率AGC控制器内部采用乘法器可控系数和控制字寄存器的位宽这两个关键参数来决定AGC控制字调整速率，并通过对AGC控制字减小和加大这两个方向上采用任意可控的非对称调整速率，实现对信号的放大和衰减这两个方向上任意可控的非对称调整速率的控制。2.如权利要求1所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:低噪声放大器是一个不可调节放大倍数的放大器。3.如权利要求1所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:放大器和数控衰减器对信号的放大和衰减这两个方向是对应于非对称调整速率AGC控制器反馈给数控衰减器的AGC控制字的减小和增大来实现的，反馈给数控衰减器的AGC控制字越大，数控衰减器对信号的衰减越大；反馈给数控衰减器的AGC控制字越小，数控衰减器对信号的衰减越小，等同于将信号放大得越大。4.如权利要求1所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:非对称调整速率AGC控制器含有上门限支路和下门限支路，该两条支路上的乘法器可控系数和控制字寄存器的位宽这两个关键参数控制AGC控制字减小和增大的速率快慢，进而实现对信号放大和衰减两个方向上的非对称收敛调整速率的控制。5.如权利要求1所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:非对称调整速率AGC控制器电路包括:串联在乘法器前后端的减法器支路、串联在乘法器前端的减法器和串联在乘法器后端的加法器支路，通过上述两条支路上的乘法器前端并联在两个减法器并联连线之间，其中，顺次串联直流滤波电路、固定点数平均功率计算电路、固定双门限比较器和数据选择器，减法器通过乘法器串联加法器，加法器输入端相连的10比特控制寄存器R1组成信号平均功率高于上门限的上门限支路；减法器通过乘法器串联另一减法器，该减法器输入端相连的20比特控制寄存器R2组成信号平均功率低于下门限的下门限支路。6.如权利要求5所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:10比特控制寄存器R1连接并联在加法器与数据选择器之间的拼接器，20比特控制寄存器R2连接并联在减法器与数据选择器之间的拼接器。7.如权利要求5所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:信号平均功率高于上门限的上门限支路将AGC控制字加大使信号衰减，计算出的信号平均功率通过一个减法器减去上门限值，此差值通过一个乘法器乘上可设系数coe_l得到结果Dl，D1位宽10比特，D1通过一个加法器加上10比特控制寄存器R1值得到结果add，加法器将add的高8位送数据选择器。8.如权利要求7所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:信号平均功率低于下门限的下门限支路将AGC控制字减小使能信号放大，该支路将下门限值通过一个减法器减去计算出的信号平均功率，将此差值通过一个乘法器乘上可设系数coe_2得到结果D2，D2位宽20比特，然后将20比特控制寄存器R2值通过一个减法器减去D2得到结果sub，减法器将sub的高8位送数据选择器。9.如权利要6所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:乘法器可控系数对收敛调整速率进行粗调，控制字寄存器Rl、R2的位宽对收敛调整速率进行细调，两者相结合便实现了任意可控的非对称调整速率。10.如权利要求7所述的含有非对称调整速率AGC控制器的无线接收前端，其特征在于:数据选择器的输出结果与add的低2位拼接为一个10比特的数据对10比特控制寄存器R1进行赋值，与sub的低12位拼接为一个20比特的数据对20比特控制寄存器R2进行赋值，寄存最新计算出的AGC控制字，并对在基于此控制字基础上的接收信号进行下一次的AGC控制字计算调整。
【专利摘要】本发明提出的是一种含有非对称调整速率AGC自动增益控制器的无线接收前端，可对信号放大和衰减两个方向上采用不同的可控速率进行调整。本发明通过下述技术方案予以实现：低噪声放大器将天线接收到射频信号进行放大后，通过数控衰减器衰减，经下变频器变频至中频信号，再通过模数转换器ADC采样送至非对称调整速率AGC控制器进行AGC控制字计算，控制字计算结果反馈至射频前端的数控衰减器，形成新一轮的AGC控制字循环计算环路。非对称调整速率AGC控制器采用乘法器可控系数和控制字寄存器位宽对AGC控制字减小和加大这两个方向上采用任意可控的非对称调整速率，实现对信号的放大和衰减这两个方向上任意可控的非对称调整速率的控制。
【IPC分类】H04B1/16
【公开号】CN105356897
【申请号】CN201510671195
【发明人】杨博
【申请人】中国电子科技集团公司第十研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月18日