一种误差自适应方法及其系统与流程

本发明属于无线通信，涉及无线通信接收机，具体涉及一种误差自适应方法及其系统。

背景技术：

1、无线通信中由于天气、空气、陆地、海面、地势、距离、环境等因素会造成信道的衰减，导致接收机接收到的信号无法保持稳定；输入到采样端的射频信号电压幅度不足，尤其是在有电磁波干扰、障碍物、通信距离远、接收机的信道衰减下，接收到的信号功率很小，无法满足ad端输入电压的动态范围要求。而且，接收机的动态范围决定着通信的有效性，动态范围在接收机中主要受放大器的线性度和噪声制约，线性度决定了系统的最大输入功率，噪声决定了系统的最小输入功率，因此需要提高接收机系统最大不失真输出功率，使接收机满足最大范围线性控制、减小系统噪声。

2、对此，传统的增益控制主要采用硬件电路可变增益放大，但由于模拟电路易受温度干扰等外界因素，产生误差与噪音，且误差不可消除、不能减小，从而带来累积误差；并且，模拟控制电路增益可调性差，数字系统控制增益离散、采用固定地步进增益控制。由此可见，当前控制方式单一，无法满足接收机大动态范围内，各个误差区间系统的控制要求，无法同时满足系统响应速度快、线性度高的要求，使系统最大动态范围和抗噪能力受限。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种误差自适应方法及其系统。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种误差自适应方法，应用于无线通信系统，所述方法包括：

4、步骤1、对射频信号与预设的本振信号进行混频处理，得到第一数字中频信号并送入第一选择单元；

5、步骤2、根据第一预设目标值与所述第一数字中频信号的信号值计算第一误差，并根据所述第一误差与预设的第一阈值在所述第一选择单元中选择对应的第一控制策略实现对第一数字中频信号的控制，输出第二控制信号；

6、步骤3、获取系统噪声功率，对所述第二控制信号进行下变频处理，得到第二数字中频信号；根据所述第二数字中频信号的功率与系统噪声功率计算第二误差，将所述第二误差送入第二选择单元，执行第二控制策略；

7、步骤4、根据第二控制策略选择对应的控制单元，输出对应的控制信号。

8、进一步，通过天线接收所述射频信号，所述第一数字中频信号通过第一ad采样模块采集得到。

9、进一步，所述第一控制策略包括：

10、当所述第一误差大于第一阈值，将第一数字中频信号送入第一控制单元，输出第一控制信号并进行粗调；

11、当所述第一误差小于第一阈值，将第一数字中频信号送入第二控制单元，输出第二控制信号并进行细调。

12、进一步，所述第一控制策略中，

13、所述第一控制单元包括依次连接的数控衰减模块、第二ad采样模块、查表法控制模块，通过所述查表法控制模块实现对数控衰减模块的控制，并输出第一控制信号；

14、所述第二控制单元包括依次连接的第三ad采样模块、第二增益处理模块，所述第二增益处理模块的输出端输出第二控制信号，并通过pid增益运算模块实现对所述第二增益处理模块的控制。

15、进一步，所述pid增益运算模块包括依次连接的第二pid参数确定模块、第二pid控制器及第二数据处理模块，所述第二pid参数确定模块与第二增益处理模块的输出端连接，所述第二数据处理模块与第三ad采样模块连接。

16、进一步，步骤3中，所述第二控制策略包括：

17、若所述第二数字中频信号为第一有效信号，则将所述第一有效信号送入第四控制单元，输出第四控制信号；

18、若所述第二数字中频信号不是第一有效信号，则将所述第一有效信号送入第三控制单元，输出第三控制信号。

19、进一步，第一有效信号的判断过程具体如下：

20、在同一带宽下，当所述第二数字中频信号的功率比所述系统噪声功率大时，则为第一有效信号；

21、在不同带宽下，当所述第二数字中频信号在带宽发生变化时，会将有效信号误判为噪声；此时若带宽变化与功率变化相对应，则根据信号功率计算公式计算第一有效信号。

22、进一步，所述第二控制策略中，

23、所述第四控制单元包括依次连接的下变频处理模块、检波滤波模块及第四增益处理模块，所述第四增益处理模块的输出端输出第四控制信号；

24、所述第四增益处理模块的输出端还连接有第四pid参数确定模块，所述第四pid参数确定模块与第四pid控制器连接，所述第四pid控制器与第四数据处理模块连接，所述第四数据处理模块与检波滤波模块连接。

25、进一步，所述第三控制单元用以对系统噪声进行控制，具体为：

26、根据获取的第一有效信号，计算当前第二数字中频信号的功率与预设静噪门限的第三误差；

27、若所述第三误差大于0，关闭静噪；

28、若在指定时间窗内，所述第三误差连续小于0，则当前第二数字中频信号为噪声信号，静噪开启。

29、另一方面，本发明还提供了基于如上部分或全部所述误差自适应方法的系统，所述系统包括：

30、第一级混频装置，用于对射频信号与预设的本振信号进行混频处理，得到第一数字中频信号；

31、第一选择单元，通过第一控制策略实现对第一数字中频信号的控制，输出第二控制信号；

32、数字下变频处理模块，用于对第二控制信号进行下变频处理，得到第二数字中频信号；

33、第二选择单元，通过第二控制策略实现对第二数字中频信号的控制并输出。

34、与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

35、该误差自适应方法：先获取天线接收的射频信号与本振信号混频输出的模拟中频信号，通过ad采样获得第一数字中频信号；再计算第一数字中频信号与预设的第一目标值的第一误差，根据第一误差与预设的第一阈值，在第一选择单元中选择对应的第一控制策略实现对第一数字中频信号的控制，输出第二控制信号。然后获取系统噪声功率，对第二控制信号，进行下变频处理，输出第二数字中频信号；根据输入的第二数字中频信号的功率与系统噪声功率计算第二误差，将第二误差送入第二选择单元，执行第二控制策略，根据第二控制策略选择对应的控制单元控制输出。由此可见，该方法可根据系统不同的误差让系统实现自动调优，在误差范围大时，实现粗调，误差范围小时，实现细调，减少了系统抖动，提高了系统响应速度，增加了系统连续性，提高系统稳定性。相对于现有增益控制的离散性，该方法通过采用防过饱和pi控制，让增益可控，并具有线性特性，提高了系统动态范围；并采用多种控制策略，能够根据系统不同输入信号选择最优控制策略。

技术特征：

1.一种误差自适应方法，应用于无线通信系统，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的误差自适应方法，其特征在于，步骤1中，通过天线接收所述射频信号，所述第一数字中频信号通过第一ad采样模块采集得到。

3.根据权利要求1所述的误差自适应方法，其特征在于，所述第一控制策略包括：

4.根据权利要求3所述的误差自适应方法，其特征在于，所述第一控制策略中，

5.根据权利要求4所述的误差自适应方法，其特征在于，所述pid增益运算模块包括依次连接的第二pid参数确定模块、第二pid控制器及第二数据处理模块，所述第二pid参数确定模块与第二增益处理模块的输出端连接，所述第二数据处理模块与第三ad采样模块连接。

6.根据权利要求1所述的误差自适应方法，其特征在于，步骤3中，所述第二控制策略包括：

7.根据权利要求6所述的误差自适应方法，其特征在于，第一有效信号的判断过程具体如下：

8.根据权利要求6所述的误差自适应方法，其特征在于，所述第二控制策略中，

9.根据权利要求6所述的误差自适应方法，其特征在于，所述第三控制单元用以对系统噪声进行控制，具体为：

10.基于权利要求1～9任一项所述误差自适应方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
本发明属于无线通信技术领域，涉及无线通信接收机，具体涉及一种误差自适应方法及其系统。该方法可根据系统不同的误差让系统实现自动调优，在误差范围大时，实现粗调，误差范围小时，实现细调，减少了系统抖动，提高了系统响应速度，增加了系统连续性，提高系统稳定性。相对于现有增益控制的离散性，该方法通过采用防过饱和PI控制，让增益可控，并具有线性特性，提高了系统动态范围；并采用多种控制策略，能够根据系统不同输入信号选择最优控制策略。

技术研发人员：祁怀远,陈芳红,李倩,郭琳娜,张龙刚
受保护的技术使用者：陕西烽火电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17