全數(shù)字跟蹤接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

圖3是一種數(shù)字AGC的方框圖，它采用了模擬和數(shù)字增益兩級(jí)AGC控制。接收到的中頻信號(hào)經(jīng)電壓控制的可控放大器放大進(jìn)入A／D采樣，采樣后輸入數(shù)字信號(hào)處理器，經(jīng)過AGC1系統(tǒng)產(chǎn)生中頻放大器控制電壓，AGC1的作用是使輸入信號(hào)的峰一峰值限制在ADC的最大允許電壓之內(nèi)，防止輸入采樣的ADC溢出。數(shù)字放大器的增益由軟件AGC2控制，使輸出的信號(hào)電平恒定。
設(shè)AGC1的閾值電壓設(shè)為E，信號(hào)輸入值設(shè)為x(n)·k(n)|>E時(shí)，放大倍數(shù)Gg偏大，需減小放大倍數(shù)，當(dāng)|x(n)|E時(shí)，放大倍數(shù)Gn偏小，需增大放大倍數(shù)。如果|x(n)|>E時(shí)，則Gn增益在上升時(shí)間內(nèi)應(yīng)該下降，即降低增益應(yīng)：△G=20(log|x(n)|-logE)dB因此每一個(gè)樣點(diǎn)增益應(yīng)下降20(log|x(n)|-logE)／N，其中N與AGC的時(shí)間常數(shù)有關(guān)，N=上升時(shí)間(或釋放時(shí)間)×抽樣頻率。假設(shè)AGC1的總增益控制量為a，單位為dB，電壓變化范圍為b則有單位為V，則AGC1電壓在每一個(gè)樣點(diǎn)應(yīng)增加，將(2)式整理，令變量，這是與AGC的時(shí)間常數(shù)。AGC2的算法與AGC1相似。下圖給出了AGC2的算法實(shí)現(xiàn)框圖如圖4所示。

門限判決模塊的作用是限制加減計(jì)數(shù)器控制信號(hào)的波動(dòng)，防止環(huán)路振蕩。其內(nèi)部設(shè)有2個(gè)門限，2個(gè)門限之間的范圍即為AGC輸出信號(hào)的波動(dòng)范圍。為了防止AGC發(fā)生振蕩，該范圍應(yīng)該在滿足解調(diào)要求的動(dòng)態(tài)范圍條件下足夠?qū)?，而不?個(gè)恒定不變的電平值。該模塊首先對(duì)來自包絡(luò)檢波模塊的信號(hào)進(jìn)行截位處理，以便與16位門限進(jìn)行比較，判決過程與外部AGC相似。根據(jù)指標(biāo)要求，數(shù)字AGC控制范圍為30 dB，系統(tǒng)調(diào)整步進(jìn)量為0．1 dB，所以查找表地址設(shè)計(jì)為64位即可滿足要求。環(huán)路增益步進(jìn)量控制信號(hào)是濾波器輸出信號(hào)電平的非線性函數(shù)。假設(shè)估計(jì)的輸入信號(hào)電平過低或過高，計(jì)數(shù)器的步進(jìn)量按標(biāo)度給出，以降低AGC的增益調(diào)整時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)使信號(hào)調(diào)整到門限判決模塊的兩門限之間。步進(jìn)量設(shè)置為非線性，是為了防止當(dāng)信號(hào)接近最佳工作點(diǎn)時(shí)發(fā)生環(huán)路振蕩。當(dāng)信號(hào)電平接近最佳電平范圍時(shí)，增益調(diào)整的步進(jìn)量減小，以確保整個(gè)環(huán)路的穩(wěn)定性。
加減計(jì)數(shù)器模塊的作用是根據(jù)輸入信號(hào)與最佳的接收信號(hào)之間的差值，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行反向補(bǔ)償。