一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法
一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于串口通信技术领域，设及一种基于正交检波的快速数字自动增益控制 方法。
【背景技术】
[0002] 在通信系统中，常通过在接收端提取信号的同相分量与正交分量，W获得信号的 幅度、相位、频率等信息。在广泛应用的自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)中， 则可W利用信号的正交性，通过计算信号的平方得到信号的幅度信息。
[0003] 传统的模拟双通道中通过将信号与本地正交载波相乘，实现信号的正交变换，但 是信号的幅度和相位很难匹配，会引起峰值检波出现较大的误差。
[0004] 目前已有的基于希尔伯特化IL肥RT)变换的正交检波方法（简称HILBERT正交检 波)虽然在理论上可W使信号的相位匹配，但由于HILB邸T滤波器的幅度衰减作用会使信号 的幅度不能很好地匹配，所WHILBERT正交检波输出的幅度存在较大的波动。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种基于正交检波的快速数字 自动增益控制方法。本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信号在设定的 周期内求取平均值，不但能够消除HIL邸RT正交检波输出的波动，而且能够削弱信号中的突 发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
[0006] 为实现上述技术目的，本发明采用W下技术方案予W实现。
[0007] -种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于，包括W下步骤： [000引首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0009] 本发明的特点和进一步改进在于：
[0010] (1)所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α 为数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0011] (2)所述正交检波处理的过程为:首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILBERT变换， 得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输出信 号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号y(n) 对应的幅度序列；最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取平 均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0012] (3)所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ 为检波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0013] (4)所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILB邸T滤波系数按照采 样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果相加， 得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
[0014]
[001引其中，y(i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h(i)为第i个采样点的HILB邸T 滤波系数，i = l，2,. . .，n。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信 号在设定的周期内求取平均值，不但能够消除HILBERT正交检波输出的波动，而且能够削弱 信号中突发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
【附图说明】
[0017] 下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1是本发明的流程图；
[0019] 图2是本发明的正交检波的流程图；
[0020] 图3是本发明的HILBERT变换的流程图；
[0021] 图4是增加求平均操作和未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号 对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为检波输出信号，单位为伏；
[0022] 图5是仿真实验中检波输出信号的幅度与AGC的输出信号的幅度的比值δ随采样点 数的变化曲线图，其中，横坐标为采样点，纵坐标为δ;
[0023] 图6a是仿真实验中输入信号和AGC的输出信号随时间的变化曲线图，其中，横坐标 为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0024] 图6b是仿真实验中无 AGC的检波输出信号和经过AGC的检波输出信号随时间的变 化对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0025] 图7是仿真实验中信号幅度增益随时间的变化曲线图，其中，横坐标为时间，单位 为秒，纵坐标为信号幅度增益。
【具体实施方式】
[0026] 参照图1，本发明的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，包括W下具 体步骤：
[0027] 首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0028] 所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α为 数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0029] 参照图2,所述正交检波处理的过程为：首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILB邸Τ 变换，得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输 出信号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号 y(n)对应的幅度序列;最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取 平均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0030] 所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ为检 波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0031 ]参照图3，所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILBERT滤波系数 按照采样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果 相加，得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
[0032]
[0033] 其中，y(i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h(i)为第i个采样点的HILB邸T 滤波系数，i = l，2,. . .，n。。
[0034] 下面具体分析AGC的输出信号y(n):
[0035] 第n+1采样点的信号幅度增益G(n+1)的表达式为：
[0036]
[0037] 其中，第1采样点的信号幅度增益G(l)为设定值，是一个常数；
[0038] 当采样点η趋于无穷大时，对第n+1采样点的信号幅度增益G(n+1)求极限：
[0039]
[0040] 如果增益系数λ满足收敛条件|?-λδΑ|<1，则当采样点η趋于无穷大时，第η采样点 的信号幅度增益G(n)=R/SA，则第η采样点的AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)=Rcos(wn)/ δ;
[0041] 如果增益系数λ满足1-λδΑ = -1，则当采样点η趋于无穷大且为奇数时，第η采样点 的信号幅度增益G(n)=AR-G(l);当采样点η趋于无穷大且为偶数时，第η采样点的信号幅度 增益 G(n)=G(l)。
[0042] 本发明的效果可由W下仿真实验和实测数据测试来进一步说明；
[0043] 1)仿真参数：
[0044] 设定HILB邸T变换的阶数N为19，输入信号频率为100曲Z，设定口限R = 3.5，系数入 =0.1，采样频率为lOMHz，输入信号的频率为100曲Z。
[0045] 2)仿真实验及结果分析
[0046] 绘制增加求平均操作和未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号对 比图，如图4所示。图4中，细实线为未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号， 粗实线为增加求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号。从图4中可W看出，未进行 求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号存在较大的波动，而增加求平均操作的 HILBERT正交检波的检波输出信号则较为稳定。
[0047] 绘制检波输出信号的幅度与AGC的输出信号的幅度的比值δ随采样点数的变化曲 线图，如图5所示，在第100个采样点时，δ = 〇.73。从图5中可W看出，当采样点数增加时，δ随 之减小，当采样点数足够多时，S趋于恒定。
[0048] 绘制输入信号和AGC的输出信号随时间的变化曲线图，如图6a所示，图6a中，第一 条曲线为输入信号随时间的变化曲线，第二条曲线为AGC的输出信号随时间的变化曲线，在 时间为0.00016s时，AGC的输出信号为4.794V。从图6a中可W看出，AGC的输出信号的幅度非 常稳定，达到快速AGC的设计要求。
[0049] 绘制无 AGC的检波输出信号和经过AGC的检波输出信号随时间的变化对比图，如图 6b所示，图化中，第一条曲线为无 AGC的检波输出信号随时间的变化曲线，第二条曲线为经 过AGC的检波输出信号随时间的变化曲线。从图6b中可W看出，除了在输入信号的幅度变化 时刻有波动外，经过AGC的检波输出信号的幅度稳定在3.5,正是仿真中设定的口限值；
[0050] 绘制信号幅度增益随时间的变化曲线图，如图7所示。从图7中可W看出，增益累加 器的Ξ段稳定输出值分别为0.9588、1.598和0.6848，根据δ = 0.73和输入信号的幅度A的取 值计算得到的信号幅度增益与仿真得到的增益累加器的Ξ段稳定输出值相吻合，从而验证 了本发明方法的有效性。
[0051] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输入信 号X(H)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到检波 输出信号s(n);然后，用设定的门限R减去检波输出信号s(n)后，再乘以增益系数λ，将得到 的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益G(n) 与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益系数O <λ<1 〇2. 如权利要求1所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=A C〇S(con)，A为数字输入 信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号x(n)的频率。3. 如权利要求1所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述正交检波处理的过程为:首先，将AGC的输出信号y (η)经过HILBERT变换，得到滤波输出 信号Q，同时，将AGC的输出信号y (η)经过(N-1)/2秒的延时，得到移位输出信号I;然后，将移 位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号y (η)对应的幅度序 列；最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取平均，得到检波输 出信号s(n)，n为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。4. 如权利要求3所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ为检波输出信 号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。5. 如权利要求3所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 步骤2中，所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y(η)与HILBERT滤波系数按照采样 时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果相加，得 到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):其中，y (i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h (i)为第i个采样点的HI LBERT滤波 系数，i = l，2,. . .，n。
【专利摘要】本发明公开了一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，包括以下步骤：首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到检波输出信号s(n)；然后，用设定的门限R减去检波输出信号s(n)后，再乘以增益系数λ，将得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n)；最后，将信号幅度增益G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，本发明在HILBERT正交检波基础上，增加求平均模块，将信号在设定的周期内求平均值，能够消除HILBERT正交检波输出的波动，并能够削弱信号中的突发脉冲带来的影响，使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
【IPC分类】H03G3/30
【公开号】CN105490653
【申请号】CN201510823300
【发明人】周勇敢, 李林峰, 王小军, 杨勇, 葛亮, 杨磊, 仇妙月, 阎旭
【申请人】西安烽火电子科技有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日
【技术领域】
[0001 ]本发明属于串口通信技术领域，设及一种基于正交检波的快速数字自动增益控制 方法。
【背景技术】
[0002] 在通信系统中，常通过在接收端提取信号的同相分量与正交分量，W获得信号的 幅度、相位、频率等信息。在广泛应用的自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)中， 则可W利用信号的正交性，通过计算信号的平方得到信号的幅度信息。
[0003] 传统的模拟双通道中通过将信号与本地正交载波相乘，实现信号的正交变换，但 是信号的幅度和相位很难匹配，会引起峰值检波出现较大的误差。
[0004] 目前已有的基于希尔伯特化IL肥RT)变换的正交检波方法（简称HILBERT正交检 波)虽然在理论上可W使信号的相位匹配，但由于HILB邸T滤波器的幅度衰减作用会使信号 的幅度不能很好地匹配，所WHILBERT正交检波输出的幅度存在较大的波动。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种基于正交检波的快速数字 自动增益控制方法。本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信号在设定的 周期内求取平均值，不但能够消除HIL邸RT正交检波输出的波动，而且能够削弱信号中的突 发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
[0006] 为实现上述技术目的，本发明采用W下技术方案予W实现。
[0007] -种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于，包括W下步骤： [000引首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0009] 本发明的特点和进一步改进在于：
[0010] (1)所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α 为数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0011] (2)所述正交检波处理的过程为:首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILBERT变换， 得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输出信 号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号y(n) 对应的幅度序列；最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取平 均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0012] (3)所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ 为检波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0013] (4)所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILB邸T滤波系数按照采 样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果相加， 得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
[0014]
[001引其中，y(i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h(i)为第i个采样点的HILB邸T 滤波系数，i = l，2,. . .，n。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信 号在设定的周期内求取平均值，不但能够消除HILBERT正交检波输出的波动，而且能够削弱 信号中突发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
【附图说明】
[0017] 下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1是本发明的流程图；
[0019] 图2是本发明的正交检波的流程图；
[0020] 图3是本发明的HILBERT变换的流程图；
[0021] 图4是增加求平均操作和未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号 对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为检波输出信号，单位为伏；
[0022] 图5是仿真实验中检波输出信号的幅度与AGC的输出信号的幅度的比值δ随采样点 数的变化曲线图，其中，横坐标为采样点，纵坐标为δ;
[0023] 图6a是仿真实验中输入信号和AGC的输出信号随时间的变化曲线图，其中，横坐标 为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0024] 图6b是仿真实验中无 AGC的检波输出信号和经过AGC的检波输出信号随时间的变 化对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0025] 图7是仿真实验中信号幅度增益随时间的变化曲线图，其中，横坐标为时间，单位 为秒，纵坐标为信号幅度增益。
【具体实施方式】
[0026] 参照图1，本发明的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，包括W下具 体步骤：
[0027] 首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0028] 所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α为 数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0029] 参照图2,所述正交检波处理的过程为：首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILB邸Τ 变换，得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输 出信号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号 y(n)对应的幅度序列;最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取 平均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0030] 所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ为检 波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0031 ]参照图3，所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILBERT滤波系数 按照采样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果 相加，得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
[0032]
[0033] 其中，y(i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h(i)为第i个采样点的HILB邸T 滤波系数，i = l，2,. . .，n。。
[0034] 下面具体分析AGC的输出信号y(n):
[0035] 第n+1采样点的信号幅度增益G(n+1)的表达式为：
[0036]
[0037] 其中，第1采样点的信号幅度增益G(l)为设定值，是一个常数；
[0038] 当采样点η趋于无穷大时，对第n+1采样点的信号幅度增益G(n+1)求极限：
[0039]
[0040] 如果增益系数λ满足收敛条件|?-λδΑ|<1，则当采样点η趋于无穷大时，第η采样点 的信号幅度增益G(n)=R/SA，则第η采样点的AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)=Rcos(wn)/ δ;
[0041] 如果增益系数λ满足1-λδΑ = -1，则当采样点η趋于无穷大且为奇数时，第η采样点 的信号幅度增益G(n)=AR-G(l);当采样点η趋于无穷大且为偶数时，第η采样点的信号幅度 增益 G(n)=G(l)。
[0042] 本发明的效果可由W下仿真实验和实测数据测试来进一步说明；
[0043] 1)仿真参数：
[0044] 设定HILB邸T变换的阶数N为19，输入信号频率为100曲Z，设定口限R = 3.5，系数入 =0.1，采样频率为lOMHz，输入信号的频率为100曲Z。
[0045] 2)仿真实验及结果分析
[0046] 绘制增加求平均操作和未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号对 比图，如图4所示。图4中，细实线为未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号， 粗实线为增加求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号。从图4中可W看出，未进行 求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号存在较大的波动，而增加求平均操作的 HILBERT正交检波的检波输出信号则较为稳定。
[0047] 绘制检波输出信号的幅度与AGC的输出信号的幅度的比值δ随采样点数的变化曲 线图，如图5所示，在第100个采样点时，δ = 〇.73。从图5中可W看出，当采样点数增加时，δ随 之减小，当采样点数足够多时，S趋于恒定。
[0048] 绘制输入信号和AGC的输出信号随时间的变化曲线图，如图6a所示，图6a中，第一 条曲线为输入信号随时间的变化曲线，第二条曲线为AGC的输出信号随时间的变化曲线，在 时间为0.00016s时，AGC的输出信号为4.794V。从图6a中可W看出，AGC的输出信号的幅度非 常稳定，达到快速AGC的设计要求。
[0049] 绘制无 AGC的检波输出信号和经过AGC的检波输出信号随时间的变化对比图，如图 6b所示，图化中，第一条曲线为无 AGC的检波输出信号随时间的变化曲线，第二条曲线为经 过AGC的检波输出信号随时间的变化曲线。从图6b中可W看出，除了在输入信号的幅度变化 时刻有波动外，经过AGC的检波输出信号的幅度稳定在3.5,正是仿真中设定的口限值；
[0050] 绘制信号幅度增益随时间的变化曲线图，如图7所示。从图7中可W看出，增益累加 器的Ξ段稳定输出值分别为0.9588、1.598和0.6848，根据δ = 0.73和输入信号的幅度A的取 值计算得到的信号幅度增益与仿真得到的增益累加器的Ξ段稳定输出值相吻合，从而验证 了本发明方法的有效性。
[0051] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输入信 号X(H)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到检波 输出信号s(n);然后，用设定的门限R减去检波输出信号s(n)后，再乘以增益系数λ，将得到 的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益G(n) 与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益系数O <λ<1 〇2. 如权利要求1所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=A C〇S(con)，A为数字输入 信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号x(n)的频率。3. 如权利要求1所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述正交检波处理的过程为:首先，将AGC的输出信号y (η)经过HILBERT变换，得到滤波输出 信号Q，同时，将AGC的输出信号y (η)经过(N-1)/2秒的延时，得到移位输出信号I;然后，将移 位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号y (η)对应的幅度序 列；最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取平均，得到检波输 出信号s(n)，n为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。4. 如权利要求3所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ为检波输出信 号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。5. 如权利要求3所述的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于， 步骤2中，所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y(η)与HILBERT滤波系数按照采样 时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果相加，得 到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):其中，y (i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h (i)为第i个采样点的HI LBERT滤波 系数，i = l，2,. . .，n。
【专利摘要】本发明公开了一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，包括以下步骤：首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到检波输出信号s(n)；然后，用设定的门限R减去检波输出信号s(n)后，再乘以增益系数λ，将得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n)；最后，将信号幅度增益G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，本发明在HILBERT正交检波基础上，增加求平均模块，将信号在设定的周期内求平均值，能够消除HILBERT正交检波输出的波动，并能够削弱信号中的突发脉冲带来的影响，使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
【IPC分类】H03G3/30
【公开号】CN105490653
【申请号】CN201510823300
【发明人】周勇敢, 李林峰, 王小军, 杨勇, 葛亮, 杨磊, 仇妙月, 阎旭
【申请人】西安烽火电子科技有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日
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