一種基于正交檢波的快速數(shù)字自動(dòng)增益控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于串口通信技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種基于正交檢波的快速數(shù)字自動(dòng)增益控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通信系統(tǒng)中，常通過(guò)在接收端提取信號(hào)的同相分量與正交分量，W獲得信號(hào)的 幅度、相位、頻率等信息。在廣泛應(yīng)用的自動(dòng)增益控制(Automatic Gain Control，AGC)中， 則可W利用信號(hào)的正交性，通過(guò)計(jì)算信號(hào)的平方得到信號(hào)的幅度信息。
[0003] 傳統(tǒng)的模擬雙通道中通過(guò)將信號(hào)與本地正交載波相乘，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正交變換，但 是信號(hào)的幅度和相位很難匹配，會(huì)引起峰值檢波出現(xiàn)較大的誤差。
[0004] 目前已有的基于希爾伯特化IL肥RT)變換的正交檢波方法（簡(jiǎn)稱(chēng)HILBERT正交檢 波)雖然在理論上可W使信號(hào)的相位匹配，但由于HILB邸T濾波器的幅度衰減作用會(huì)使信號(hào) 的幅度不能很好地匹配，所WHILBERT正交檢波輸出的幅度存在較大的波動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種基于正交檢波的快速數(shù)字 自動(dòng)增益控制方法。本發(fā)明在HILB邸T正交檢波基礎(chǔ)上，增加求平均模塊，將信號(hào)在設(shè)定的 周期內(nèi)求取平均值，不但能夠消除HIL邸RT正交檢波輸出的波動(dòng)，而且能夠削弱信號(hào)中的突 發(fā)脈沖帶來(lái)的影響，從而能夠使HILBERT正交檢波輸出趨于穩(wěn)定。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種基于正交檢波的快速數(shù)字自動(dòng)增益控制方法，其特征在于，包括W下步驟： [000引首先，設(shè)定模擬輸入信號(hào)為x(t)，將模擬輸入信號(hào)x(t)經(jīng)過(guò)A/D采樣，得到數(shù)字輸 入信號(hào)x(n)，并設(shè)定AGC的輸出信號(hào)為y(n)，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)正交檢波處理，得到 檢波輸出信號(hào)s(n);然后，用設(shè)定的口限R減去檢波輸出信號(hào)s(n)后，再乘W增益系數(shù)λ，將 得到的結(jié)果送至增益累加器進(jìn)行增益累加，得到信號(hào)幅度增益G(n);最后，將信號(hào)幅度增益 G(n)與數(shù)字輸入信號(hào)x(n)相乘，得到AGC的輸出信號(hào)y(n)，其中，t為時(shí)間，η為采樣點(diǎn)，增益 系數(shù)0<λ<1。
[0009] 本發(fā)明的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于：
[0010] (1)所述AGC的輸出信號(hào)y(n)=G(n)x(n)，其中，數(shù)字輸入信號(hào)x(n)=Acos( ωη)，Α 為數(shù)字輸入信號(hào)x(n)的幅度，ω為數(shù)字輸入信號(hào)χ(η)的頻率。
[0011] (2)所述正交檢波處理的過(guò)程為:首先，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)HILBERT變換， 得到濾波輸出信號(hào)Q，同時(shí)，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)(N-1V2秒的延時(shí)，得到移位輸出信 號(hào)I;然后，將移位輸出信號(hào)I和濾波輸出信號(hào)Q求平方和后再開(kāi)方，得到AGC的輸出信號(hào)y(n) 對(duì)應(yīng)的幅度序列；最后，將AGC的輸出信號(hào)y(n)對(duì)應(yīng)的幅度序列在一個(gè)信號(hào)周期上求取平 均，得到檢波輸出信號(hào)S (η)，η為采樣點(diǎn)，N為HILBERT變換的階數(shù)，N為奇數(shù)。
[0012] (3)所述正交檢波輸出信號(hào)s(n) = SAG(n)，其中，A為數(shù)字輸入信號(hào)x(n)的幅度，δ 為檢波輸出信號(hào)s(n)的幅度與AGC的輸出信號(hào)y(n)的幅度的比值。
[0013] (4)所述HILBERT變換的過(guò)程為:將AGC的輸出信號(hào)y (η)與HILB邸T濾波系數(shù)按照采 樣時(shí)間序列通過(guò)循環(huán)乘累加器先進(jìn)行相乘操作，然后將各采樣點(diǎn)的相乘操作的結(jié)果相加， 得到濾波輸出信號(hào)Q，其中，輸出信號(hào)Q在第η個(gè)采樣點(diǎn)的值為Q(n):
[0014]
[001引其中，y(i)為AGC的輸出信號(hào)在第i個(gè)采樣點(diǎn)的值，h(i)為第i個(gè)采樣點(diǎn)的HILB邸T 濾波系數(shù)，i = l，2,. . .，n。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明在HILB邸T正交檢波基礎(chǔ)上，增加求平均模塊，將信 號(hào)在設(shè)定的周期內(nèi)求取平均值，不但能夠消除HILBERT正交檢波輸出的波動(dòng)，而且能夠削弱 信號(hào)中突發(fā)脈沖帶來(lái)的影響，從而能夠使HILBERT正交檢波輸出趨于穩(wěn)定。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 下面結(jié)合【附圖說(shuō)明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 圖1是本發(fā)明的流程圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明的正交檢波的流程圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明的HILBERT變換的流程圖；
[0021] 圖4是增加求平均操作和未進(jìn)行求平均操作的HILBERT正交檢波的檢波輸出信號(hào) 對(duì)比圖，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位為秒，縱坐標(biāo)為檢波輸出信號(hào)，單位為伏；
[0022] 圖5是仿真實(shí)驗(yàn)中檢波輸出信號(hào)的幅度與AGC的輸出信號(hào)的幅度的比值δ隨采樣點(diǎn) 數(shù)的變化曲線(xiàn)圖，其中，橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)，縱坐標(biāo)為δ;
[0023] 圖6a是仿真實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)和AGC的輸出信號(hào)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)圖，其中，橫坐標(biāo) 為時(shí)間，單位為秒，縱坐標(biāo)為幅度，單位為伏；
[0024] 圖6b是仿真實(shí)驗(yàn)中無(wú) AGC的檢波輸出信號(hào)和經(jīng)過(guò)AGC的檢波輸出信號(hào)隨時(shí)間的變 化對(duì)比圖，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位為秒，縱坐標(biāo)為幅度，單位為伏；
[0025] 圖7是仿真實(shí)驗(yàn)中信號(hào)幅度增益隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)圖，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位 為秒，縱坐標(biāo)為信號(hào)幅度增益。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種基于正交檢波的快速數(shù)字自動(dòng)增益控制方法，包括W下具 體步驟：
[0027] 首先，設(shè)定模擬輸入信號(hào)為x(t)，將模擬輸入信號(hào)x(t)經(jīng)過(guò)A/D采樣，得到數(shù)字輸 入信號(hào)x(n)，并設(shè)定AGC的輸出信號(hào)為y(n)，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)正交檢波處理，得到 檢波輸出信號(hào)s(n);然后，用設(shè)定的口限R減去檢波輸出信號(hào)s(n)后，再乘W增益系數(shù)λ，將 得到的結(jié)果送至增益累加器進(jìn)行增益累加，得到信號(hào)幅度增益G(n);最后，將信號(hào)幅度增益 G(n)與數(shù)字輸入信號(hào)x(n)相乘，得到AGC的輸出信號(hào)y(n)，其中，t為時(shí)間，η為采樣點(diǎn)，增益 系數(shù)0<λ<1。
[0028] 所述AGC的輸出信號(hào)y(n)=G(n)x(n)，其中，數(shù)字輸入信號(hào)x(n)=Acos( ωη)，Α為 數(shù)字輸入信號(hào)x(n)的幅度，ω為數(shù)字輸入信號(hào)χ(η)的頻率。
[0029] 參照?qǐng)D2,所述正交檢波處理的過(guò)程為：首先，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)HILB邸Τ 變換，得到濾波輸出信號(hào)Q，同時(shí)，將AGC的輸出信號(hào)y(n)經(jīng)過(guò)(N-1V2秒的延時(shí)，得到移位輸 出信號(hào)I;然后，將移位輸出信號(hào)I和濾波輸出信號(hào)Q求平方和后再開(kāi)方，得到AGC的輸出信號(hào) y(n)對(duì)應(yīng)的幅度序列;最后，將AGC的輸出信號(hào)y(n)對(duì)應(yīng)的幅度序列在一個(gè)信號(hào)周期上求取 平均，得到檢波輸出信號(hào)S (η)，η為采樣點(diǎn)，N為HILBERT變換的階數(shù)，N為奇數(shù)。
[0030] 所述正交檢波輸出信號(hào)s(n) = SAG(n)，其中，A為數(shù)字輸入信號(hào)x(n)的幅度，δ為檢 波輸出信號(hào)s(n)的幅度與AGC的輸出信號(hào)y(n)的幅度的比值。
[0031 ]參照?qǐng)D3，所述HILBERT變換的過(guò)程為:將AGC的輸出信號(hào)y (η)與HILBERT濾波系數(shù) 按照采樣時(shí)間序列通過(guò)循環(huán)乘累加器先進(jìn)行相乘操作，然后將各采樣點(diǎn)的相乘操作的結(jié)果 相加，得到濾波輸出信號(hào)Q，其中，輸出信號(hào)Q在第η個(gè)采樣點(diǎn)的值為Q(n):
[0032]