一种双通道两级变频宽带接收机及其自动增益控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种双通道两级变频宽带接收机及其自动增益控制方法。双通道两级变频宽带接收机，包括接收通道、数模转换器、及衰减判断控制电路，接收通道分为A路接收通道、及B路接收通道，A路接收通道、及B路接收通道结构相同均包括前置信号处理段、一级变频段、及二级变频段。双通道两级变频宽带接收机具有自动增益控制功能，可保证接收机一直工作在线性区，同时保留了所接收信号的原始幅度信息。本发明提供的自动增益控制方法，可以根据目前的脉冲信号幅度预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，避免反复切换衰减器的工作通道，使接收机一直工作在线性区。
【专利说明】一种双通道两级变频宽带接收机及其自动增益控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双通道两级变频宽带接收机及其自动增益控制方法。
【背景技术】
[0002]随着低截获概率(LPI)雷达和捷变频雷达的出现，使得现代雷达对抗信号环境出现新特征:辐射源的数量多、分布密度大、信号交叠严重和信号参数多变等，这就要求接收机必须具有很宽的处理带宽、高灵敏度、大动态范围等特点。现有的两级变频接收机一般采用在信号接收通道中进行限幅放大的方案来满足接收机高灵敏度和大动态范围的要求，这种方案的缺点是丢失了接收到信号的原始幅度信息，在信号密度越来越大、信号参数多变的环境下，要提高信号识别的准确率，信号的幅度信息必不可少，这就要求两级变频接收机接收到信号的幅度无论大小，接收机都应该工作在线性区。
[0003]现代雷达对抗信号环境呈现辐射源数量多、分布密度大、信号交叠严重以及信号参数多变等特征，传统的侦察接收机采用了两级变频超外差的接收机方案，出于满足接收机高灵敏度和大动态范围的要求，这种传统侦察接收机的最后一级中频放大器采用了限幅放大器的方案，以满足小信号时鉴相器灵敏度的要求，鉴相器输出的信号送给模数转换器进行模数变换，其方案框图如图1所示。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种双通道两级变频宽带接收机及其自动增益控制方法，保证接收机一直工作在线性区。
[0005]本发明采用如下技术方案:
[0006]一种双通道两级变频宽带接收机，包括接收通道、数模转换器、及衰减判断控制电路，接收通道分为A路接收通道、及B路接收通道，A路接收通道、及B路接收通道结构相同均包括前置信号处理段、一级变频段、及二级变频段，一级变频段内有第一衰减器，二级变频段内有第二衰减器，第一衰减器、及第二衰减器均设有直通通道和衰减通道；
[0007]A路接收通道一级变频段的输出端连接有A路对数检波器，A路对数检波器连接衰减控制电路，B路接收通道一级变频段的输出端连接有B路对数检波器，B路对数检波器连接衰减控制电路，A路对数检波器、及B路对数检波器能判断A路信号、及B路信号的幅度大小；
[0008]信号经A路接收通道、及B路接收通道分别处理后进入数模转换器，数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号输入衰减判断控制电路，衰减判断控制电路将输入信号处理判定后输出第一衰减控制信号、及第二衰减控制信号，第一衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第一衰减器，第二衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第二衰减器。
[0009]本发明一种双通道两级变频宽带接收机，所述信号在前置信号处理段先经过开关滤波器滤波处理，再经限幅二极管限幅处理，之后经开关衰减器，最后进入低噪声放大器放大信号；
[0010]信号经前置信号处理段处理后进入一级变频段，信号在一级变频段先经第一混频器混频处理，再经过第一中频滤波器，之后进入第一中频放大器；
[0011]信号经一级变频段处理后进入二级变频段，信号在二级变频段先经开关衰减器，再经第二混频器混频处理，之后经过第二中频滤波器滤波后进入第二中频放大器。
[0012]本发明一种双通道两级变频宽带接收机，所述A路接收通道、及B路接收通道中的第一混频器的本振信号输入端输入相同的第一本振频率，A路接收通道、及B路接收通道中的第二混频器的本振信号输入端输入相同的第二本振频率。
[0013]根据上述一种双通道两级变频宽带接收机的自动增益控制方法，所述衰减判断控制电路根据目前脉冲信号的幅度大小预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，步骤如下:
[0014]步骤一:设定检波输出电压的区间，对A路对数检波器输出的信号和B路对数检波器输出的信号分别进行电平判断；如果电平判断结果为高，控制第一衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第一衰减器工作在直通通道；
[0015]步骤二:判断数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号的高低电平；如果电平判断结果为高，控制第二衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第二衰减器工作在直通通道。
[0016]所述步骤一中设定检波输出电压的区间，分别命名为Vdetmin、Vdetmax, A路对数检波器输出信号为Adet和B路对数检波器输出信号为Bdet分别进行电平判断，电平判断采用如下步骤:
[0017](a)判断 Adet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Adet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(b),当 AdetXVdetmax,执行步骤(C),当 AdetCVdetmax,执行步骤(d)；
[0018](b)判断 Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(e),当 BdetXVdetmax,执行步骤(C),当 BdetCVdetmax,执行步骤(d)；
[0019](C)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(C)直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号；
[0020](d)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(d)，直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号；
[0021](e)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，重复步骤(a);如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(e)，直到信号处于脉冲间隙。
[0022]所述步骤二中判断数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号的高低电平，采用如下步骤:
[0023](I)判断A路溢出信号、及B路溢出信号的电平是否为高电平，如果有一个为高电平执行步骤(2)，反之执行步骤(3)；
[0024](2)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(2)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号；
[0025](3)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(3)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号；
[0026](4)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙重复步骤⑴；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(4)，直到信号处于脉冲间隙。
[0027]本发明的有益技术效果:
[0028]本发明提供的双通道两级变频宽带接收机具有自动增益控制功能，可保证接收机一直工作在线性区，同时保留了接收到信号的幅度信息，并使接收机具有高灵敏度、大动态范围的优点。
[0029]本发明提供的自动增益控制方法，可以根据目前脉冲信号的幅度大小预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，避免反复切换衰减器的工作通道，使接收机一直工作在线性区。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为现有技术的双通道两级变频宽带接收机结构框图。
[0031]图2为本发明的双通道两级变频宽带接收机结构框图。
[0032]图3为衰减判断控制电路框图。
[0033]图4为第一衰减控制信号的产生流程图。
[0034]图5为第二衰减控制信号的产生流程图。
【具体实施方式】
[0035]结合附图2至5对本发明的【具体实施方式】做进一步说明:
[0036]一种双通道两级变频宽带接收机，包括接收通道、数模转换器、及衰减判断控制电路，接收通道分为A路接收通道、及B路接收通道，A路接收通道、及B路接收通道结构相同均包括前置信号处理段、一级变频段、及二级变频段，一级变频段内有第一衰减器，二级变频段内有第二衰减器，第一衰减器、及第二衰减器均设有直通通道和衰减通道。
[0037]A路接收通道一级变频段的输出端连接有A路对数检波器，A路对数检波器连接衰减控制电路，B路接收通道一级变频段的输出端连接有B路对数检波器，B路对数检波器连接衰减控制电路，A路对数检波器、及B路对数检波器能判断A路信号、及B路信号的幅度大小。
[0038]信号经A路接收通道、及B路接收通道分别处理后进入数模转换器，数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号输入衰减判断控制电路，衰减判断控制电路将输入信号处理判定后输出第一衰减控制信号、及第二衰减控制信号，第一衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第一衰减器，第二衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第二衰减器。
[0039]信号在前置信号处理段先经过开关滤波器滤波处理，再经限幅二极管限幅处理，之后经开关衰减器，最后进入低噪声放大器放大信号；信号经前置信号处理段处理后进入一级变频段，信号在一级变频段先经第一混频器混频处理，再经过第一中频滤波器，进入第一中频放大器；信号经一级变频段处理后进入二级变频段，信号在二级变频段先经开关衰减器，再经第二混频器混频处理，之后经过第二中频滤波器滤波后进入第二中频放大器。
[0040]A路接收通道、及B路接收通道中的第一混频器的本振信号输入端输入相同的第一本振频率，A路接收通道、及B路接收通道中的第二混频器的本振信号输入端输入相同的第二本振频率。
[0041]根据上述双通道两级变频宽带接收机提出一种自动增益控制方法，衰减判断控制电路根据目前脉冲信号的幅度大小预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，步骤如下:
[0042]步骤一:设定检波输出电压的区间，对A路对数检波器输出的信号和B路对数检波器输出的信号分别进行电平判断；如果电平判断结果为高，控制第一衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第一衰减器工作在直通通道。
[0043]如图4所示，设定检波输出电压的区间，分别命名为Vdetmin、Vdetmax, A路对数检波器输出信号为Adet和B路对数检波器输出信号为Bdet分别进行电平判断，第一衰减控制信号为1，第一衰减器工作在衰减通道，第一衰减控制信号为0，第一衰减器工作在直通通道，电平判断采用如下步骤:
[0044](a)判断 Adet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Adet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(b),当 AdetXVdetmax,执行步骤(C),当 AdetCVdetmax,执行步骤(d)；
[0045](b)判断 Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(e),当 BdetXVdetmax,执行步骤(C),当 BdetCVdetmax,执行步骤(d)；
[0046](c)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(C)直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号；
[0047](d)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(d)，直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号；
[0048](e)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，重复步骤(a);如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(e)，直到信号处于脉冲间隙。
[0049]步骤二:判断数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号的高低电平；如果电平判断结果为高，控制第二衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第二衰减器工作在直通通道。
[0050]如图5所示，判断数模转换器的A路溢出信号为A0Ver_range、B路溢出信号为Bover_range，第二衰减控制信号为1，第二衰减器工作在衰减通道，第二衰减控制信号为0，第二衰减器工作在直通通道，采用如下步骤:
[0051](I)判断A路溢出信号、及B路溢出信号的电平是否为高电平，如果有一个为高电平执行步骤(2)，反之执行步骤(3)；
[0052](2)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(2)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号；
[0053](3)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(3)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号；
[0054](4)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙重复步骤⑴；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(4)，直到信号处于脉冲间隙。
[0055]双通道两级变频宽带接收机具有自动增益控制功能，可保证接收机一直工作在线性区，同时保留了接收到信号的幅度信息。本发明提供的信号判定方法，可以根据目前脉冲信号的幅度大小预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，避免反复切换衰减器的工作通道，使接收机一直工作在线性区。
[0056]当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
【权利要求】
1.一种双通道两级变频宽带接收机，其特征在于，包括接收通道、数模转换器、及衰减判断控制电路，接收通道分为A路接收通道、及B路接收通道，A路接收通道、及B路接收通道结构相同均包括前置信号处理段、一级变频段、及二级变频段，一级变频段内有第一衰减器，二级变频段内有第二衰减器，第一衰减器、及第二衰减器均设有直通通道和衰减通道； A路接收通道一级变频段的输出端连接有A路对数检波器，A路对数检波器连接衰减控制电路，B路接收通道一级变频段的输出端连接有B路对数检波器，B路对数检波器连接衰减控制电路，A路对数检波器、及B路对数检波器能判断A路信号、及B路信号的幅度大小； 信号经A路接收通道、及B路接收通道分别处理后进入数模转换器，数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号输入衰减判断控制电路，衰减判断控制电路将输入信号处理判定后输出第一衰减控制信号、及第二衰减控制信号，第一衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第一衰减器，第二衰减控制信号控制A路接收通道、及B路接收通道内的第二衰减器。
2.根据权利要求1所述的一种双通道两级变频宽带接收机，其特征在于，所述信号在前置信号处理段先经过开关滤波器滤波处理，再经限幅二极管限幅处理，之后经开关衰减器，最后进入低噪声放大器放大信号； 信号经前置信号处理段处理后进入一级变频段，信号在一级变频段先经第一混频器混频处理，再经过第一中频滤波器，之后进入第一中频放大器； 信号经一级变频段处理后进入二级变频段，信号在二级变频段先经开关衰减器，再经第二混频器混频处理，之后经过第二中频滤波器滤波后进入第二中频放大器。
3.根据权利要求2所述的一种双通道两级变频宽带接收机，其特征在于，所述A路接收通道、及B路接收通道中的第一混频器的本振信号输入端输入相同的第一本振频率，A路接收通道、及B路接收通道中的第二混频器的本振信号输入端输入相同的第二本振频率。
4.根据权利要求3所述的一种双通道两级变频宽带接收机的自动增益控制方法，其特征在于，所述衰减判断控制电路根据目前脉冲信号的幅度大小预判断即将接收信号的大小，根据判定结果预置第一衰减器、及第二衰减器的工作状态，步骤如下: 步骤一:设定检波输出电压的区间，对A路对数检波器输出的信号和B路对数检波器输出的信号分别进行电平判断；如果电平判断结果为高，控制第一衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第一衰减器工作在直通通道； 步骤二:判断数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号的高低电平；如果电平判断结果为高，控制第二衰减器工作在衰减通道；如果电平判断结果为低，控制第二衰减器工作在直通通道。
5.根据权利要求4所述的信号判定方法，其特征在于，所述步骤一中设定检波输出电压的区间，分别命名为Vdetmin、Vdetmax，A路对数检波器输出信号为Adet和B路对数检波器输出信号为Bdet分别进行电平判断，电平判断采用如下步骤: (a)判断Adet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Adet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(b),当 AdetXVdetmax,执行步骤(C),当 AdetCVdetmax,执行步骤(d)； (b)判断Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ 是否成立，当 Bdet e [Vdetmin, VdetmaJ ,执行步骤(e),当 BdetXVdetmax,执行步骤(C),当 BdetCVdetmax,执行步骤(d)； (C)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(C)直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号； (d)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号，使第一衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(d)，直到衰减判断控制电路输出第一衰减控制信号； (e)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，重复步骤(a);如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(e)，直到信号处于脉冲间隙。
6.根据权利要求4所述的信号判定方法，其特征在于，所述步骤二中判断数模转换器的A路溢出信号、及B路溢出信号的高低电平，采用如下步骤: (1)判断A路溢出信号、及B路溢出信号的电平是否为高电平，如果有一个为高电平执行步骤(2)，反之执行步骤(3)； (2)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在衰减通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(2)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号； (3)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙，衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号，使第二衰减器工作在直通通道；如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(3)直到衰减判断控制电路输出第二衰减控制信号； (4)判断信号是否处于脉冲间隙，如果处于脉冲间隙重复步骤(I);如果未处于脉冲间隙，延时，重复步骤(4)，直到信号处于脉冲间隙。
【文档编号】H04B1/16GK104135299SQ201410342213
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】郝绍杰, 王钊, 何鹏, 张峰 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所