一种面向宽带射频前端的自适应AGC控制电路与方法与流程

本发明涉及射频前端产品的控制，具体而言，涉及一种面向宽带射频前端的自适应agc控制电路与方法。

背景技术：

1、针对电子战应用领域，射频前端通常采用宽开接收的方式，譬如2～18ghz宽开接收。这种方式主要基于信号大带宽接收的目的，但缺点也是比较明显的，尤其是在复杂电磁环境下，对于特定信号、大信号的检测能力非常有限，同是为了保证射频通道信号的不失真接收，要求整个宽带射频前端射频链路增益不能出现过饱和，这对宽带射频前端信号链路增益分配提出较高的要求。因此，宽带射频前端信号灵敏度和动态范围是设计考虑的重点。

2、现有宽带射频前端一般为简化信号链路设计复杂程度，通常增益配置均为固定分配，通过均衡器和温度补偿的方式保证宽带信号链路增益平坦度，此方式造成通道灵敏度和动态范围严重受限，不利于宽带射频信号的捕获和处理。在这种应用场景下，在宽带射频前端射频链路上增加自适应agc(自动增益控制)，对提升通道灵敏度和动态范围，实现宽带射频信号无失真截获等具有非常重要作用。

技术实现思路

1、本发明旨在针对宽带射频前端在宽开、大动态接收的情况下，动态范围受到限制无法实现特定信号、大信号的不失真接收时，提供一种面向宽带射频前端的自适应agc控制电路与方法，以提升射频通道动态范围。

2、本发明提供的一种面向宽带射频前端的自适应agc控制电路，包括：

3、接入宽带射频前端射频链路中的增益调谐电路；

4、以及与增益调谐电路连接的信号检测电路；

5、所述信号检测电路用于通过adc采样宽带射频前端射频链路中的射频信号，并基于fpga对采样的射频信号完成信号处理和增益控制，从而控制增益调谐电路。

6、进一步的，所述增益调谐电路包括与信号检测电路连接的增益补偿电路、数控衰减电路、单刀双掷开关spdt1和单刀双掷开关spdt2；

7、单刀双掷开关spdt1的两个输出端分别经增益补偿电路和数控衰减电路连接单刀双掷开关spdt2的两个输入端。

8、进一步的，所述信号检测电路包括依次连接的宽带耦合对数检波器、信号调理电路和信号检测与处理控制电路；

9、所述宽带耦合对数检波器用于采集宽带射频前端射频链路中的射频信号；

10、所述信号检测与处理控制电路连接增益调谐电路。

11、进一步的，所述信号调理电路为信号差动调理电路。

12、本发明还提供一种面向宽带射频前端的自适应agc控制方法，包括如下步骤：

13、s1，将上述的面向宽带射频前端的自适应agc控制电路接入宽带射频前端射频链路中；其中宽带射频前端射频链路包括宽带滤波器、限幅器和低噪声放大器；宽带滤波器依次连接限幅器、增益调谐电路和低噪声放大器；

14、s2，信号检测电路从限幅器的输出端采样宽带射频前端射频链路中的射频信号，并根据采样的宽带射频前端射频链路中的射频信号，采用双门限信号幅度检测方法来控制增益调谐电路。

15、进一步的，步骤s2包括：

16、s21，宽带耦合对数检波器采样宽带射频前端射频链路中的射频信号，并进行幅度与电压曲线非线性拟合，计算出射频信号电压对应的幅度值；

17、s22，将计算出的射频信号电压对应的幅度值与预设的双门限幅度阈值比较，根据比较结果控制增益调谐电路。

18、进一步的，ah为预设的信号检测高门限，al为预设的信号检测低门限，δa工程余量，假定计算出的射频信号电压对应的幅度值为a，则步骤s22包括：

19、(1)a<ah+δa且a>al-δa，表示计算出的射频信号电压对应的幅度值在预设的双门限幅度阈值内，控制增益调谐电路中的单刀双掷开关spdt1和单刀双掷开关spdt2，将数控衰减器接入宽带射频前端射频链路且数控衰减量为0；

20、(2)a>ah±δa，表示计算出的射频信号电压对应的幅度值超出预设的信号检测高门限，控制增益调谐电路中的单刀双掷开关spdt1和单刀双掷开关spdt2，将数控衰减器接入宽带射频前端射频链路且数控衰减量为a-ah；

21、(3)a<al±δa，表示计算出的射频信号电压对应的幅度值在预设的信号检测低门限，控制增益调谐电路中的单刀双掷开关spdt1和单刀双掷开关spdt2，将增益补偿电路接入宽带射频前端射频链路。

22、综上所述，本发明使用fpga+adc硬件方案实现实时检测及闭环快速控制的方式实现对宽带射频前端的自适应agc控制，其具有以下特点：

23、1、电路结构简单，逻辑关系清晰，易实现；

24、2、实时信号采集处理，状态控制延时小；

25、3、双门限信号检测与判别准确性高；

26、4、增益灵活可控，适用范围广。

技术特征：

1.一种面向宽带射频前端的自适应agc控制电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向宽带射频前端的自适应agc控制电路，其特征在于，所述增益调谐电路包括与信号检测电路连接的增益补偿电路、数控衰减电路、单刀双掷开关spdt1和单刀双掷开关spdt2；

3.根据权利要求2所述的面向宽带射频前端的自适应agc控制电路，其特征在于，所述信号检测电路包括依次连接的宽带耦合对数检波器、信号调理电路和信号检测与处理控制电路；

4.根据权利要求3所述的面向宽带射频前端的自适应agc控制电路，其特征在于，所述信号调理电路为信号差动调理电路。

5.一种面向宽带射频前端的自适应agc控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的面向宽带射频前端的自适应agc控制方法，其特征在于，步骤s2包括：

7.根据权利要求6所述的面向宽带射频前端的自适应agc控制方法，其特征在于，ah为预设的信号检测高门限，al为预设的信号检测低门限，δa工程余量，假定计算出的射频信号电压对应的幅度值为a，则步骤s22包括：

技术总结
本发明提供一种面向宽带射频前端的自适应AGC控制电路与方法，所述电路包括：接入宽带射频前端射频链路中的增益调谐电路；以及与增益调谐电路连接的信号检测电路；所述信号检测电路用于通过ADC采样宽带射频前端射频链路中的射频信号，并基于FPGA对采样的射频信号完成信号处理和增益控制，从而控制增益调谐电路。本发明使用FPGA+ADC硬件方案实现实时检测及闭环快速控制的方式实现对宽带射频前端的自适应AGC控制，其具有以下特点：1、电路结构简单，逻辑关系清晰，易实现；2、实时信号采集处理，状态控制延时小；3、双门限信号检测与判别准确性高；4、增益灵活可控，适用范围广。

技术研发人员：李玉成,彭艳,杜丹阳,黄磊,宋平,王莉,张小娅,何姝熳
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14