導引頭多源信息AGC系統設計



摘 要：針對雷達導引頭AGC控制處理中傳統低通濾波法在輸入信號飽和時無法正常工作以及不能直接反映信號幅度的缺陷，通過分析信號幅度與飽和度及功率檢波的相互關系，分別提出了基于飽和度的幅度估計方法和平方和功率檢波的幅度估計方法，利用這兩種方法的特點結合彈載處理機應用，設計了導引頭多源信息自動增益控制算法，并給出了實現流程。利用Matlab仿真引入算例，證明其具有響應時間短、控制精度高、系統性能穩定的特點。

關鍵詞：導引頭； 處理機； AGC； 飽和度； 功率檢波

0 引 言

隨著軟件無線電技術和FPGA、DSP、A/D器件的高速發展，數字接收機的應用日益廣泛。為了提高數字接收機的動態范圍，廣泛采用自動增益控制（AGC）技術，使接收機的增益隨著信號的強弱進行動態調整[1]。

目前的DAGC（數字自動增益控制）普遍采用A/D采樣后的數字信號低通濾波法，當信號超過ADC的滿度電平時，輸出的波形將被限幅，從而使得檢波值不能真正反映輸入信號的幅度，AGC控制量只能通過步進方式調整，所需穩定收斂時間較長，信號采樣值較長時間處于飽和失真狀態，影響信號分析檢測和跟蹤環路的性能，嚴重時可導致跟蹤目標丟失。為此本文提出了一種新的AGC控制方法，該方法在原AGC功率檢波基礎上可根據采樣值發生飽和的數量估算輸入信號的幅值，能夠克服低通濾波法在輸入信號飽和時不能正確反映輸入信號幅值的缺點，保證輸入飽和時仍能直接快速調整衰減量，對于較強干擾等瞬變信號具有快速收斂性和很好的魯棒性。

1 自動增益控制原理

AGC通常可分為模擬AGC、全數字AGC、數控AGC三種實現方式。其中，模擬AGC易受溫度、環境條件影響且難以實現復雜、靈活的AGC控制算法，很難滿足多載波、多模式數字中頻電路AGC的控制要求；全數字AGC完全在A/D采樣之后實現增益控制，一般應用在數字通信系統中基帶數字信號處理部分，而且要求ADC能夠處理高達幾十分貝動態范圍的輸入信號，這樣的ADC芯片型號有限，可選擇范圍小，限制了全數字AGC的應用；數控AGC通過數字信號處理算法控制可變增益放大器實現，控制部分通過數字信號處理技術可以方便實現各種復雜的AGC控制算法，具有較高的控制精度，比較適合在數字接收機系統中實現[2]。

數控AGC的結構如圖1所示，中頻信號由DVGA控制信號增益，然后由A/D進行中頻采樣，對采樣信號進行幅度估計，當獲取信號幅度估計值之后，往往不能直接用于進行調節，需要選擇合適的控制策略，即穩定收斂的控制算法，最后將控制算法生成的控制碼送DVGA。