導(dǎo)引頭多源信息AGC系統(tǒng)設(shè)計(jì)



摘 要：針對(duì)雷達(dá)導(dǎo)引頭AGC控制處理中傳統(tǒng)低通濾波法在輸入信號(hào)飽和時(shí)無法正常工作以及不能直接反映信號(hào)幅度的缺陷，通過分析信號(hào)幅度與飽和度及功率檢波的相互關(guān)系，分別提出了基于飽和度的幅度估計(jì)方法和平方和功率檢波的幅度估計(jì)方法，利用這兩種方法的特點(diǎn)結(jié)合彈載處理機(jī)應(yīng)用，設(shè)計(jì)了導(dǎo)引頭多源信息自動(dòng)增益控制算法，并給出了實(shí)現(xiàn)流程。利用Matlab仿真引入算例，證明其具有響應(yīng)時(shí)間短、控制精度高、系統(tǒng)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)引頭； 處理機(jī)； AGC； 飽和度； 功率檢波

0 引 言

隨著軟件無線電技術(shù)和FPGA、DSP、A/D器件的高速發(fā)展，數(shù)字接收機(jī)的應(yīng)用日益廣泛。為了提高數(shù)字接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，廣泛采用自動(dòng)增益控制（AGC）技術(shù)，使接收機(jī)的增益隨著信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整[1]。

目前的DAGC（數(shù)字自動(dòng)增益控制）普遍采用A/D采樣后的數(shù)字信號(hào)低通濾波法，當(dāng)信號(hào)超過ADC的滿度電平時(shí)，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(hào)的幅度，AGC控制量只能通過步進(jìn)方式調(diào)整，所需穩(wěn)定收斂時(shí)間較長，信號(hào)采樣值較長時(shí)間處于飽和失真狀態(tài)，影響信號(hào)分析檢測和跟蹤環(huán)路的性能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致跟蹤目標(biāo)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(chǔ)上可根據(jù)采樣值發(fā)生飽和的數(shù)量估算輸入信號(hào)的幅值，能夠克服低通濾波法在輸入信號(hào)飽和時(shí)不能正確反映輸入信號(hào)幅值的缺點(diǎn)，保證輸入飽和時(shí)仍能直接快速調(diào)整衰減量，對(duì)于較強(qiáng)干擾等瞬變信號(hào)具有快速收斂性和很好的魯棒性。

1 自動(dòng)增益控制原理

AGC通常可分為模擬AGC、全數(shù)字AGC、數(shù)控AGC三種實(shí)現(xiàn)方式。其中，模擬AGC易受溫度、環(huán)境條件影響且難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、靈活的AGC控制算法，很難滿足多載波、多模式數(shù)字中頻電路AGC的控制要求；全數(shù)字AGC完全在A/D采樣之后實(shí)現(xiàn)增益控制，一般應(yīng)用在數(shù)字通信系統(tǒng)中基帶數(shù)字信號(hào)處理部分，而且要求ADC能夠處理高達(dá)幾十分貝動(dòng)態(tài)范圍的輸入信號(hào)，這樣的ADC芯片型號(hào)有限，可選擇范圍小，限制了全數(shù)字AGC的應(yīng)用；數(shù)控AGC通過數(shù)字信號(hào)處理算法控制可變?cè)鲆娣糯笃鲗?shí)現(xiàn)，控制部分通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以方便實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的AGC控制算法，具有較高的控制精度，比較適合在數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)[2]。

數(shù)控AGC的結(jié)構(gòu)如圖1所示，中頻信號(hào)由DVGA控制信號(hào)增益，然后由A/D進(jìn)行中頻采樣，對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行幅度估計(jì)，當(dāng)獲取信號(hào)幅度估計(jì)值之后，往往不能直接用于進(jìn)行調(diào)節(jié)，需要選擇合適的控制策略，即穩(wěn)定收斂的控制算法，最后將控制算法生成的控制碼送DVGA。