一種基于正交檢波的快速數字自動增益控制方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于串口通信技術領域，設及一種基于正交檢波的快速數字自動增益控制 方法。
【背景技術】
[0002] 在通信系統中，常通過在接收端提取信號的同相分量與正交分量，W獲得信號的 幅度、相位、頻率等信息。在廣泛應用的自動增益控制(Automatic Gain Control，AGC)中， 則可W利用信號的正交性，通過計算信號的平方得到信號的幅度信息。
[0003] 傳統的模擬雙通道中通過將信號與本地正交載波相乘，實現信號的正交變換，但 是信號的幅度和相位很難匹配，會引起峰值檢波出現較大的誤差。
[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（簡稱HILBERT正交檢 波)雖然在理論上可W使信號的相位匹配，但由于HILB邸T濾波器的幅度衰減作用會使信號 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。
【發明內容】
[0005] 針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于提出一種基于正交檢波的快速數字 自動增益控制方法。本發明在HILB邸T正交檢波基礎上，增加求平均模塊，將信號在設定的 周期內求取平均值，不但能夠消除HIL邸RT正交檢波輸出的波動，而且能夠削弱信號中的突 發脈沖帶來的影響，從而能夠使HILBERT正交檢波輸出趨于穩定。
[0006] 為實現上述技術目的，本發明采用W下技術方案予W實現。
[0007] -種基于正交檢波的快速數字自動增益控制方法，其特征在于，包括W下步驟： [000引首先，設定模擬輸入信號為x(t)，將模擬輸入信號x(t)經過A/D采樣，得到數字輸 入信號x(n)，并設定AGC的輸出信號為y(n)，將AGC的輸出信號y(n)經過正交檢波處理，得到 檢波輸出信號s(n);然后，用設定的口限R減去檢波輸出信號s(n)后，再乘W增益系數λ，將 得到的結果送至增益累加器進行增益累加，得到信號幅度增益G(n);最后，將信號幅度增益 G(n)與數字輸入信號x(n)相乘，得到AGC的輸出信號y(n)，其中，t為時間，η為采樣點，增益 系數0<λ<1。
[0009] 本發明的特點和進一步改進在于：
[0010] (1)所述AGC的輸出信號y(n)=G(n)x(n)，其中，數字輸入信號x(n)=Acos( ωη)，Α 為數字輸入信號x(n)的幅度，ω為數字輸入信號χ(η)的頻率。
[0011] (2)所述正交檢波處理的過程為:首先，將AGC的輸出信號y(n)經過HILBERT變換， 得到濾波輸出信號Q，同時，將AGC的輸出信號y(n)經過(N-1V2秒的延時，得到移位輸出信 號I;然后，將移位輸出信號I和濾波輸出信號Q求平方和后再開方，得到AGC的輸出信號y(n) 對應的幅度序列；最后，將AGC的輸出信號y(n)對應的幅度序列在一個信號周期上求取平 均，得到檢波輸出信號S (η)，η為采樣點，N為HILBERT變換的階數，N為奇數。
[0012] (3)所述正交檢波輸出信號s(n) = SAG(n)，其中，A為數字輸入信號x(n)的幅度，δ 為檢波輸出信號s(n)的幅度與AGC的輸出信號y(n)的幅度的比值。
[0013] (4)所述HILBERT變換的過程為:將AGC的輸出信號y (η)與HILB邸T濾波系數按照采 樣時間序列通過循環乘累加器先進行相乘操作，然后將各采樣點的相乘操作的結果相加， 得到濾波輸出信號Q，其中，輸出信號Q在第η個采樣點的值為Q(n):
[0014]
[001引其中，y(i)為AGC的輸出信號在第i個采樣點的值，h(i)為第i個采樣點的HILB邸T 濾波系數，i = l，2,. . .，n。
[0016] 本發明的有益效果為:本發明在HILB邸T正交檢波基礎上，增加求平均模塊，將信 號在設定的周期內求取平均值，不但能夠消除HILBERT正交檢波輸出的波動，而且能夠削弱 信號中突發脈沖帶來的影響，從而能夠使HILBERT正交檢波輸出趨于穩定。
【附圖說明】
[0017] 下面結合【附圖說明】和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0018] 圖1是本發明的流程圖；
[0019] 圖2是本發明的正交檢波的流程圖；
[0020] 圖3是本發明的HILBERT變換的流程圖；
[0021] 圖4是增加求平均操作和未進行求平均操作的HILBERT正交檢波的檢波輸出信號 對比圖，其中，橫坐標為時間，單位為秒，縱坐標為檢波輸出信號，單位為伏；
[0022] 圖5是仿真實驗中檢波輸出信號的幅度與AGC的輸出信號的幅度的比值δ隨采樣點 數的變化曲線圖，其中，橫坐標為采樣點，縱坐標為δ;
[0023] 圖6a是仿真實驗中輸入信號和AGC的輸出信號隨時間的變化曲線圖，其中，橫坐標 為時間，單位為秒，縱坐標為幅度，單位為伏；
[0024] 圖6b是仿真實驗中無 AGC的檢波輸出信號和經過AGC的檢波輸出信號隨時間的變 化對比圖，其中，橫坐標為時間，單位為秒，縱坐標為幅度，單位為伏；
[0025] 圖7是仿真實驗中信號幅度增益隨時間的變化曲線圖，其中，橫坐標為時間，單位 為秒，縱坐標為信號幅度增益。
【具體實施方式】
[0026] 參照圖1，本發明的一種基于正交檢波的快速數字自動增益控制方法，包括W下具 體步驟：
[0027] 首先，設定模擬輸入信號為x(t)，將模擬輸入信號x(t)經過A/D采樣，得到數字輸 入信號x(n)，并設定AGC的輸出信號為y(n)，將AGC的輸出信號y(n)經過正交檢波處理，得到 檢波輸出信號s(n);然后，用設定的口限R減去檢波輸出信號s(n)后，再乘W增益系數λ，將 得到的結果送至增益累加器進行增益累加，得到信號幅度增益G(n);最后，將信號幅度增益 G(n)與數字輸入信號x(n)相乘，得到AGC的輸出信號y(n)，其中，t為時間，η為采樣點，增益 系數0<λ<1。
[0028] 所述AGC的輸出信號y(n)=G(n)x(n)，其中，數字輸入信號x(n)=Acos( ωη)，Α為 數字輸入信號x(n)的幅度，ω為數字輸入信號χ(η)的頻率。
[0029] 參照圖2,所述正交檢波處理的過程為：首先，將AGC的輸出信號y(n)經過HILB邸Τ 變換，得到濾波輸出信號Q，同時，將AGC的輸出信號y(n)經過(N-1V2秒的延時，得到移位輸 出信號I;然后，將移位輸出信號I和濾波輸出信號Q求平方和后再開方，得到AGC的輸出信號 y(n)對應的幅度序列;最后，將AGC的輸出信號y(n)對應的幅度序列在一個信號周期上求取 平均，得到檢波輸出信號S (η)，η為采樣點，N為HILBERT變換的階數，N為奇數。
[0030] 所述正交檢波輸出信號s(n) = SAG(n)，其中，A為數字輸入信號x(n)的幅度，δ為檢 波輸出信號s(n)的幅度與AGC的輸出信號y(n)的幅度的比值。
[0031 ]參照圖3，所述HILBERT變換的過程為:將AGC的輸出信號y (η)與HILBERT濾波系數 按照采樣時間序列通過循環乘累加器先進行相乘操作，然后將各采樣點的相乘操作的結果 相加，得到濾波輸出信號Q，其中，輸出信號Q在第η個采樣點的值為Q(n):
[0032]