数模混合自动增益控制系统及其控制方法

摘要

一种数字信号处理技术领域的用于直接变频调谐器的数模混合自动增益控制系统及其控制方法，包括：位于模拟域的放大接收模块、变频模块、低通及模数转换模块和反馈模块以及位于数字域的数字处理模块。本发明模拟域中I/Q两路可变增益放大器的增益比较一致，从而经过模拟域初步处理后基带I/Q两路信号残余幅度差或者功率，以及残留的直流分量相当小，与现有技术相比集成芯片的尺寸结构简化，降低功耗，同时结合数字域高精度处理后，有效的消除直接变频调谐器中的直流分量以及I/Q幅度不均衡。其中模拟域中的可变增益放大器的跟踪速度和数字域中的AGC的控制带宽都可以在相当广泛的一个范围内进行适应调整，从而满足不同场合的应用。

主权项

一种数模混合自动增益控制系统，包括：位于模拟域的放大接收模块、变频模块、低通及模数转换模块、反馈模块以及位于数字域的数字处理模块，其中：位于模拟域的放大接收模块的输入端接收射频输入信号并将放大后的射频输入信号输出至变频模块，变频模块输出模拟基带信号且与低通及模数转换模块的输入端连接，低通及模数转换模块的输入端接收模拟基带信号与反馈模块输出的模拟控制信号并输出基带数字信号至位于数字域的数字处理模块，反馈模块的输入端与数字处理模块的控制端相连接并接收数字控制信号，反馈模块的输出端分别与低通及模数转换模块的输入端以及低通及模数转换模块的控制端相连接以输出模拟控制信号，其特征在于：所述的反馈模块为以下三种结构中的任意一种：a)一个双路数字模拟转换器，其输入端和输出端分别与数字处理模块的控制端和低通及模数转换模块的输入端相连接；b)一个双路数字模拟转换器，其输入端和输出端分别与数字处理模块的控制端和低通及模数转换模块的控制端相连接；c)两个并联的双路数字模拟转换器，其中：第一数字模拟转换器的输出端与低通及模数转换模块的输入端相连接，第二数字模拟转换器的输出端与低通及模数转换模块的控制端相连接；所述的数字处理模块包括：幅度功率粗调控制信号生成器、直流分量消除粗调控制信号生成器、直流分量消除细调滤波器以及幅度功率细调滤波器，其中：幅度功率粗调控制信号生成器的输入端、直流分量消除粗调控制信号生成器的输入端以及直流分量消除细调滤波器的输入端均与低通及模数转换模块的输出端相连接以接收基带数字信号，幅度功率粗调控制信号生成器的输出端、直流分量消除粗调控制信号生成器的输出端分别与反馈模块相连接，直流分量消除细调滤波器的输出端与幅度功率细调滤波器相连接，并由幅度功率细调滤波器输出经过直流分量消除和幅度功率细调的数字基带信号；当反馈模块为上述结构b)或结构c)时，所述的幅度功率粗调控制信号生成器包括：第一幅度功率计算器、第一积分器、第一减法器以及第一环路滤波器，其中：第一幅度功率计算器接收低通及模数转换模块输出的基带数字I/Q信号，分别计算出I/Q信号的幅度或者功率，然后经过第一积分器后得到平均后的幅度或者功率，与预设的参考幅度或者功率值在第一减法器做相减，差值送到第一环路滤波器后，输出送到反馈模块的、输入端和输出端分别与数字处理模 块的控制端和低通及模数转换模块的控制端相连接的双路数字模拟转换器以产生相应的模拟控制信号；当反馈模块为上述结构a)或结构c)时，所述的直流分量消除粗调滤波器包括：第二积分器、第二环路滤波器，其中：第二积分器的输入端与低通及模数转换模块的输出端相连接并接收基带数字I/Q信号，第二积分器的输出端与第二环路滤波器相连接并输出平均直流分量，第二环路滤波器的输出端与反馈模块的、输入端和输出端分别与数字处理模块的控制端和低通及模数转换模块的输入端相连接的双路数字模拟转换器相连接并输出粗调数字信号，第一数字模拟转换器输出相应的模拟控制信号；所述的直流分量消除细调滤波器包括：第二加法器、第三积分器、第三环路滤波器，其中：第二加法器分别与低通及模数转换模块的输出端相连接并接收基带数字I/Q信号，以及与第三环路滤波器的输出端相连接并接收控制信号，第二加法器的输出端与幅度功率细调滤波器以及第三积分器相连接并输出消除直流分量的基带数字I/Q信号，第三积分器将平均后残留的直流分量输出至第三环路滤波器；所述的幅度功率细调滤波器装置包括：第一乘法器、第二幅度功率计算器、第四积分器、第二减法器以及第四环路滤波器，其中：第一乘法器分别与直流分量消除细调滤波器的输出端以及第四环路滤波器的输出端相连接以接收控制信号，第一乘法器的输出端将调整幅度后的I/Q两路信号输出至数字信号处理器和第二幅度功率计算器，第二幅度功率计算器分别计算出I/Q两路信号的幅度或者功率后输出至第四积分器得到平均幅度或平均功率，第四积分器将平均幅度或平均功率与预设值通过第二减法器相减得到的差值输出至第四环路滤波器的输入端。