第30卷第8期电子与信息学报Vol.30No.82008年8月JournalofElectronicsInformationTechnologyAug.2008一种新的数字接收机AGC电路崔嵬吴嗣亮(北京理工大学雷达技术研究所北京100081摘要:该文提出一种新的数字接收机自动增益控制(AGC电路。该电路将传统的两级级连负反馈AGC电路中后级AGC电路的反馈控制改为前馈控制,前后两级AGC电路共用一套功率检波器和环路滤波器,前级AGC电路的增益控制误差能够在后级AGC电路中得到修正,故新的AGC电路的总增益控制误差仅取决于后级AGC电路的增益控制误差。计算机仿真和硬件电路测试结果均表明,与传统的AGC电路相比,该文提出的新AGC电路能够提高增益控制精度,降低AGC响应时间。关键词:数字接收机;自动增益控制(AGC;级连结构;前馈控制:TN702文献标识码:A:1009-5896(200808-2025-04ANewAGCCircuitryforDigitalReceiverCuiWeiWuSi-liang(CenterforResearchonRadarTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,ChinaAbstract:AnewAutomaticGainControl(AGCcircuitryisproposedinthispaper.ThefeedbackcontrolschemeofsubsequentAGCclosed-loopinconventionalAGCframeisconvertedtoforwardcontrolschemeinnewcircuitry.ThepowerdetectorandtheloopfilteraresharedbytwocascadedAGCloopsinnewAGCcircuitry,sothegainerrorsinforegoingAGCclosed-loopcanbecorrectedbysubsequentAGCclosed-loop,andtotalgainerrorsofnewAGCcircuitryisdeterminedonlybythegainerrorsinsubsequentAGCclosed-loop.SimulationandmeasurementresultsverifythatthenewAGCcircuitrynotonlyimprovedthegaincontrolprecision,butalsodecreasedtheresponsetime,comparedwithconventionalAGCcircuitry.Keywords:Digitalreceiver;AutomaticGainControl(AGC;Cascadedframe;Forwardcontrol1引言自动增益控制(AGC电路是模拟或数字接收机的关键组成部分[1]。图1是传统的超外差式结构数字接收机的电路框图。该超外差式数字接收机的AGC电路由两级级联实现:前级自动增益控制及放大电路(下文简称AGC1电路通过对接收前端变增益模拟放大器的增益控制,保证了输出信号的幅度满足A/D转换器的量化电平要求;后级自动增益控制及放大电路(下文简称AGC2电路通过对解调输出信号的数字式放大控制,保证了输出信号的幅度近似恒定。由于采用了两级AGC电路,接收机前端增益可以设计得相对较低,提高了接收机的工作稳定性[2,3]。另一方面,由于采用互为独立的级联结构进行增益控图1超外差式数字接收机框图2008-01-30收到,2008-05-17改回制,传统的超外差式数字接收机两级AGC环路的控制方差将会以累加和的形式影响到AGC电路的整体控制精度;且AGC电路总的响应时间等于前后两级AGC电路的响应时间之和。2传统的数字接收机AGC电路由图1,传统的数字接收机的前后两级AGC电路均为反馈结构,每级AGC电路均由变增益放大器(AGC1电路为模拟变增益放大器,AGC2电路为数字式放大器、功率检波器(AGC1电路为对数功率检波器,AGC2电路为线性功率检波器、环路滤波器(低通滤波器构成,如图2所示[46]−。以AGC1电路为例,对数功率检波器实现对变增益放大图2传统的AGC电路结构2026电子与信息学报第30卷器输出信号功率1110log(sPkNT⋅⋅的计算,其中sT为采样间隔,1N为响应时间(响应时间定义为从AGC电路起控到信号电平收敛到期望电平1dB附近所需时间,包含上升时间1rt或下降时间1ft内的采样点数目(这里假设11rftt=,k为增益调整次数(1,2,k="[57]−。考虑到要在上升或下降时间内使信号幅度增加或降低至门限电平附近,若110log(Pk1110logstNTP≤,⋅则在上升时间1rt内的理论增益调整量1(Gk(用dB表示为1111(log(10(logtsGkPPkNT−=(1同样,若11110log(10logstPkNTP>,在下降时间1ft内的理论增益调整量2(Gk为2111(log(10(logstGkPkNTP−=(2其中110logtP为门限功率值。由于数字处理的有限字长效应导致的功率检波器对数功率值1110log(sPkNT的计算误差、增益调整量1(Gk或2(Gk的计算误差以及环路热噪声,A/D转换器的量化噪声均会在不同程度上影响到AGC电路的控制精度[7,8]。通过合理设计量化字长,A/D转换器的量化噪声对AGC电路控制精度的影响可忽略不计。...