一種適用于場強儀的信號增益自動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適用于場強儀的信號增益自動控制方法，該方法包括射頻增益控制與中頻增益控制兩個部分。所述射頻增益控制電路包括在射頻前端數(shù)控衰減器與可變增益放大器，射頻輸入信號輸入數(shù)控衰減器，經(jīng)過衰減器的處理，經(jīng)過可變增益放大器處理，輸入到混頻器與本振信號變頻為中頻信號，該中頻信號經(jīng)過低通濾波器的濾波后，得到中頻輸入信號。所述中頻輸入信號一方面通過中頻增益控制調(diào)控信號的增益，一方面經(jīng)過檢波器測出信號的幅值，進入比較器，與參考電壓比較后得出輸出信號反饋到射頻前端的數(shù)控衰減器或可變增益放大器。本發(fā)明方法通過控制射頻衰減器的增益，實現(xiàn)了在射頻前端就對信號進行快速響應(yīng)，與場強儀中的中頻增益控制結(jié)合，更有效的測量大動態(tài)范圍信號，更好的提高了系統(tǒng)性能。
【專利說明】
一種適用于場強儀的信號増益自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉電子電路領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于場強儀的信號增益自動控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在場強儀的使用中，輸入信號的變化范圍往往很大，當輸入信號強度太小時，場強儀不能夠準確的接收所需的信號，當輸入信號強度過大時，內(nèi)部元器件會由于過載而損壞。如何將信號保持在合適的范圍內(nèi)，就需要控制信號的增益，保證場強儀正常工作。
[0003]場強儀的傳統(tǒng)增益控制的方法，通常是在中頻控制增益，當射頻信號輸入過大時，由于在射頻端首先出現(xiàn)電路飽和而影響信噪比，當信號經(jīng)過濾波器濾波后，信號失真減少了，中頻放大器又將信號幅度控制在要求范圍內(nèi)，這種控制方式是在信號已經(jīng)失真的基礎(chǔ)上完成的，信號的信噪比已經(jīng)降低了，不能滿足設(shè)計要求。該方法一般應(yīng)用在信號的變化強度較小、信號強度小的條件下實現(xiàn)的，不適合與有大動態(tài)范圍輸入的情況中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決場強儀中信號動態(tài)范圍大，射頻部分易飽和的問題，設(shè)計了一種適用于場強儀的信號增益自動控制方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明方法技術(shù)方案如下:
[0006]—種適用于場強儀的信號增益自動控制方法步驟如下:
[0007]步驟一:將射頻輸入信號輸入到數(shù)控衰減器中；
[0008]步驟二:將經(jīng)過衰減器的處理的射頻輸入信號傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃髦羞M行放大；
[0009]步驟三，將放大后的射頻輸入信號輸入到混頻器中與本振信號變頻為中頻信號；
[0010]步驟三:所述中頻信號經(jīng)過低通濾波器的濾波后，得到中頻輸入信號；
[0011]步驟四:一方面，所述中頻輸入信號，經(jīng)過檢波器測出其信號的幅值，進入比較器，與參考電壓比較后的輸出信號反饋到射頻前端的數(shù)控衰減器或可變增益放大器。
[0012]步驟五:另一方面，所述中頻輸入信號，經(jīng)過中頻增益控制調(diào)控信號的增益。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述步驟四中，輸出信號為高電平，表示高于高的參考電壓VH，增益過大需要減小，所述輸出信號為低電平，表示低于低的參考電壓VL，增益過小需要增加。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述步驟五中，中頻增益控制包括中頻輸入信號，經(jīng)過可變增益放大器、濾波器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，到現(xiàn)場可編程門列陣進行信號處理，并經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器反饋到可變增益放大器，調(diào)控信號的增益。
[0015]在上述技術(shù)方案中，數(shù)控衰減器和可變增益放大器均設(shè)有兩個輸入端，分別接收輸入信號和反饋信號。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案相比具有以下有益效果和優(yōu)點:
[0017]本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的增益控制方法，提出了在射頻前端增加數(shù)控衰減器與可變增益放大器的增益控制方法，具有響應(yīng)速度快，信號失真少的優(yōu)點。通過射頻前端的增益調(diào)節(jié)，結(jié)合中頻增益控制，可以在信號強度變化過大時，仍能保持中頻信號保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，避免了由于輸入信號過大導致射頻放大器飽，致使系統(tǒng)的信噪比惡化，最終影響系統(tǒng)性能等問題，保證了場強儀對信號的有效監(jiān)測。
【附圖說明】
[0018]圖1是本文提出的場強儀的信號增益自動控制方法的流程示意圖
[0019]1-數(shù)控衰減器，2-可變增益放大器，3-混頻器，4-濾波器，5-檢波器，
[0020]6-比較器，7-模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，8-現(xiàn)場可編程門列陣，9-數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0022]本發(fā)明中的場強儀的信號增益自動控制方法，包括射頻增益控制與中頻增益控制兩個部分。增益自動控制實現(xiàn)主要是對過大的輸入信號進行減小，過小的輸入信號進行信號放大的過程。
[0023]射頻輸入信號通過數(shù)控衰減器I的輸入端輸入到數(shù)控衰減器I中，數(shù)控衰減器I對射頻輸入信號中過大的信號進行衰減，并通過數(shù)控衰減器I的輸出端和與之相連的可變增益放大器2的輸入端將輸入到可變增益放大器2;
[0024]可變增益放大器2將輸入信號中過小的信號進行衰減，然后通過可變增益放大器2的輸出端和與之相連的混頻器3的輸入端將之輸入到混頻器3;
[0025]混頻器3將輸入的信號與其本振信號進行混頻，將輸入信號變?yōu)橹蓄l信號，然后通過混頻器3的輸出端和與之相連的低通濾波器4的輸入端將之輸入到濾波器4;
[0026]濾波器4將中頻信號濾波后得到中頻輸入信號，然后通過低通濾波器4的輸出端和與之相連的可變增益放大器3的輸入端及檢波器5輸入端的將之分成兩路信號分別輸入到可變增益放大器3和檢波器5。
[0027]傳向可變增益放大器3的中頻輸入信號經(jīng)過再一次的增益放大后通過可變增益放大器3的輸出端和與之相連的濾波器4的輸入端傳向濾波器4;
[0028]濾波器4將傳入的中頻輸入信號經(jīng)過再一次的濾波，然后通過濾波器4的輸出端和與之相連的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器7的輸入端傳向模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器7;
[0029]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器7將傳入的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器7的輸出端和與之相連的現(xiàn)場可編程門列陣8的輸入端傳向數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器9;
[0030]數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器9將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，然后通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器9的輸出端和與之相連的可變增益放大器3的另一輸入端輸入可變增益放大器3中，作為反饋信號來調(diào)節(jié)增益大小。
[0031]傳向檢波器5的中頻輸入信號，通過檢波器5的幅值檢測后再通過檢波器5的輸出端和與之相連的比較器輸入端輸入到比較器6中；
[0032]比較器6將信號幅值與參考電壓比較后的輸出信號反饋到與之輸入端相連的射頻前端的數(shù)控衰減器或放大器中，當比較器輸出為高電平時，表示信號幅值高于高的參考電壓VH，說明增益過大需要減小，當比較器輸出為低電平，表示信號幅值低于低的參考電壓VL，說明增益過小需要增加。
【主權(quán)項】
1.一種適用于場強儀的信號增益自動控制方法，其特征在于，它包括如下步驟: 步驟一:將射頻輸入信號輸入到數(shù)控衰減器中； 步驟二:將經(jīng)過衰減器處理的射頻輸入信號傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃髦羞M行放大； 步驟三，將放大后的射頻輸入信號輸入到混頻器中與本振信號變頻為中頻信號； 步驟三:所述中頻信號經(jīng)過濾波器的濾波后，得到中頻輸入信號； 步驟四:一方面，所述中頻輸入信號，經(jīng)過檢波器測出其信號的幅值，進入比較器，與參考電壓比較后的輸出信號反饋到射頻前端的數(shù)控衰減器或可變增益放大器。 步驟五:另一方面，所述中頻輸入信號，通過中頻增益控制調(diào)控信號的增益。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于場強儀的信號增益自動控制方法，其特征在于，步驟四中，所述輸出信號為高電平，表示高于高的參考電壓VH，所述輸出信號為低電平，表示低于低的參考電壓VL。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于場強儀的信號增益自動控制方法，其特征在于，步驟五中，所述中頻增益控制包括中頻輸入信號，經(jīng)過可變增益放大器、濾波器、ADC，到FPGA進行信號處理，并經(jīng)過DAC反饋到可變增益放大器，調(diào)控信號的增益。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于場強儀的信號增益自動控制方法，其特征在于，數(shù)控衰減器和可變增益放大器均設(shè)有兩個輸入端，分別接收輸入信號和反饋信號。
【文檔編號】H04B1/12GK105915295SQ201610330705
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】王康健, 李柏林, 蘇勇輝
【申請人】中國電子科技集團公司第四十研究所, 中國電子科技集團公司第四十一研究所