[发明专利]一种基于温度计编码的自动增益控制电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于温度计编码的自动增益控制电路及控制方法，通过能量检测模块，计算输入信号功率；通过增益控制编码模块计算增益调节目标值与接收信号功率值的差，抽取符号位，进行温度计编码；通过自动增益控制模块将增益调节编码值转换为增益控制值，用于调节可变增益放大器的输出；通过帧/符号捕获模块对自动增益控制模块的输出信号进行相关峰检测，识别出信号的同步头，判断信号的有效性。采用流水延迟算法计算输入信号功率，提高输入信号功率计算的效率；采用温度计编码进行增益控制值的编码，提高编码可靠性，并大幅降低模数转换器对于无用信号的转换概率；采用检测等间隔长度数据峰值的方法识别同步头，提高同步头检测的鲁棒性。

技术领域

本发明属于正交频分复用的高速1553总线技术领域，尤其是一种基于温度计编码的自动增益控制电路及控制方法。

背景技术

1553B总线是一种命令响应型时分多址数据总线，其标准于1973年提出，至今仍在军事、宇航、工业等领域广泛应用。随着信息技术的日趋进步，传统1553B总线的1Mbps数据传输速率已经渐渐不能满足日益增长的高速数据传输需求。O1553总线技术由于可以将传统1553B总线的数据传输速率从1Mbps升至100Mbps，并兼容1553B总线的网络拓扑结构，保持1553B总线的可靠性，逐渐成为国内外研究机构关注的热点。

O1553总线技术的协议兼容1553B总线，采用OFDM有线传输技术进行协议信号的基带调制与解调，并利用频域多载波方式对信号进行传输，提升1553B总线的数据传输速率，并对抗1553B总线信道所具有的频率选择性衰落。

O1553总线信号由O1553总线协议处理单元产生，经OFDM基带调制模块调制后送出，再经过数模转换，通过功率放大器送至1553B总线信道；在信号接收时，需要采用模数转换器(Analog to digital converter，ADC)将接收信号转换为数字信号，再由数字处理单元进行检测和处理，完成信号的接收。由于选定型号的模数转换器器件对于输入信号电平范围是有一定要求的，为了进行有效信号接收，输入信号电平需要调节至模数转换器的有效输入信号电平范围，因此，在模数转换器的前端需要使用可变增益放大器(Variablegain controller，VGA)，根据接收信号的功率(或峰峰值)大小自适应的给出不同的增益控制值，调节模数转换器的输入信号，使得模数转换器的输入信号电平范围满足要求，以保证模数转换过程的可靠性，并确保接收信号的失真度处在可以容忍的范围。但是，对于可变增益放大器的控制通常需要基于接收信号峰值检测的结果，动态控制可变增益放大器的增益以满足模数转换器的信号输入电平要求，如果信号峰峰值较小，瞬态噪声的尖峰可能会导致峰值检测错误而引起可变增益放大器误操作，此外，由于O1553信号采用OFDM信号进行调制，可变增益放大器增益连续变化，有可能降低接收信号的线性特性，从而导致信号峰均比的下降。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于温度计编码的自动增益控制电路及控制方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于温度计编码的自动增益控制电路，包括能量检测模块、增益控制编码模块、自动增益控制模块以及帧/符号捕获模块；接收模拟前端的输出信号依次经过能量检测模块、增益控制编码模块、自动增益控制模块和帧/符号捕获模块后输出或直接经过帧/符号捕获模块后输出；其中：

能量检测模块用于计算接收模拟前端送至的输入信号采样值的功率累加值；并将功率累加值与设定的高、低阈值进行比较，给出高状态标志与低状态标志；将高状态标志、低状态标志和功率累加值一起分别送至增益控制编码模块和自动增益控制模块；

增益控制编码模块用于确定增益调节量的动态范围，并转换为线性功率值，再计算接收到的功率累加值与所述线性功率值的差，抽取符号位，进行温度计编码，得到增益调节编码值，送至自动增益控制模块；

自动增益控制模块用于将接收的增益调节编码值转换为增益控制值，并将增益控制值反馈至接收模拟前端；