[发明专利]高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机

说明书

本发明提供一种高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机，该高精度数字自动增益控制装置的增益控制单元分别与增益模块、模数转换器连接；信号处理模块射频信号变频至中频频率后发送给增益模块，模数转换器对增益模块增益处理后的信号进行模数转换；增益控制单元的功率累加模块与模数转换器连接，对数字信号的瞬时功率进行累加生成总功率值，自动增益控制电路分别与功率累加模块、增益模块连接，根据总功率值与目标功率值的比较结果向增益模块输出增益调节信号。本发明能够将对功率精确计算转换到数字域进行处理，极大降低了对模数转换器的精度要求，从而降低了设计难度和计算准确度，且结构简单、功耗低，实现了对输出功率精确控制的目的。

技术领域

本发明涉及增益控制领域，尤其涉及一种高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机。

背景技术

由于受传播路径衰减等环境因素影响，射频接收机接收到的信号功率强弱变化较大。另外，现有环境中各种通信制式并存、环境复杂，难免存在干扰信号落入接收机信号带内的情况。为了充分发挥射频接收机中模数转换器动态性能，保障接收机信号质量，接收机需要根据信号功率大小进行自动增益控制，以确保接收机各级电路处在正确的工作状态。

现有射频接收机的自动增益控制方式存在两种，一种是采用模拟检测数字反馈方式实现，此种机制对工艺、温度、电压变化比较敏感，导致芯片之间输出功率差异较大；另外一种方式是采用数字功率检测数字反馈的方式。通过对信号链路模数转换器输出的数字信号进行功率计算，并和目标值进行比较，采用二分法数字算法输出数字控制码去调整模拟中频PGA增益，从而达到稳定功率输出的目的。由于此种方法是通过对模数转换器输出数值进行取模得到实时值，得到的增益控制精度严重依赖于模数转换器的精度。在一些采用低精度模数转换器接收机架构中，采用此种自动增益控制方案，会导致模拟中频输出功率变化较大，从而不能使接收机各级电路处在正确的工作状态。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机，通过信号处理模块处理射频信号生成中频信号，利用增益模块增益处理后传输给模数转换器，对模数转换器输出的数字信号进行取处理计算瞬时功率，并根据瞬时功率累加形成的总功率值与目标功率值的比较结果输出增益调节信号，能够将对功率精确计算转换到数字域进行处理，极大降低了对模数转换器的精度要求，从而降低了设计难度和计算准确度，且结构简单、功耗低，实现了对输出功率精确控制的目的。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种高精度数字自动增益控制装置，所述高精度数字自动增益控制装置包括：信号处理模块、增益模块、模数转换器以及增益控制单元，所述增益控制单元分别与所述增益模块、模数转换器连接；所述信号处理模块接收射频信号，并将所述射频信号变频至中频频率后发送给所述增益模块，所述模数转换器将所述增益模块增益处理后的信号转换为数字信号发送给增益控制单元；所述增益控制单元包括功率累加模块、自动增益控制电路，所述功率累加模块与所述模数转换器连接，用于对所述数字信号的瞬时功率进行累加生成总功率值，所述自动增益控制电路分别与所述功率累加模块、增益模块连接，用于获取所述总功率值与目标功率值的比较结果，并根据所述比较结果向所述增益模块输出增益调节信号。

进一步地，所述信号处理模块包括低噪声放大器、混频器，所述混频器分别与所述低噪声放大器、增益模块连接。

进一步地，所述信号处理模块还包括滤波器，所述滤波器分别与所述混频器、增益模块连接，所述混频器通过所述滤波器将所述射频信号发送至所述增益模块。

进一步地，所述增益模块包括大步进增益放大器、小步进增益放大器，所述信号处理模块与所述大步进增益放大器连接，所述小步进增益放大器分别与所述大步进增益放大器、模数转换器连接。