一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于串口通信技术领域，设及一种基于正交检波的快速数字自动增益控制 方法。
【背景技术】
[0002] 在通信系统中，常通过在接收端提取信号的同相分量与正交分量，W获得信号的 幅度、相位、频率等信息。在广泛应用的自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)中， 则可W利用信号的正交性，通过计算信号的平方得到信号的幅度信息。
[0003] 传统的模拟双通道中通过将信号与本地正交载波相乘，实现信号的正交变换，但 是信号的幅度和相位很难匹配，会引起峰值检波出现较大的误差。
[0004] 目前已有的基于希尔伯特化IL肥RT)变换的正交检波方法（简称HILBERT正交检 波)虽然在理论上可W使信号的相位匹配，但由于HILB邸T滤波器的幅度衰减作用会使信号 的幅度不能很好地匹配，所WHILBERT正交检波输出的幅度存在较大的波动。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种基于正交检波的快速数字 自动增益控制方法。本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信号在设定的 周期内求取平均值，不但能够消除HIL邸RT正交检波输出的波动，而且能够削弱信号中的突 发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
[0006] 为实现上述技术目的，本发明采用W下技术方案予W实现。
[0007] -种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，其特征在于，包括W下步骤： [000引首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0009] 本发明的特点和进一步改进在于：
[0010] (1)所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α 为数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0011] (2)所述正交检波处理的过程为:首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILBERT变换， 得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输出信 号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号y(n) 对应的幅度序列；最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取平 均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0012] (3)所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ 为检波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0013] (4)所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILB邸T滤波系数按照采 样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果相加， 得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
[0014]
[001引其中，y(i)为AGC的输出信号在第i个采样点的值，h(i)为第i个采样点的HILB邸T 滤波系数，i = l，2,. . .，n。
[0016] 本发明的有益效果为:本发明在HILB邸T正交检波基础上，增加求平均模块，将信 号在设定的周期内求取平均值，不但能够消除HILBERT正交检波输出的波动，而且能够削弱 信号中突发脉冲带来的影响，从而能够使HILBERT正交检波输出趋于稳定。
【附图说明】
[0017] 下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0018] 图1是本发明的流程图；
[0019] 图2是本发明的正交检波的流程图；
[0020] 图3是本发明的HILBERT变换的流程图；
[0021] 图4是增加求平均操作和未进行求平均操作的HILBERT正交检波的检波输出信号 对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为检波输出信号，单位为伏；
[0022] 图5是仿真实验中检波输出信号的幅度与AGC的输出信号的幅度的比值δ随采样点 数的变化曲线图，其中，横坐标为采样点，纵坐标为δ;
[0023] 图6a是仿真实验中输入信号和AGC的输出信号随时间的变化曲线图，其中，横坐标 为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0024] 图6b是仿真实验中无 AGC的检波输出信号和经过AGC的检波输出信号随时间的变 化对比图，其中，横坐标为时间，单位为秒，纵坐标为幅度，单位为伏；
[0025] 图7是仿真实验中信号幅度增益随时间的变化曲线图，其中，横坐标为时间，单位 为秒，纵坐标为信号幅度增益。
【具体实施方式】
[0026] 参照图1，本发明的一种基于正交检波的快速数字自动增益控制方法，包括W下具 体步骤：
[0027] 首先，设定模拟输入信号为x(t)，将模拟输入信号x(t)经过A/D采样，得到数字输 入信号x(n)，并设定AGC的输出信号为y(n)，将AGC的输出信号y(n)经过正交检波处理，得到 检波输出信号s(n);然后，用设定的口限R减去检波输出信号s(n)后，再乘W增益系数λ，将 得到的结果送至增益累加器进行增益累加，得到信号幅度增益G(n);最后，将信号幅度增益 G(n)与数字输入信号x(n)相乘，得到AGC的输出信号y(n)，其中，t为时间，η为采样点，增益 系数0<λ<1。
[0028] 所述AGC的输出信号y(n)=G(n)x(n)，其中，数字输入信号x(n)=Acos( ωη)，Α为 数字输入信号x(n)的幅度，ω为数字输入信号χ(η)的频率。
[0029] 参照图2,所述正交检波处理的过程为：首先，将AGC的输出信号y(n)经过HILB邸Τ 变换，得到滤波输出信号Q，同时，将AGC的输出信号y(n)经过(N-1V2秒的延时，得到移位输 出信号I;然后，将移位输出信号I和滤波输出信号Q求平方和后再开方，得到AGC的输出信号 y(n)对应的幅度序列;最后，将AGC的输出信号y(n)对应的幅度序列在一个信号周期上求取 平均，得到检波输出信号S (η)，η为采样点，N为HILBERT变换的阶数，N为奇数。
[0030] 所述正交检波输出信号s(n) = SAG(n)，其中，A为数字输入信号x(n)的幅度，δ为检 波输出信号s(n)的幅度与AGC的输出信号y(n)的幅度的比值。
[0031 ]参照图3，所述HILBERT变换的过程为:将AGC的输出信号y (η)与HILBERT滤波系数 按照采样时间序列通过循环乘累加器先进行相乘操作，然后将各采样点的相乘操作的结果 相加，得到滤波输出信号Q，其中，输出信号Q在第η个采样点的值为Q(n):
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