短波接收机射频前端增益校正设计与实现.pdf

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1、船电技术1应用研究短波接收机射频前端增益校正设计与实现刘卫华1，王李民2，周志文3(1．92403部队，福州350007；2．92493部队，辽宁葫芦岛125000；3．海军工程大学，武汉430033)摘要：在短波数字化接收机中，通过控制射频前端可变的衰减器或放大器，可以实现模拟增益控制。但无论是压控还是数控衰减器和放大器，器件的非线性都会引起模拟增益分配的非线性，从而影响解调的质量。本文针对这种非线性设计了一种反馈型的自动增益校正方法，并在DSP和FPGA的硬件平台上进行效果测试，结果表明校正后增益误差

2、有了3．2dB的改善。关键词：射频前端非线性反馈型增益校正中图分类号：TN924文献标识码：A文章编号：1003．4862(2014)08．0073．04DesignandImplementationofGainCorrectionofRFLeadingEndinShortwaveReceiverLiuWeihual，WangLimin2，ZhouZhtwen3(1．TheUnit92403ofPLA，Fuzhou350007，China；2．TheUnit92493ofPLA，Huludao125000

3、，Liaoning，China；3．NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：AnaloggaincontrolcanberealizedbycontrollingvariableattenuatororamplifierofRFleadingendinshortwavedigitalreceiver．However,nomattertheattenuatorandamplifierarevoltage—controlledordigi

4、tal—controlled,thenonlinearityofdeviceswillcausethenonlinearityofassignmentofanaloggainandimpactdemodulationquality．ThispaperdesignsafeedbackautomaticgaincorrectionmethodaimedatthenonlinearityandtestseffectonthehardwareplatformbasedonDSPandFPGA．Theresults

5、showthat3．2dBimprovementofgainerrorisreached．Keywords：RFleadingend：nonlinearity；feedback；gaincorrection0引言在短波数字化接收机中，通过数字处理部分的可编程芯片控制模拟前端的衰减器或放大器，从而实现对前端的自动增益控制⋯(AGC，AutomaticGainContr01)。典型的反馈型AGC电路[2，3'4】是随着输入信号的强弱通过一定的算法控制被控电路，使总增益按照一定的规律变化，输出稳定或在较小的范围

6、内变化。模拟前端的射频增益[5，6】通常采用的为电调衰减方式，即是通过改变电压来控制电调衰减量从而实现模拟自动增益控制，其中不同的衰减控制码对应于不同的增益，而衰减控制码是由可编收稿日期：2014．04—02作者简介：刘卫华(1970．)，女，工程师。研究方向：通讯工程、信息处理等。程芯片(如DSP，FPGA等)来控制。尽管相对于传统的模拟增益控制电路，压控方式衰减器的放大增益电路在精度上有所提高，但由于电路非理想特性的影响，仍存在一定的非线性。电路的非线性会导致压控方式自动增益控制的非线性，即线性控制码

7、输入下输出非线性的电压，从而导致模拟增益产生误差，影响解调质量和指标。在这种情况下，就需要对前端衰减控制码进行校正，使其达到或者接近线性。1增益校正的设计1．1人工与自动增益校正对于电压控制的增益控制，可以通过人工方式进行测量校正，其基本思想为：固定射频输入信号频率及适当的幅度，此时频谱仪上读到的中频信号幅度为SigwdB，调节衰减控制码增大前73船电技术f应用研究端增益使得读到的中频幅度为SigIF+ldB，此时的控制码为增益量为1dB时对应的控制码，依此类推可得到模拟增益量范围内的所有衰减控制码。人工

8、方式校正测量简单可行、准确度高，但工作量大、耗时较长，在有外界干扰的情况下需再次校正。本文设计了一种反馈型结构自动衰减控制码校正，其基本思想为：控制数字接收机的输出射频频率及幅度，反馈进入接收天线端。当进行自动增益校正时，馈入天线的射频信号经前端放大、混频、滤波后在数字处理部分进行解调滤波。减小输出射频信号幅度，通过增大模拟增益量，使得在数字处理时得到的幅度相同，此时得到的模拟增益量所对应的衰减控制码即为测到的结果。自动方式校