数字自动增益控制和模数转换数值抖动研究.pdf
2013年8月1日现代电子技术Aug.2013第36卷第15期Modern Electronics Tcchniqucol.36No.15数字自动増凎控制和模数转换数值抖动研究柳良,陈泾湳(深圳市桑达无线通信技术有限公同,广东深圳518028摘要:为了提高接收机的阻塞性能,设计一种数字式的自动增益控制电路,増益控制无需FPGA,DSP或处理器通过查表的方式来实现,它通过直接使用模数转換的数字输出量来控制数字步进衰减器,这样降低了系统的响应时间和电路的复杂度。提出了一种利用低精度器件实现高精度数字AGC的方法,并针对子单元中模数转換的数值抖动设计了一种抖动消除电路,与其他方法相比,该设计电路实时性能更好。关键词:教字自动増益控制;模数转换;数值抖动;数字输出壘中图分类号:TN702-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2013)15-0119-04Study of digital automatic gain control and numerical jitter in analog-to-digital conversionIIU Tiang, CHEN JingShenzhen SF D Wireless Communicalion Ttrlnlogy C. d, Shenhen 518028. ChinaAbstract In order Lo improve the blocking performanee of receivers, a digital automatic gain conlrol(AG) circuit wasdesigned. The gain conlrol does nol rely on the FPGA, DSP or micro-proe ssor in Ihe form of look-up abe. IL conl rols the digilalstep attenuator by digital output quantity of the A D)C directly to decrease the response time and the cireuit complexity of the systemA method to achieve high-precision AG( by means of low-precision device is proposed. A novel circuitry to deal with the numericjitter during analog-to-digital conversion in the subelement. The circuit has better real-time performance than other methodsKeywords: digilal automatic gain coutrol; aualog-to-digilal convcrsion; numerical jitter; digilal oulpul都需要ADC芯片6,对于某些特定的输人信号值,ADC引言的输出数字信号将出现跳动,而这样的数值抖动对系在无线通信中,接收机的输人信号由于受到通信信统稳定性有重要影响。本文设计了一种新的消除ADC道,坏境等因素影响随时间变化很大。通常,弱信号时,数值抖动的电路。接收机的结构一般可以分为3种:超需要低噪放大,放大电路的增益也要求比较高,而强信外差式接收机,零中频接收机,低中频接收机。不管属号时,要求接收机放大电路的增益比较低,以避免接收机于哪种架构,对其增益控制可以在变频前或者变频后来进饱和,因此,在接收机中需要个子电路单元,能够根据行控制,或者对两者同时进行控制,无论属于哪种情况,其输入信号的强弱来自动进行增益控制(AC),ACC电路原理是类似的,木文中仅以对变频前的射频增益控制为例是无线通信接收机中不可或缺的重要组成部分。进行阐述,其他的情形类推即可。另方面,为了实现接文献1-5中提出了实现模拟AGC的方法,但是,和收机宽的动态范围,通常需要将ACC电路级联。本文提数字ACC相比,模拟AC的可靠性,抗干扰能力,灵活出的AGC.电路可以作为接收机的前端子模块,结合接收性等性能要差一些。而在实现数字AGC的方法中,有机中其他的AGC电路,来提高整个接收机的动态范围。些文献通过查找増益表的方式来实现増益调节,其不同仅在于査表实现方式以及増益変化实现方式上。有1数字AGC设计些需要比较电路和数控衰减控制电路来实现自动增益1.1数宇ACC原理控制。本文提出种新的数字AGC电路,不通过査找数字ACC的原理框图如图1所示,射频输人信号先通増益表的方式来调节增益,而是根据ADC输出数字信号过带通滤波器或声表滤波器滤波,然后通过低噪声放大器来直接进行增益控制。因此,与其他的数字AGC方法相予以放大,要求低噪声放大器的噪声系数小,以保证系统的比,无需FPGA,DSP或其他做处器,也无需比较电路灵敏度,再经过一个数宁步进衰减器进行増益控制,其衰减和数控衰减控制电路。在实现数字AGC的原理中,通常量由耦合器,检波器,ADC芯片,D触发器共同组成的通路咲合控制。通常,数字步进衰减器的最大衰减量应小于前收稿日期:2013-04-02面的低噪声放大器増益,以维持系统较好的灵敏度。最后,
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2013年8月1日
现代电子技术
Aug.2013
第36卷第15期
Modern Electronics Tcchniquc
ol.36No.15
数字自动増凎控制和模数转换数值抖动研究
柳良,陈泾湳
(深圳市桑达无线通信技术有限公同,广东深圳518028
摘要:为了提高接收机的阻塞性能,设计一种数字式的自动增益控制电路,増益控制无需FPGA,DSP或处理器通
过查表的方式来实现,它通过直接使用模数转換的数字输出量来控制数字步进衰减器,这样降低了系统的响应时间和电路
的复杂度。提出了一种利用低精度器件实现高精度数字AGC的方法,并针对子单元中模数转換的数值抖动设计了一种抖
动消除电路,与其他方法相比,该设计电路实时性能更好。
关键词:教字自动増益控制;模数转换;数值抖动;数字输出壘
中图分类号:TN702-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2013)15-0119-04
Study of digital automatic gain control and numerical jitter in analog-to-digital conversion
IIU Tiang, CHEN Jing
Shenzhen SF D Wireless Communicalion Ttrlnlogy C.. d, Shenhen 518028. China
Abstract In order Lo improve the blocking performanee of receivers, a digital automatic gain conlrol(AG) circuit was
designed. The gain conlrol does nol rely on the FPGA, DSP or micro-proe ssor in Ihe form of look-up abe. IL conl rols the digilal
step attenuator by digital output quantity of the A D)C directly to decrease the response time and the cireuit complexity of the system
A method to achieve high-precision AG( by means of low-precision device is proposed. A novel circuitry to deal with the numeric
jitter during analog-to-digital conversion in the subelement. The circuit has better real-time performance than other methods
Keywords: digilal automatic gain coutrol; aualog-to-digilal convcrsion; numerical jitter; digilal oulpul
都需要ADC芯片6,对于某些特定的输人信号值,ADC
引言
的输出数字信号将出现跳动,而这样的数值抖动对系
在无线通信中,接收机的输人信号由于受到通信信统稳定性有重要影响。本文设计了一种新的消除ADC
道,坏境等因素影响随时间变化很大。通常,弱信号时,数值抖动的电路。接收机的结构一般可以分为3种:超
需要低噪放大,放大电路的增益也要求比较高,而强信外差式接收机,零中频接收机,低中频接收机。不管属
号时,要求接收机放大电路的增益比较低,以避免接收机于哪种架构,对其增益控制可以在变频前或者变频后来进
饱和,因此,在接收机中需要个子电路单元,能够根据行控制,或者对两者同时进行控制,无论属于哪种情况,其
输入信号的强弱来自动进行增益控制(AC),ACC电路原理是类似的,木文中仅以对变频前的射频增益控制为例
是无线通信接收机中不可或缺的重要组成部分。
进行阐述,其他的情形类推即可。另方面,为了实现接
文献[1-5]中提出了实现模拟AGC的方法,但是,和收机宽的动态范围,通常需要将ACC电路级联。本文提
数字ACC相比,模拟AC的可靠性,抗干扰能力,灵活出的AGC.电路可以作为接收机的前端子模块,结合接收
性等性能要差一些。而在实现数字AGC的方法中,有机中其他的AGC电路,来提高整个接收机的动态范围。
些文献通过查找増益表的方式来实现増益调节,其不同
仅在于査表实现方式以及増益変化实现方式上。有1数字AGC设计
些需要比较电路和数控衰减控制电路来实现自动增益1.1数宇ACC原理
控制。本文提出·种新的数字AGC电路,不通过査找
数字ACC的原理框图如图1所示,射频输人信号先通
増益表的方式来调节增益,而是根据ADC输出数字信号过带通滤波器或声表滤波器滤波,然后通过低噪声放大器
来直接进行增益控制。因此,与其他的数字AGC方法相予以放大,要求低噪声放大器的噪声系数小,以保证系统的
比,无需FPGA,DSP或其他做处器,也无需比较电路灵敏度,再经过一个数宁步进衰减器进行増益控制,其衰减
和数控衰减控制电路。在实现数字AGC的原理中,通常量由耦合器,检波器,ADC芯片,D触发器共同组成的通路
咲合控制。通常,数字步进衰减器的最大衰减量应小于前
收稿日期:2013-04-02
面的低噪声放大器増益,以维持系统较好的灵敏度。最后,
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