[发明专利]基于PID算法的微波链路自动增益控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波链路控制领域，尤其涉及一种基于PID算法的微波链路自动增益控制装置及方法。

背景技术

雷达回波模拟器中采用自动增益控制（Automatic Gain Control，AGC）技术，使得接收链路能够跟踪输入信号幅度波动而自动调整链路增益，保证了模拟器输出功率的稳定性。当目标远时，链路应该有足够的增益，以保证微弱信号能够被检测到。当目标距离较近或者有较强干扰时，链路增益随之降低，以保证接收机及信号处理机等设备正常工作。接收链路的AGC电路，实际上是一个动态压缩装置，即AGC电路可以使接收链路输入功率的动态范围很大而输出功率稳定在很小的范围。

常用的AGC控制技术，虽然采用闭环控制方式通过对模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter，ADC）的输出来与参考值进行比较，输出功率变大时，增加衰减器的衰减量。变小时，减少衰减器的衰减量，以此达到目标使输出功率稳定的目的。但是AGC调整的步进量固定，导致响应时间过长。可控衰减器单一且衰减量步进值太大，导致输出信号功率稳定度不够等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种响应时间短，输出功率稳定的基于PID算法的微波链路自动增益控制系统。

本发明的另一个目的在于提出一种基于PID算法的微波链路自动增益控制方法。

本发明第一方面实施例提出了一种基于PID算法的微波链路自动增益控制系统，包括：可控放大器/衰减器单元，用于接收信号并对所述信号进行放大/衰减处理；信号调理单元，所述信号调理单元与所述可控放大器/衰减器单元相连，用于对由所述可控放大器/衰减器单元进行处理后的信号进行预处理，以获取预处理后的模拟信号；ADC单元，用于对所述模拟信号进行模/数转换，以获取转换后的数字信号；信号处理单元，用于对所述数字信号进行基于PID算法的自动增益控制运算而得到控制信号以便通过所述控制信号对所述微波链路进行控制。

根据本发明实施例的基于PID算法的微波链路自动增益控制系统，信息处理单元采用FPGA来实现PID算法，由于PID算法的先进性，在不同情况下自动增益控制调整的步进量是变化的，当需要调整的值大时，步进量变大，小时，则步进量变小，从而减少了自动增益控制过程响应时间，又降低了调整过程的震荡。同时采用可控放大器/衰减器单元在保证信号质量的情况下，通过降低衰减量步进值，提高了出信号功率稳定度。

在一些示例中，所述可控放大器/衰减器单元还用于将输出信号的功率调整在预设范围内。

在一些示例中，所述信号调理单元具体包括：信号隔离器，用于对所述处理后的信号进行隔离；滤波器，所述滤波器与所述信号隔离器相连，用于滤除所述处理后的信号的噪声。

在一些示例中，所述信息处理单元采用FPGA来实现基于PID算法的自动增益控制运算。

在一些示例中，所述衰减器包括：数控衰减器和电调衰减器。

本发明第二方面的实施例提出一种基于PID算法的微波链路自动增益控制方法，包括以下步骤：初始化系统及PID运算参数；识别并采集信号；对所述信号进行处理，以获取处理后的信号；

对所述处理后的信号进行基于PID算法的自动增益控制运算，获取运算后的信号，并对所述运算后的信号进行归一化处理；判断所述归一化处理后的信号是否超出预设范围，若否，则输出控制信号。

根据本发明实施例的基于PID算法的微波链路自动增益控制方法，使得微波链路自动增益控制的响应时间变短，同时又保证了信号的输出功率的稳定性。

在一些示例中，识别并采集信号具体包括：识别所述信号的脉冲重复周期；对所述信号进行采样，并将采样信号与预设检波门限比较，以获取有效信号。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的基于PID算法的微波链路自动增益控制系统的结构框图；

图2是本发明一个实施例的基于PID算法的微波链路自动增益控制系统的工作过程图；

图3是根据本发明实施例的PID算法的工作原理图；和

图4是根据本发明实施例的基于PID算法的微波链路自动增益控制方法的流程图。

具体实施方式