一种可配置AGC硬件实现系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可配置AGC硬件实现系统及方法，构建包括：波门控制模块、能量计算模块、能量最大值筛选模块、能量对应累加模块、能量求平均模块、能量增益控制模块的基于滑窗算法的AGC硬件实现系统；波门控制模块产生信号单周期信号使能波门和窗口使能波门，窗口使能波门从前端输入的连续信号中选取一段有效信号；能量计算模块将前端输入的I\Q两路信号能量求平均和，能量最大值筛选模块从窗口使能波门包络的多个周期内的信号能量中，选取单周期信号能量最大值；能量对应累加模块根据单周期信号能量位置一一对应累加；本发明专利技术即可以根据实际应用场景选取相适应的算法，又可以通过配置硬件调整算法中的算子实现精确增益控制。

【技术实现步骤摘要】
一种可配置AGC硬件实现系统及方法
本专利技术涉及一种可配置AGC硬件实现系统及方法。
技术介绍
目前，AGC作为信号处理中常用的自动增益控制模块，在雷达信号处理等系统中有着广泛应用，AGC模块可将按照算法设计计算求得当前输入信号的能量范围，然后通过与门限比较，判断当前输入信号能量是否在合理值范围内，若不在合理值范围，则自动调整前端增益，实现自动控制输入能量增益的功能，但目前的AGC硬件实现系统中存在如下几个问题：首先，AGC增益控制中的判断能量算法多样，单一的算法仅适用于部分场景，通用设计中无法实现算法的多样性。其次，算法中由于应用场景的不同，算子多需要根据实际场景调整，固定算子不适用于多样的系统环境。再次，不同的应用场景，输入信号能量的合理阈值门限、增益变化速率要求等也不相同，所以固定系统参数不具有通用性。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种可配置AGC硬件实现方法，解决AGC算法单一、算子不可配置、应用场景多样性的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可配置AGC硬件实现方法，其具体步骤为：第一步构建可配置AGC硬件系统可配置AGC硬件系统包括波门控制模块(1)、能量计算模块(2)、能量最大值筛选模块(3)、能量对应累加模块(4)、能量求平均模块(5)、能量增益控制模块(6)的基于滑窗算法的AGC硬件实现系统；波门控制模块(1)生成信号有效标志信号，能量计算模块(2)计算输入信号能量值，能量最大值筛选模块(3)选取要求周期内所有信号能量中的最大值，能量对应累加模块(4)将多个窗口使能波门下的信号对应累加，能量求平均模块(5)将多个能量值累加求平均，能量增益控制模块(6)自动控制输入信号能量增益。第二步波门控制模块生成信号有效标志信号波门控制模块产生波门信号，与前端配置，生成信号使能波门，作为信号单周期有效标志，并生成窗口使能波门，在连续的输入信号中，标志一段有效地输入信号。以此标志指导其余模块采集有效输入信号值。第三步能量计算模块计算输入信号能量值能量计算模块将输入系统的I\Q两路信号，进行能量值计算。为了保证传输信号质量，信号系统中多以I\Q两路的形式传递信号，所以需要能量计算模块将输入信号转化为真实能量值形式。第四步能量最大值筛选模块选取要求周期内所有信号能量中的最大值能量最大值筛选模块可以在可配置周期内选取输入模块的所有信号中的能量最大值信号。在最大值算法和滑窗算法的AGC系统中，该模块选取每个窗口使能波门下输入信号中的能量最大值信号。在累加算法的AGC系统中，该模块从多个窗口使能波门下能量对应累加后的结果中选取能量最大值信号。第五步能量对应累加模块将多个窗口使能波门下的信号对应累加能量对应累加模块根据配置的窗口数量，将对应数量的窗口使能波门下的信号相累加，根据窗口使能波门下的信号位置，对应位置的信号能量值相累加。该模块仅在累加算法模式下工作。第六步能量求平均模块将多个能量值累加求平均能量求平均模块根据配置，将多个窗口使能波门下的能量最大值进行累加并求平均值。窗口使能波门下的能量最大值通过能量最大值筛选模块获得。该模块仅在滑窗算法模式下工作。第七步能量增益控制模块自动控制输入信号能量增益能量增益控制模块根据不同算法配置，输入对应算法的通路的能量计算结果，并与对应应用场景下的能量阈值范围进行比较，如果输入能量较大，则按照可配置的衰减速率降低输入信号增益，反之，则按照可配置的增加速率增大输入信号增益，以此实现增益自动控制，确保输入能量在可配置的阈值范围内。至此，实现了可配置AGC硬件实现方法。本专利技术实现了以下显著的有益效果：实现简单，系统包括：波门控制模块、能量计算模块、能量最大值筛选模块、能量对应累加模块、能量求平均模块、能量增益控制模块；所述波门控制模块用于生成信号有效标志信号，能量计算模块用于计算输入信号能量值，能量最大值筛选模块用于选取要求周期内所有信号能量中的最大值，能量对应累加模块用于将多个窗口使能波门下的信号对应累加，能量求平均模块用于将多个能量值累加求平均，能量增益控制模块用于自动控制输入信号能量增益。实现的AGC硬件系统支持三种能量计算算法，且不同算法的算子都可根据不同应用场景配置，能量判决过程中，能量阈值范围、自动增益变化速率也可根据不同应用进行配置，更全面灵活的实现了AGC硬件系统。附图说明图1为本专利技术的一种可配置AGC硬件实现系统示意图。附图标记示意1.波门控制模块2.能量计算模块3.能量最大值筛选模块4.能量对应累加模块5.能量求平均模块6.能量增益控制模块具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。需要说明的是，为了清楚地说明本专利技术的内容，本专利技术特举多个实施例以进一步阐释本专利技术的不同实现方式，其中，该多个实施例是列举式而非穷举式。此外，为了说明的简洁，前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略，因此，后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。虽然该专利技术可以以多种形式的修改和替换来扩展，说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是，专利技术者的出发点不是将该专利技术限于所阐述的特定实施例，正相反，专利技术者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元器件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。请参照图1，本专利技术公开了一种可配置AGC硬件实现系统，包括：波门控制模块1、能量计算模块2、能量最大值筛选模块3、能量对应累加模块4、能量求平均模块5、能量增益控制模块6；所述波门控制模块1用于生成信号有效标志信号，能量计算模块2用于计算输入信号能量值，能量最大值筛选模块3用于选取要求周期内所有信号能量中的最大值，能量对应累加模块4用于将多个窗口使能波门下的信号对应累加，能量求平均模块5用于将多个能量值累加求平均，能量增益控制模块6用于自动控制输入信号能量增益。本专利技术还公开了一种可配置AGC硬件实现方法，包括：波门控制模块1生成信号有效标志信号；能量计算模块2基于所述有效标志信号计算输入信号能量值；能量最大值筛选模块3选取要求周期内所有所述信号能量值中的最大值；能量对应累加模块4将多个窗口使能波门下的信号对应累加；能量求平均模块5将多个能量值累加求平均；能量增益控制模块6自动控制输入信号能量增益。在一个实施例中，所述波门控制模块生成信号有效标志信号包括：与前端配置，生成信号使能波门，作为信号单周期有效标志，并生成窗口使能波门，在连续的输入信号中，标志一段有效地输入信号。在一个实施例中，所述能量计算模块计算输入信号能量值包括：能量计算模块将输入系统的I\Q两路信号。在一个实施例中，所述能量最大值筛选模块选取要求周期内所有信号能量中的最大值包括：在最大值算法和滑窗算法的AGC系统中，该模块选取每个窗口使能波门下输入信号中的能量最大值信号。在一个实施例中，所述能量最大值筛选模块选取要求周期内所有信号能量中的最大值包括：在累加算法的AGC系统中，该模块从多个窗口使能波门下能量对应累加后的结果中选取能量最大值信号。在一个实施例中，所述能量对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配置AGC硬件实现系统，其特征在于，包括：波门控制模块(1)、能量计算模块(2)、能量最大值筛选模块(3)、能量对应累加模块(4)、能量求平均模块(5)、能量增益控制模块(6)；所述波门控制模块(1)用于生成信号有效标志信号，能量计算模块(2)用于计算输入信号能量值，能量最大值筛选模块(3)用于选取要求周期内所有信号能量中的最大值，能量对应累加模块(4)用于将多个窗口使能波门下的信号对应累加，能量求平均模块(5)用于将多个能量值累加求平均，能量增益控制模块(6)用于自动控制输入信号能量增益。

【技术特征摘要】
1.一种可配置AGC硬件实现系统，其特征在于，包括：波门控制模块(1)、能量计算模块(2)、能量最大值筛选模块(3)、能量对应累加模块(4)、能量求平均模块(5)、能量增益控制模块(6)；所述波门控制模块(1)用于生成信号有效标志信号，能量计算模块(2)用于计算输入信号能量值，能量最大值筛选模块(3)用于选取要求周期内所有信号能量中的最大值，能量对应累加模块(4)用于将多个窗口使能波门下的信号对应累加，能量求平均模块(5)用于将多个能量值累加求平均，能量增益控制模块(6)用于自动控制输入信号能量增益。2.一种可配置AGC硬件实现方法，其特征在于，包括：波门控制模块(1)生成信号有效标志信号；能量计算模块(2)基于所述有效标志信号计算输入信号能量值；能量最大值筛选模块(3)选取要求周期内所有所述信号能量值中的最大值；能量对应累加模块(4)将多个窗口使能波门下的信号对应累加；能量求平均模块(5)将多个能量值累加求平均；能量增益控制模块(6)自动控制输入信号能量增益。3.根据权利要求2所述的可配置AGC硬件实现方法，其特征在于，所述波门控制模块生成信号有效标志信号包括：与前端配置，生成信号使能波门，作为信号单周期有效标志，并生成窗口使能波门，在连续的输入信号中，标志一段有效地输入信号。4.根据权利要求3所述的可配置AGC硬件实现方法，其特征在于，所述能量计算模块计算输入信号能量值包括：能量计算模块将输入系统的I\Q两路信号。5.根据权利要求2所述的可配置AGC硬件实现方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：董胜波，修于杰，刘志哲，马承光，孟庆龙，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11