【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字通信的，具体涉及一种多通道接收机动态范围自动扩展方法、装置及其应用。
技术介绍
1、在频谱分析仪、中频接收机等多种设备仪器中，动态范围是衡量设备性能的重要指标之一。为了扩大接收动态范围，在频谱仪或接收机等设备中经常使用自动增益控制的电路，此电路为了保证输入信号幅度存在较大变化的情况时，其输出信号幅度能够维持在一个较小的范围内。
2、为了使系统快速收敛和精确的稳态响应，自动增益控制的反馈部分的主要功能可由fpga(在线可编程门阵列)来实现。由于fpga(在线可编程门阵列)具有较快响应速度、数字处理精度较高等特点，其可精确实现数字增益补偿。
3、通常在大动态、多通道接收机中，每一个通道的接收链路上都要具有一个检波器及adc(模数转换)采集器件，此设计增加了设备成本及体积。在一些有小型化及低功耗要求的多通道接收机中无法得到有效的应用。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术设计了一种基于fpga(在线可编程门阵列)的多通道动态范围自动扩展方法、装置及其应用，可应用于小型化及定制化的设备中。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，包括：
4、将多通道接收机的各接收通道分别通过开关矩阵共同连接一个检波链路的输入端，所述检波链路的输出端与fpga连接；
5、通过所述fpga控制所述开关矩阵从而分时控制每个接收通道使得在同一个控制时段只有一个接收通道与所述检波链路连接
6、通过所述检波链路接收并处理来自所述当前接收通道的中频信号得到ad信号，并将所述ad信号通过所述fpga进行预处理后进行采样得到若干采样数据；
7、将若干所述采样数据基于设定规则与预设衰减门限、衰减释放门限进行比较，根据比较结果选择对所述当前接收通道进行延长检测或切换所述开关矩阵使下一个接收通道与所述检波链路连接。
8、在一些实施例中，射频信号通过天线进入所述接收通道，经过所述接收通道进行滤波、放大、下变频为中频信号，所述中频信号通过耦合方式进入所述检波链路。
9、在一些实施例中，所述开关矩阵为n-1个单刀双掷开关，n为接收通道的数量，所述单刀双掷开关的静触点连接所述接收通道，所述单刀双掷开关的动触点共同连接所述检波链路的输入端，且位于非边缘位置的所述接收通道共用相邻两个所述单刀双掷开关的一个静触点。
10、在一些实施例中，所述fpga控制所述开关矩阵从而控制与所述检波链路连接的接收通道具体过程为：所述fpga通过轮询机制顺序控制所述单刀双掷开关，使得所述接收通道顺序依次与所述检波链路连接。
11、在一些实施例中，所述ad信号通过所述fpga进行预处理后进行采样得到若干采样数据具体过程为：
12、所述ad信号先经过平滑滤波器进行数字滤波以及平滑数据得到第一信号；
13、将所述第一信号前m us的数据除去得到第二信号，然后对所述第二信号进行连续采样得到若干采样数据。
14、在一些实施例中，所述设定规则具体为：
15、s1、判断所有所述采样数据是否均大于预设衰减门限，若是，则跳转至s2，否则，跳转至s5；
16、s2、判断两次轮询的差值是否大于防震荡门限，若是，则跳转至s3，否则，跳转至s7；
17、s3、控制当前所述接收通道的数控衰减器对射频信号进行衰减；
18、s4、延长当前所述接收通道的一个控制时段，然后返回s1；
19、s5、判断所有所述采样数据是否均小于衰减释放门限，若是，则跳转至s6，否则，跳转至s7；
20、s6、释放当前所述接收通道衰减，即停止所述数控衰减器对射频信号进行衰减；
21、s7、切换至下一个接收通道，然后跳转至s1。
22、本专利技术还公开了一种多通道接收机动态范围自动扩展装置，用于实施前述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，包括：
23、开关矩阵，包括n-1个单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的静触点连接多通道接收机的接收通道，所述单刀双掷开关的动触点共同连接检波链路的输入端，且位于非边缘位置的所述接收通道共用相邻两个所述单刀双掷开关的一个静触点，n为多通道接收机(1)的接收通道的数量；
24、检波链路，通过开关矩阵分别连接每个所述接收通道，用于接收来自所述接收通道的中频信号并将所述中频信号转换为ad信号，其中，
25、fpga，与所述检波链路连接，并将接收到的所述ad信号预处理成采样数据，并根据所述采样数据基于设定规则与预设衰减门限、衰减释放门限进行比较，根据比较结果选择对当前接收通道进行延长检测或切换所述开关矩阵使下一个接收通道与所述检波链路连接。
26、在一些实施例中，所述检波链路沿数据传输方向依次包括检波器和adc，所述检波器通过所述开关矩阵在不同时段分别与各个所述接收通道中的其中一个所述接收通道连接，所述adc与所述fpga连接。
27、在一些实施例中，沿数据传输方向，所述fpga依次包括平滑滤波器、采样模块和比较模块；
28、所述平滑滤波器与所述adc连接，用于对所述ad信号进行平滑滤波处理得到第一信号；
29、所述采样模块用于对所述第一信号前m us的数据除去得到第二信号并对所述第二信号进行采样得到若干采样数据；
30、所述比较模块用于对若干所述采样数据基于设定规则与预设衰减门限、衰减释放门限进行比较，并根据比较结果选择对当前接收通道进行延长检测或切换所述开关矩阵使下一个接收通道与所述检波链路连接。
31、本专利技术还公开了一种自动扩展装置的应用，将前述的一种多通道接收机动态范围自动扩展装置与多通道接收机的各个接收通道连接。
32、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
33、通过本专利技术设计的自动扩展装置，可应用于小型化及定制化的设备中。
34、通过这种多通道接收机自动扩展技术可以缩小接收机设备体积，减小设备功耗，增加设备可接收的动态范围。
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1.一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，射频信号通过天线进入所述接收通道，经过所述接收通道进行滤波、放大、下变频为中频信号，所述中频信号通过耦合方式进入所述检波链路。
3.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述开关矩阵为N-1个单刀双掷开关，N为接收通道的数量，所述单刀双掷开关的静触点连接所述接收通道，所述单刀双掷开关的动触点共同连接所述检波链路的输入端，且位于非边缘位置的所述接收通道共用相邻两个所述单刀双掷开关的一个静触点。
4.根据权利要求3所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述FPGA控制所述开关矩阵从而控制与所述检波链路连接的接收通道具体过程为：所述FPGA通过轮询机制顺序控制所述单刀双掷开关，使得所述接收通道顺序依次与所述检波链路连接。
5.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述AD信号通过所述FPGA进行预处理后进行采样得到若干采样数
6.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述设定规则具体为：
7.一种多通道接收机动态范围自动扩展装置，用于实施权利要求1-6任一所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展装置，其特征在于，所述检波链路(3)沿数据传输方向依次包括检波器(31)和ADC(32)，所述检波器(31)通过所述开关矩阵(2)在不同时段分别与各个所述接收通道中的其中一个所述接收通道连接，所述ADC(32)与所述FPGA(4)连接。
9.根据权利要求8所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，沿数据传输方向，所述FPGA(4)依次包括平滑滤波器(41)、采样模块(42)和比较模块(43)；
10.一种自动扩展装置的应用，其特征在于，将权利要求7-9任一所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展装置与多通道接收机的各个接收通道连接。
...【技术特征摘要】
1.一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，射频信号通过天线进入所述接收通道，经过所述接收通道进行滤波、放大、下变频为中频信号，所述中频信号通过耦合方式进入所述检波链路。
3.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述开关矩阵为n-1个单刀双掷开关，n为接收通道的数量，所述单刀双掷开关的静触点连接所述接收通道，所述单刀双掷开关的动触点共同连接所述检波链路的输入端，且位于非边缘位置的所述接收通道共用相邻两个所述单刀双掷开关的一个静触点。
4.根据权利要求3所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述fpga控制所述开关矩阵从而控制与所述检波链路连接的接收通道具体过程为：所述fpga通过轮询机制顺序控制所述单刀双掷开关，使得所述接收通道顺序依次与所述检波链路连接。
5.根据权利要求1所述的一种多通道接收机动态范围自动扩展方法，其特征在于，所述ad信号通过所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘明俊，王维，李周翰，王澎，
申请(专利权)人：成都九洲迪飞科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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