卫星导航接收机数控AGC算法研究与电路设计

发布时间：2021-02-07 23:44

　　近些年来,卫星导航系统的应用越来越广泛,而用户对终端接收设备的要求也越来越高。导航接收机在接收卫星信号时,由于外界噪声干扰及内部通道环境的影响,信号幅值会有所起伏,这将极大影响接收机处理信息的准确度。因此,接收机中需要一个可以根据参照来自动控制信号大小的模块,这便是自动增益控制（AGC）系统。本论文主要对卫星导航接收机射频前端芯片中的自动增益控制（AGC）环路进行了研究。论文所研究的环路系统采用数字控制的方式,分别由模数转换器（ADC）、可编程增益放大器（PGA）及AGC算法模块组成,结构为闭环形式。由于到达地面的卫星信号强度低于环境热噪声,因此AGC环路接收的信号实质上具有高斯白噪声特性,而本文的研究也建立在该特性之上。本文在Lloyd-Max算法基础上设计了一款4bit非均匀量化ADC模型,与同位均匀量化ADC相比,该模型在理论上将小信号区域的量化信噪比提高了3dB。对于信号检测方式为幅值统计并将估计范围设在小信号区域的AGC算法来说,搭配该ADC工作将有效提高其算法调整的准确度。针对传统数控AGC算法调整速度过慢及稳定性较低的弊端,本文提出了一种基于幅值统计的快速增益控制调整算法... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 我国卫星导航系统简述
    1.3 论文研究内容及主要工作
    1.4 论文结构
第二章 导航接收机AGC基本理论
    2.1 AGC设计方式研究
        2.1.1 AGC分类
        2.1.2 本文AGC的设计方式
    2.2 数字AGC系统性能参数
    2.3 卫星导航信号的特点
    2.4 ADC概述
        2.4.1 ADC基本理论
        2.4.2 ADC截断误差效应
    2.5 高斯白噪声信号统计检测方式
        2.5.1 幅值统计检测
        2.5.2 占空比统计检测
        2.5.3 比例分布统计检测
    2.6 传统增益调整算法
    2.7 本章小结
第三章 基于幅值统计的均匀量化AGC环路研究
    3.1 均匀量化ADC简述
    3.2 可编程增益放大器（PGA）的研究
        3.2.1 VGA核心模块
        3.2.2 PGA整体电路设计
    3.3 增益调整基本算法分析
    3.4 基于幅值统计的快速调整算法
        3.4.1 算法基本思路
        3.4.2 功率估算及参考功率设置
        3.4.3 锁定窗口及增益因子设置
        3.4.4 功率估算优化
        3.4.5 电路设计
    3.5 本章小结
第四章 基于比例统计的非均匀量化AGC环路研究
    4.1 非均匀量化ADC的研究
        4.1.1 Lloyd-Max算法
        4.1.2 非均匀量化ADC的模型设计
    4.2 基于比例统计的快速调整算法
        4.2.1 算法基本思路
        4.2.2 检测区间的选定
        4.2.3 检测窗口设置
        4.2.4 电路设计
    4.3 本章小结
第五章 AGC环路仿真与测试
    5.1 环路建模仿真
        5.1.1 仿真模型介绍
        5.1.2 AGC算法仿真分析
        5.1.3 非均匀量化ADC仿真分析
    5.2 测试
        5.2.1 测试平台及方法
        5.2.2 测试结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 课题展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3023017