基于FPGA的超聲波氣體流量計(jì)中AGC的實(shí)現(xiàn)
圖4是門限判決模塊的仿真波形。其中,clk為時(shí)鐘信號(hào),reset為復(fù)位信號(hào),iir_2_stage_output為濾波器的輸出信號(hào),set_control為與門限進(jìn)行比較的信號(hào),acc_addr為查找表地址,updn_count_out為控制加/減計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向,dead_band_out為控制加/減計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)控制信號(hào),accelerate_gain為控制加/減計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)步進(jìn)量。 本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/191773.htm
從圖4中可以看出,當(dāng)信號(hào)小于低門限7500時(shí),dead_band_out=‘0’,updn_count_out=‘1’,控制加/減計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù),set_control遠(yuǎn)離低門限,計(jì)數(shù)步進(jìn)量增大;當(dāng)信號(hào)大于高門限10 500時(shí),deadband_out=‘0’,updn_count_out=‘0’,控制加/減計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù),set_control遠(yuǎn)離高門限,計(jì)數(shù)步進(jìn)量增大。
3.2.2 加/減計(jì)數(shù)器模塊
加/減計(jì)數(shù)器模塊根據(jù)輸入信號(hào)與最佳的接收信號(hào)之間的差值,對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行反向補(bǔ)償。假設(shè)輸入信號(hào)經(jīng)過一定衰減,AGC環(huán)路經(jīng)過比較可確定接收信號(hào)電平低于最佳電平。這個(gè)差值將導(dǎo)致計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù),增加環(huán)路增益,直到環(huán)路濾波器的輸出重新回到門限判決模塊的兩個(gè)門限之間。如果信號(hào)乘以增益后、環(huán)路濾波器的輸出信號(hào)大于門限判決模塊的高門限時(shí),計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù),降低環(huán)路增益,直到信號(hào)重新回到可以準(zhǔn)確解調(diào)所需的接收信號(hào)范圍。
圖5是加/減計(jì)數(shù)器模塊的仿真波形。gain_counter_out為截位前的增益值,gain_control_out為截位后實(shí)際輸出的增益值。從圖5看出,當(dāng)reset=‘1’時(shí),計(jì)數(shù)器復(fù)位,設(shè)增益初始值gain_control_out=‘32’。而當(dāng)deadband_in=‘O’,updn_count_in=‘1’,加/減計(jì)數(shù)器按步進(jìn)量accelerate_gain_in向上計(jì)數(shù);而當(dāng)deadband_in=‘O’,updn_count_in=‘0’,加/減計(jì)數(shù)器按步進(jìn)量accelerate_gainjn向下計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)所得的值即為輸出的增益控制因子。
4 結(jié)論
本文實(shí)現(xiàn)了一種全數(shù)字AGC的設(shè)計(jì)方案。此方案可實(shí)現(xiàn)40 dB動(dòng)態(tài)范圍的控制,并且具有控制精度高,調(diào)節(jié)速度快,調(diào)試簡(jiǎn)單,受環(huán)境影響小,穩(wěn)定性和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。隨著集成器件的發(fā)展,有望實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍的全數(shù)字AGC,以便應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域中。
評(píng)論