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    摘要本文介绍了几种模拟、数字AGC的基本原理。并且基于反馈式数字AGC环路模型，进行理论上的分析与推导，得出数字AGC环路的系统函数,冲击与阶跃响应,时间常数,输出信号幅度与参考电平之间的关系。提出一种采用线性放大器实现的低复杂度数字AGC环路的设计方法，避免了传统的AGC结构中指数、对数的复杂运算。最后运用Simulink对系统进行了仿真，一系列仿真结果，进一步检验了理论推导的正确性与设计方案的可行性。23719
    关键词    无线通信  反馈式数字AGC  线性放大器  Simulink
    毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
    Title   Realization of Digital AGC Based on FPGA              
    Abstract
    This paper introduces the basic principles of analog,digital AGC. Then theoretical analysis and derivation are made based on the feedback digital AGC loop model.The system function,Impulse and step response,time constant and the relationships between the output signal amplitude and the reference level are obtained.A low complexity and low-cost digital AGC loop design with a linear amplifier is proposed.It avoids the complex operations of the exponential,logarithmic computation in traditional AGC structure.
    Finally,the simulink is used to simulate the system.The simulation results further verify the correctness of theoretical analysis and the feasibility of the design.
    Keywords  Wireless communication  feedback digital AGC  linear amplifier     simulink
    目   次
    1  引言    1
    2  几种AGC电路的基本原理    3
    2.1  模拟AGC算法基本原理    3
    2.1  前馈式数字AGC算法基本原理    4
    2.2  反馈式数字AGC算法基本原理    5
    2.3  前馈+反馈式数字AGC算法基本原理    5
    3  反馈式数字AGC环路理论分析    7
    3.1  数字AGC环路的系统函数    7
    3.2  数字AGC环路的冲击响应与阶跃响应    9
    3.3  数字AGC环路的时间常数    11
    3.4  数字AGC环路控制信号的提取    12
    3.5  数字AGC系统原理总框图    13
    4  MATLAB仿真验证    16
    4.1  信号源的产生    16
    4.2  ADC模块    17
    4.3  信号平方值检测    19
    4.4  数字AGC环路    19
    4.5  仿真结果与分析    20
    结  论    33
    致  谢    34
    参考文献35
    1  引言
        与有线通信系统相比，在无线通信系统中，接收系统由于受到信道快衰落、阴影效应、接收机热噪声、路径损耗等信道特性，以及正常的功率分配的影响，使得接收信号幅值动态范围很大。另外，对于扩频接收系统而言，由于其固有的多用户干扰，也加剧了接收信号幅度的变化[1]。为了稳定接收信号强度、提高接收信号质量，在接收机前端必须对其接收功率进行合理控制。增益控制一般分为自动与人工两种方法，而只有前者才能使接收机随输入信号幅值的波动调整接收输出信号幅度大小，保障接收机系统的正常工作。
        目前的接收机中常用的模拟AGC电路，主要分为两种。一种是利用PIN二极管电调衰减器的自动增益控制，另一种是用可变增益放大器的自动增益控制。其中，前者的优点是可控输入信号动态范围很大，不足之处是其性能易受温度变化影响以及不同管子差异较大，这些缺陷导致其容易产生振荡，难以调整、测试。相比前者，后者具有调试简单、一致性好的优点，但其可控制的动态范围较小，一般情况下小于60dB[2]。同时在级联时其噪声性能较差，造成接收机误码率升高。以上两种电路的这些固有缺陷，使得稳定性低、抗干扰性能弱、灵活性差的模拟电路愈来愈不能适应日趋复杂多变的通讯环境，而研制出快速，灵活，可靠，价格低廉的AGC电路成为当务之急。随着DSP技术的快速发展以及其在现代通信系统中的深入应用，AGC的很多功能可以通过软件平台编写程序来实现。而目前较多的做法是先是用传统的模拟AGC或混合AGC初步调整接收信号幅度，以达到ADC对输入信号幅度的要求，而后再应用数字AGC对采样后的接收信号做进一步调整，从而改善和提高所获取信号的性能和质量。通常这种电路结构是两级级联的负反馈AGC电路，后来为了克服两级级联的负反馈AGC电路存在的问题，将该电路中第二级数字AGC环路的控制方式改为前馈控制，从而增大了AGC可控制的输入信号动态范围，同时也提高了接收机的工作性能。
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