[發(fā)明專利]一種基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010987736.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112188607B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王嘯陽;韋文;劉洪強;師進(jìn);周宇暉;魏鴻亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京全路通信信號研究設(shè)計院集團(tuán)有限公司;中車齊齊哈爾車輛有限公司
• 主分類號: H04W52/52
• 分類號: H04W52/52;H04B1/12
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

1.一種基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述系統(tǒng)包括可調(diào)增益電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和AGC系統(tǒng)，

其中，

所述可調(diào)增益電路，用于接收射頻輸入信號，調(diào)整所述射頻輸入信號的強度，輸出調(diào)整信號；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于接收所述調(diào)整信號，對所述調(diào)整信號進(jìn)行采樣，輸出采樣信號；

所述AGC系統(tǒng)，用于接收所述采樣信號，對所述采樣信號進(jìn)行增益處理，并將處理結(jié)果反饋給所述可調(diào)增益電路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述AGC系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集處理模塊和增益控制模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)采集處理模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于在一個AGC調(diào)整窗口內(nèi)連續(xù)采集采樣信號，并將采集到的采集信號輸送給所述數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述采集信號進(jìn)行分析處理，計算獲取當(dāng)前信號的實際電壓值，并發(fā)送所述實際電壓值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述增益控制模塊包括增益計算模塊和增益分配模塊；

其中，所述增益計算模塊基于PID算法。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述增益計算模塊包括增益偏差計算模塊和增益控制量計算模塊；

所述增益偏差計算模塊，用于接收所述實際電壓值和期望電壓值，通過數(shù)學(xué)變換獲取所述期望電壓值和所述實際電壓值的電壓增益偏差量，并將所述電壓增益偏差量發(fā)送給所述增益控制量計算模塊；

所述增益控制量計算模塊，用于接收所述電壓增益偏差量，將所述電壓增益偏差量代入增量式PID算法，計算獲得AGC增益控制量，并將所述AGC增益控制量發(fā)送給所述增益分配模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述通過數(shù)學(xué)變換獲取所述期望電壓值和所述實際電壓值的電壓增益偏差量包括：

將所述實際電壓值與所述期望電壓值進(jìn)行比較，獲得電壓偏差量；

將所述電壓偏差量轉(zhuǎn)換為所述電壓增益偏差量。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述通過數(shù)學(xué)變換獲取所述期望電壓值和所述實際電壓值的電壓增益偏差量包括：

依據(jù)基準(zhǔn)參考電壓，將所述實際電壓值與所述期望電壓值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的實際電壓增益和期望電壓增益；

根據(jù)所述實際電壓增益和所述期望電壓增益計算獲得所述電壓增益偏差量。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述通過數(shù)學(xué)變換獲取所述期望電壓值和所述實際電壓值的電壓增益偏差量包括：

計算所述期望電壓值與所述實際電壓值的比值；

根據(jù)所述期望電壓值與所述實際電壓值的比值計算獲得所述電壓增益偏差量。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述增益分配模塊，用于接收所述AGC增益控制量，并根據(jù)當(dāng)前AGC增益控制量進(jìn)行多級增益優(yōu)化分配，反饋給所述可調(diào)增益電路。

10.一種基于PID控制器的數(shù)字自動增益控制方法，其特征在于，所述方法包括：

可調(diào)增益電路接收射頻輸入信號，調(diào)整所述射頻輸入信號的強度，輸出調(diào)整信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收所述調(diào)整信號，對所述調(diào)整信號進(jìn)行采樣，輸出采樣信號；

AGC系統(tǒng)接收所述采樣信號，對所述采樣信號進(jìn)行增益處理，并將處理結(jié)果反饋給所述可調(diào)增益電路。