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ADRV9009接收链路-增益控制组成

冬至子 来源:雷达系统工程师 作者:忠于梦想 2023-07-04 16:02 次阅读

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控制模式

AGC:自动增益控制

MGC:手动增益控制

增益控制功能模块

外部模拟域:数字衰减器,可接一个4bit的数控衰减

内部模拟域:接收器在混频器之前有前端衰减器,用于衰减射频域内信号,以确保信号不会使接收链过载。

数字域::数字衰减或数字增益。该数字增益块也用于增益补偿。

观测模块

接收链具有许多可以监视输入信号的观测元件。可以在MGC或AGC模式使用这些观测元件。 在ADC之前存在一个模拟峰值检测器(APD)。因为APD是在模拟基带,这种峰值检测器首先看到信号,也可以看到阻断信号,阻断信号可以使ADC过载饱和,但可以过滤,因为阻断信号通过数字链路。第二个峰值检波器是半带2 (HB2)过载检波器,这样定义是因为这个检测器监视接收链中HB2滤波器输出的数据。

在接收链中还提供功率测量检测块,它在可配置的一段时间内获取接收信号的均方根功率。功率测量检测块可以在若干可配置位置之一观察功率。该设备还可以通过使用接收器增益表和GPIOs控制外部增益元件。

观测模块主要是为自动增益控制AGC服务。

增益控制

增益控制块显示有多个提供信息的输入,过载(峰值)探测器和功率测量模块。增益控制块使用增益表控制信号链的增益。这个表是用户可编程的,每一行表提供了一个组合前端衰减,外部增益单元(如果使用)和数字增益设置。根据用户在MGC模式下或设备在AGC模式下选择的该表的行,增益控制块更新绿色箭头所示的可变增益单元。最后,用户可以使用SPI总线(AGC、MGC配置)和GPIO控制增益控制块。

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增益表索引值表示可编程增益表中一个独一无二的增益设置组合。每个接收通道可能有不同的增益表,虽然通常使用相同的。增益表的可能范围是255到0,但是通常只使用这个范围的一个子集。增益表必须按照增益递减的顺序进行分配,从最大增益指数中的最大增益开始,例如255,最小增益指数中的最小增益。

外部衰减器

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可将增益表中外部增益控制部分的4bit映射到4个GPIO,直接控制外部衰减器

内部前端衰减器

内部前端衰减器为8bit控制,数值范围255-0,衰减增益计算公式如下,就是一个简单的对数换算

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数字增益/衰减

有符号数字增益/衰减用于数字增益或衰减。数字增益范围为0 ~ 41.9 dB,数字衰减范围为0 ~ 18.05 dB。步长在两个方向上的分辨率都为0.05 dB。比如,+14值提供0.7 dB的增益,- 14值提供0.7 dB的衰减。

关于API代码中的增益表

增益表可以自己设置,通道使用官方给出的案列或工具产生的c代码,如下图所示,数组中的每一行就是一个完整链路增益配置参数,顺序和前面的表格对应。数组定义方括号【61】表示只使用了61组配置(最大256),重点,需要注意的是,第一行的增益为最大,后面逐次递减,自行设计增益表时必须满足这个要求,因为内部的AGC控制策略依赖于该增益表,如果增益非单调递减,则会导致AGC控制出现混乱。当然如果不适用AGC是不是还要满足该要求,我还不确定,将来有机会再补充。

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