CN110830079B - 一种跳频增益控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跳频增益控制装置，包括：用于接收模拟信号的天线；根据现有存储的增益值放大模拟信号的增益控制单元；将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值的信号强度计算单元；根据信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值，以及由频率差异带来的传播损耗，计算得到增益变化值，并反馈给所述增益控制单元的增益控制计算单元。所述增益控制单元将现有存储的增益值加上增益变化值得到新的增益值，并替换现有存储的增益值。本发明还公开了一种跳频增益控制方法。从而能够在不增加硬件性能的基础上，更精确的控制接收信号。

Description

一种跳频增益控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及无线跳频技术领域，尤其涉及跳频增益控制领域。
背景技术
跳频通信是指收发双方的传输信号载波频率按照预定规律方式进行离散变化的通信方式。跳频技术具有良好的通信保密性和抗干扰性。与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽从而难以被截获。只要对方不清楚载频的跳变规律，就很难截获我方的通信内容。其抗干扰性是说，即使部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。但是跳频通信在具体的实现上，比定频的复杂度高，其中一项就在于其随频点的变化范围越大，接收到的信号幅度变化也越大。
电磁波的自由空间传输损耗与载频的dB(分贝)值成线性关系，因此，当前时刻的载频与下一时刻的载频变化较大时，如果还是采用当前时刻的载频向对应的增益控制字，势必会造成下一时刻的信号要么饱和，要么过小，而难以正确接收。
为了应付跳频的范围过大，只能提高模数转换的字长，这种对更高性能的器件需求，将提高产品的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种跳频增益控制装置和控制方法，能够在不增加硬件性能的基础上，更精确的控制接收信号。
实现上述目的的技术方案是：
一种跳频增益控制装置，包括：
用于接收模拟信号的天线；
根据现有存储的增益值放大模拟信号的增益控制单元；
将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值的信号强度计算单元；以及
根据信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值，以及由频率差异带来的传播损耗，计算得到增益变化值，并反馈给所述增益控制单元的增益控制计算单元；
其中，所述增益控制单元将现有存储的增益值加上增益变化值得到新的增益值，并替换现有存储的增益值。
优选的，信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值△_rssi；
所述传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数，
所述增益变化值△＝△_rssi+△_f；△_rssi表示信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值。
一种跳频增益控制方法，包括：
根据现有存储的增益值δ放大接收的模拟信号；
将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值RSSI，
Figure BDA0002296024670000021
其中，N为接收数据的长度，x(·)表示接收到的信号，abs(·)表示求绝对值；
计算信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值△_rssi；
计算由频率差异带来的传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数，
计算增益变化值△＝△_rssi+△_f；
计算新的增益值α＝δ+Δ；
将现有存储的增益值更新为：δ＝α。
本发明的有益效果是：本发明通过计算信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值，以及由频率差异带来的传播损耗，最终计算得到增益变化值，根据更新后的增益值对接收信号进行放大，从而保证接收到的信号不至于过大或过小，减小波动。
附图说明
图1是本发明的跳频增益控制装置的结构图；
图2是本发明的跳频增益控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明的跳频增益控制装置，包括：天线1、增益控制单元2、信号强度计算单元3和增益控制计算单元4。
天线1用于接收模拟信号。增益控制单元2根据现有存储的增益值放大模拟信号。信号强度计算单元3将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值。增益控制计算单元4根据信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值，以及由频率差异带来的传播损耗，计算得到增益变化值，并反馈给增益控制单元2。增益控制单元2将现有存储的增益值加上增益变化值得到新的增益值，并替换现有存储的增益值。图1中，信号处理单元是指对接收的信号解调译码等。
上述的信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值△_rssi；传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数。增益变化值△＝△_rssi+△_f；△_rssi表示信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值。
请参阅图2，本发明的跳频增益控制方法，包括下列步骤：
S1)根据现有存储的增益值δ放大接收的模拟信号。
S2)将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值RSSI，
Figure BDA0002296024670000031
其中，N为接收数据的长度，x(·)表示接收到的信号，abs(·)表示求绝对值。
S3)计算信号强度平均值RSSI与预存的目标信号强度RSSITARGET之间的差值△-rssi。
△-rssi＝RSSITARGET-10*log10RSSI，其中，RSSI是线性值，带上log后表示的是dB值，变化一般用dB值表示。
S4)计算由频率差异带来的传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数。RSSI就是在f_current下计算得到的。以往的实施装置，没有这个过程，因此，前后的载频变化越大，信号波动越大，从而导致信号的过大或过小。
S5)计算增益变化值△＝△_rssi+△_f。
S6)计算新的增益值α＝δ+Δ；
S7)将现有存储的增益值更新为：δ＝α。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种跳频增益控制装置，其特征在于，包括：
用于接收模拟信号的天线；
根据现有存储的增益值放大模拟信号的增益控制单元；
将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值的信号强度计算单元；以及
根据信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值，以及由频率差异带来的传播损耗差值 ，计算得到增益变化值，并反馈给所述增益控制单元的增益控制计算单元；
其中，所述增益控制单元将现有存储的增益值加上增益变化值得到新的增益值，并替换现有存储的增益值；
信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值△_rssi；
所述传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数，
所述增益变化值△＝△_rssi+△_f；△_rssi表示信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值。
2.一种跳频增益控制方法，其特征在于，包括：
根据现有存储的增益值δ放大接收的模拟信号；
将预设时间段内放大后的各模拟信号的强度进行求和，并计算得到信号强度平均值RSSI，
Figure FDA0003053856250000011
其中，N为接收数据的长度，x(·)表示接收到的信号，abs(·)表示求绝对值；
计算信号强度平均值与预存的目标信号强度之间的差值△_rssi；
计算由频率差异带来的传播损耗差值Δ_f＝20log10f_next/f_current，f_next为下一个载频，f_current为当前的载频，log为求对数，
计算增益变化值△＝△_rssi+△_f；
计算新的增益值α＝δ+Δ；
将现有存储的增益值更新为：δ＝α。
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