基于FPGA的超聲波氣體流量計中AGC的實現

從圖4中可以看出，當信號小于低門限7500時，dead_band_out=‘0’，updn_count_out=‘1’，控制加／減計數器向上計數，set_control遠離低門限，計數步進量增大；當信號大于高門限10 500時，deadband_out=‘0’，updn_count_out=‘0’，控制加／減計數器向下計數，set_control遠離高門限，計數步進量增大。
3．2．2 加／減計數器模塊
加／減計數器模塊根據輸入信號與最佳的接收信號之間的差值，對輸入信號進行反向補償。假設輸入信號經過一定衰減，AGC環路經過比較可確定接收信號電平低于最佳電平。這個差值將導致計數器向上計數，增加環路增益，直到環路濾波器的輸出重新回到門限判決模塊的兩個門限之間。如果信號乘以增益后、環路濾波器的輸出信號大于門限判決模塊的高門限時，計數器向下計數，降低環路增益，直到信號重新回到可以準確解調所需的接收信號范圍。
圖5是加/減計數器模塊的仿真波形。gain_counter_out為截位前的增益值，gain_control_out為截位后實際輸出的增益值。從圖5看出，當reset=‘1’時，計數器復位，設增益初始值gain_control_out=‘32’。而當deadband_in=‘O’，updn_count_in=‘1’，加／減計數器按步進量accelerate_gain_in向上計數；而當deadband_in=‘O’，updn_count_in=‘0’，加／減計數器按步進量accelerate_gainjn向下計數。計數所得的值即為輸出的增益控制因子。

4 結論
本文實現了一種全數字AGC的設計方案。此方案可實現40 dB動態范圍的控制，并且具有控制精度高，調節速度快，調試簡單，受環境影響小，穩定性和可靠性高等優點。隨著集成器件的發展，有望實現高動態范圍的全數字AGC，以便應用到更廣闊的領域中。