一种变时间常数自动增益控制环路与算法设计

许志鹏，余 剑

（电子工程学院, 合肥 230037）

0 引言

AGC系统广泛应用于通信、雷达、导航等接收机中[1-3]。AGC系统由可控增益放大器与控制电路组成[4]。而据文献[5]的推导，对于时间常数恒定的AGC系统，一旦电路中的参数确定，则系统对输入的响应时间确定，不随输入信号的大小改变而改变。如90%、95%、98%稳定时间[6-7]分别对应 2．3τ、3τ、3．9τ（τ为系统的时间常数）。如果τ较小，即AGC系统响应较快的话，系统对干扰脉冲能起到明显的削弱作用，但是此时对有用的低电平信号又将产生不可避免的反调制失真；如果τ较大，即AGC系统响应较慢的话，系统的反调制失真虽小，但是对大信号来不及响应，这又容易造成接收机阻塞[8]。

针对恒定时间常数的AGC系统的不足，本文设计了一种变时间常数的AGC系统，使得在输入信号较大时系统能够快速响应，使输出迅速达到稳定值，防止接收机阻塞；当有用的小信号进入时，使输出缓慢变化，从而减小反调制失真。推导过程与仿真结果均表明，本文提出的方法能够达成这两个目的，在一定程度上克服恒定时间常数AGC系统的不足。

1 AGC系统架构

本文提出的基于对数模型的AGC架构如图1所示， 受控放大器的放大特性为：

式中Vin(t)、Vo(t)分别为系统的输入与输出信号，V(t)为输出信号的包络，M、N、K、E均为常数。

图1 AGC架构图

2 系统分析

2.1 系统稳定性证明

由式（4）、（5）可知，该系统是稳定的。

2.2 控制电压Vc(t)的上升规律

Vc(t)的上升时间亦即响应时间tc，是指Vc(t)上升到稳定值的Q（Q为介于0与1之间的常数）倍所需要的时间[3]。

2.3 Vo(t)的下降规律

由(1)和(3)可得：