Моделирование и синтез цифровых автоматических регулировок усиления широкополосных радиоприемных устройств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Прасолов Александр Александрович

• Прасолов Александр Александрович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Прасолов Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1 Особенности широкополосных радиоприемных устройств

1.2 Классификация систем автоматической регулировки усиления

1.3 Обзор направлений исследований цифровых систем

автоматической регулировки усиления

1.4 Обзор систем автоматической регулировки усиления для различных систем связи

1.5 Цель и задачи диссертационного исследования

1.6 Выводы к главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ

2.1 Математическая модель системы автоматической регулировки

усиления

2.2 Исследование цифровой системы автоматической регулировки усиления c линейной регулировкой усиления

2.3 Исследование цифровой системы автоматической регулировки усиления c нелинейной характеристикой регулировки усиления

2.4 Выводы к главе

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯМ ПАРАМЕТРОВ

ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ

3.1 Исследование влияния опорного уровня на динамику цифровой системы АРУ широкополосного радиоприемника

3.2 Исследование системы АРУ широкополосного радиоприемника с квадратурной амплитудной модуляцией

3.3 Характеристики цифровой системы АРУ при операциях с

фиксированной точкой

3.4 Выводы к главе

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ ЦИФРОВОГО ТЮНЕРА

4.1 Структура цифрового тюнера КВ-диапазона

4.2 Параметры цифрового тюнера КВ-диапазона

4.3 Реализация системы АРУ с несколькими точками регулировки усиления главного тракта приема

4.4 Измерение характеристик аналогового тракта и системы

автоматической регулировки усиления

4.5 Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и синтез цифровых автоматических регулировок усиления широкополосных радиоприемных устройств»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Совершенствование беспроводных систем связи идет по нескольким направлениям: увеличение скорости передачи информации, повышение надежности и помехоустойчивости системы, более эффективное использование частотного ресурса. В связи с этим широкополосные системы радиосвязи практически полностью вытеснили другие виды систем связи.

Широкополосные сигналы используют для решения широкого круга задач: кодовое разделение каналов, в которых абоненты работают в общей полосе частот; подавление вредного влияния помех; разделение лучей при многолучевом распространении сигнала; обеспечение скрытности передачи информации путем снижения спектральной плотности излучаемой мощности и возможности передачи сигнала на уровне фонового излучения.

Развитию широкополосных систем связи послужила разработка недорогих логических сверхбольших интегральных схем, позволивших перейти от аналогового к цифровому способу обработки широкополосных сигналов и повысить стабильность и линейность трактов, не идентичность каналов, упростить фильтрацию. Использование цифровых сигнальных процессоров ((ЦСП) — DSP) и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС — программируемая логическая интегральная схема — programmable logic devices (PLD)) при реализации алгоритмов ЦОС позволило снизить массу, габариты устройств, существенно повысить их надёжность.

Автоматическая регулировка усиления играет важную роль в современных приемопередатчиках для аналоговых и цифровых систем связи, GPS, WLAN, Bluetooth, ZigBee, GSM.

В настоящее время системы связи, в большей степени, являются цифровыми. В таких приемниках аналоговый сигнал, как правило, дискретизируется и квантуется с использованием аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на

промежуточной частоте. Автоматическая регулировка усиления (АРУ) используется для поддержания амплитуды аналоговых сигналов на промежуточной частоте на соответствующем фиксированном уровне для предотвращения перегрузки АЦП. Если мощность принимаемых сигналов много меньше уровня перегрузки АЦП, АРУ повышает коэффициент усиления, тем самым уменьшая шум квантования. Если мощность принимаемого сигнала высока, АРУ уменьшает коэффициент усиления, чтобы избежать перегрузки АЦП. Время перегрузки и величина шума квантования АЦП, могут быть сведены к минимуму, при этом АРУ будет оказывать влияние на работу АЦП. В [68, 104, 143, 146] представлен анализ данных эффектов на работу приемника в различных системах связи.

Тем не менее, точность регулировки коэффициента передачи цифровой АРУ не всегда может удовлетворить требованиям для приложений, работающим в режиме реального времени, а параметры быстродействия цифровой АРУ не имеют подробного анализа и обобщения.

Степень разработанности темы. Во многих странах мира ведутся исследования автоматической регулировки усиления для различных систем связи. Анализ публикаций показал, что теоретические исследования аналоговых автоматических регулировок усиления изложены в работах зарубежных авторов D.Mercy [137], J.P.A.Perez, S.C.Pueyo, B.CLopez [161], J.Paloubis [156], E.Bertran, J.M. Palacin [41], а также отечественных ученых: Г.П. Тартаковского [24], В.В. Широкова и В.Г Репина [27].

Основные исследования систем АРУ посвящены методам детектирования мощности сигнала [28, 33, 220, 91, 106, 117, 152, 179, 188, 199, 209], методам моделирования [41, 89, 102, 154, 157, 175, 203], методам определения пороговых значений [68, 223] путем увеличения точности установки опорного уровня и детекторов пакетов [110, 111, 159] для систем связи с пакетной передачей.

В работе [73] авторы фокусируются на оценке и компенсации изменения постоянной составляющей в некогерентных приемниках с амплитудной манипуляцией. Существует несколько работ [52, 191, 147, 198, 210] по

проектированию АРУ с компенсацией постоянной составляющей для когерентных радиоприемников.

Среди значительного количества исследований, посвященных системам цифровой автоматической регулировки усиления (ЦАРУ), только некоторые авторы рассматривают ЦАРУ для использования в радиоприемных устройствах с широкополосным трактом. К их числу относятся работы [29, 88]. Однако, данные исследования характеризуются тем, что для выполнения цифровой автоматической регулировки усиления предложены алгоритмы реализации для частных случаев.

Объект и предмет исследования. Предметом исследования являются методы повышения быстродействия и точности регулирования автоматической регулировки усиления, а объектом - система автоматической регулировки усиления.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является создание имитационных моделей цифровых систем АРУ для оценки и прогноза параметров разрабатываемых широкополосных радиоприемников, а также способов повышения быстродействия.

Цель работы достигается путем решения следующих задач:

- исследовать структуры цифровых систем автоматической регулировки усиления;

- разработать модель цифровой системы АРУ для радиоприемного устройства с широкополосным трактом;

- определить методики оценки характеристик и требований, предъявляемых к цифровым системам АРУ;

- определить влияния конечной разрядности на количественные характеристики цифровой системы АРУ;

- реализация цифровой системы автоматической регулировки усиления в цифровом широкополосном тюнере.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие основные научные результаты:

1. Модель цифровой системы АРУ дополнена блоком аналого-цифрового преобразования и моделью аттенюатора, а также получены количественные оценки параметров цифровой системы АРУ для произвольных воздействия;

2. Цифровая системы АРУ дополнена блоком подстройки опорного уровня;

3. В отличие от классических алгоритмов, предложено учесть влияние целочисленных математических операции на параметры цифровой системы АРУ.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Теоретическая значимость работы: дополнена классификация систем автоматической регулировки усиления и получены аналитические выражения для величины опорного сигнала при односигнальном гармоническом воздействии и амплитудной модуляцией, также для коэффициента фильтра цифровой АРУ; получена зависимость величины опорного уровня от мощности и количества гармонических составляющих на входе; установлено влияние конечной разрядности на быстродействие и точность регулировки цифровой системы АРУ.

Практическая значимость работы: предложенная модель позволяет оценить характеристик цифровых систем АРУ для произвольных воздействий; за счет подстройки опорного уровня увеличивается точность работы цифровой системы автоматической регулировки усиления для широкополосных радиоприемных устройств; использование алгоритма компенсации статической ошибки позволяет увеличить точность работы цифровой автоматической регулировки усиления.

Результаты диссертационной работы будут использованы при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу «Радиоприемные устройства», разрабатываемго в рамках нового федерального образовательного стандарта 3++.

Методология и методы исследования. Теоретико-методологическую основу исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых (D.Mercy, J.Paloubis, Г.П. Тартаковский). Для решения поставленных в диссертации задач использовались методы математического анализа и математический аппарат конечно-разностных уравнений. Для численной" оценки эффективности предложенных механизмов использовалось имитационное моделирование в

математическом пакете Matlab. Для визуализации полученных результатов использовалось программное обеспечение Microsoft Visio и Microsoft Excel.

Положения, выносимые на защиту.

1. Модель цифровой системы АРУ, учитывающая аналого-цифровое преобразование радиосигнала;

2. Алгоритм коррекции опорного уровня цифровой системы АРУ для произвольных входных сигналов;

3. Алгоритм компенсации статической ошибки при реализации цифровой системы АРУ на устройствах, работающих на арифметике с фиксированной точкой и в условиях ограниченной разрядности.

Степень достоверности и апробация результатов определяется: обоснованным выбором исходных данных при постановке задач исследования, допущений и ограничений, принятых в процессе математического моделирования; соответствием расчетов с результатами экспериментальных исследований, проведенных лично автором; согласованностью с данными, полученными другими авторами; апробацией результатов исследований на международных, всероссийских и ведомственных научно-технических конференциях.

Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись и докладывались на следующих научно-практических конференциях и семинарах: 60-я, 62-я, 63-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (Санкт-Петербург, 2008, 2010, 2011); Актуальные проблемы инфокоммуникаций в науке и образовании. I, II, IV, VII Международная научно-техническая и научно-методическая конференция (Санкт-Петербург, 2012, 2013, 2015, 2018); Electronic and Networking Technologies (MWENT, 2018).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 11 опубликованных работах, из них: 3 - в рецензируемых научных изданиях, в которых должны быть изложены научные результаты диссертации на соискание ученой степени; 1 работа опубликована в изданиях, индексируемых в международных базах данных.

Соответствие паспорту специальности. Содержание исследования соответствует следующим пунктам специальности 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения: п. 5. Разработка и исследование методов и алгоритмов обработки радиосигналов в радиосистемах телевидения и связи при наличии помех. Разработка методов разрушения и защиты информации; п. 7. Разработка методов и устройств передачи, приема, обработки и хранения информации. Разработка перспективных информационных технологий, в том числе цифровых, а также с использованием нейронных сетей для распознавания изображений в радиотехнических устройствах; п. 8. Создание теории синтеза и анализа, а также методов моделирования радиоэлектронных устройств.

Личный вклад автора. Все результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно или в соавторстве. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежит основная роль при решении поставленных задач и обобщении полученных результатов.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1 Особенности широкополосных радиоприемных устройств

Устойчивая тенденция возрастания загрузки радиочастотного диапазона различными излучениями, увеличение уровня индустриальных помех и часто возникающая необходимость сосредоточения большого числа различных радиосредств в ограниченном пространстве привели к значительному усложнению электромагнитной обстановки (ЭМО). Изменения электромагнитной обстановки обусловлены невозможностью регламентации работы всех радиосредств, изменениями условий распространения радиоволн, интерференционными замираниями и другими факторами. В результате относительное изменение уровней помех и полезных сигналов на входе радиоприемного устройства может составлять 90-110 дБ [3, 21].

С расширением полосы пропускания актуальной задачей становится увеличение динамического диапазона радиоприемного устройства [2,26]. Для его увеличения в цифровых приемниках необходимо уменьшать уровень собственных шумов главного тракта приема (ГТП), а также использовать элементы адаптации к изменяющейся ЭМО [2]. Таким элементом адаптации является автоматическая регулировка усиления.

Определение понятия «широкополосный» гласит, что система является широкополосной, если занимаемая полоса значительно превосходит минимальную полосу, необходимую для передачи информации [48, 61, 84, 225, 23]. Согласно фундаментальной границе Шеннона, спектральная эффективность системы связи, работающей в условиях гауссовского канала, удовлетворяет неравенству [8]:

R 1

-< log2

DF 2

11

'1+* Rл

è af 0

(1.1)

где Еь — энергия сигнала, приходящаяся на один бит информации; N0 — односторонняя спектральная плотность мощности гауссовского шума; R — скорости передачи данных; ДF — полоса сигнала.

На вход широкополосного приемника действует случайный процесс, который может быть представлен как совокупность узкополосных некоррелированных квазигармонических сигналов [2] на фоне аддитивного нормального белого шума неизвестной интенсивности [22]:

M

Uвх (t) = X(t) + X V (t) • sm(2p; + q (t )) , (1.2)

i=0

где Vi(t) и Qi(t) — огибающая и начальная фаза i-го узкополосного сигнала; fot — несущая частота i-го сигнала; М — число узкополосных сигналов; ^(t) — аддитивный нормальный белый шум. при этом: число составляющих неизвестно; априорные сведения о несущей частоте, способе и параметрах модуляции входного сигнала отсутствуют.

В случае удаления радиоприемного устройства от мощных источников излучения, когда вклад каждой составляющей примерно одинаков, данный сигнал можно рассматривать как широкополосный стационарный нормальный случайный

процесс с нулевым средним значением UBX (t) = 0 и некоторой нормированной

мощностью и и).

ВХ

Если среди М составляющих присутствуют отдельные, превалирующие по мощности, то свойство стационарности случайного процесса нарушается.

Повышение динамического диапазона цифровых широкополосных радиоприемных устройств является достаточно сложной задачей. Основной причиной являются побочные (паразитные) каналы приема (ПКП). Они ограничивают динамический диапазон приемного устройства. Существуют несколько путей решения указанной проблемы, но все они имеют свои достоинства и недостатки, связанные со схемотехническими и конструктивными особенностями конкретных устройств [12].

Приближение цифровой части радиоприемного устройства (РПрУ) к антенне позволяет уменьшить массогабаритные показатели за счет упрощения аналоговой части тракта. Однако, размещение аналого-цифрового преобразователя на выходе высокочастотной части и выполнение дискретизации непосредственно на радиочастоте или на промежуточной частоте имеет ряд серьезных недостатков, а именно: маленькая чувствительность и плохое подавление побочных каналов. В связи с этим, проектирование цифровых радиоприемных устройств (ЦРПрУ) представляет собой поиск компромиссов между количеством преобразований частоты, значениями промежуточных частот, сложностью схемотехники каждого каскада приемника, цифровой обработки радиосигнала и т.д [11].

В широкополосных приемниках динамический диапазон определяется как отношение уровня полезного к максимальному уровню паразитного сигнала. При работе преобразователя в многосигнальном режиме по входу, верхнюю и нижнюю границу динамического диапазона наиболее корректно определять с учетом интермодуляционных составляющих. Если при этом рассматривать интермодуляционные составляющие как частный случай паразитного канала приема, то это и есть определение реального динамического диапазона цифрового широкополосного радиоприемного устройства [13].

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), предназначенные для работы в SDR-трансиверах (англ. Software-Defined Radio), имеют высокую пропускную способность. Эти преобразователи обладают значительными преимуществами, упрощая проектировании приемопередающих систем, например, устраняя искажения, связанные с дисбалансом в квадратурных каналах и наличием фазового шума тактового генератора [207].

Порог чувствительности ЦРПрУ будет определяться тепловым шумом и шумом АЦП [11].

Наибольшая погрешность работы АЦП определяется эффективным среднеквадратическим значением напряжения шумов квантования, описанным в [20].

Аналого-цифровые преобразователи имеет относительно высокий коэффициент шума по сравнению с другими каскадами. Как показано в [9], отношение сигнал/шум на выходе АЦП будет зависеть от следующих параметров: эффективной разрядности; частоты дискретизации; полосы частот полезного сигнала; амплитуды сигнала на входе:

/ Т7 \

SNR = 6,02 ■ Ь + 1,763 +10^

?10

- 2°Ь^0 А, дБ (1.3)

2 ■А/

где Fд — частота дискретизации, А/ — полоса частот входного сигнала, А = ивх/ирр.

По аналогии с определением коэффициента шума аналоговых устройств определим коэффициент шума АЦП:

р

ТГ — 1 I Ш КВ

КШ АЦП - 1 + , (1.4)

рТ

где Рш кв — мощность шумов квантования в полосе пропускания АF, развиваемая на сопротивлении Ro:

V* 2-АГ

Р

Ш КВ

(1.5)

где РТ = к • Т0 • АГ — располагаемая мощность тепловых шумов эквивалентного генератора, в которой: k = 1,38 10-23 Дж/0К — постоянная Больцмана; Т0 — температура окружающей среды, при которой находится эквивалентный генератор (полагаем Т0 = 293 0К); АF — полоса частот.

Тогда выражение для коэффициента шума АЦП принимает вид:

и2

К — 1 +__рр__/1

Кшацп 1+226 • FД • 6 • я • к-г; (1.6)

Легко заметить, что коэффициент шума зависит от разрядности АЦП, максимального размаха сигнала на его входе (№р), а также частоты дискретизации (Рд), поскольку чем выше частота дискретизации, тем ниже спектральная плотность шумов квантования в пределах полосы пропускания (АР). От ширины полосы пропускания коэффициент шума АЦП не зависит, поскольку и шумы, создаваемые АЦП, и внешние тепловые шумы оцениваются в одинаковой полосе.

На рисунке 1.1 приведены графики зависимости коэффициента шума АЦП от его разрядности при нескольких значениях Fд для Upp = 2,5 В. Видно, что при разрядности 16 и частоте дискретизации 150-200 МГц удается получить значения коэффициента шума АЦП, составляющее приблизительно 10 дБ.

С учетом того, что эффективная разрядность АЦП (ENOB от англ. Effective Number Of Bits) ниже физической на 2-4 разряда, в случае использования 16-разрядных АЦП при указанной частоте дискретизации можно ожидать получения реального значения коэффициента шума АЦП около Кш ацп = (10...20) дБ, а в случае использования 14-разрядных АЦП —приблизительно Кш ацп = (20.30) дБ. Коэффициент шума АЦП, оцениваемый с помощью (1.6), является основным параметром, влияющим на выбор коэффициента передачи аналогового тракта.

70-1-1-1-1-1-1-г

О _I_I_I_\_1_\_I_^_

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Разрядность Ь, бит

Рисунок 1.1 — Зависимость коэффициента шума АЦП от его разрядности и

частоты дискретизации

Шумы радиоприемного тракта ЦРПрУ складываются из шумов аналогового тракта и шумов АЦП. Для их количественной оценки удобно использовать такой общепринятый параметр как коэффициент шума приемника. Его можно представит в виде суммы двух слагаемых, определяющих вклад шумов аналогового тракта и АЦП:

15

Ктттлтттт-1

K = K + Ш АЦП

-¿^-tttttd ^»-ттт ли т

K

ш ПР J1m АН 1 Tjr ' (1.7)

P АН

где ЯШ пр, Кш ан, Кш ацп — значения коэффициента шума приемника, аналогового тракта и АЦП, соответственно, Кр ан — коэффициент передачи аналогового тракта по мощности.

Из (1.7) следует, что выбором высокого значения Кр ан можно минимизировать вклад шумов АЦП и приблизиться к минимальному значению коэффициента шума приемника, ограниченному, в свою очередь, значением коэффициента шума аналогового тракта. Поэтому в структуре приемника АЦП должен предшествовать блок малошумящего усилителя.

Линейность АЦП - одно из важных требований к системе, составной частью которой он является [90]. Следовательно, следующей наиболее важной характеристикой АЦП, используемых в коммуникационных приложениях, является динамический диапазон, свободный от гармоник (SFDR - Spurious-Free Dynamic Range). Нелинейность высокоскоростных АЦП резко ухудшает данный параметр SDR-радиоприемника [121]. Динамический диапазон, свободный от гармоник связан с одним из важнейших параметров приемников — интермодуляции IP3. Это точка пересечения прямой роста интермодуляционных искажений с прямой коэффициента передачи. Обычно компрессия сигнала при достижении верхней границы динамического диапазона происходит раньше, чем достигается данная точка пересечения, поэтому она лежит на воображаемом продолжении прямых и является теоретической (рисунок 1.2). Из рисунка видно, что чем больше параметр IP3, тем шире динамический диапазон радиоприемного устройства.

Описанная методика определения интермодуляционных искажений второго и третьего порядка, применяемая для усилителей, не может быть применима для АЦП, потому что уровень составляющих искажений изменяется непредсказуемым образом (он не является функцией амплитуды сигнала). АЦП начинает ограничивать сигналы, приближающиеся к полной шкале, не постепенно. Как только сигнал превышает диапазон изменения входных сигналов АЦП, последний

действует в качестве жесткого ограничителя, создавая критические. С другой стороны, для малых сигналов, уровень искажений остается постоянным и независимым от уровня сигнала.

Входная мощность (тона) дБ

Рисунок 1.2 - Точки пересечения второго и третьего порядка в аналоговом

приемнике [9]

Если входной сигнал будет превышать уровень ограничения АЦП, то продукты интермодуляции становятся очень большими.

По этой причине точки пересечения продуктов интермодуляции второго и третьего порядка не определены для АЦП. Для измерения искажений преобразователей используются однотональные или многотональные характеристики динамического диапазона, свободного от гармоник (SFDR).

Увеличение разрешения АЦП может быть использовано для увеличения отношения сигнал/шум, однако при этом динамический диапазон может и не улучшиться.

Одним из способов увеличения динамического диапазона, свободного от гармоник и подавления паразитных спектральных составляющих является применение переменной частоты дискретизации АЦП [42, 206]. Применение

переменной частоты дискретизации АЦП используется в таких приложениях, как спектральный анализ [36] и программная фазовая автоподстройка [180]. Однако, такой способ не подходит для приложений, работающих в высокочастотных диапазонах или приложений, работающих в режиме реального времени.

Следовательно, для повышения динамического диапазона необходимо снижать собственные шумы АЦП, а именно, исходя из (1.3): использовать передискретизацию (oversampling) с последующей децимацией [190], уменьшать полосы частот и поддерживать отношение амплитуды сигнала, подаваемого на вход аналого-цифрового преобразователя, к амплитуде, соответствующей полному размаху преобразования. Применение автоматической регулировки усиления позволяет снизить флуктуацию мощности сигнала на выходе радиоприемника [165] и повысить динамический диапазон принимаемых сигналов [57, 71, 126, 149, 197].

Одной из причин изменения амплитуды сигнала на входе радиоприемного устройства являются замирания. В общем случае считают, что случайные значения параметров сигнала распределены по нормальному закону [6], для которого плотность вероятности p(x) определяется как:

1 (х-а)2

Р(Х = е 2s2 , (1.8)

л/ 2ps

где x — случайное значение параметра; a — среднее значение параметра; о — среднеквадратическое отклонение случайной величины.

Различают быстрые и медленные замирания сигнала. Причиной быстрых замираний служит приход в точку приема двух волн, однократно или двукратно отраженных от ионосферы. Изменения электронной плотности приводят к изменению длины пробега каждой волны, а, следовательно, и к изменению разности фаз между волнами. Для изменения фазы волны на 180° достаточно, чтобы длина пути изменилась на У2, т.е. на 5-50 м.

Замирания сигнала также вызываются рассеянием радиоволн на неоднородностях ионосферы. Кроме интерференционных замираний сигнала имеют место поляризационные замирания. Причиной поляризационных замираний

является поворот плоскости поляризации волны при ее распространении ее в направлении силовых линий магнитного поля Земли [5].

На практике все указанные виды замираний сигнала действуют одновременно. Наблюдения показали, что при быстрых замираниях для уровней напряженности поля, превышаемых в 90% времени, средняя величина n составляет 12 раз в минуту

[5].

Быстрые замирания хорошо описываются законом распределения Релея (1.9) (при длительности интервалов наблюдения от 3 до 7 минут):

X2

x —

p(x) = — е 2S , (1.9)

Для выявления медленных замираний необходимо вести наблюдения в течение 40-60 минут. Причиной этих замираний является изменение поглощения радиоволн в ионосфере. Медленные замирания подчиняется логарифмически нормальному закону (1.10) со стандартным отклонением порядка 8 дБ [5]:

(ln( х )-a ö2 1 l s 0

p(x) = 2 , (1.10)

xs 2p

где x — случайное значение параметра; a — среднее значение параметра; о — среднеквадратическое отклонение случайной величины.

1.2 Классификация систем автоматической регулировки усиления

Автоматическая регулировка усиления играет важную роль в современных приемопередатчиках для аналоговых и цифровых систем связи, таких, как GPS, WLAN, Bluetooth [153], ZigBee и многих других.

В настоящее время системы связи в большей степени являются цифровыми [64, 176]. В таких приемниках аналоговый сигнал, как правило, дискретизируется и квантуется с использованием аналого-цифрового преобразователя на промежуточной частоте [147]. Автоматическая регулировка усиления используется

для поддержания амплитуды аналоговых сигналов на промежуточной частоте на соответствующем фиксированном уровне для предотвращения насыщения АЦП [102, 157, 203]. Если мощность принимаемых сигналов слабая, АРУ повышает коэффициент усиления, тем самым уменьшая шум квантования. Если мощность принимаемого сигнала высока, АРУ уменьшает коэффициент усиления, чтобы избежать перегрузки тракта и АЦП, в частности. Время перегрузки и величина шума квантования, вводимого АЦП, могут быть сведены к минимуму [162, 168]. АРУ при этом, будет оказывать влияние на работу АЦП, в [104, 127, 143, 146] представлен анализ данных эффектов на работу приемника в различных системах связи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Прасолов Александр Александрович, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П.Попов - Изд. 3-е, испр. - М.:Наука, 1975. - 768 с.

2. Богданович Б.М.Радиоприемные устройства с большим динамическим диапазоном / Б.М.Богданович - М.:Радио и связь, 1984. - 177 с.

3. Голубев В.Н. Эффективная избирательность радиоприемных устройств/ В.Н.Голубев - Москва:Связь, 1978. - 239 с.

4. Горбачев И.В. Результаты разработки цифрового широкополосного тюнера / А.А.Прасолов, И.В.Горбачев, М.А.Кузнецов, С.А.Шпак // 60-я научно-техническая конферен-ция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы. ГОУВПО СПбГУТ - СПб. -2008. - с. 65-66.

5. Грудинская Г.П. Распространение радиоволн / Г.П.Грудинская -Москва: Высшая школа, 1975. - 280 с.

6. Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн / Г.П.Грудинская, Г.Т.Марков, Б.М.Петров - М.:Советское радио, 1969. - 376 с.

7. Дворкович А.В. Метрологическое обеспечение видеоинформационных систем / В.П.Дворкович, А.В.Дворкович. - Москва:Техносфера, 2015. - 783 с.

8. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов / В.П.Ипатов - Москва : Техносфера, 2007. - 487 с.

9. Кестер У. Аналого-цифровое преобразование / У.Кестер - Москва: Техносфера, 2007. - 1015 с.

10. Коржихин Е.О. Методы снижения пик-фактора в системах наземного цифрового телевизионного вещания стандарта DVB-T2 / Е.О.Коржихин, И.В.Власюк // Т-Сотт - Системы подвижной связи и цифрового телерадиовещания. Выпуск по итогам 6-й отраслевой научной конференции

МТУСИ «Технологии информационного общества», М.:«ИД Медиа Паблишер» - 2012 г. - № 9 - с.83-86.

11. Кузнецов П.В. Адаптивное увеличение динамического диапазона цифрового приемника / П.В.Кузнецов // Вестник Нижегородского университета им. НИ Лобачевского - 2012. - № 1(1) - с.62-71.

12. Куприянов П.В. Широкополосные приемные устройства СВЧ с расширенным динамическим диапазоном / П.В.Куприянов // Радиотехника -2006. - № 3 - с. 8-13.

13. Куприянов П.В. Исследование динамического диапазона широкополосного инфрадинного преобразователя СВЧ / П.В.Куприянов, С.А.Дудко // Радиотехника - 1999. - № 4 - с. 15-21.

14. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов / Р.Лайонс - Москва: БИНОМ, 2006. - 652 с..

15. Палшков В .В. Радиоприемные устройства / В.В .Палшков - М. : Радио и связь, 1984. - 392 с.

16. Прасолов А.А. Математическое моделирование цифровых систем АРУ: отчет о НИР (заключ.) / А.А.Прасолов, С.А.Шпак - СПб, 2011. - 51 с.

17. Прасолов А.А. Характеристики цифровой АРУ при операциях с фиксированной точкой / А.А.Прасолов // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника - 2019. - № 2 - с. 5-12.

18. Прасолов А.А. Моделирование переходного процесса цифровой автоматической регулировки усиления / А.А.Прасолов, С.А.Шпак // Информационные технологии моделирования и управления - 2013. - № 1 - с. 40-45.

19. Прасолов А.А. Коррекция опорного уровня цифровой автоматической регулировки усиления при многосигнальном воздействии / А.А.Прасолов, С.А.Шпак // Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании. - 2013. - С. 315-320.

20. Рабинер Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л.Рабинер, Б.Гоулд - Москва:Мир, 1978. - 848 с.

21. Ред Э.Т. Схемотехника радиоприемников : Практ. пособие / Э.Т.Ред; Перевод с нем. В.М.Матвеева; Под ред. Ю.А.Лурье. - М.:Мир, 1989. - 150 с.

22. Рембовский А.М. Радиомониторинг. Задачи, методы, средства / А.М.Рембовский, А.В.Ашихмин, В.А.Козьмин ; под ред. А.М.Рембовского. -2-е изд., перераб. и доп. - Москва:Горячая линия - Телеком, 2010. - 623 с.

23. Скляр Б. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение / Б.Скляр - Москва:Вильямс, 2016. - 1099 с.

24. Тартаковский Г.П. Динамика систем автоматической регулировки усиления / Г.П.Тартаковский - Ленинград:Госэнергоиздат, 1957. - 191 с.

25. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника / В.И.Тихонов - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Радио и связь, 1982. - 624 с.

26. Хендрикс П. Проектирование высококачественного узкополосного радиоприемника с использованием микросхемы в корпусе LQFP / П.Хендрикс, Р.Шрейер, Д.Ди Пилато // Chip News. - №3 - 2003. - с.27-29.

27. Широков В.В. Воздействия помех на систему автоматической регулировки усиления / В.Г.Широков, В.В.Репин // Радиотехника - 1959. -Т.ХХ1У - № 4 - с. 65-69.

28. Abuelma'atti M.T. Improved analysis of implicit RMS detectors / M.T.Abuelma'atti // IEEE Trans. Instrum. Meas. - 2009. - Vol. 58 - № 3 - pp. 502505.

29. Alegre J.P. A fast compact CMOS feedforward automatic gain control circuit / J.P.Alegre, B.Calvo, S.Celma // IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Seattle, WA, 2008. - pp. 1504-1507.

30. Alegre J.P. A high performance CMOS feedforward AGC circuit for wideband wireless receivers / J.P.Alegre, B.Calvo, S.Celma // IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Cambridge, 2008. - pp. 1657-1661.

31. Alegre J.P. CMOS combined feedforward/feedback AGC circuit for VHF applications / J.P.Alegre, B.Calvo, S.Celma // 53rd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems, 2010. - pp. 709-712.

32. Alegre J.P. SiGe analog AGC circuit for an 802.11 a WLAN direct

conversion receiver / J.P.Alegre, S.Celma, B.Calvo, N.Fiebig, S.Halder // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2009. - Vol. 56 - № 2 - pp. 93-96.

33. Alegre J.P. Design of a novel envelope detector for fast-settling circuits / J.P.Alegre, S.Celma, B.Calvo, J.M.G.del Pozo // IEEE Trans. Instrum. Meas. -2008. - Vol. 57 - № 1 - pp. 4-9.

34. Analog Devices Data Sheet AD9164 [Электронный ресурс] // Analog Devices Inc. - Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad9164.pdf.

35. Armstrong J. Peak-to-average power reduction for OFDM by repeated clipping and frequency domain filtering / J.Armstrong // Electron. Lett. - 2002. -Vol. 38 - № 5 - pp. 246-247.

36. Artyukh Y. Wideband RF signal digitizing for high purity spectral analysis / Yu.Artyukh, I.Bilinskis, A.Rybakov, V.Vedin. // The 2005 International Workshop on Spectral Methods and Multirate Signal Processing, (SMMSP 2005), June 20-22, Riga, Latvia, 2005. - pp. 20-22.

37. Ayach O. El Spatially sparse precoding in millimeter wave MIMO systems / O.El Ayach, S.Rajagopal, S.Abu-Surra, Z.Pi, R.W.Heath // IEEE Trans. Wirel. Commun. - 2014. - Vol. 13 - № 3 - pp. 1499-1513.

38. Azou S. Automatic gain control in a Kalman filter based synchronization chaotic receiver / S.Azou, M. B. Luca, G. Burel // IEEE Communications, Jun 2004, Bucharest, Romania. - 2004. - pp. 1-4.

39. Barrak R. Optimized multistandard RF subsampling receiver architecture / R. Barrak, A. Ghazel, F. Ghannouchi // IEEE Trans. Wirel. Commun. - 2009. -Vol.8 - № 6. - pp. 2901-2909.

40. Ben-Romdhane M. Nonuniformly controlled analog-to-digital converter for SDR multistandard radio receiver / M.Ben-Romdhane, C. Rebai, A. Ghazel, P.Desgreys, P. Loumeau // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2011. -Vol. 58 - № 12 - pp. 862-866.

41. Bertran E. Control theory applied to the design of AGC circuits / E.Bertran, J.Palacin // Mediterranean Electrotechnical Conference. "MELECON'91: 6th

Mediterranean Electrotechnical Conference: Ljubljana, Slovenia, Yugoslavia: 22-24 May, 1991. - pp. 66-70.

42. Bilinskis I. Randomized signal processing / I.Bilinskis, A.K.Mikelson -Prentice-Hall, Inc., 1992. - 329 p.

43. Bloessl B. Power matters: Automatic Gain Control for a Software Defined Radio IEEE 802.11 a/g/p receiver / B.Bloessl, C.Sommer, F.Dressler // IEEE Conference on Computer Communications Workshops (INFOCOM WKSHPS), 2015. - pp. 25-26.

44. Brand S. QAM Demodulation [Электронный ресурс] / S. Brand // Philips Semiconductors, Wirel. Commun. - Режим доступа: http://www.wirelesscommunication.nl/reference/pdfandps/qam.pdf

45. Briones J.C. SDR input power estimation algorithms / J.C.Briones, J.M.Nappier // IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2013. - pp. 1-9.

46. Cao P. Optimization of a Large Dynamic Range and Broadband Digital Intermediate Frequency Receiver [J] / P.Cao, N.Chen, W.Qi, W.LI, Y.WANG, Y.FEI // J. Beijing Inst. Technol. - 2004. - Vol. 4 - pp. 353-356.

47. Cao Peng F.Y. Design of a large dynamic range and broad band digital IF AGC system / F.Y.Cao Peng // Trans. Beijing Inst. Technol. - 2003. - Vol. 23 - № 5 - pp. 613-616.

48. Carlson A.B. Communication system / A. B. Carlson - Tata McGraw-Hill Education, 2010. - 924 p.

49. Cavers J.K. Adaptive compensation for imbalance and offset losses in direct conversion transceivers / J.K.Cavers, M.W.Liao // IEEE Trans. Veh. Technol. - 1993. - Vol. 42 - № 4 - pp. 581-588.

50. Chatterjee S. Development of AGC and channel equalization algorithm for multi-channel RF system in FPGA / S.Chatterjee, H.Rahaman // 6th International Conference on Computers and Devices for Communication (CODEC), 2015. - pp. 1-4.

51. Chen C.-Y. Automatic gain control circuit for power line communication application / C.Y.Chen, T.P.Sun // IEEE International SOC Conference. - IEEE,

2005. - pp. 47-50.

52. Chen J.-H. Fast and robust AGC apparatus and method using the same: pat. 8660221 USA / J.-H. Chen, H.-M. Yang, C.-C. Huang - 2014.

53. Chen T.-H. Automatic gain control mechanism for an analog-to-digital converter: pat. US20030133521A1 / Chen T.-H. - 2003.

54. Chen W. Performance of OFDM with AGC at 340 MHz / W.Chen, J.Song, D.Chen, W.Li, T.A.Gulliver // Proceedings of 2011 IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processing. - IEEE, 2011. - pp. 422425.

55. Cheng X. Fast-settling feedforward automatic gain control based on a new gain control approach / X.Cheng, G.Xie, Z.Zhang, Y.Yang // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2014. - Vol. 61 - № 9 - pp. 651-655.

56. Chi B. A fast-settling wideband-IF ASK baseband circuit for a wireless endoscope capsule / B.Chi, J.Yao, P.Chiang, Z.Wang // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2009. - Vol. 56 - № 4 - pp. 275-279.

57. Choi I. Accurate dB-linear variable gain amplifier with gain error compensation / I.Choi, H.Seo, B.Kim // IEEE J. Solid-State Circuits - 2013. - Vol. 48 - № 2 - pp. 456-464.

58. Chu C.-Y. Robust packet detector based automatic gain control algorithm for OFDM-based ultra-wideband systems / C.Y.Chu, J.T.Lai, A.Y.Wu // 2007 IEEE Workshop on Signal Processing Systems. - IEEE, 2007. - pp. 403-406.

59. Cimini L.J. Peak-to-average power ratio reduction of an OFDM signal using partial transmit sequences / L.J.Cimini, N.R.Sollenberger // IEEE Commun. Lett. - 2000. - Vol. 4 - № 3 - pp. 86-88.

60. Deng Q. A novel AGC scheme for QAM demodulator applications / Q.Deng, J.H.Wu, L.X.Shi, W.Sun, T.H.Yun, // 9th International Symposium on Signal Processing and Its Applications. - IEEE, 2007. - pp. 1-4.

61. Dixon R.C. Spread spectrum systems: with commercial applications / R.C.Dixon - Wiley New York, 1994. - 592 p.

62. Drentea C.Modern communications receiver design and technology /

C.Drentea - Artech House, 2010. - 462 p.

63. Du Q. ALL-digital AGC in CDMA base station receiver / Q.Du, M.Jiang, G.Lin, N.Sun // International Conference on Communication Technology Proceedings, 2003. ICCT 2003. - IEEE, 2003. - Vol. 2. - pp. 1037-1041.

64. El-Saba M.H. Telecommunication Systems and Data Networks / M.H.El-Saba - Hakim Press, Cairo. - 2015. -617 p.

65. Elahi I. I/Q mismatch compensation using adaptive decorrelation in a low-IF receiver in 90-nm CMOS process / I.Elahi, K.Muhammad, P.T.Balsara // IEEE J. Solid-State Circuits - 2006. - Vol. 41 - № 2 - pp. 395-404.

66. Elwan H.O. Low voltage low power CMOS AGC circuit for wireless communication / M.Ismail, H.O.Elwan // Proceedings of the 8th Great Lakes Symposium on VLSI (Cat. No.98TB100222), Lafayette, LA, USA, 1998. - pp. 281285.

67. Elwan H.O. Digitally programmable dB-linear CMOS AGC for mixed-signal applications / H.O.Elwan, T.B.Tarim, M.Ismail // IEEE Circuits Devices Mag. - 1998. - Vol. 14 - № 4 - pp. 8-11.

68. Fan J. Threshold variation based analysis and implementation of an optimized AGC circuitry for digital IF receiver / J.Fan, B.Liu, Z.Lu, // 2010 International Conference on Computer Application and System Modeling (ICCASM 2010). - IEEE, 2010. - Vol. 10. - pp. V10-64-V10-68.

69. Farson A.M. AGC in the IC-756Pro3, IC-7600, IC-7700 and IC-7800 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ab4oj.com/icom/ic7700/agc.html.

70. Filanovsky I.M. Automatic gain control by differential pair current splitting / I.M.Filanovsky, V.A.Piskarev // Int. J. Electron. Theor. Exp. - 1987. - Vol. 62 -№ 2 - pp. 243-250.

71. Garcia-Alberdi C. Micropower class-AB VGA with gain-independent bandwidth / C.Garcia-Alberdi, J.Aguado-Ruiz, A.J.Lopez-Martin, J.Ramirez-Angulo // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2013. - Vol. 60 - № 7 - pp. 397-401.

72. Goldsmith A.Wireless communications / A. Goldsmith - Cambridge university press, 2005. - 674 p.

73. Gore A.D. AGC and DCOC algorithms for sliding IF non-coherent ULP wireless receiver / A.D.Gore, J.Nair, K.Bynam, Y.J.Hong, C.Park, // 13th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC). - IEEE,

2016. - pp. 780-784.

74. Green D. Global stability analysis of automatic gain control circuits / D.Green // IEEE Trans. circuits Syst. - 1983. - Vol. 30 - № 2 - pp. 78-83.

75. Green P.J. Automatic gain control scheme for bursty point-to-multipoint wireless communication system / P.J.Green, G.L.Kee, S.N.A.Ahmed, // TENCON

2017, IEEE Region 10 Conference. - IEEE, 2017. - pp. 2268-2272.

76. Han S. Large-scale antenna systems with hybrid analog and digital beamforming for millimeter wave 5G / S.Han, I.Chih-Lin, Z.Xu, C.Rowell // IEEE Commun. Mag. - 2015. - Vol. 53 - № 1 - pp. 186-194.

77. Han S.H. An overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for multicarrier transmission / S.H.Han, J.H.Lee // IEEE Wirel. Commun. - 2005. -Vol. 12 - № 2 - pp. 56-65.

78. Han Y. Research on Real-Time Automatic Gain Control Based on Digital Compensation / Y.Han, K.-Y.Qin, Q.Peng // J. Univ. Electron. Sci. Technol. China - 2007. - Vol. 36 - № 1 - pp. 79-81.

79. Han Y. A fast automatic gain control scheme for IEEE 802.15. 4 receiver / Y.Han, Z.Wang, L.Li, Y.Zhao // The 2nd IET International Conference on Wireless, Mobile & Multimedia Networks (ICWMMN) - 2008. - pp. 167-170.

80. Harada H. Simulation and software radio for mobile communications / H.Harada R.Prasad - Artech House, 2002. - 448 p.

81. Harjani R. An IF stage design for an ASK-based wireless telemetry system / R.Harjani, O.Birkenes, J.Kim // 2000 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Emerging Technologies for the 21st Century. Proceedings (IEEE Cat No. 00CH36353). - IEEE, 2000. - Vol. 1. - pp. 52-55.

82. Harris F. Digital filter equalization of analog gain and phase mismatch in

IQ receivers / F.Harris // Proceedings of ICUPC-5th International Conference on Universal Personal Communications. - IEEE, 1996. - Vol. 2. - pp. 793-796.

83. Harris F. On the Design, Implementation, and Performance of a Microprocessor Controlled Fast AGC System for a Digital Receiver / F.Harris,

G.Smitht //IEEE Military Commun. Conf. - 1988. - pp. 1-5.

84. Haykin S.Communication systems / S. Haykin - John Wiley & Sons, 2008.- 816 p.

85. He X. A 95 dB dynamic range automatic gain control circuits and systems for Multi-standard Digital TV tuner / X.He, Y.Zheng, C.Ma, T.Ye, // IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). - IEEE, 2014. - pp. 2482-2485.

86. Hsu Y. A feed-forward automatic-gain control amlifier for biomeducal appications / Y.P.Hsu, Y.T.Lin, C.H.Chen, S.S.Lu, // Asia-Pacific Microwave Conference. - IEEE, 2007. - pp. 1-4.

87. Hsieh B.-Y. Automatic gain control apparatus : pat. 7295073 USA. / B.Y.Hsieh, M.H.Lin, T.U.Wei-Hsuan // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2007.

88. Huang C. A high-precision all-digital automatic gain control algorithm for broadband real-time spectrum analyzer / C.Huang, X.Yan, L.He, // International Conference on Communications, Circuits and Systems (ICCCAS). - IEEE, 2013. -Vol. 1. - pp. 240-244.

89. Huang P.-C. A 155-MHz BiCMOS automatic gain control amplifier / P.C.Huang, C.-Y.Huang, C.-K.Wang // IEEE Trans. Circuits Syst. II Analog Digit. Signal Process. - 1999. - Vol. 46 - № 5 - pp. 643-647.

90. Hummels D. Performance improvement of all-digital wide-bandwidth receivers by linearization of ADCs and DACs / D. Hummels // Measurement - 2002. - Vol. 31 - № 1 - pp. 35-45.

91. Hwang H. Automatic gain control for multi carrier in OFDM systems /

H.Hwang, D.Kim // The 20th Asia-Pacific Conference on Communication (APCC2014). - IEEE, 2014. - pp. 239-242.

92. Hwang H. Automatic gain control for ASM channel in maritime communication / H.Hwang, G.Y.Park // International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC). - IEEE, 2015. - pp. 12671271.

93. Jang J.-H. A fast automatic gain control scheme for initial cell search in 3GPP LTE TDD system / J.H.Jang, H.J.Choi // 13th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT2011). - IEEE, 2011. - pp. 833-838.

94. Jeon O. Analog AGC circuitry for a CMOS WLAN receiver / O.Jeon, R.M.Fox, B.A.Myers // IEEE J. Solid-State Circuits - 2006. - Vol. 41 - № 10 - pp. 2291-2300.

95. Jimenez V.P.G. Design and implementation of synchronization and AGC for OFDM-based WLAN receivers / V.P.G.Jimenez, M.-G.Garcia, F.J.G.Serrano, A.G.Armada // IEEE Trans. Consum. Electron. - 2004. - Vol. 50 - № 4 - pp. 10161025.

96. Jing B. Automatic gain control algorithm with high-speed and double closed-loop in UWB system / B.Jing, Y.Xue, F.Ye, N.Li, J.Ren, // IEEE 10th International Conference on ASIC. - IEEE, 2013. - pp. 1-4.

97. Johnson S.K. CoNNeCT's approach for the development of three Software Defined Radios for space application / S.K.Johnson, R.C.Reinhart, T.J.Kacpura // IEEE Aerospace Conference. - IEEE, 2012. - pp. 1-13.

98. Ju C. Finite word length analysis and design of digital automatic gain control system for mobile tV applications / C.Ju, J.Ma // International SoC Design Conference (ISOCC). - IEEE, 2009. - pp. 270-273.

99. Jun X. A low power 45-dB DR all-digital assisted AGC loop for a GNSS receiver in 0.18 um CMOS / X.Jun, C.Baoyong, X.Yang, Q.Nan, C.Lei, C.Zhou // IEEE 11th International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology. - IEEE, 2012. - pp. 1-3.

100. Kang S. Automatic gain control for the uniform amplitude of interferent signal in a Laser Doppler Vibrometer / S.Kang, H.Choi, H.Yoon, K.Park // SICE-ICASE International Joint Conference. - IEEE, 2006. - pp. 1085-1090.

101. Kenington P. RF and baseband techniques for software defined radio / P.Kenington - Artech House, 2005. - 340 p.

102. Khoury J.M. On the design of constant settling time AGC circuits / J.M.Khoury // IEEE Trans. Circuits Syst. II Analog Digit. Signal Process. - 1998. -Vol. 45 - № 3 - pp. 283-294.

103. Kim H. Adaptive Blocker Rejection Continuous-Time DA ADC for Mobile WiMAX Applications / H.Kim, J.Lee, T.Copani, S.Bazarjani, S.Kiaei, B.Bakkaloglu // IEEE J. Solid-State Circuits - 2009. - Vol. 44 - № 10 - pp. 27662779.

104. Kim M.-S. Optimal detection considering AGC effects in multiple antenna systems / M.S.Kim., G.D.Jo, J.U.Kim // IEEE International Symposium on Consumer Electronics. - IEEE, 2008. - pp. 1-4.

105. Kim M.S. Design and analysis of an automatic gain control scheme for high-speed satellite communications / M.S.Kim, J.S.Seong // IEICE Trans. Commun. - 2000. - Vol. 83 - № 1 - pp. 99-102.

106. Kitsunezuka M. A 30-MHz-2.4-GHz CMOS receiver with integrated RF filter and dynamic-range-scalable energy detector for cognitive radio systems / M.Kitsunezuka, H.Kodama, N.Oshima, K.Kunihiro, T.Maeda, M.Fukaishi // IEEE J. Solid-State Circuits - 2012. - Vol. 47 - № 5 - pp. 1084-1093.

107. Kozak M. Dynamic automatic gain control circuit employing kalman filtering : pat. 6766153 USA. / M.Kozak, D.Raphaeli // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2004.

108. Kucera V. Realizing the action of a cascade compensator by state feedback/ V.Kucera // IFAC Proc. Vol. - 1990. - Vol. 23 - № 8 - pp. 247-251.

109. Kuo M.-C. A 1.2 V 114 mW Dual-Band Direct-Conversion DVB-H Tuner in 0.13 micro m CMOS / M.-C.Kuo, S.-W.Kao, C.-H.Chen, T.-S.Hung, Y.-S.Shih, T.-Y.Yang, C.-N.Kuo // IEEE J. Solid-State Circuits - 2009. - Vol. 44 - № 3 - pp. 740-750.

110. Lai J.-T. A robust band-tracking packet detector (BT-PD) in OFDM-based ultra-wideband systems / J.T.Lai, C.Y.Chu, A.Y.Wu, W.C.Chen, // IEEE Workshop

on Signal Processing Systems Design and Implementation. - IEEE, 2006. - pp. 165170.

111. Lai J.-T. A Low Cost Packet Detector in OFDM-based Ultra-WideBand systems / J.T.Lai, C.Y.Chu, A.Y.Wu, W.C.Chen // IEEE Workshop on Signal Processing Systems Design and Implementation. - IEEE, 2006. - pp. 171-176.

112. Lee I.-G. Fast automatic gain control employing two compensation loop for high throughput MIMO-OFDM receivers / I.G.Lee, J.Son, E.Choi, S. K. Lee // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. - IEEE, 2006. - pp. 1-4.

113. Lee Y. AGC Algorithm for IEEE 802.11 a Based on Correlator and Threshold Detector / Y.Lee, D.Kang, W.Oh // International Conference on Control Engineering and Communication Technology. - IEEE, 2012. - pp. 933-935.

114. Lei K. Research on High Performance Low Power AGC Circuit Based on AD8338 / K.Lei, X.Fan, X.Ren, Q.Zhang // IEEE Int. Conf. Signal Process. Commun. Comput. - 2017. - pp. 1-4.

115. Leng X. High saturation level of the AGC circuit implementation / X.Leng, J.H.Yang, H.F.Song // International Conference on Computer Science and Electronics Engineering. - IEEE, 2012. - T. 1. - pp. 262-265.

116. Li-Gang Z. Highly Effective Digital Demodulation Technique Used in Digital AGC / Z.Li-Gang, X.Jing-Cheng, L.You-Xin // Syst. Eng. Electron. - 2004.

- Vol. 26 - pp. 396-399.

117. Li C.-F. A two-stage digital AGC scheme with diversity selection for frame-based OFDM systems / C.F.Li, R.H.Cheng // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. - IEEE, 2006. - pp. 3533-3537.

118. Li X. Effects of clipping on the performance of OFDM with transmitter diversity / X.Li, Jr L.J.Cimini // Proc. IEEE Vehicular Technology Conferences. -1997. - Vol. 3. - pp. 1634-1638.

119. Li X. Effects of clipping and filtering on the performance of OFDM / X.Li, L.J.Cimini // IEEE 47th Vehicular Technology Conference. Technology in Motion.

- IEEE, 1997. - Vol. 3. - pp. 1634-1638.

120. Liang L. Implementation of automatic gain control in OFDM digital

receiver on FPGA // L.Liang, J.Shi, L.Chen, S.Xu // International Conference On Computer Design and Applications. - IEEE, 2010. - Vol. 4. - pp. V4-446-V4-449.

121. Liang P. A Wiener model based Post-calibration of ADC nonlinear distortion / P.Liang, S.Guocang, D.Haihua, C.Ming // IEEE Workshop on Electronics, Computer and Applications. - IEEE, 2014. - pp. 366-370.

122. Lin C.-C. A dual-loop automatic gain control for infrared communication system // C.C.Lin, M.T.Shieu, C.K.Wang // Proceedings. IEEE Asia-Pacific Conference on ASIC,. - IEEE, 2002. - pp. 125-128.

123. Linde L.P. An AGC strategy for adaptive digital modems in frequency hopping applications / L.P. Linde // COMSIG 1989 Proceedings: Southern African Conference on Communications and Signal Processing. - IEEE, 1989. - pp. 19-24.

124. Liu A. Design of a digital automatic gain control with backward difference transformation / A.Liu, J.An, A.Wang // 6th International Conference on Wireless Communications Networking and Mobile Computing (WiCOM). - IEEE, 2010. -pp. 1-4.

125. Liu A. Performance analysis of a digital feedback AGC with constant settling time / A.Liu, J.An, A.Wang // IEEE 12th International Conference on Communication Technology. - IEEE, 2010. - pp. 1060-1063.

126. Liu C. A 5-Gb/s automatic gain control amplifier with temperature compensation / C.Liu, Y.-P.Yan, W.-L.Goh, Y.-Z.Xiong, L.-J.Zhang, M.Madihian // IEEE J. Solid-State Circuits - 2012. - Vol. 47 - № 6 - pp. 1323-1333.

127. Liu K. Image-band interference cancellation for multi-mode/band receivers with baseband AGC / K.Liu, S.Denno, T.Furuno, M.Morikura // IEEE 71st Vehicular Technology Conference. - IEEE, 2010. - pp. 1-5.

128. Lovrich A. An all digital automatic gain control / A.Lovrich, G.Troullinos, R.Chirayil // International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. - IEEE, 1988. - pp. 1734-1737.

129. Lyons R.G. Sum of Two Sinusoidal Functions [Электронный ресурс] / R. G. Lyons. - Режим доступа: https://www.dsprelated.com/showarticle/635.php.

130. Ma D. Research and Implement of Digital Receiver / D.Ma, X.Zhang,

J.Luo // International Conference on Signal Acquisition and Processing. - IEEE, 2010. - pp. 36-39.

131. MacNally D.E. Automatic gain control and offset correction : pat. 6516185 USA // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2003.

132. Mailaender L. Detection statistics for a packet-based CDMA system / L.Mailaender // IEEE 49th Vehicular Technology Conference (Cat. No. 99CH36363). - IEEE, 1999. - Vol. 1. - pp. 526-530.

133. Martinez-Gonzalez R. Design of an automatic gain control circuit in current-mode using a digitally controlled feedback / R.Martinez-Gonzalez // IEEE International Engineering Summit, II Cumbre Internacional de las Ingenierias (IE-Summit). - IEEE, 2016. - pp. 1-8.

134. McGeehan J.P. Performance limits of feedforward automatic gain control in mobile radio receivers / J.P.McGeehan, D.F.Burrows // IEE Proceedings F (Communications, Radar and Signal Processing). - IET Digital Library, 1981. - Vol. 128. - №. 6. - pp. 385-392.

135. Meng F. Dual control mode AGC for wireless communication system / F.Meng, R.Guan, D.Chen // IEEE 10th International Conference on ASIC. - IEEE, 2013. - pp. 1-4.

136. Mengali U. Data-aided frequency estimation for burst digital transmission/ U.Mengali, M.Morelli // IEEE Trans. Commun. - 1997. - Vol. 45 -№ 1 - pp. 23-25.

137. Mercy D. V A review of automatic gain control theory / D.V.Mercy // Radio Electron. Eng. - 1981. - Vol. 51 - № 11.12 - pp. 579-590.

138. Mini-Circuits Digital Step Attenuator DAT-31R5-SP+ [Электронный ресурс] // Mini-Circuits - Режим доступа: https://ww2.minicircuits.com/pdfs/DAT-31R5-SP+.pdf.

139. Mo J. Hybrid architectures with few-bit ADC receivers: Achievable rates and energy-rate tradeoffs / J.Mo, A.Alkhateeb, S.Abu-Surra, R.W.Heath // IEEE Trans. Wirel. Commun. - 2017. - Vol. 16 - № 4 - pp. 2274-2287.

140. Mohammed El-Shennawy. Nonlinear Modelling of Automatic Gain

Control Loops Considering Loop Dynamics and Stability / Mohammed El-Shennawy, Niko Joram, Frank Ellinger // J. Electr. Eng. - 2017. - Vol. 5 - № 3 -pp. 115-127.

141. Mollén C. Uplink performance of wideband massive MIMO with one-bit ADCs / C.Mollén, J.Choi, E.G.Larsson, R.W.Heath // IEEE Trans. Wirel. Commun. - 2017. - Vol. 16 - № 1 - pp. 87-100.

142. Morgan D. On discrete-time AGC amplifiers / D.Morgan // IEEE Trans. Circuits Syst. - 1975. - Vol. 22 - № 2 - pp. 135-146.

143. Murray B.M. AGC and quantization effects in a zero-forcing MIMO wireless system / B.M.Murray, I.B.Collings // IEEE 63rd Vehicular Technology Conference. - IEEE, 2006. - Vol. 4. - pp. 1802-1806.

144. Mycynek V.G. HDTV receiver having fast digital IF AGC and analog RF AGC : pat. 6239848 USA // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. -2001.

145. Nam H. A 300-mW programmable QAM transceiver for VDSL applications / H.Nam, T.H.Kim, Y.Song, J.H.Shim, B.Kim, Y.H.Lee // IEICE Trans. Electron. - 2004. - Vol. 87 - № 8 - pp. 1367-1375.

146. Namgoong W. ADC and AGC requirements of a direct-sequence spread spectrum signal / W.Namgoong // Proceedings of the 44th IEEE 2001 Midwest Symposium on Circuits and Systems. MWSCAS 2001 (Cat. No. 01CH37257). -IEEE, 2001. - Vol. 2. - pp. 744-747.

147. Narieda S. AGC and ADC effects on receiver performance in FDM based narrowband wireless systems / S.Narieda // IEEE 10th Consumer Communications and Networking Conference (CCNC). - IEEE, 2013. - pp. 449-454.

148. Nezami M.K. RF architectures & digital signal processing aspects of digital wireless transceivers / M.K.Nezami // Draft - 2003. - 513 p.

149. Nguyen H.-H. A binary-weighted switching and reconfiguration-based programmable gain amplifier / H.-H.Nguyen, H.-N.Nguyen, J.-S.Lee, S.-G.Lee // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2009. - Vol. 56 - № 9 - pp. 699-703.

150. O'neill R. Envelope variations and spectral splatter in clipped multicarrier

signals / R.O'neill, L.B.Lopes // Proceedings of 6th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications. - IEEE, 1995. - Vol. 1. - pp. 71-75.

151. Oh C. Enhanced automatic gain control using the hybrid gamma parameter in the DVB-S2 system / C.I.Oh, S.H.Choi, D.I.Jang, D.K.Oh // 8th International Conference Advanced Communication Technology. - IEEE, 2006. -Vol. 2. - pp. 1167-1171.

152. Ohta T. A novel RF devices imperfection estimation in multiband MIMO receivers with baseband AGC / T.Ohta, S.Denno, M.Morikura // IEEE 23rd International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications-(PIMRC). - IEEE, 2012. - pp. 2190-2194.

153. Oshima T. Automatic tuning of RC filters and fast automatic gain control for CMOS low-IF transceiver / T.Oshima, K.Maio, W.Hioe, Y.Shibahara, T.Doi // Proceedings of the IEEE Custom Integrated Circuits Conference. - IEEE, 2003. -pp. 5-8.

154. Otaka S. A low-power low-noise accurate linear-in-dB variable-gain amplifier with 500-MHz bandwidth / S.Otaka, G.Takemura, H.Tanimoto // IEEE J. Solid-State Circuits - 2000. - Vol. 35 - № 12 - pp. 1942-1948.

155. Painchaud D. Automatic gain control for input to analog to digital converter : pat. 6292120 USA // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2001.

156. Paloubis J. Analysis and Design of automatic gain control systems / J.Paloubis // Monterey, Californa: Naval Postgraduate School. - 1972. - 145 p.

157. Pan H.Y.M. Improved Dynamic Model of Fast-Settling Linear-in-dB Automatic Gain Control Circuit / H.Y.M.Pan, L.E.Larson // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. - IEEE, 2007. - pp. 681-684.

158. Peng X. S. All digital realization of logarithm automatic gain control loop [J] / X.S.Peng, Z.M.Yang, S.J.Li // Journal of Zhejiang University (Engineering Science). - 2009. - Vol. 11. - pp. 1965-1969.

159. Perels D. An automatic gain controller for MIMO-OFDM WLAN

systems/ D.Perels, A.Burg, S.Haene, N.Felber, W.Fichtner, // 4th European Conference on Circuits and Systems for Communications. - IEEE, 2008. - pp. 246251.

160. Perez J.P.A. A high-performance CMOS feedforward AGC circuit for a WLAN receiver / J.P.A.Perez, B.Calvo, S.Celma // IEEE Trans. Ind. Electron. -2010. - Vol. 57 - № 8 - pp. 2851-2857.

161. Pérez J.P.A.Automatic Gain Control / J. P. A. Pérez, S. C. Pueyo, B. C. López - Springer, 2011. - 134 p.

162. Plassche R.J. deCMOS integrated analog-to-digital and digital-to-analog converters / R.J.de Plassche - Springer Science & Business Media, 2013. - 588 p.

163. Popken L. Statistical description of non-coherent automatic gain control / L.Popken, W.Kriedte // [Proceedings] Singapore ICCS/ISITA92. - IEEE, 1992. -pp. 133-136.

164. Prasolov A. Modeling of digital AGC with multi-signal impact and adaptation of the reference level / A.A.Prasolov // Moscow Work. Electron. Netw. Technol. MWENT 2018 - Proc. - 2018. - T. 2018- March - pp. 1-4.

165. Rappaport T.S. Wireless communications: principles and practice / Rappaport, Theodore S. - New Jersey : prentice hall PTR, 1996. - 707 p.

166. Rathore R.P.S. Reconfigurable digital radar receiver implemented in FPGA using Under-sampling, Direct IQ generation, Multi-rate filter and pulse compression / R.P.S.Rathore // IEEE International Microwave and RF Conference (IMaRC). - IEEE, 2014. - pp. 174-177.

167. Razavi B. Design considerations for direct-conversion receivers / B.Razavi // IEEE Trans. Circuits Syst. II Analog Digit. Signal Process. - 1997. -Vol. 44 - № 6 - pp. 428-435.

168. Razavi B.RF microelectronics / B.Razavi, R.Behzad - Prentice Hall New Jersey, 1998. - 916 p.

169. Rebai C. Pseudorandom signal sampler for relaxed design of multistandard radio receiver / C.Rebai, M.Ben-Romdhane, P.Desgreys, P.Loumeau, A.Ghazel // Microelectronics J. - 2009. - Vol. 40 - № 6 - pp. 991-999.

170. Rhodes C.W. Measuring peak and average power of digitally modulated advanced television systems / C.W.Rhodes // IEEE Trans. Broadcast. - 1992. - Vol. 38 - № 4 - pp. 197-201.

171. Ricker D.W. Log-exponential AGC circuit : pat. 4263560 USA // U.S. Patent and Trademark Office - 1981.

172. Serdijn W.A. A low-voltage low-power fully-integratable automatic gain control for hearing instruments / W.A.Serdijn, A.C.Woerd, J.Davidse, A.H.M.Roermund // IEEE J. Solid-State Circuits - 1994. - Vol. 29 - № 8 - pp. 943946.

173. Serdijn W.A. Low-voltage low-power fully-integratable automatic gain controls / W.A.Serdijn, A.C.Woerd, J.Davidse, A.H.M.Roermund // Analog Integr. Circuits Signal Process. - 1995. - Vol. 8 - № 2 - pp. 131-143.

174. Shiino H. Method of apparatus for automatic gain control, and digital receiver using same : pat. 5946607 USA / Shiino H., Yamaguchi N., Naoi T. // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 1999.

175. Shiue M.-T. A VLSI design of dual-loop automatic gain control for dualmode QAM/VSB CATV modem / M.T.Shiue, K.H.Huang, C.C.Lu, C.K.Wang, W.I.Way, // ISCAS'98. Proceedings of the 1998 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (Cat. No. 98CH36187). - IEEE, 1998. - Vol. 6. - pp. 490-493.

176. Sigismondi P.The digital glocalization of entertainment: New paradigms in the 21st century global mediascape / P.Sigismondi - Springer, 2011. - 138 p.

177. Smith J.O.Introduction to digital filters: with audio applications / Smith, Julius O. // W3K Publishing. - 2007. - 480 p.

178. Sobaihi K. Automatic Gain Control on FPGA for Software-Defined Radios / K.Sobaihi, A.Hammoudeh, D.Scammell // Wireless Telecommunications Symposium 2012. - IEEE, 2012. - pp. 1-4.

179. Song Y.-J. A joint scheme of AGC and gain/phase mismatch compensation for QPSK DCR / Y.-J.Song, H.-J.Lee, S.-W.Ra, Y.-W.Kim // ETRI J. - 2004. - Vol. 26 - № 5 - pp. 501-504.

180. Sonnaillon M.O. Software PLL based on random sampling /

M.O.Sonnaillon, R.Urteaga, F.J.Bonetto // IEEE Trans. Instrum. Meas. - 2010. -Vol. 59 - № 10 - pp. 2621-2629.

181. Steber G.R. Digital signal processing in automatic gain control systems / G.R.Steber // Proceedings. 14 Annual Conference of Industrial Electronics Society.

- IEEE, 1988. - Vol. 2. - pp. 381-384.

182. Studer C. Quantized massive mu-mimo-ofdm uplink / C.Studer, G.Durisi// IEEE Trans. Commun. - 2016. - Vol. 64 - № 6 - pp. 2387-2399.

183. Sun F. Particle filtering based automatic gain control for adc-limited communication / F.Sun, D.Liu, G.Yue // IEEE 73rd Vehicular Technology Conference (VTC Spring). - IEEE, 2011. - pp. 1-5.

184. Sun F. Automatic gain control for ADC-limited communication / F.Sun, J.Singh, U.Madhow // IEEE Global Telecommunications Conference GLOBECOM 2010. - IEEE, 2010. - pp. 1-5.

185. Tacconi E.J. A wide range and high speed automatic gain control / E.J.Tacconi, C.F.Christiansen // Proceedings of International Conference on Particle Accelerators. - IEEE, 1993. - pp. 2139-2141.

186. Tan L.K. A 70-Mb/s variable-rate 1024-QAM cable receiver IC with integrated 10-b ADC and FEC decoder / L.K.Tan, J.S.Putnam, F.Lu, L.J.D'Luna, D.W.Mueller, K.R.Kindsfater, K.B.Cameron, R.B.Joshi, R.A.Hawley, H.Samueli // IEEE J. Solid-State Circuits - 1998. - Vol. 33 - № 12 - pp. 2205-2218.

187. Tavares G. Performance analysis of discrete time AGC circuits / G.Tavares, M.S.Piedade // IEEE International Sympoisum on Circuits and Systems.

- IEEE, 1991. - pp. 1713-1716.

188. Tavares G.N. High performance algorithms for digital signal processing AGC / G.N.Tavares, M.S.Piedade // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. - IEEE, 1990. - pp. 1529-1532.

189. Tellado J. Peak-to-average power reduction for multicarrier modulation / J.Tellado // Ph. D. Thesis, Stanford University - 1999. - 165 p.

190. Temes G.C. A tutorial discussion of the oversampling method for A/D and D/A conversion / G.C.Temes, J.C.Candy //IEEE international symposium on circuits

and systems. - IEEE, 1990. - pp. 910-913.

191. Terry A. DC Offset Cancellation : pat. 8868007 USA / A.Terry // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2014.

192. Texas Instruments LM97593 Dual ADC / Digital Tuner / AGC [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ti. com/lit/ds/symHnMm97593.pdf.

193. Tribble A.C. The software defined radio: Fact and fiction / A.C.Tribble // IEEE Radio and Wireless Symposium. - IEEE, 2008. - pp. 5-8.

194. Victor W.K. The application of linear servo theory to the design of AGC loops / W.K.Victor, M.H.Brockman // Proc. IRE - 1960. - Vol. 48 - № 2 - pp. 234238.

195. Vucic M. All-digital high-dynamic automatic gain control / M.Vucic, M.Butorac // IEEE International Symposium on Circuits and Systems. - IEEE, 2009. - pp. 1032-1035.

196. Wang C.-K. An automatic gain control architecture for SONET OC-3 VLSI / C.-K. Wang, P.-C.Huang // IEEE Trans. Circuits Syst. II Analog Digit. Signal Process. - 1997. - Vol. 44 - № 9 - pp. 779-783.

197. Wang J. Modeling of a multiple digital automatic gain control system / J.Wang, X.Lu, L.Zhang // Tsinghua Sci. Technol. - 2008. - Vol. 13 - № 6 - pp. 807-811.

198. Wang X. A low-power high-data-rate ASK IF receiver with a digital-control AGC loop / X.Wang, B.Chi, Z.Wang // IEEE Trans. Circuits Syst. II Express Briefs - 2010. - Vol. 57 - № 8 - pp. 617-621.

199. Wang X. Q. Adaptive Automatic Gain Control for OFDM Receivers [J] / X.Q.Wang, Y.Hei, X.Zhou // Acta Electron. Sin. - 2008. - Vol. 8 - pp. 30.

200. Wei C. A New AGC Circuitry for Digital Receiver / C.Wei, W.Si-liang // Journal of Electronics & Information Technology. - 2008. - Vol. 30. - №. 8. - pp. 2025-2028.

201. Wen C. Design and implementation of fast convergence and large dynamic digital Automatic Gain Control / C.Wen, Y.Zhang, L.Jiang // IEEE 13th

International Conference on Communication Technology. - IEEE, 2011. - pp. 767770.

202. Wenzhao W. Implementation of mixed feedback/feedforward analog and digital AGC / W.Wenzhao, C.Yaqin, Z.Qi // ICMMT 4th International Conference on, Proceedings Microwave and Millimeter Wave Technology, - IEEE, 2004. - pp. 377-381.

203. Whitlow D. Design and operation of automatic gain control loops for receivers in modern communications systems / D.Whitlow // Microw. J. - 2003. -Vol. 46 - № 5 - pp. 254-269.

204. Widrow B. 30 years of adaptive neural networks: perceptron, madaline, and backpropagation / B.Widrow, M.A.Lehr // Proc. IEEE - 1990. - Vol. 78 - № 9

- pp.1415-1442.

205. Wilkinson T.A. Minimisation of the peak to mean envelope power ratio of multicarrier transmission schemes by block coding / T.A.Wilkinson, A.E.Jones // IEEE 45th Vehicular Technology Conference. Countdown to the Wireless Twenty-First Century. - IEEE, 1995. - T. 2. - pp. 825-829.

206. Wojtiuk J.J. Randomised sampling for radio design : Doctoral dissertation // University of South Australia - 2000. - 177 p.

207. Wood J. A behavioral model for a wideband RF analog-to-digital converter / J.Wood, M.Straayer // 10th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC). - IEEE, 2015. - pp. 234-237.

208. Wu H. The Impact of AGC on Cyclic Prefix Length for OFDM Systems / H.Wu, J.Li, B.Dai, Y.Liu // IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring). - IEEE, 2017. - pp. 1-6.

209. Xia G. Design and implementation of an efficient and large dynamic range hybrid digital AGC for burst communication systems / G.Xia, Q.Zhang, Z.Yang // IEEE 11th International Conference on Signal Processing. - IEEE, 2012. - Vol. 2.

- pp. 1373-1377.

210. Xiangning F. An efficient CMOS DC offset cancellation circuit for PGA of low IF wireless receivers / F.Xiangning, S.Yutao, F.Yangyang // International

Conference on Wireless Communications & Signal Processing (WCSP). - IEEE, 2010. - pp. 1-5.

211. Yang S.-H. Feed-forward output swing prediction AGC design with parallel-detect singular-store peak detector / S.-H.Yang, C.-C.Wang // Microelectronics J. - 2012. - Vol. 43 - № 4 - pp. 250-256.

212. Ye Y. Automatic gain control scheme for M-PAM receiver with precision-limited ADC / Y.Ye, J.Zhou, J.Hu // IEEE International Conference on Communiction Problem-solving. - IEEE, 2014. - pp. 1-4.

213. Yi-ning L. Algorithm Study and Implementation on Step AGC in Digital IF Receiver / L.Yi-ning // J. Mil. Commun. Technol. - 2005. - Vol. 26 - pp. 41-44.

214. Yousef N. Stepped automatic gain control for OFDM systems : pat. 7697644 USA / N.Yousef, A.Ismail, E.Youssoufian // Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. - 2010.

215. Yuyao S. Digital AGC based on coherent adjustment cycle for DSSS receiver / S.Yuyao, W.Yongqing, S.Dewei, W.Siliang // China Commun. - 2015. -Vol. 12 - № 2 - pp. 95-106.

216. Zeeshan M. A fast convergence feed-forward automatic gain control algorithm based on RF characterization of software defined radio / M.Zeeshan, Z.Mehtab, M.W.Khan // International Conference on Advances in Electrical, Electronic and Systems Engineering (ICAEES). - IEEE, 2016. - pp. 100-104.

217. Zeng W. The DAGC algorithm design for large dynamic range & high sensitivity radar digital receiver / W.Zeng, Y.Sun, P.Zhu // 9th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery. - IEEE, 2012. - pp. 22482252.

218. Zhang H. Analysis and implementation of digital automatic gain control for DAB baseband decoder / H.Zhang, G.Wang, M.Lu //IEEE Transactions on Consumer Electronics. - 2011. - Vol. 57. - №. 2. - pp. 327-334.

219. Zhang X.-X. Joint estimation for both AGC and DC based on distribution function for OFDM systems / X.X.Zhang, Y.Zhao // IEEE International Conference on Communications. - IEEE, 2008. - pp. 1312-1316.

220. Zhang X. - 80dBm~ 0dBm dynamic range, 30mV/dB detection sensitivity piecewise RSSI for SDR/CR receivers / X.Zhang, B.Chi, B.Liu, Z.Wang, // IEEE 57th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS). -IEEE, 2014. - pp. 89-92.

221. Zhang Y. Optimized digital automatic gain control for DVB-S2 system / Y.Zhang, J.Cao, C.Wu, J.Han, X.Zeng, // Wireless Telecommunications Symposium (WTS). - IEEE, 2010. - pp. 1-5.

222. Zhang Y. Practical implementation of blind equalization carrier recovery and timing recovery for QAM cable receiver chip / Y.Zhang, H.Fei, L.Yu, Y.Xu // Proceedings. of 5th International Conference on ASIC. - 2003. - pp. 886-889.

223. Zhao L. Reference Level Optimization for AGC in OFDM System / L.Zhao, C.Li, H.Li, // 6th International Conference on Wireless Communications Networking and Mobile Computing (WiCOM). - IEEE, 2010. - pp. 1-5.

224. Zheng X. Implementation of a two-stage digital AGC for spectrum analyzer / X.Zheng, Z.G.Wang, Y.C.Huang // International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices. - IEEE, 2011. - pp. 37-40.

225. Ziemer R.E. Digital communications and spread spectrum systems / R.E.Ziemer, R.L.Peterson - Macmillan New York, 1985. - 750 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

1.1. Модель ЦАРУ в пакете MATLAB

clc

clear all

Massive=8*10A4;

In = zeros(1,Massive);

An = zeros(1,Massive); An Q = zeros(1,Massive); Out Mult = zeros(1,Massive); Out = zeros(1,Massive); ABS_ARU = zeros(1,Massive); Error ARU = zeros(1,Massive);

Fn = 4*10л6; Fd = 8 0*10л6;

A = 0.4*Fn/Fd; R = 1.7*0.9/sqrt(2); An(1) = 1; An_Q(1) = 1;

%Формирование входного сигнала

for i=1:1:3*10A4

In(i)=0.0 45*sin(2*pi*i*Fn/Fd); end

for i=3*10A4+1:1:5*10A4

In(i)=1.7*sin(2*pi*i*Fn/Fd); end

for i=5*10A4+1:1:Massive

In(i)=0.0 45*sin(2*pi*i*Fn/Fd); end

%Алгоритм функционирования системы

for i=2:1:Massive

Out_Mult(i-1) = In(i-1) * An_Q(i-1);

% Модель АЦП

Y = uencode(Out_Mult(i-1), 16, 1.7, 'signed'); Out(i-1) = udecode(Y, 16, 1.7, 'saturate'); % end

ABS_ARU(i-1) = abs(Out(i-1));

Error_ARU(i-1) = R - ABS_ARU(i-1);

An(i)=An(i-1)+A*Error_ARU(i-1);

if An(i) < 1 An(i) = 1;

end

if An(i) > 37.5 An(i) = 37.5;

end

S = uencode(20*log10(An(i)), 7, 32, 'signed'); An_Q(i) = 10A(udecode(S, 7, 32, 'saturate')/20); end

t = [0:1/Fd:(Massive-1)/Fd]; n = [1:1:Massive];

figure(1)

subplot(3,1,1)

plot(t,In)

ylabel('U_{вх}(t)')

xlabel('Время t, с')

grid on

subplot(3,1,2)

plot(t,Out_Mult) ylabel('U_{вых атт.}(t)') xlabel('Время t, с') grid on

subplot(3,1,3) plot(n,Out)

ylabel('U_{вых АЦП}(п)') xlabel('Отсчеты n') grid on

figure(2) plot(n,An_Q) ylabel('An(n)') xlabel('Отсчеты n') grid on

1.2. Алгоритм модели цифровой АРУ

clc

clear all

Massive=80000; %Интервал анализа (число отсчетов) Input = zeros(3,Massive); %Массив входных данных Aru = zeros(3,Massive); %Массив данных

%управляющего сигнала Aru2 = zeros(3,Massive); %Массив данных

%управляющего сигнала Output = zeros(3,Massive); %Массив выходных данных

Fn = 800; %Частота сигнала

Fd = 80000; %Частота дискретизации

for P=1:1:3 for i=1:1:30000

Input(P,i)=0.032*sin(2*pi*i*Fn/Fd)/(P*5-4); %Получение % массива отсчетов гармонического сигнала на первом % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала

end

for i=30001:1:50000

Input(P,i)=1*sin(2*pi*i*Fn/Fd); %Получение массива % отсчетов гармонического сигнала на втором % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала

end

for i=50001:1:80000

Input(P,i)=0.032*sin(2*pi*i*Fn/Fd)/(P*5-4); %Получение % массива отсчетов гармонического сигнала на третьем % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала end

A=0.01; %Величина весового коэффициента a R=0.9/sqrt(2); %Величина опорного уровня R Aru(1)=1; %Начальная величина управляющего сигнала Aru2(1)=1;

Y = uencode(R, 16, 1, 'signed'); R = udecode(Y, 16, 1, 'wrap');

for i=2:1:Massive

Output(P,i-1)=Input(P,i-1)*Aru2(P,i-1); X = uencode(Output(P,i-1), 16, 1, 'signed'); Output(P,i-1) = udecode(X, 16, 1, 'saturate');

XX = uencode(A*(R-abs(Output(P,i-1))), 16, 1, 'signed');

Aru(P,i)=Aru(P,i-1)+udecode(XX, 16, 1, 'saturate'); X = uencode(Aru(P,i), 32, 32, 'signed'); Aru(P,i) = udecode(X, 32, 32, 'saturate'); LG = ceil(20*log10(Aru(P,i))*10)/10; Delta = ceil((LG-fix(LG))/0.5)*0.5+fix(LG); Aru2(P,i) = 10A(Delta/20); X = uencode(Aru2(P,i), 6, 32, 'signed'); Aru2(P,i) = udecode(X, 6, 32, 'saturate'); end end

y=[1:1:Massive];

subplot(3,1,1) plot(y,Input(1,1:Massive)) ylabel('Входной сигнал x(n)') xlabel('Номер отсчета n') axis([20000 67000 -1.1 1.1])

grid on

subplot(3,1,2)

plot(y,Aru2)

ylabel('Управляющий сигнал A(n)')

xlabel('Номер отсчета n')

axis([20000 67000 0 32])

grid on

subplot(3,1,3)

plot(y,Output)

axis([20000 67000 -1.1 1.1]) ylabel('Выходной сигнал y(n)') xlabel('Номер отсчета n') grid on

1.3. Алгоритм модели цифровой АРУ c нелинейной характеристикой

регулировки усиления

clc

clear all

Massive=80000; %Интервал анализа (число отсчетов)

Input = zeros(1,Massive); %Массив входных данных

Aru = zeros(1,Massive); %Массив данных

%управляющего сигнала

Aru2 = zeros(1,Massive); %Массив данных

%управляющего сигнала

Output = zeros(1,Massive); %Массив выходных данных

Fn = 8000; %Частота сигнала

Fd = 80000; %Частота дискретизации

for i=1:1:30000

Input(i)=1.7*sin(2*pi*i*Fn/Fd)/18 8; %Получение % массива отсчетов гармонического сигнала на первом % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала

end

for i=30001:1:50000

Input(i)=1.7*sin(2*pi*i*Fn/Fd); %Получение массива % отсчетов гармонического сигнала на втором % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала

end

for i=50001:1:80000

Input(i)=1.7*sin(2*pi*i*Fn/Fd)/18 8; %Получение % массива отсчетов гармонического сигнала на третьем % интервале

Y = uencode(Input(i), 16, 1, 'signed'); % квантование Input(i) = udecode(Y, 16, 1, 'wrap'); % сигнала end

A=0.1; %Величина весового коэффициента ? R=1.7*0.9/sqrt(2); %Величина опорного уровня R Aru(1)=1; %Начальная величина управляющего сигнала

Y = uencode(R, 16, 1.7, 'signed'); R = udecode(Y, 16, 1.7, 'wrap');

for i=2:1:Massive

Output(i-1)=Input(i-1)*Aru2(i-1); X = uencode(Output(i-1), 16, 1.7, 'signed'); Output(i-1) = udecode(X, 16, 1.7, 'saturate');

Aru(i)=Aru(i-1)+A*(R-abs(Output(i-1)));

X = uencode(Aru(i), 23, 64, 'signed'); Aru(i) = udecode(X, 23, 64 , 'saturate'); LG = fix(Aru(i))*0.5; Aru2(i) = 10A(LG/20); end

y=[1:1:Massive];

subplot(3,1,1) plot(y,Input(1,1:Massive)) ylabel('Входной сигнал x(n)') xlabel('Номер отсчета n') axis([20000 67000 -1.8 1.8]) grid on subplot(3,1,2) plot(y,Aru,y,Aru2)

ylabel('Управляющий сигнал A(n)') xlabel('Номер отсчета n') axis([20000 67000 0 64])

grid on

subplot(3,1,3)

plot(y,Output)

axis([20000 67000 -1.8 1.8]) ylabel('Выходной сигнал y(n)') xlabel('Номер отсчета n') grid on

1.4. Программа оценки параметров модели приемника с КАМ

clear all clc

sr=1*10A6; ml=4;

nd = 1000; IPOINT = 8*10;

Fn = 4*10Л6; Fn2 = 7*10Л6; Fn3 = 11*10Л6; Fm = 50; Fd = 8 0*10Л6;

data1 = rand(1,nd*ml) > 0.5;

[i out, q out] = qambbmod(data1, sr, ml, nd, IPOINT );

i out = i out./max(i out);

q out = q out./max(q out);

OutBB = zeros(1,length(i out));

Ch1 = zeros(1,length(i out));

Massive=length(i out);

Am=1.5;

for i=1:1:length(i out) OutBB(i)=

i_out(i)*0.5*sin(2*pi*i*Fn/Fd)+q_out(i)*0.5*cos(2*pi*i*Fn/Fd); end

for i=1:1:length(i out) OutBBP(i)=

i_out(i)*Am*sin(2*pi*i*Fn2/Fd)+q_out(i)*Am*cos(2*pi*i*Fn2/Fd); end

for i=1:1:length(i out)

OutBBP2(i)=

i_out(i)*Am*sin(2*pi*i*Fn3/Fd)+q_out(i)*Am*cos(2*pi*i*Fn3/Fd); end

for i=80:80:length(i_out)

Max(i/80)=max(OutBB(i-80+1:i+1));

Sum(i/80)=sum(abs(OutBB(i-80+1:i+1)));

Ks(i/80)=Sum(i/80)/(80*Max(i/80));

end

Power sumbol = sum(Ks)/1020

% ---- End transmitter ------------------------

% Start Channel

o

% -----------------------------------------------

noise = 0.000015*randn(size(0utBB)); for i=1:1:2*10A4

Ch1(i)=0utBB(i)+noise(i); end

for i=2*10A4+1:1:length(i_out) Ch1(i) = 0utBB(i)+noise(i)+0utBBP(i)+0utBBP2(i);%+