集群网关中的自动增益控制技术

今天我们来了解一下另外一项重要的音频处理技术：自动增益控制(AGC)技术在德西特集群网关以及调度系统中的应用。

传统上自动增益控制❲AGC❳是无线电接收器中存在的闭环反馈电路，它有助于保持恒定输出，而不受输入变化的影响。在通信系统中，包含 AGC 可将系统输出调节到一个恒定值，现在，在SDR以及VOIP系统中，更流行的做法是采用软件算法来实现以往依靠硬件电路实现的AGC控制。无论是软件算法，还是硬件电路，AGC都具备以下特点：

• AGC 是一个闭环反馈模块，它有助于保持恒定输出，而不受输入变化的影响。
• AGC 的基本单元是检测器、用于误差计算的求和模块、稳定的参考信号和增益控制器模块。
• AGC 的要求是操作的动态范围、低失真、可调增益、精度、灵敏度、稳定性和操作速度。

在任何闭环反馈系统中，输入信号和实际输出信号之间都会存在关系。如果输入-输出信号关系是线性的，则输出随输入线性增加，反之亦然。如果输入变化以非线性方式反映在输出信号上，则它们属于非线性闭环系统。无论输入输出关系如何，AGC 都有助于在系统中保持所需的恒定输出。

闭环 AGC 需要一个参考信号，这是所需的输出。闭环反馈网络持续监控输出，并根据其与参考信号的变化，计算增益以将输出保持在恒定值。

让我们以无线电接收器为例。接收输入 In1 的放大器给出输出 Out1，并与输入共享线性关系。让输出 Out1 大于参考信号，使误差为负。当误差为负时，降低增益以将输出调节到预定义的恒定值。对于输入 In2 对应的输出 Out2，误差变为正，并增加增益以保持恒定输出。AGC 通过根据输入变化控制增益来保持输出恒定。

在任何大众传播系统中应用 AGC 都需要以下功能：

• 工作的动态范围– 是支持 AGC 电路灵活性的属性。
• 低失真– AGC 电路不应在输出信号中添加谐波或失真。如果以失真为代价来控制增益，则 AGC 不符合标准。AGC 的降噪特性可以被认为是一种附加值，可以提高性能。
• 可调增益– 尽管 AGC 控制系统相对于输入信号变化的增益，但它与最小和最大增益限制相关。应该有一个选项可以根据输入和输出范围的变化来调整增益限制。
• 精度– AGC 电路的精度完全取决于反馈回路。如果反馈回路有错误，那么最好结合误差检测器以提高 AGC 电路的精度。
• 灵敏度– AGC 电路参数可能会受到内部干扰的影响，AGC 应该对这种内部干扰不敏感，但对输入信号的任何微小变化都很敏感。
• 运行速度 – AGC 的速度是产生稳定输出所需的时间。通常，首选高速 AGC，但有时也需要低速 AGC，具体取决于应用。

在集群网关与调度系统的实际实施中，我们通常会接驳不同种类的电台终端，对讲机，如DMR，PDT，模拟对讲，IP电话，视频会议系统，PSTN等。每一种终端传输到系统的输入信号幅度是不同的。系统的内置AGC模块会根据不同的输入信号等级，来动态增加或者降低每一路的增益，使得输出的信号维持在相对稳定的幅度，这样在与外部的通信系统对接时，获得最佳的语音质量。