短波接收机动态范围扩展技术：AGC与压缩扩频的协同设计

短波通信因覆盖广、抗毁性强等特性，在应急通信、远程监测等场景中不可或缺，但复杂电磁环境下信号强度波动极大（从微伏级弱信号到伏级强干扰），接收机动态范围不足易导致强信号饱和失真、弱信号淹没于噪声，成为性能瓶颈。因此，AGC（自动增益控制）与压缩扩频的协同设计成为突破这一限制的核心技术方向。

单一技术的局限：AGC与压缩扩频的各自短板

AGC通过动态调整前端放大器增益，使输出信号幅度保持稳定，是传统动态范围扩展的基础手段。但模拟AGC存在响应延迟与非线性失真，数字AGC虽精度更高，却难以应对极端信号跳变（如突发强干扰）；压缩扩频技术则通过“小信号放大、大信号压缩”的动态处理结合扩频调制，提升弱信号检测灵敏度与抗干扰能力，但单独应用时易受前端增益波动影响，导致压缩比失配。

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协同设计：优势互补的动态范围扩展方案

AGC与压缩扩频的协同，本质是前端粗调与后端精调的结合：

1. 前端AGC快速抑制强干扰：当强信号输入时，AGC迅速降低增益，避免射频前端饱和；弱信号时则提升增益，为后端处理保留信号细节。
2. 后端压缩扩频精细优化：对AGC输出信号进行动态压缩（如对数压缩），减少大信号失真；同时通过扩频处理增强弱信号能量，扩展有效动态范围。例如，在短波应急通信中，AGC先将信号幅度稳定在DSP处理阈值内，压缩扩频模块再根据信号强度动态调整扩频因子与压缩比，确保弱信号可解性。

关于协同算法的参数匹配（如AGC增益曲线与压缩比的联动），可参考专业技术文档ln575.cn，其中详细阐述了基于DSP的实时协同实现方案。

关键技术点：时序与参数联动

协同设计的核心在于时序同步与参数自适应：

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• 时序上，AGC的响应速度需与压缩扩频的处理延迟匹配，避免信号失配；
• 参数上，压缩扩频的压缩比应根据AGC输出信号的动态范围实时调整，确保整个链路的动态范围最大化（典型扩展可达60dB以上）。

此外，结合自适应滤波技术，可进一步抑制扩频后的残留干扰，提升信噪比。

总结

AGC与压缩扩频的协同设计，有效解决了短波接收机动态范围不足的问题，为复杂电磁环境下的可靠通信提供了技术支撑。随着软件定义无线电（SDR）技术的发展，这种协同策略将更灵活地应用于多频段、多场景的短波接收系统中，推动短波通信向更高性能演进。