專利名稱:快速調(diào)整自動增益控制值的方法及其模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,尤其涉及一種無線通信終端接收機(jī)的自動增益控制值調(diào)整方 法及其模塊。
技術(shù)背景在無線通信系統(tǒng)中,為了獲得良好的接收效果,必須保證輸入信號的精度,但是由 于接收裝置處于不斷的移動的過程中,信道情況不斷的發(fā)生變化,輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信 號幅度受衰落的影響變化比較劇烈,因此需要在模數(shù)轉(zhuǎn)換器之前加入自動增益控制 (Automatic Gain Control,即AGC ),從而保證輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號的幅度大 致穩(wěn)定在某個數(shù)值附近。自動增益控制是指根據(jù)接收的數(shù)據(jù)的功率大小,自動調(diào)整接收增益的控制算法,以 達(dá)到更好的接收數(shù)據(jù)的性能。在無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收中,要求接收端能快速的根據(jù) 接收信號的功率強(qiáng)度,自適應(yīng)的調(diào)整接收增益,以達(dá)到更好的接收數(shù)據(jù)的性能?,F(xiàn)有算 法一般是固定增益步長,根據(jù)接收信號能量來調(diào)整自動增益控制的值,這種算法的缺點 是收斂速度慢,不能適應(yīng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)高速率的要求,同時不利于數(shù)據(jù)的接收性能的改 善。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供一種用于無線通信接收機(jī)的快速調(diào)整自動增益控制值的方 法及其模塊。一種快速調(diào)整自動增益控制值的方法,用于根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,實現(xiàn)對自動增益 控制值的快速調(diào)整,所述方法依次包括下述步驟步驟1 ):設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的初始值,并設(shè)置接收 數(shù)據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值;步驟2):在一個時間周期內(nèi),通過溢出計數(shù)器來計算所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù);步驟3):比較步驟2 )中的所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和步驟1 )中的所述數(shù)據(jù)溢出門 限,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則把所述自動增益控制步長按比 例減小,并進(jìn)至步驟4);若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等于所述數(shù)據(jù)溢出門限, 則所述自動增益控制步長保持不變,并進(jìn)至步驟5);步驟4 ):比較當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差與所述自動增益控
制下限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差大于所述自動增益控制 下限值,則將下一周期的自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控 制步長之差并進(jìn)至步驟6);當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差小于所 述自動增益控制下限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制下限值 并進(jìn)至步驟6);步驟5 ):比較當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和與所述自動增益控 制上限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和大于所述自動增益控制 上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制上限值并進(jìn)至步驟6 ); 若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和小于所述自動增益控制上限值,則 將下一周期自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和 并進(jìn)至步驟6);步驟6):返回步驟2)以進(jìn)行下一時間周期的調(diào)整,直至自動增益控制值收斂到穩(wěn) 定值。其中,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按比例減小所述自動增 益控制步長。其中,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按指數(shù)調(diào)整所述自動增益步長。其中,所述自動增益控制值上限和下限由前端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供的轉(zhuǎn)換電壓上下限確定。其中,所選取的所述時間周期的長度既能精確跟隨當(dāng)前信道的變化,又能使系統(tǒng)不 至于因為計算量太大而負(fù)擔(dān)過重。其中,所述接收數(shù)據(jù)溢出門限的值、所述自動增益控制步長的初始值和自動增益控 制值的初始值的選取原則是使自動增益控制值能夠更快地收斂到穩(wěn)定值。—種實現(xiàn)快速調(diào)整自動增益控制值的模塊,用于根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,實現(xiàn)對自動 增益控制值的快速調(diào)整,所述模塊包括初始化單元,用于設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的初始值,并 設(shè)置接收數(shù)據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值;溢出計數(shù)器,用于累計一個時間周期內(nèi)的接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù);溢出次數(shù)比較單元,用于比較所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和所述接收數(shù)據(jù)溢出門限;自動增益控制步長調(diào)整單元,用于自動調(diào)整自動增益步長;自動增益控制值調(diào)整單元,用于自動調(diào)整自動增益控制值;其中,所述自動增益控制步長調(diào)整單元)在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和大于所述數(shù)據(jù) 溢出門限時把所述自動增益控制步長按比例減小,在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等 于所述數(shù)據(jù)溢出門限時不改變所述自動增益控制步長;其中,所述自動增益控制值調(diào)整單元在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門 限時,當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差大于所述自動增益控制下限值
時將下一周期的自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長 之差,當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差小于所述自動增益控制下限 值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制下限值;所述自動增益控制 值調(diào)整單元(104)在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等于所述數(shù)據(jù)溢出門限時,若當(dāng) 前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和大于所迷自動增益控制上限值,則將下 一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制上限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述 自動增益控制步長之和小于所述自動增益控制上限值,則將下 一周期自動增益控制值設(shè) 置為當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和。其中,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按比例減小所述自動增 益控制步長。其中,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按指數(shù)調(diào)整所述自動增 益步長。其中,所述自動增益控制值上限和下限由前端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供的轉(zhuǎn)換電壓上下限確定。其中,所選取的所述時間周期的長度既能精確跟隨當(dāng)前信道的變化,又能使系統(tǒng)不 至于因為計算量太大而負(fù)擔(dān)過重。其中,所述接收數(shù)據(jù)溢出門限的值、所述自動增益控制步長的初始值和自動增益控制值的初始值的選取原則是使自動增益控制值能夠更快地收斂到穩(wěn)定值。根據(jù)本發(fā)明的方法及其模塊在動態(tài)范圍內(nèi)有限時分系統(tǒng)中根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,實現(xiàn)對自動增益控制值的快速調(diào)整,提高的自動增益控制調(diào)整的速度,縮短調(diào)整時間。
圖1是實施本發(fā)明的快速調(diào)整自動增益控制值的模塊的方框圖。 圖2是實施本發(fā)明的快速調(diào)整自動增益控制值的方法的流程圖。
具體實施方式
以下將借助附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行說明。如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的快速調(diào)整自動增益控制值的模塊包括初始化單元100、 溢出計數(shù)器101、溢出次數(shù)比較單元102、自動增益控制步長調(diào)整單元103和自動增益 控制值調(diào)整單元104。初始化單元100用于設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的初始值, 并設(shè)置接收數(shù)據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值。初始化之 后,自動增益控制值下限值和自動增益控制值上限值以及自動增益控制值的初始值被送 入自動增益控制值調(diào)整單元104中,自動增益控制步長初始值被送入自動增益控制步長調(diào)整單元103中,接收數(shù)據(jù)溢出門限被送入溢出次數(shù)比較單元102中。其中,自動增益控制值上限和下限由前端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供的轉(zhuǎn)換電壓上下限確 定。接收數(shù)據(jù)溢出門限的值、所述自動增益控制步長的初始值和自動增益控制值的初始 值的選取原則是使自動增益控制值能夠更快地收斂到穩(wěn)定值, 一般根據(jù)具體的系統(tǒng)的來 具體的確定。溢出計數(shù)器101,用于累計一個時間周期內(nèi)的接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù),并把接收數(shù)據(jù)溢出 次數(shù)送入溢出次數(shù)比較模塊102中。溢出次數(shù)比較單元102,用于比較由溢出計數(shù)器101傳入的接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和初 始化單元100設(shè)置的接收數(shù)據(jù)溢出門限,并將比較結(jié)果分別傳送至自動增益控制調(diào)整單 元103和自動增益控制值調(diào)整單元104。自動增益控制調(diào)整單元103,根據(jù)來自溢出次數(shù)比較單元102的比較結(jié)果,調(diào)整自 動增益步長,并將調(diào)整后的自動增益步長傳輸至自動增益控制值調(diào)整單元104。自動增益控制值調(diào)整單元104,基于來自自動增益控制調(diào)整單元103的調(diào)整后的自 動增益步長和來自溢出次數(shù)比較單元102的比較結(jié)果,對當(dāng)前的自動增益控制值進(jìn)行調(diào) 整。根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例,在時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)掃頻儀中,根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,對AGC值 進(jìn)行調(diào)整。所選取的時間周期的長度,不能太長,也不能太短。如果太長,則不能精確 跟隨當(dāng)前信道的變化;如果太短,會使系統(tǒng)因為計算量太大而負(fù)擔(dān)過重。本實施例中, 以 一個5ms的子幀為時間周期,圖2示出了實施本實施例的快速調(diào)整自動增益控制值的方法的流程圖。首先,設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的初始值,并設(shè)置接收數(shù) 據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值.其次,統(tǒng)計一個5ms的子幀內(nèi)的數(shù)據(jù)溢出次數(shù)。在每個子幀的開始,溢出計數(shù)器101 置零。在每一個子幀內(nèi),當(dāng)接收數(shù)據(jù)功率偏大時容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)溢出。數(shù)據(jù)溢出一次,溢 出計數(shù)器101自動加一。在每個子幀的結(jié)尾記錄溢出計數(shù)器的值。然后,比較接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和數(shù)據(jù)溢出門限,如果接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于數(shù)據(jù)溢 出門限,則把自動增益控制步長減小至原來的1/2;如果接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等 于數(shù)據(jù)溢出門限,則自動增益控制步長保持不變。接下來,調(diào)整自動增益控制值。如果接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于數(shù)據(jù)溢出門限,比較當(dāng)前自動增益控制值和自動增益控 制步長之差與所述自動增益控制下限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步 長之差大于所述自動增益控制下限值,則將下一周期的自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動 增益控制值和所述自動增益控制步長之差;若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制 步長之差小于所述自動增益控制下限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動 增益控制下限值;
如果接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等于數(shù)據(jù)溢出門限,比較當(dāng)前自動增益控制值和自 動增益控制步長之和與自動增益控制上限值,若當(dāng)前自動增益控制值和自動增益控制步 長之和大于自動增益控制上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為自動增益控制上 限值;若當(dāng)前自動增益控制值和自動增益控制步長之和小于自動增益控制上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和自動增益控制步長之和;最后,基于當(dāng)前調(diào)整得到的值,進(jìn)行下一子幀的調(diào)整,直至自動增益控制值收斂到 穩(wěn)定值。以上,參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作了具體描述,然而,本領(lǐng)域中的普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在不偏離本發(fā)明的精神和由權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍的情況下, 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員還可以對具體實施方式
中所給出的情況作各種修改。因此,參 照上述附圖對本發(fā)明所作的具體實施方式
描述不應(yīng)當(dāng)被看作是對本發(fā)明的限定。
權(quán)利要求
1、 一種快速調(diào)整自動增益控制值的方法,用于根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,實現(xiàn) 對自動增益控制值的快速調(diào)整,所述方法依次包括下述步驟步驟1 ):設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的初始值,并設(shè) 置接收數(shù)據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值;步驟2):在一個時間周期內(nèi),通過溢出計數(shù)器來計算所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù);步驟3):比較步驟2 )中的所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和步驟1 )中的所述數(shù)據(jù)溢 出門限,若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則把調(diào)整所述自動增益 控制步長,并進(jìn)至步驟4);若所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等于所述數(shù)據(jù)溢出門 限,則所述自動增益控制步長保持不變,并進(jìn)至步驟5);步驟4):比較當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差與所述自動 增益控制下限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差大于所述自 動增益控制下限值,則將下一周期的自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和 所述自動增益控制步長之差并進(jìn)至步驟6 );當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控 制步長之差小于所述自動增益控制下限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所 述自動增益控制下限值并進(jìn)至步驟6);步驟5):比較當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和與所述自動 增益控制上限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和大于所述自 動增益控制上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制上限值 并進(jìn)至步驟6);若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和小于所述自動 增益控制上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述 自動增益控制步長之和并進(jìn)至步驟6);步驟6 ):返回步驟2 )以進(jìn)行下一時間周期的調(diào)整,直至自動增益控制值收斂 到穩(wěn)定值。
2、 如權(quán)利要求1所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,若 所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按比例減小所述自動增益控制步 長。
3、 如權(quán)利要求1所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,若 所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按指數(shù)調(diào)整所述自動增益步長。
4、 如權(quán)利要求1所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,所 述自動增益控制值上限和下限由前端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供的轉(zhuǎn)換電壓上下限確定。
5、 一種實現(xiàn)快速調(diào)整自動增益控制值的模塊,用于根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率, 實現(xiàn)對自動增益控制值的快速調(diào)整,所述模塊包括初始化單元(100 ),用于設(shè)置自動增益控制值的初始值和自動增益控制步長的 初始值,并設(shè)置接收數(shù)據(jù)溢出門限、自動增益控制值下限和自動增益控制值上限的值;溢出計數(shù)器(101),用于累計一個時間周期內(nèi)的接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù); 溢出次數(shù)比較單元(102),用于比較所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和所述接收數(shù)據(jù)溢 出門限;自動增益控制步長調(diào)整單元(103),用于自動調(diào)整自動增益步長; 自動增益控制值調(diào)整單元(104),用于自動調(diào)整自動增益控制值; 其中,所述自動增益控制步長調(diào)整單元(103)在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)和大于 所述數(shù)據(jù)溢出門限時把所述自動增益控制步長按比例減小,在所述接收數(shù)據(jù)溢出次 數(shù)小于或者等于所述數(shù)據(jù)溢出門限時不改變所述自動增益控制步長;其中,所述自動增益控制值調(diào)整單元(10 4 )在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述 數(shù)據(jù)溢出門限時,當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差大于所述自動 增益控制下限值時將下一周期的自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述 自動增益控制步長之差,當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之差小于所 述自動增益控制下限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制下 限值;所述自動增益控制值調(diào)整單元(104)在所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)小于或者等于 所述數(shù)據(jù)溢出門限時,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和大于所 述自動增益控制上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為所述自動增益控制上 限值,若當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益控制步長之和小于所述自動增益控制 上限值,則將下一周期自動增益控制值設(shè)置為當(dāng)前自動增益控制值和所述自動增益 控制步長之和。
6、 如權(quán)利要求5所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,若 所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按比例減小所述自動增益控制步 長。
7、 如權(quán)利要求5所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,若 所述接收數(shù)據(jù)溢出次數(shù)大于所述數(shù)據(jù)溢出門限,則按指數(shù)調(diào)整所述自動增益步長。
8、 如權(quán)利要求5所述的快速調(diào)整自動增益控制值的方法,其特征在于,所 述自動增益控制值上限和下限由前端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供的轉(zhuǎn)換電壓上下限確定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于無線通信接收機(jī)的快速調(diào)整自動增益控制值的方法及其模塊。該方法包括首先設(shè)置初始值;其次,統(tǒng)計數(shù)據(jù)溢出次數(shù);然后,調(diào)整自動增益步長;接著,調(diào)整自動增益控制值;最后,重復(fù)上述過程直至自動增益控制值收斂到穩(wěn)定值。所述模塊包括初始化單元、溢出計數(shù)器、溢出次數(shù)比較單元、自動增益控制步長調(diào)整單元、自動增益控制值調(diào)整單元。根據(jù)本發(fā)明的方法及其模塊在動態(tài)范圍內(nèi)有限時分系統(tǒng)中根據(jù)接收數(shù)據(jù)的功率,實現(xiàn)對自動增益控制值的快速調(diào)整,提高的自動增益控制調(diào)整的速度,降低調(diào)整時間。
文檔編號H04B7/005GK101145816SQ20071014735
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者尹葉飛, 朱治雨, 朱近康, 單 鄧, 玲 邱 申請人:Ut斯達(dá)康通訊有限公司