專利名稱：無線信號放大系統(tǒng)和包括所述系統(tǒng)的電視信號譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無線信號的放大系統(tǒng)和包括這種系統(tǒng)的電視信號譯碼器。
背景技術(shù)：
信號的無線傳輸具有某種技術(shù)限制。
這種信號在接收時的變劣，由于接收機和發(fā)送機之間的距離以及濾波操作而引起的衰減，都導(dǎo)致獲得可利用的低幅值的信號。
因此，處理鏈總是包括放大元件，這些放大元件的校準對于信號的利用是重要的。
具體地說，當(dāng)傳輸?shù)男盘枌?yīng)于數(shù)字編碼，例如OFDM(正交頻率分布多路傳輸)編碼時，其被進行頻率調(diào)制和幅值調(diào)制。因而，信號具有幾個幅值等級，這些幅值等級代表被傳輸?shù)臄?shù)字信息，其在被接收時需要被分辯，以便重構(gòu)所述信號。
在信號以其模擬形式進行第一次處理之后，其中尤其是包括濾波和放大，信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
為了盡可能精確地進行轉(zhuǎn)換，信號應(yīng)當(dāng)被放大，使得其占據(jù)轉(zhuǎn)換裝置的整個的輸入范圍。
一般地說，通過分布在整個處理鏈中的若干個放大器進行放大。
例如，第一個放大器在信號的載波頻率下操作，而另一個放大器在中頻下操作，解調(diào)器的輸入信號在所述中頻下被采樣。
一般地說，這些放大器的增益控制借助于用于檢測輸入信號的功率的環(huán)路進行，這使得能夠調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。
不過，這種單一的控制不能控制幾個獨立的放大器的增益。不過，這個問題可以通過增加模擬元件，使得在幾個放大器之間分配總的增益來改善。
不過，這不能提供完善的控制，因為需要各個放大器都處于操作狀態(tài)，并且在整個信號放大范圍內(nèi)增益的分配保持相同。
此外，常規(guī)的系統(tǒng)容易使處理鏈的一個或另一個放大器進入飽和，從而引起信號的失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決這些問題，其中提供一種配備有控制裝置的放大系統(tǒng)，使得所述系統(tǒng)的每個放大器都能夠按照其自己的控制信號被單獨地控制。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于無線信號的放大系統(tǒng)，包括由分布在模擬處理鏈內(nèi)的多個不同的放大器構(gòu)成的放大裝置，以及用于把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的裝置，該裝置輸入端和所述模擬處理鏈的輸出端相連，其輸出端至少和用于控制所述放大裝置的增益的裝置相連，所述增益控制根據(jù)代表所述無線信號的特性的值進行，使得優(yōu)化由所述轉(zhuǎn)換器進行的所述無線信號的采樣，所述控制裝置包括用于建立平均增益控制信號的裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括，對于所述每個放大器，用于按照每個放大器自己的被應(yīng)用于所述平均增益控制信號的傳遞函數(shù)計算各自的增益控制信號的裝置。
按照本發(fā)明的其它特征-用于建立所述平均增益控制信號的裝置包括用于估算接收的無線信號的功率的裝置和用于根據(jù)所述無線信號的功率確定平均增益控制信號的裝置；-所述計算裝置對于每個放大器包括用于定義所述傳遞函數(shù)的表，所述傳遞函數(shù)為在平均增益控制信號和相應(yīng)于所述放大器的單獨的增益控制信號之間的傳遞函數(shù)；-所述傳遞函數(shù)對于每個放大器確定在平均增益控制信號和單獨的增益控制信號之間的一系列的線性增益；
-所述傳遞函數(shù)被這樣連續(xù)地確定，使得當(dāng)其它的放大器被鎖定在其最小的線性增益上時，每個放大器在線性狀態(tài)下工作，從而使得放大裝置的總增益是線性增益；-構(gòu)成所述放大裝置的至少一個所述放大器具有模擬控制，此時所述控制裝置的相應(yīng)的輸出通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置和這個放大器的控制輸入鏈接；以及-構(gòu)成所述放大裝置的至少一個所述放大器具有數(shù)字控制，此時所述控制裝置的相應(yīng)的輸出直接和這個放大器的控制輸入鏈接。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用這種放大系統(tǒng)的電視信號譯碼器。
按照本發(fā)明的其它特征-所述譯碼器適用于譯碼按照OFDM正交頻分復(fù)用協(xié)議編碼的信號。


通過閱讀下面只以舉例方式結(jié)合附圖給出的說明，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1表示按照本發(fā)明的放大系統(tǒng)的示意圖；圖2和圖3示意地表示按照本發(fā)明的放大系統(tǒng)的放大器的控制裝置的細節(jié)；圖4表示在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中用于確定放大器的控制信號的傳遞函數(shù)的示例的表；以及圖5是按照本發(fā)明的系統(tǒng)的放大器的每個控制信號的傳遞函數(shù)的曲線。
具體實施例方式
參見圖1，該圖表示配備有按照本發(fā)明的放大系統(tǒng)的用于處理無線信號的系統(tǒng)。無線信號1由天線2接收。
例如，信號1是按照OFDM(正交頻分復(fù)用)協(xié)議傳輸?shù)碾娨曅盘枴?br> 信號1被引入一個模擬處理鏈4。
一般地說，所述處理鏈4集合了若干個功能，并且包括多個放大器61到6n，這些放大器按照常規(guī)方式構(gòu)成放大裝置6。放大器61到6n可以被包括在處理鏈4的功能元件中，或者被插入這些元件之間。
例如，放大器61被包括在調(diào)諧器系統(tǒng)中，并由濾波裝置8和放大器62分隔開。
此外，處理鏈4例如包括常規(guī)的頻率變換裝置10。
因此顯然可以看出，在上述的結(jié)構(gòu)中，放大器61和62在無線信號1的載波頻率下操作，放大器6n在用于進行采樣操作的中頻下操作。
處理鏈4的輸出和用于對信號進行采樣的模/數(shù)轉(zhuǎn)換裝置12鏈接。
例如，這些轉(zhuǎn)換裝置12由被集成為一個電子元件的轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。
在模/數(shù)轉(zhuǎn)換器12的輸出獲得的數(shù)字信號被傳送到負責(zé)其解釋的解調(diào)器14。
例如，解調(diào)器14是按照OFDM協(xié)議編碼的電視信號的解調(diào)器。
控制裝置16還和轉(zhuǎn)換器12的輸出鏈接，因此能夠根據(jù)被處理過的和被數(shù)字化的無線信號1控制放大裝置6。
控制裝置16在輸入端包括用于建立平均增益控制信號的裝置。這個信號使得能夠確定放大裝置6的總增益，使得最好地利用轉(zhuǎn)換器12的輸入范圍和精度。
所述建立裝置18的操作的細節(jié)的例子在后面參照圖2進行說明。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，平均控制信號被傳送給計算裝置201到20n，它們使得能夠由平均增益控制信號形成若干個單獨的用于每個放大器61到6n的控制信號。
這些計算裝置201到20n由一個總的標號20表示。
對于每個放大器61到6n，規(guī)定在平均增益控制信號和單獨的增益控制信號之間應(yīng)用的傳遞函數(shù)H1到Hn。
參照圖3詳細說明這些傳遞函數(shù)中的一個傳遞函數(shù)的獲得和實現(xiàn)。
專用于每個放大器61到6n的數(shù)字控制信號被這樣獲得。
然后把這些信號利用數(shù)/模轉(zhuǎn)換裝置221到22n例如集成的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號，并傳遞給每個放大器61到6n。
例如，各個增益控制信號是在0和5V之間改變的直流電壓，其控制放大器61到6n的增益。
在另一種配置中，放大器61到6n適用于由數(shù)字信號直接控制，借以使得不需要把單獨的數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換成單獨的模擬控制信號。
因此所述的系統(tǒng)使得能夠單獨地控制每個放大器61到6n。
例如，如果我們想要避免各個放大器飽和，則使用放大器61到6n，其信號輸入電平的范圍越來越大。因而，放大裝置6被用這種方式控制，使得第一放大器用于非常弱的信號，并且當(dāng)前一個放大器達到其飽和區(qū)限制并被限制于這個增益時，相繼地使用其它的放大器。
圖2表示用于建立平均增益控制信號的裝置18的細節(jié)。
建立裝置16接收作為其輸入的來自轉(zhuǎn)換器12的數(shù)字信號。
這個信號被平方，從而由功率估算器裝置26估算其功率。
此后，這個值被引入比較器28，所述比較器從所述的值中減去一個代表理論平均功率的固定值α。
這個值α根據(jù)轉(zhuǎn)換器12和使用的調(diào)制的參數(shù)是固定的；其對應(yīng)于用于進行采樣操作的最佳的平均功率。
此后，借助于常規(guī)的數(shù)字累加環(huán)進行濾波，所述累加環(huán)由用于以常規(guī)方式施加一個系數(shù)β的乘法器30、加法器32和寄存器34構(gòu)成，使得用于確定在接收的無線信號1的功率和理論平均功率之間的平均偏移信號。
這個信號作為增益控制裝置的信號，并被傳送給計算裝置20。
在圖3中示出了構(gòu)成計算裝置20的元件，其使得能夠確定放大器6i的傳遞函數(shù)。
這些元件在輸入端接收由建立裝置18確定的平均增益控制信號。
這個信號被輸入到比較器36i和裝置38i，用于確定放大器6i的單獨的控制信號。
比較器36i比較平均增益控制信號和專用于放大器6i的操作表40i。
參照圖4給出了一個示例的操作表。
所述的表40i使得能夠根據(jù)平均增益控制信號的值確定用于規(guī)定用于控制放大器6i的增益的單獨的信號的傳遞函數(shù)。
平均增益控制信號的值被任意地在0和1之間標稱化了，并且這個范圍被任意地分成了5個相等的間隔，在這些間隔上分別應(yīng)用系數(shù)0，1，3，1和0。
因而，如果平均增益控制信號具有0.5的標稱值，借助于表40i，比較器36i確定要應(yīng)用的傳遞函數(shù)，并把這個值傳遞給確定裝置38i。
在這個例子中，所述確定裝置38i對平均增益控制信號應(yīng)用一個具有導(dǎo)向系數(shù)3的仿射函數(shù)，從而得到放大器6i的單獨的增益控制信號。
因而旨在用于放大器6i的單獨的增益控制信號由平均增益控制信號和專用于放大器6i的操作表40i獲得。
此后這個信號被傳遞給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器22i，然后被傳遞到放大器6i。
當(dāng)然，一組類似的元件被設(shè)置在用于控制放大器61到6n的每個電路上。
因此，計算裝置20包括比較器361-36n，確定裝置381-38n，以及操作表401-40n。
不過，可以設(shè)想用相同的方式通過使用同一個控制元件組控制幾個放大器。
圖5示出了曲線Hi，其表示源自參照圖4說明的表40i的傳遞函數(shù)。
也以舉例方式示出了曲線H1和Hn，它們相應(yīng)于根據(jù)平均增益控制信號描述用于增益控制放大器61到6n的單獨的信號的傳遞函數(shù)。
操作表401-40n首先根據(jù)要獲得的放大裝置6的總的增益被確定。
具體地說，放大裝置6的總增益等于每個放大器61到6n的增益的和。這些增益是單獨的增益控制信號本身的函數(shù)，這些增益控制信號由對平均增益控制信號應(yīng)用傳遞函數(shù)H1-Hn得到。
例如，在我們想要獲得線性總增益的情況下確定傳遞函數(shù)H1-Hn，除去一個放大器之外，所有的放大器61到6n被配置成其線性區(qū)的最小增益，然后確定輸入信號范圍1，因而作為能夠使這個放大器線性地工作的平均增益控制信號范圍。
在這個區(qū)域之外，單獨的增益控制信號使得放大器的增益是常數(shù)。
對于所有放大器連續(xù)地重復(fù)這些操作，從而獲得一組傳遞函數(shù)H1-Hn。
這樣，傳遞函數(shù)H1-Hn便被連續(xù)地確定了，使得當(dāng)其它的放大器被鎖定在其最小線性增益時，放大器61到6n的每一個都在線性狀態(tài)下操作，從而放大裝置6的總增益是線性增益。
因此顯然可以看出，對于給定的放大器組，本發(fā)明使得能夠獲得最大的放大控制范圍。
具體地說，本發(fā)明使得能夠放大幅值非常低的信號而不會發(fā)生失真。
具體地說，本發(fā)明使得不會達到放大器鏈中的各個放大器的飽和區(qū)，同時保持放大裝置的總增益的控制。
特別是，因而我們可以設(shè)法確定一個線性總增益，同時避免在轉(zhuǎn)換器級出現(xiàn)信號的飽和。
這種控制裝置16可以用常規(guī)方式以數(shù)字方式在集成電路中容易地被插入。
雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的一個實施例，但是不應(yīng)當(dāng)認為，所述的一個實施例限制本發(fā)明的范圍。
特別是，本發(fā)明也可以限定一個不是線性的總增益，使得例如校正傳輸方面的缺陷。
用同樣方式，這種系統(tǒng)也可以用這種方式構(gòu)成，使得補償某個放大器的缺陷。
此外，所選擇的例子中使用按照OFDM協(xié)議編碼的電視信號。當(dāng)然，本發(fā)明也可以應(yīng)用于所述類型之外的其它類型的無線信號。
同樣，在本發(fā)明在OFDM解調(diào)器中使用的范圍內(nèi)，可以設(shè)想在控制裝置中使用通道估算器，用于確定接收的無線信號的功率。
還可以設(shè)想使用根據(jù)執(zhí)行的調(diào)制類型和所用的接收機的類型修改系數(shù)α和β的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于無線信號(1)的放大系統(tǒng)，包括由分布在模擬處理鏈(4)內(nèi)的多個不同的放大器(61-6n)構(gòu)成的放大裝置(6)，以及用于把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的裝置(12)，該裝置(12)的輸入端和所述模擬處理鏈(4)的輸出端相連，其輸出端至少和用于控制所述放大裝置的增益的裝置(16)相連，所述增益控制根據(jù)代表所述無線信號(1)的特性的值進行，使得優(yōu)化由所述轉(zhuǎn)換器(12)進行的所述無線信號(1)的采樣，所述控制裝置(16)包括用于建立平均增益控制信號的裝置(18)，其特征在于，所述控制裝置(16)還包括，對于所述每個放大器(61-6n)，用于按照每個放大器自己的被應(yīng)用于所述平均增益控制信號的傳遞函數(shù)(H1-Hn)計算各自的增益控制信號(20i-20n)的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，用于建立所述平均增益控制信號的裝置(18)包括用于估算接收的無線信號(1)的功率的裝置(26)和用于根據(jù)所述無線信號(1)的功率確定平均增益控制信號的裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，所述計算裝置(201-20n)包括對于每個放大器(61-6n)的表(401-40n)，該表定義平均增益控制信號和對應(yīng)于所述放大器的單獨的增益控制信號之間的所述傳遞函數(shù)(H1-Hn)。
4.如權(quán)利要求3所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，所述傳遞函數(shù)(H1-Hn)對于每個放大器(61-6n)確定在平均增益控制信號和單獨的增益控制信號之間的一系列的線性增益。
5.如權(quán)利要求1-4任何一個所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，所述傳遞函數(shù)(H1-Hn)被這樣連續(xù)地確定，使得當(dāng)其它的放大器被鎖定在其最小的線性增益上時，每個放大器(61-6n)在線性狀態(tài)下工作，從而使得放大裝置(6)的總增益是線性增益。
6.如權(quán)利要求1-5任何一個所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述放大裝置(6)的至少一個所述放大器(61-6n)具有模擬控制，所述控制裝置(16)的相應(yīng)的輸出通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換裝置(221-22n)和這個放大器的控制輸入鏈接。
7.如權(quán)利要求1-5任何一個所述的放大系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述放大裝置(6)的至少一個所述放大器(61-6n)具有數(shù)字控制，此時所述控制裝置(16)的相應(yīng)的輸出直接和這個放大器的控制輸入鏈接。
8.一種電視信號譯碼器，其特征在于它包括如權(quán)利要求1-7任何一個所述的放大系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的譯碼器，其特征在于，所述譯碼器適用于譯碼按照OFDM正交頻分復(fù)用協(xié)議編碼的信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無線信號的放大系統(tǒng)(1)，包括放大裝置(6)，其由分布在模擬處理鏈(4)內(nèi)的多個不同的放大器(文檔編號H03G3/00GK1543706SQ02812327
公開日2004年11月3日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者揚妮克·利維, 哈利德·馬萊基, 埃馬紐埃爾·哈曼, 阿瑪尤瑞·戴墨爾, 朱利恩·斯克米特, 斯克米特, 馬萊基, 埃爾 哈曼, 揚妮克 利維, 瑞 戴墨爾 申請人:迪康公司