專利名稱：Agc低閾值信號級別檢測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用自動增益控制(AGC)的接收器的領(lǐng)域。接收器能夠在例如電信 應(yīng)用的任何應(yīng)用中使用，其中，接收器能在基站或移動電話中使用。
背景技術(shù)：
在許多接收器中，特別是在高性能多載波接收器中，線性和動態(tài)范圍要求極具 挑戰(zhàn)性。為滿足苛刻的要求，自動增益控制(AGC)能夠用于根據(jù)接收信號級別來調(diào)整接 收器的動態(tài)范圍，并因此放寬接收器電路的動態(tài)范圍。在此類接收器中，需要AGC控制 功能。
圖1示意示出具有輸入端子101和輸出端子102的現(xiàn)有技術(shù)AGC接收器100的 原理。輸入與輸出端子之間串聯(lián)耦合的組件是Rx鏈的部分。在輸入端子101的輸入信 號經(jīng)過衰減器103、放大器104、帶通濾波器105及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 106。在ADC后， 信號被劃分成進入AGC單元107的第一支路109和進入AGC補償單元108的第二支路 110。AGC單元107包括一個高閾值檢測器和一個低閾值檢測器，以檢測進入AGC單元 107的第一支路中的信號是否超過一個預(yù)定高閾值級別或低于一個預(yù)定低閾值級別。AGC 單元107通過經(jīng)連接111的控制信號，在衰減器103中啟動衰減的增大或減小。在檢測 到低閾值級別時，將減小衰減，并且在檢測到高閾值級別時，將增大衰減。為了在輸入 端子101與輸出端子102具有相同的信號級別，經(jīng)連接112來自AGC單元的另外的控制 信號將啟動在AGC補償單元108的補償增益增大或減小。衰減器減小衰減時，AGC補 償單元將減小增益，并且衰減器增大衰減時，AGC補償單元將增大增益。
圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的AGC單元107。AGC單元107包括控制AGC級別上 升或下降的高閾值檢測器201和低閾值檢測器202。AGC控制單元203控制模擬衰減和 AGC補償。AGC輸入信號204被分成兩個路徑，一個饋送到高閾值檢測器以便檢測高閾 值級別，一個饋送到低閾值檢測器以便檢測低閾值級別。在檢測到高閾值級別時，高閾 值檢測器將檢測信號發(fā)送到AGC單元203，并且在檢測到低閾值級別時，低閾值檢測器 將另外的控制信號發(fā)送到AGC控制單元。AGC控制單元產(chǎn)生上面與圖1關(guān)聯(lián)提及的兩個 控制信號。在檢測到高閾值級別時，控制信號通知衰減器103增大衰減，并且所述另外 的控制信號通知AGC補償單元108增大增益以補償衰減。這意味著衰減“AGC衰減” 補償有相同量的增益增大“AGC補償”，并且在輸入端子101的輸入信號的級別將等于 在輸出端子102的AGC補償單元輸出信號的級別。在檢測到低閾值級別時，控制信號通 知衰減器103減小衰減，并且所述另外的控制信號通知AGC補償單元108減小增益以補 償減小的衰減。
在AGC接收器中，重要的是增益始終是盡可能的高，而不限制接收信號以便得 到最高的可能信噪比6NR)并因此得到最佳性能。然而，由于增益變化與增益補償電路 之間的缺陷，所有AGC轉(zhuǎn)變(即AGC單元所控制的接收器增益的變化)將生成失真。
對于具有高斯信號分布并因此具有高峰值對均值比(PAR)的信號，難以將轉(zhuǎn)變的數(shù)量降到最低，并且已經(jīng)必需增大遲滯和/或具有長的集成時間以估計準確用于低 AGC閾值的信號級別，如圖3中將解釋的。PAR值定義為相對于信號的平均功率值的包 絡(luò)峰值功率值。大的遲滯和/或長時間間隔而無高于閾值級別的峰值將降低接收器中的 性能，因為增益將始終未最大化。今天，接近高斯分布的信號對新通信系統(tǒng)極為常見， 例如在如GSM、CDMA、WCDMA或LTE的移動電話系統(tǒng)中。(GSM =全球移動通信 系統(tǒng)，CDMA=碼分多址，WCDMA=寬帶碼分多址，LTE=長期演進)
圖3示出作為水平軸301上時間t和垂直軸302上信號功率P的函數(shù)的高PAR信 號303和低PAR信號304。低閾值級別305在功率軸上標示。為了將AGC轉(zhuǎn)變的數(shù)量 (即更改衰減級別時實例的數(shù)量)降到最低，要選擇較長的檢測間隔306。通過今天的現(xiàn) 有技術(shù)解決方案，信號必須在釋放衰減前的檢測間隔306期間低于閾值級別305，并且因 此AGC接收器的模擬部分的增益被增大。這意味著接收器的模擬部分在較長檢測間隔 306期間在降低的增益工作。如上所述，這將降低接收器的性能，因為增益將始終未最大 化。
因此，存在對于通過低閾值級別檢測的改進解決方案來改進接收器的動態(tài)范圍 的利用的需要，該解決方案將允許在總操作時間的更長部分期間最大化增益而不增大 AGC轉(zhuǎn)變的數(shù)量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是去除現(xiàn)有技術(shù)解決方案的至少一部分上述缺點，并且提供
一種接收器，
一種AGC多級別閾值檢測器單元(AMU)，
一種包括接收器的通信系統(tǒng)，以及
一種在接收器中調(diào)整增益的方法以解決通過低閾值級別檢測的改進解決方案 來提供接收器的動態(tài)范圍的改進利用的問題，該解決方案將允許在總接收器操作時間的 更長部分期間最大化增益而不增大AGC轉(zhuǎn)變的數(shù)量。
此目的通過提供一種包括輸入端、具有至少一個調(diào)節(jié)部件的Rx鏈和輸出端的接 收器而得以實現(xiàn)。該接收器還包括Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié)部件布置用于提供更高 或更低增益設(shè)置，其中反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元AMU。AMU包括至少 一個低多級別閾值檢測器LMTD。所述LMTD包括至少兩個閾值檢測器。每個閾值檢 測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。每個檢測間隔的長度越短，低閾值級別布置成 設(shè)得越低。在與低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，AGC輸入信號的絕 對級別已低于該低閾值級別時，更高的增益設(shè)置布置成通過反饋回路來啟動。
該目的還通過提供一種AGC多級別閾值檢測器單元AMU而得以實現(xiàn)，其中 AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD。所述LMTD包括至少兩個閾值檢測器。 每個閾值檢測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。檢測間隔的長度越短，低閾值級別 布置成設(shè)得越低。
該目的還通過提供一種包括具有輸入端、具有至少一個調(diào)節(jié)部件的Rx鏈和輸出 端的接收器的通信系統(tǒng)而得以實現(xiàn)。所述接收器還包括Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié) 部件布置用于提供更高或更低增益設(shè)置，其中反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元AMU。AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD，以及其中所述LMTD包括至少 兩個閾值檢測器。每個閾值檢測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。每個檢測間隔的 長度越短，低閾值級別布置成設(shè)得越低。在與低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測 間隔期間，AGC輸入信號的絕對級別已低于該低閾值級別時，更高的增益設(shè)置布置成通 過反饋回路來啟動。
該目的也還通過提供一種在包括輸入端、具有至少一個調(diào)節(jié)部件的Rx鏈和輸出 端的接收器中調(diào)整增益的方法而得以實現(xiàn)。接收器還包括Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié) 部件提供更高或更低增益設(shè)置，其中反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元AMU。 AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD，以及其中，所述LMTD包括至少兩個閾 值檢測器。每個閾值檢測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。每個檢測間隔的長度越 短，低閾值級別設(shè)得越低。當通過在與低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期 間AGC輸入信號的絕對級別低于該低閾值級別而已檢測到低閾值級別時，通過反饋回路 來啟動更高的增益設(shè)置。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是通過低閾值級別檢測的改進解決方案，改進接收器的動態(tài) 范圍的利用，該解決方案將允許在總接收器操作時間的更長部分期間最大化增益而不增 大AGC轉(zhuǎn)變的數(shù)量。這將改進接收器的性能(例如在更佳的信噪比方面)而不增大由于 AGC轉(zhuǎn)變所造成的失真。
通過實現(xiàn)下面將解釋的從屬權(quán)利要求的一個或幾個特征，實現(xiàn)了另外的優(yōu)點。


圖1示出使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的AGC的接收器的框圖。
圖2示出現(xiàn)有技術(shù)自動增益控制(AGC)單元的框圖。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)低閾值級別檢測原理的圖形。
圖4示意示出根據(jù)本發(fā)明的具有AMU的接收器的框圖的示例。
圖5a示出根據(jù)本發(fā)明的低閾值級別檢測原理的圖形。
圖恥示意示出創(chuàng)新檢測原理的操作的示例。
圖6示意示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的低多級別閾值檢測器(LMTD)。
圖7示出使用幾個衰減器的本發(fā)明的一實施例的框圖。
圖8示意示出根據(jù)本發(fā)明的更高增益設(shè)置的方法步驟。
圖9示意示出相對于最大允許功率信號級別的低閾值級別。
圖10示出互補累積分布函數(shù)(CCDF)的圖形。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明。
本發(fā)明能夠在任何模擬或模擬/數(shù)字接收器上實現(xiàn)。到接收器的輸入信號能 夠是通信系統(tǒng)中使用的低頻音頻信號或單載波或多載波信號。因此，在描述中，將通過 將如圖4中所述的模擬/數(shù)字接收器來舉例說明本發(fā)明。然而，這只是使用一個衰減器 時本發(fā)明的一個可能實施例。還能夠?qū)⑷缦滤鍪褂枚嘤谝粋€衰減器。
圖4示出具有在輸入端420進入的模擬輸入信號知的接收器400。圖4的示例示出用于電信應(yīng)用的單載波接收器，并且輸入信號是RF (射頻)信號。輸入信號在此示例 中通過稱為IQ調(diào)制的確立調(diào)制技術(shù)進行調(diào)制，其中，“I”表示信號的“同相”分量， 并且“Q”表示信號的“正交”分量。由于此技術(shù)為技術(shù)人員是公知的，因此，在此不 對它做進一步解釋。輸入信號知在第一放大器401中放大，并隨后經(jīng)過第一帶通濾波器 402，其將頻率限制為RF范圍并且產(chǎn)生作為輸出的饋送到第一混頻器403的第一混頻器 輸入信號Sl。第一混頻器輸出在第一中間頻率的第一混頻器輸出信號&，該信號經(jīng)過第 二帶通濾波器404，產(chǎn)生作為輸出的饋送到增益控制單元405的第一衰減器輸入信號&。 在增益控制單元中，信號先在第一衰減器406中衰減，然后在第二放大器407中放大并最 后經(jīng)過第二混頻器408以將增益控制單元405的增益控制輸出信號&的頻率降低為第二中 間頻率。增益控制輸出信號^饋送到第三帶通濾波器409，該濾波器的輸出是模擬輸出 信號s5，其限于第二中間頻率并且饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)410。
第一放大器401、第一帶通濾波器402、第一混頻器403、第二帶通濾波器404、 增益控制單元405及第三帶通濾波器409全部是模擬部分419的部分。ADC的輸出是數(shù) 字輸入信號s6，該信號被劃分成兩個路徑，AGC輸入信號S61饋送到AGC多級別閾值檢 測器單元(AMU)412，并且AGC補償單元輸入信號知饋送到AGC補償單元413。AGC 補償單元具有輸入端、輸出端和用于如下所述接收第二控制信號( 的輸入。
根據(jù)本發(fā)明，提供了 AMU和包括AMU的接收器、包括該接收器的通信系統(tǒng) 及在該接收器中調(diào)整增益的方法。本發(fā)明的基本構(gòu)想是通過讓具有至少兩個閾值檢測器 (每個檢測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔)的AMU以更高效的方式測量具有高峰 值對均值比屬性的接收信號的功率級別，能將用于低到高增益轉(zhuǎn)變的時間最小化。AMU 和測量原理將與圖6相關(guān)聯(lián)更詳細地描述。
AMU生成到第一衰減器406的第一控制信號C1和到AGC補償單元413的第二 控制信號(V AGC補償單元輸入信號^饋送到AGC補償單元413的輸入端，該單元基 于第二控制信號( 中的信息，引入對AGC補償單元輸入信號&的增益的增大或減小。 來自AGC補償單元的輸出端的AGC補償單元輸出信號S7被劃分成兩個路徑，第一路徑 S71和第二路徑S72，第一路徑S71連接到第一混頻器級414，第二路徑連接到第二混頻器級 415。混頻器級將數(shù)字中間頻率降低到基帶頻率，并且混頻器級414、415中的信號在此 示例中使用的IQ解調(diào)的情況下是相移90°的。
來自第一混頻器級的第一混頻器級輸出信號％饋送到第一信道濾波器 (RRC)416,并且來自第二混頻器級的第二混頻器級輸出信號％饋送到第二信道濾波器 (RRC)417?；祛l器級414、415和RRC 416、417每個具有輸入端和輸出端。RRC表示 根升余弦，并且定義使用的濾波器的類型。RRC濾波器和數(shù)字混頻器級是IQ解調(diào)器的 部分，該解調(diào)器從第一 RRC濾波器產(chǎn)生調(diào)制信號的同相部分(I)，從第二 RRC濾波器產(chǎn) 生正交部分(Q)。還能夠使用其它類型的解調(diào)器。
第一混頻器級的輸出端連接到第一信道濾波器RRC 416的輸入端，并且第二混 頻器級的輸出端連接到第二信道濾波器RRC 417的輸入端。所有混頻器級的輸入端布置 成接收AGC補償單元輸出信號s7，并且RRC布置成在RRC 416的輸出端421產(chǎn)生調(diào)制信 號的同相部分⑴和在RRC 417的輸出端422產(chǎn)生調(diào)制信號的正交部分(Q)。對于每個載 波，有兩個混頻器級和兩個RRC濾波器。在此示例中，只有一個載波，因此有兩個混頻器級和兩個RRC濾波器。對于三載波信號，要求六個混頻器級和六個RRC濾波器。共 同的AGC補償單元正在饋送所有混頻器級。在使用IQ解調(diào)的情況下，接收器的輸出端 因此包括RRC的輸出端421/422。通常，在使用解調(diào)器的情況下，接收器的輸出端是解 調(diào)器的輸出端。如果未使用解調(diào)器，則接收器的輸出端是AGC補償單元413的輸出端。
組件AGC補償單元、AMU、混頻器級和RRC濾波器全部是接收器的數(shù)字部分 418的部分。Rx鏈被定義為接收器中串聯(lián)耦合的所有模擬組件、ADC和所有數(shù)字組件。 解調(diào)器此處被視為是與AGC補償單元串聯(lián)耦合的一個數(shù)字組件，并且包括混頻器級和信 道濾波器。AMU單元包括在Rx鏈的反饋回路中，并且從Rx鏈接收輸入和將輸出輸送 到Rx鏈。
在圖4及還將如下所述的圖7的實施例中接收器的Rx鏈包括模擬部分和數(shù)字部 分，模擬部分布置成在接收器的輸入端接收模擬輸入信號^，而ADC連接在模塊與數(shù)字 部分之間，其將模擬部分的模擬輸出信號S5轉(zhuǎn)換為到數(shù)字部分的數(shù)字輸入信號^，并且數(shù) 字部分還包括AMU 412、AGC補償單元413及解調(diào)器。AMU適合于產(chǎn)生連接到Rx鏈 的模擬部分中第一衰減器406的第一控制信號C1和布置成連接到AGC補償單元413的第 二控制信號( ,這些控制信號布置成在與低閾值級別中的任一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔 期間，作為^信號的路徑的AGC輸入信號知的絕對信號級別已低于該低閾值級別時，通 知第一衰減器406和AGC補償單元413。閾值級別檢測原理將與使用模擬PAR信號的圖 5關(guān)聯(lián)描述。^信號是對于圖5的PAR信號的數(shù)字等效物，并且使用相同的檢測原理， 但現(xiàn)在是在數(shù)字域中。
Rx鏈的模擬部分包括從輸入端420開始的方向中算入的以下組件，全部組件具 有輸入端和輸出端，并且串聯(lián)連接
第一放大器401，
第一帶通濾波器402，
第一混頻器403，
第二帶通濾波器404，
第一衰減器406，
第二放大器407，
第二混頻器408，
第三帶通濾波器409，第三帶通濾波器連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 410。
通過具有幾個低閾值級別和用于更低閾值級別的更短檢測間隔，如將參照示出 本發(fā)明的檢測原理的圖5a所述的，能夠快速估計沿Rx鏈的接收信號的功率。由于對于 更低閾值，對于峰值的概率更高，因此，能夠使用用于更低信號級別的更短檢測間隔。 更高閾值級別仍是檢測具有高信號級別和低峰值對均值比的信號所必需的。在一實施例 中，能夠選擇某個低閾值級別的檢測間隔的長度，使得對于具有其相關(guān)聯(lián)檢測間隔的每 個低閾值級別，低閾值級別檢測的概率將是相等的。為了選擇更高增益設(shè)置，在低閾值 級別的整個檢測間隔期間，信號功率應(yīng)低于該低閾值級別。通過增大例如放大器407的 增益，或者通過減小第一衰減器406的衰減(如圖4所示)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的增益設(shè)置。 如果已觸發(fā)任何不同的低閾值級別檢測準則，則將啟動更高的增益設(shè)置。
圖5a示出一個圖形，在水平軸501上具有時間t，在垂直軸502上具有信號功率P和三個低閾值級別:級別1，505 ；級別2，504；及級別3，503及其相關(guān)聯(lián)檢測間隔 檢測間隔1，508 ；檢測間隔2，507及檢測單元3，506。本發(fā)明的此實施例包括具有相 關(guān)聯(lián)檢測間隔的三個低閾值級別。對于更低的閾值級別，檢測間隔變得越短。然而，本 發(fā)明原則上能通過具有相關(guān)聯(lián)檢測間隔的大于一的任何數(shù)量的低閾值級別來實現(xiàn)。圖5a 進一步示出高PAR信號509和低PAR信號510。在圖5a的示例中，在長檢測間隔1， 508后，將在閾值級別1，505為高和低PAR信號均檢測到低閾值級別。
圖恥示出例如具有高PAR信號511的GSM系統(tǒng)中的一種典型情況，其中時間 t在水平軸501上，功率P在垂直軸502上。圖恥的示例使用與圖5a中相同的閾值級別 和檢測間隔。當信號功率突然在時間tl下降時，低閾值級別檢測能夠在閾值級別3，503 已經(jīng)做出，在最短的檢測間隔3，506后具有最低閾值級別。這意味著更高增益設(shè)置能更 早實現(xiàn)，并且接收器能在總接收器操作時間的更長部分期間使用更高增益，由此更好地 利用接收器的動態(tài)范圍。通過使用更高增益設(shè)置，接收器中的組件能夠在其最佳動態(tài)工 作范圍內(nèi)工作，由此改進了接收器的性能，產(chǎn)生了例如改進的信噪比。
除使用衰減器作為用于AMU調(diào)節(jié)接收器的信號級別的調(diào)節(jié)部件外，現(xiàn)有或附加 的放大器能夠由AMU用作用于調(diào)節(jié)接收器的信號級別的調(diào)節(jié)部件。在本發(fā)明的此實施 例中，信號級別的調(diào)節(jié)將通過增大或減小放大器的增益來實現(xiàn)。用于實現(xiàn)信號級別減小 (也稱為增益設(shè)置變化)的調(diào)節(jié)部件因此能夠是衰減器或放大器。在圖4的實施例中，調(diào) 節(jié)部件包括一個衰減器。對此實施例的備選是調(diào)節(jié)部件包括使用的附加放大器或現(xiàn)有放 大器之一而不是第一衰減器406。
總之，接收器400因此包括輸入端402、具有至少一個調(diào)節(jié)部件001，407， 406)的Rx鏈和輸出端421/422，接收器還包括Rx鏈的反饋回路中包括的并且是改進的 AGC單元107的AGC多級別閾值檢測器單元AMU 412。接收器因此包括Rx鏈中的反 饋回路，并且反饋回路包括AMU。
現(xiàn)在將參照圖6，描述根據(jù)本發(fā)明的包括至少一個低多級別閾值檢測器 (LMTD) 650的AMU 600。AGC輸入信號S61的絕對值饋送到用于檢測高閾值級別的高閾 值檢測器640和LMTD 650的閾值檢測器。每個閾值檢測器布置用于檢測低閾值級別。 高閾值檢測器640能夠是任何類型的標準檢測器，例如圖2中所示的和對技術(shù)人員公知的 高閾值檢測器201。閾值檢測器601-603也能夠是對于技術(shù)人員公知的任何類型的標準檢 測器。
在現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，LMTD只包括具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別305和檢測間隔 306的一個低閾值檢測器202。在現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，在整個檢測間隔306期間AGC 輸入信號^的絕對級別已低于該僅有的低閾值級別時，AGC單元適合于啟動接收器的更 高增益設(shè)置。
現(xiàn)在再轉(zhuǎn)到本發(fā)明，Rx鏈包括如將進一步解釋的用于布置更高或更低增益設(shè)置 的調(diào)節(jié)部件，并且LMTD 650包括至少一個附加的閾值檢測器，每個檢測器具有相關(guān)聯(lián) 的低閾值級別和檢測間隔。檢測間隔變得越短，低閾值級別布置成設(shè)得越低。在與低閾 值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，在AGC輸入信號S61的絕對級別已低于該 低閾值級別時，更高的增益設(shè)置布置成通過反饋回路來啟動。
AGC輸入信號^的絕對值在絕對信號級別檢測器ABS 604中通過技術(shù)人員公知的常規(guī)方式計算得出。ABS 604布置成在輸入端接收AGC輸入信號&和布置成在輸出 端輸出與信號功率成比例的AGC輸入信號的絕對值，輸出端連接到LMTD中的每個閾值 檢測器以及連接到與高閾值級別相關(guān)聯(lián)的高閾值檢測器。
LMTD 650將通過如與圖5a和恥關(guān)聯(lián)所述的具有三個低閾值級別級別1， 505、級別2，504和級別3，503及其相關(guān)聯(lián)檢測間隔的實施例來描述。饋送到LMTD 的AGC輸入信號^的絕對值被劃分成三個路徑并饋送到三個閾值檢測器級別1檢測器 601、級別2檢測器602和級別3檢測器603。例如，低閾值級別1到3能夠設(shè)為低于高 閾值級別檢測器的級別1、3和6dB的級別加上對應(yīng)于AGC衰減步長的級別的附加減小 (還參見圖9)。級別1檢測器因此具有最高絕對值并且級別3檢測器具有最低絕對值。 用于每個閾值檢測器的低閾值級別能夠布置成存儲在相應(yīng)閾值檢測器中。在此情況下優(yōu) 選應(yīng)選擇檢測間隔的長度，使得對于每個閾值級別，低閾值級別檢測的概率應(yīng)大致是相 同的。因此，能夠為更低的閾值選擇更短的檢測間隔，因為信號超過這些更低級別的概 率更高。然而，檢測概率對每個低閾值級別相同不是本發(fā)明的必需特征，而是低閾值級 別設(shè)得越低，檢測間隔應(yīng)越短。這意味著檢測間隔應(yīng)具有以下時間關(guān)系檢測間隔1> 檢測間隔2 >檢測間隔3。檢測間隔1與低閾值級別1相關(guān)聯(lián)，檢測間隔2與低閾值級 別2相關(guān)聯(lián)，以及檢測間隔3與低閾值級別3相關(guān)聯(lián)。為了更快的判定，能夠添加具有 甚至更短檢測間隔的更多閾值檢測器。通常，與閾值檢測器η—起的低閾值級別η因此 具有檢測間隔η，其中，η的范圍從1到N，η是整數(shù)值。在所述示例中，N = 3。對 于增大的η值，低閾值級別變得更低，并且檢測間隔變得更短。
在不同閾值級別的檢測概率能夠通過不同的數(shù)學(xué)方法計算得出。一個可能性是 為假設(shè)的最差情況PAR信號計算公知的互補累積分布函數(shù)(CCDF)。通信系統(tǒng)接收的假 設(shè)的最差情況PAR信號是瑞利(Rayleigh)分布信號。CCDF是一個統(tǒng)計函數(shù)，其示出 PAR信號等于或超過不同功率級別的時間的百分比。功率級別與平均PAR信號級別有 關(guān)。根據(jù)CCDF曲線，PAR信號超過某個功率級別的時間的百分比隨著功率級別快速減 小。PAR信號高于某個功率級別的概率因此可通過CCDF表示。超過某個級別的概率也 是時間的函數(shù)。檢測間隔越長，超過某個級別的概率將越高。通過為更高功率級別使用 更長檢測間隔，能夠為高功率級別與使用短檢測間隔的低功率級別實現(xiàn)超過某個級別的 相同概率。詳細的計算方法將與圖9和10關(guān)聯(lián)描述。
LMTD的一實施例包括如上所述的η個閾值檢測器和用于每個閾值級別的降值計 數(shù)器η。這些組件的每個具有輸入端和輸出端。LMTD還包括具有輸出端的η個間隔單 元608-610。閾值檢測器、降值計數(shù)器和間隔單元布置在η個支路中，η是范圍從1到N 的整數(shù)，每個支路包括
閾值檢測器η(601-603)，與低閾值級別η和檢測間隔η相關(guān)聯(lián)，布置成在輸入 端接收AGC輸入信號知的絕對值，并且輸出端連接到
降值計數(shù)器η (605-607)，降值計數(shù)器的輸出端連接到AGC多級別控制 (AMC) 611，以及
間隔單元η(608-610)布置成存儲檢測間隔，并且其輸出端連接到降值計數(shù)器 η的輸入端，其中
對于增大的η值，低閾值級別變得更低，并且檢測間隔變得更短。
這將再次轉(zhuǎn)到圖6做進一步解釋。降值計數(shù)器因此加載有與低閾值級別η相關(guān) 聯(lián)的檢測間隔η。在圖6的實施例中，N = 3。降值計數(shù)器1，605加載有檢測間隔1， 降值計數(shù)器2，606加載有檢測間隔2，以及降值計數(shù)器3，607加載有檢測間隔3。檢測 間隔1布置成在標明為608的間隔單元1中加載，檢測間隔2布置成在標明為609的間隔 單元2中加載，以及檢測間隔3布置成在標明為610的間隔單元3中加載。當AGC輸入 信號S61的絕對值高于級別1時，級別1檢測器將發(fā)送重新加載脈沖Γι到降值計數(shù)器1，該 計數(shù)器將設(shè)置降值計數(shù)器1為檢測間隔1。當AGC輸入信號^的絕對值低于級別1時， 將不生成A脈沖，并且降值計數(shù)器將開始從是檢測間隔1的設(shè)置值倒計數(shù)。
只要AGC輸入信號^的絕對值低于級別1，該降值計數(shù)器將繼續(xù)倒計數(shù)，并且 在整個檢測間隔1期間AGC輸入信號&的絕對值已低于級別1時將最終達到零。降值 計數(shù)器現(xiàn)在將生成到AMC 611的第一檢測信號Ci1,通知在級別1的低閾值已檢測到。降 值計數(shù)器605重新加載檢測間隔1，并且開始新的檢測循環(huán)。級別2和級別3檢測器正在 根據(jù)相同的原理工作，并且將從級別2檢測器生成第二檢測信號d2和從級別3檢測器生 成第三檢測信號d3，通知AMC分別在級別2和級別3的低閾值已檢測到。此降值計數(shù) 器功能因而能概括地定義如下
閾值檢測器η 601-603布置成在閾值檢測器η的輸入端的AGC輸入信號的絕 對值高于閾值級別時，生成到降值計數(shù)器的重新加載脈沖rn，從而啟動降值計數(shù)器加載 間隔單元η中存儲的檢測間隔，以及
閾值檢測器布置成在閾值檢測器η的輸入端的AGC輸入信號的絕對值低于閾 值級別時，不生成到降值計數(shù)器的重新加載脈降值計數(shù)器加載有檢測間隔η)，并且 降值計數(shù)器布置成只要在降值計數(shù)器的輸入端沒有重新加載脈沖便倒計數(shù)，以及降值計 數(shù)器還布置成在降值計數(shù)器到達零時生成到AMC的檢測信號dn。
因此，AMC布置成在已檢測到低閾值級別時從每個閾值級別η的降值計數(shù)器接 收檢測信號dn，η的范圍從1到N，并且在已檢測到高閾值級別時接收高級別檢測信號 dh。AMC還將布置成生成第一和第二控制信號C1和C20
在本發(fā)明的一個實施例中，AMC布置成在輸入端從LMTD和高閾值檢測器接收 檢測信號，以及布置成當檢測到低閾值級別η或高閾值級別時在輸出端輸出第一控制信 號C1和第二控制信號c2。這些控制信號因此包括已檢測到低閾值級別之一或已檢測到高 閾值級別的信息。第一控制信號布置成連接到第一衰減器406，當?shù)谝豢刂菩盘朇1包括 已檢測到低閾值級別的信息時，該信號將促使該衰減器以預(yù)定量將衰減減小到低衰減級 別，由此實現(xiàn)更高增益設(shè)置。
備選的是，與圖5a關(guān)聯(lián)描述的更高增益設(shè)置能通過增大放大器407或附加放大 器的增益而實現(xiàn)。此備選解決方案未在圖6中示出，并且此后在描述中，本發(fā)明通過調(diào) 整衰減而不是調(diào)整放大器的增益來舉例說明。衰減器和放大器是用于布置更高或更低增 益設(shè)置的調(diào)節(jié)部件的示例。衰減器包括用于在接收包括已檢測到低閾值級別的信息的第 一控制信號時布置更高增益設(shè)置的部件。用于衰減器的更高增益設(shè)置的部件例如能夠是 根據(jù)C1信號中的信息切換到Rx鏈中的不同衰減網(wǎng)絡(luò)，例如π -網(wǎng)絡(luò)。π -網(wǎng)絡(luò)由三個 阻抗組成，每個阻抗具有兩端并連接以形成符號π的近似形狀，并且該網(wǎng)絡(luò)為技術(shù)人員 所公知。例如，將實現(xiàn)更高增益設(shè)置時，將更低衰減切換到Rx鏈中。衰減器還包括例如PIN 二極管開關(guān)的切換部件以便在不同衰減網(wǎng)絡(luò)之間切換。衰減的減小將是相同的， 與哪個閾值檢測器已觸發(fā)無關(guān)。然而，通過如下面將描述的使用幾個LMTD或閾值級別 的幾個集合，能夠?qū)崿F(xiàn)幾個衰減級別。如果衰減器從AMC接收附加的第一控制信號，指 示已檢測到另外的低閾值級別，則這將不進一步影響衰減器級別，但它將保持在低衰減 級別，直到第一控制信號包括已檢測到高閾值級別的信息。
當衰減器接收到包括檢測到高閾值級別的信息的第一控制信號時，衰減器將設(shè) 為高衰減。高衰減將被保持，直到第一控制信號包括已檢測到低閾值級別的信息。衰減 器還將包括用于在接收到第一控制信號且其包括已檢測到高閾值級別的信息時布置更低 增益設(shè)置的部件。用于衰減器的更低增益設(shè)置的部件例如能夠是根據(jù)C1信號中的信息切 換到Rx鏈中的不同衰減網(wǎng)絡(luò)，例如π-網(wǎng)絡(luò)。例如，將實現(xiàn)更低增益設(shè)置時，將更高 衰減切換到Rx鏈中。高衰減級別和低衰減級別能存儲在調(diào)節(jié)部件中，或者存儲在AMU 412中并經(jīng)第一控制信號傳送到調(diào)節(jié)部件。在通過放大器實現(xiàn)更高或更低增益設(shè)置時，放 大器將包括用于布置更高或更低增益設(shè)置的部件。
如將與圖7關(guān)聯(lián)描述的，在Rx鏈中能夠?qū)崿F(xiàn)附加的衰減器和放大器，這意味著 用于布置更高或更低增益設(shè)置的調(diào)節(jié)部件包括
第一衰減器或第一衰減器和Rx鏈中包括的至少一個附加的衰減器
第一和/或第二放大器或第一和/或第二放大器和Rx鏈中包括的至少一個附 加的放大器
衰減器和放大器布置成如下響應(yīng)第一控制信號C1
—個或幾個衰減器布置成在第一控制信號C1包含已檢測到低閾值級別的信息 時減小衰減，或者布置成在第一控制信號C1包含已檢測到高閾值級別的信息時增大衰減
—個或幾個放大器布置成在第一控制信號C1包含已檢測到低閾值級別的信息 時增大增益，或者布置成在第一控制信號C1包含已檢測到高閾值級別的信息時減小增■、Λfrff. ο
包括與第一控制信號相同信息的第二控制信號( 饋送到AGC補償單元，該信 號將促使AGC補償單元補償衰減器中的增益設(shè)置，以便控制接收器中的信號級別，使得 AGC增益設(shè)置應(yīng)不影響Rx鏈中的總增益。這意味著在第二控制信號包括已檢測到低閾 值級別的信息時，AGC補償單元將減小AGC補償單元的增益，對應(yīng)于衰減器中的衰減 減小。在第二控制信號包括已檢測到高閾值級別的信息時，AGC補償單元將增大AGC 補償單元的增益，對應(yīng)于衰減器中的衰減增大。此對應(yīng)的增益減小和增大例如能夠存儲 在AGC補償單元中，或者存儲在AMU 412中并經(jīng)第二控制信號傳送到AGC補償單元。 AGC補償單元中的增益改變能夠通過改變AGC補償單元中的衰減或放大來實現(xiàn)。
在本發(fā)明的一備選實施例中，衰減器的衰減能夠在幾個步驟中減小。這通過包 括q個并聯(lián)LMTD的AMU來實現(xiàn)，q是1到Q之間的整數(shù)。每個LMTD配置有低閾值 級別的不同集合(1到Q)和對應(yīng)的檢測間隔，LMTD中每個降值計數(shù)器的輸出端連接到 AMC,并且第一和第二控制信號布置成從AMC生成，以及布置成包括已從哪個LMTD 檢測到低閾值級別的信息。在Q = 3時，因此，將有檢測間隔和閾值級別的三個集合， 對應(yīng)于第一、第二和第三LMTD的第一、第二和第三集合。在此實施例中檢測到低閾值 級別時，控制信號C1和(^2因此也將包括低閾值級別檢測源于哪個LMTD的信息。衰減器將包括用于將衰減設(shè)置到對每個LMTD特有的級別的部件。在具有三個LMTD的情 況下，因此將可能根據(jù)閾值檢測源于哪個LMTD而將衰減設(shè)置為三個不同衰減之一。以 相同的方式進行高閾值級別檢測，如為具有一個LMTD和低閾值級別的一個集合的實施 例所述的那樣。在使用放大器而不是衰減器來實現(xiàn)更高或更低增益設(shè)置的備選解決方案 中，如上所述，放大器包括用于將放大設(shè)置到對每個LMTD特有的級別的部件。
在另外的實施例中，在不同時隙期間在相同LMTD中加載低閾值級別的不同集 合。在如上具有檢測間隔和低閾值級別的三個集合的相同示例中，在第一時隙期間加載 檢測間隔和低閾值級別的第一集合，在第二時隙期間加載第二集合，以及在第三時隙期 間加載第三集合。這意味著閾值檢測器和降值計數(shù)器持續(xù)重新加載檢測間隔和低閾值級 別的新集合。這能通過任何常規(guī)部件來實現(xiàn)，例如，添加控制單元到AMU，以某個頻率 持續(xù)為LMTD重新加載檢測間隔和低閾值級別的新集合。單獨的控制單元包括在AMU 中并且連接到每個閾值檢測器、降值計數(shù)器和間隔單元?？刂茊卧ㄖ匦录虞d信息， 例如檢測間隔和低閾值級別的集合以及重新加載頻率。第一和第二控制信號將在此另外 實施例中包括低閾值級別檢測源于低閾值級別的哪個集合的信息。通過如上為具有并聯(lián) 的q個LMTD的備選實施例所述的相同的方式，衰減器現(xiàn)在將能夠根據(jù)閾值檢測源于低 閾值級別的哪個集合，將衰減設(shè)為三個不同衰減。以相同的方式設(shè)置高閾值級別檢測， 如為具有一個LMTD和低閾值級別的一個集合的實施例所述的那樣。在使用放大器而不 是衰減器來實現(xiàn)更高或更低增益設(shè)置的備選解決方案中，如上所述，放大器包括用于將 放大設(shè)置到對每個LMTD特有的級別的部件。
本發(fā)明也能如上所述通過多于一個衰減器來實現(xiàn)。接收器700的此另外實施列 將參照圖7來描述。圖7的配置與圖4相同，并具有以下添加
在第一帶通濾波器402與第一混頻器403之間添加第二衰減器701
在第一放大器401之前添加第三衰減器702
第一控制信號C1被劃分成三個路徑并饋送到每個衰減器圖7還示出圖4中包括 的Rx鏈的組件，即
第一放大器401，
第一帶通濾波器402，
第一混頻器403，
第二帶通濾波器404，
第一衰減器406，
第二放大器407，
第二混頻器408，
第三帶通濾波器409，
模數(shù)轉(zhuǎn)換器410，
· AGC補償單元413，及
解調(diào)器，包括兩個混頻器級414/415和兩個信道濾波器RRC416/417。
圖7還示出如與圖4關(guān)聯(lián)所述的AMU 412和信號知及S1到知。
圖7的接收器700還包括如與圖4關(guān)聯(lián)所述的輸入端420和輸出端421/422。
具有衰減器和放大器的不同數(shù)量和位置的其它配置在本發(fā)明的范圍內(nèi)也是可能的。
該創(chuàng)新的接收器能使用IQ解調(diào)器以及其它解調(diào)器。
每個衰減器能根據(jù)如上為具有一個LMTD和低閾值級別的一個集合的實施例所 述的相同的原理，設(shè)為低或高級別。如果是具有多于一個LMTD或低閾值級別的多于一 個集合的實施例，則能在與LMTD和低閾值級別的集合數(shù)量相同的多個級別來設(shè)置每個 衰減器。每個調(diào)節(jié)部件中包括的用于增益設(shè)置的部件能夠為每個調(diào)節(jié)部件單獨地設(shè)置。 在具有兩個衰減器Α與&和兩個LMTD I1與I2的示例中，來自I1的低信號檢測能促使ai 的增益設(shè)置部件以Ci1將ai的衰減減小和&的增益設(shè)置部件以d2將&的衰減減小。來自 I2的低信號級別檢測能對應(yīng)地促使衰減在I減小d3，在％減小(14。當放大器用作調(diào)節(jié)部 件時，每個放大器的放大調(diào)整能對應(yīng)地為每個放大器單獨地設(shè)置。( 信號以如為上面不 同實施例所述的相同的方式從MAC生成。調(diào)節(jié)部件中包括的增益設(shè)置部件在此實施例 中能包括與LMTD或閾值級別的集合數(shù)量相同的多個衰減網(wǎng)絡(luò)。衰減網(wǎng)絡(luò)將專用于每個 LMTD或閾值級別的集合，并且將切換到Rx鏈中以響應(yīng)C1信號中的信息。
如上所述，通過使用接收器中的現(xiàn)有放大器或只專用于此目的的附加放大器， 也能實現(xiàn)更高和更低的增益設(shè)置。
具有多于一個LMTD或低閾值級別的多于一個集合的實施例能與具有一個或幾 個調(diào)節(jié)部件的實施例組合。
當使用檢測間隔和低閾值級別的多于一個集合時，以及當與具有多于一個調(diào)節(jié) 部件的實施例組合時，則包括用于布置對每個LMTD特有的更高或更低增益設(shè)置的部件 的至少一個衰減器或放大器布置成接收第一控制信號C1,由此使得每個衰減器或放大器 能夠具有與LMTD數(shù)量相同的多個衰減/增益級別。在本發(fā)明的此實現(xiàn)中，AGC補償單 元布置成接收第二控制信號C2并補償布置成由第一控制信號C1啟動的增益設(shè)置。
現(xiàn)在將參照圖9和10來描述用于將低閾值級別檢測的概率計算為檢測間隔的長 度的函數(shù)的方法的詳細描述。
通常從與高閾值級別903對應(yīng)的最大允許信號功率級別，相對于衰減步長來設(shè) 置低閾值級別。這在圖9中示出，圖中在垂直軸902上具有信號功率，在水平軸901上 具有時間。衰減步長905在衰減釋放后將級別降低到最大功率級別，稱為最大功率釋放 級別904。低閾值級別級別1，505、級別2，504和級別3，503因而設(shè)為從最大功率 級別904的回退。在此示例中，級別1具有IdB回退906，級別2具有3dB回退907， 以及級別3具有6dB回退908。此閾值級別設(shè)置將確保在釋放衰減器時，信號到達最大 允許信號級別的概率應(yīng)合理的低。如前面所述，能夠有幾個衰減步長，每個具有低閾值 級別的單獨集合。
如上所述，在不同閾值級別的檢測概率能夠通過不同的數(shù)學(xué)方法計算得出。一 個可能性是為假設(shè)的最差情況PAR信號計算公知的互補累積分布函數(shù)(CCDF)。通信 系統(tǒng)接收的假設(shè)的最差情況PAR信號是瑞利分布信號。假設(shè)對于具有1J8MHZ的帶寬 BW的瑞利分布信號，在衰減器釋放后對于信號到達最大允許信號級別的概率Pmax在等于 IOms的Tframe時期期間是50%。在該時間間隔期間不相關(guān)時期的數(shù)量給出為
Npenods = Tframe · BW = 10 · 10_3 · 1.28 · IO6 = 12.8 · IO3
每個不相關(guān)時期的概率是
Pperiod = 1 -尸 max = 54.15.10—
圖10示出具有CCDF曲線的圖形，該曲線給出相對于水平軸1001上瑞利分布信 號以dB表示的平均功率級別、信號的PAR值的垂直軸1002上瑞利分布信號的峰值高于 某個級別的概率。在圖10中，發(fā)現(xiàn)瑞利分布信號對于Ppra。d WPAR信號的相關(guān)信號功率 是9.9dB，圖中的點1003。信號將高于此級別的概率因此對應(yīng)于Ppentid = 54.15 · 10_6
在相同的平均功率級別、從點1003開始算入的不同回退級別的概率在下表中概 括
回退[dB]概率(Px)1Pl = 4.16*1(Γ43P2 = 7.36*1(Γ36Ρ3 = 0.085
在圖中，回退級別IdB對應(yīng)于點1004，回退級別3dB對應(yīng)于點1005，以及回退 級別6dB對應(yīng)于點1006。假設(shè)在Tframe時期期間激活3個閾值檢測器中的任何檢測器的 概率應(yīng)為50%。因此，用于每個檢測器的概率Pmdlvldual——給出為
P—r = 1 - Vl-0.5 = 0.2
這意味著低閾值檢測的概率在每個低閾值級別將為20%。
每個檢測器的時間常數(shù)給出為detector )
tx =-^-\og(\-Px)-BW
對于每個閾值的計算的時間常數(shù)因此應(yīng)該是
閾值回退[dB]時間常數(shù)(tx)13.03ms3171 μ S614 μ S
通過為低閾值檢測器閾值選擇這些時間常數(shù)，在IOms時期期間衰減器釋放的概 率應(yīng)為50% (觸發(fā)任一檢測器級別)。如果衰減器釋放，則在相同時間期期間回到已衰 減狀態(tài)的概率也將是50%。這是如何計算低閾值級別檢測的概率應(yīng)對每個閾值級別相同 的一個示例。然而，如前面所述，概率不必為每個閾值級別設(shè)為相等。釋放的概率當然 也能夠設(shè)為如上述示例中使用的50%外的其它值。
如上所述，視輸入信號的類型而定，Rx鏈的模擬部分419有許多變型。然而，始終有至少一個調(diào)節(jié)部件。隨后在Rx鏈中適合位置添加帶通濾波器、放大器和混頻器以 響應(yīng)實際應(yīng)用中輸入信號的類型所設(shè)置的要求。Rx鏈的數(shù)字部分418通常包括AMU、 AGC補償單元，并在調(diào)制輸入信號的情況下包括某一類型的解調(diào)器。本發(fā)明已通過模擬 /數(shù)字接收器來舉例說明，接收器具有模擬部分、ADC和包括AGC補償單元、AMU和 解調(diào)器的數(shù)字部分。然而，本發(fā)明也能夠?qū)崿F(xiàn)為完全的模擬接收器或具有位于Rx鏈中另 一位置的數(shù)字接口，例如在解調(diào)器之前，即，具有模擬AMU和AGC補償單元及數(shù)字解 調(diào)器。
本發(fā)明的其它實施例包括
接收器，布置成在輸入端420接收輸入信號輸入信號是單載波信號，并且 接收器因此是單載波接收器，
接收器，布置成在輸入端420接收輸入信號輸入信號是多載波信號，并且 接收器因此是多載波接收器，
電信系統(tǒng)中使用的接收器，
電信系統(tǒng)中使用的接收器，其中，電信系統(tǒng)是GSM、CDMA、WCDMA或 LTE系統(tǒng)，以及
是音頻接收器的接收器。
本發(fā)明還提供例如GSM、CDMA、WCDMA或LTE電信系統(tǒng)的包括根據(jù)本發(fā)明的接收器和/或AMU的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明還提供AGC多級別閾值檢測器單元AMU，其中AMU包括至少一個低多 級別閾值檢測器LMTD。所述LMTD包括至少兩個閾值檢測器。每個閾值檢測器具有 相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。檢測間隔的長度越短，低閾值級別布置成設(shè)得越低。
本發(fā)明也包括一種在包括輸入端420、具有至少一個調(diào)節(jié)部件的Rx鏈和輸出端 421/422的接收器中調(diào)整增益的方法。接收器還包括Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié)部件 提供更高或更低增益設(shè)置，其中反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元AMU。AMU 包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD，以及其中，所述LMTD包括至少兩個閾值檢 測器。每個閾值檢測器具有相關(guān)聯(lián)低閾值級別和檢測間隔。每個檢測間隔的長度越短， 低閾值級別設(shè)得越低。在與低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，通過 AGC輸入信號的絕對級別低于該低閾值級別而已檢測到低閾值級別時，通過反饋回路啟 動更高的增益設(shè)置。用于接收器的更高增益設(shè)置的方法步驟在圖8中示出。只要在步驟 1，801中未檢測到低閾值級別，便將不啟動更高增益設(shè)置。在步驟1中AMU已檢測到 低閾值級別時，在步驟2，802中將通過第一控制信號C1來啟動更高增益設(shè)置。如果衰減 器用作布置更高增益設(shè)置的部件，則更高增益設(shè)置在步驟3，803中由衰減器執(zhí)行。如果 放大器用作布置更高增益設(shè)置的調(diào)節(jié)部件，則更高增益設(shè)置在步驟4，804中由放大器執(zhí) 行。方法的詳細信息與接收器描述關(guān)聯(lián)來描述。此部分的描述也描述在檢測到高閾值級 別的情況下如何布置更低增益設(shè)置。
本發(fā)明不限于上述實施例，而是可在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由地變化。
權(quán)利要求
1.一種包括輸入端(420)、具有至少一個調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)的 Rx鏈和輸出端(421，422)的接收器(400，700)，所述接收器還包括所述Rx鏈中的反饋 回路，所述調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)布置用于提供更高或更低增益設(shè)置， 所述接收器特征在于所述反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元AMU(412，600)， 所述AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD (650)，以及所述LMTD (650)包括 至少兩個閾值檢測器(601-603)，每個閾值檢測器(601-603)具有相關(guān)聯(lián)的低閾值級別 (503-505)和檢測間隔(506-508)，每個檢測間隔(506-508)的長度越短，所述低閾值級 別(503-505)布置成設(shè)置得越低，在與所述低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間 隔期間，AGC輸入信號(S61)的絕對級別已低于該低閾值級別時，所述更高的增益設(shè)置布 置成通過所述反饋回路來啟動。
2.如權(quán)利要求1所述的接收器，特征在于所述AMU還包括 絕對檢測器ABS (604)，布置成在輸入端接收所述AGC輸入信號(S61)并布置成 在輸出端輸出與信號功率成比例的所述AGC輸入信號的絕對值，所述輸出端連接到所述 LMTD (650)中的每個閾值檢測器，以及連接到 與高閾值級別相關(guān)聯(lián)的高閾值檢測器，以及 AGC多級別控制AMC (611)，所述AMC布置成在輸入端從所述LMTD (650)和所述高閾值檢測器接收檢測信號(Ci1-Ci3, dh)，以及布置成在輸出端輸出第一控制信號(C1) 和第二控制信號(C2)。
3.如權(quán)利要求2所述的接收器，特征在于所述第一控制信號(C1)布置成包括低閾值級 別或所述高閾值級別的檢測的信息，所述第一控制信號(C1)布置成連接到用于布置更高 或更低增益設(shè)置的所述調(diào)節(jié)部件。
4.如權(quán)利要求1-3的任一項所述的接收器，特征在于用于布置更高或更低增益設(shè)置的 所述調(diào)節(jié)部件包括第一衰減器(406)或所述第一衰減器和所述Rx鏈中包括的至少一個附 加的衰減器。
5.如權(quán)利要求1-4的任一項所述的接收器，特征在于所述Rx鏈包括模擬部分(419) 和數(shù)字部分(418)，所述模擬部分布置成在所述接收器的輸入端(420)接收模擬輸入信號 sm,連接在所述模擬與所述數(shù)字部分之間的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC布置成將來自所述模擬部分 的模擬輸出信號(S5)轉(zhuǎn)換為到所述數(shù)字部分的數(shù)字輸入信號(S6)，所述數(shù)字部分還包括所 述AMU (412)和AGC補償單元(413)，所述AMU適合于產(chǎn)生連接到所述Rx鏈的模擬部 分中所述第一衰減器(406)的所述第一控制信號(C1)和布置成連接到所述AGC補償單元 (413)的所述第二控制信號(c2)，所述控制信號布置成在與所述低閾值級別的任一個相關(guān) 聯(lián)的整個檢測間隔期間，作為所述36信號的路徑的所述AGC輸入信號(S61)的絕對級別已 低于該低閾值級別時，通知所述第一衰減器(406)和所述AGC補償單元(413)。
6.如權(quán)利要求4-5的任一項所述的接收器，特征在于所述衰減器的一個或幾個布置成 在所述第一控制信號(C1)包含已檢測到低閾值級別的信息時減小所述衰減，或者布置成 在所述第一控制信號包含已檢測到所述高閾值級別的信息時增大所述衰減。
7.如權(quán)利要求1-3的任一項所述的接收器，特征在于用于布置更高或更低增益設(shè)置的 所述調(diào)節(jié)部件包括第一和/或第二放大器、或所述第一和/或所述第二放大器和所述Rx 鏈中包括的至少一個附加的放大器。
8.如權(quán)利要求7所述的接收器，特征在于所述放大器的一個或幾個布置成在所述第一 控制信號(C1)包含已檢測到低閾值級別的信息時增大所述增益，或者布置成在所述第一 控制信號包含已檢測到所述高閾值級別的信息時減小所述增益。
9.如前面權(quán)利要求的任一項所述的接收器，特征在于所述LMTD(650)包括閾值檢 測器(601-603)和降值計數(shù)器(605-607)，這些組件的每個具有輸入和輸出端，并且所述 LMTD還包括具有輸出端的間隔單元(608-610)，所述閾值檢測器、降值計數(shù)器及間隔單 元布置在η個支路中，η是范圍從1到N的整數(shù)，每個支路包括 閾值檢測器η(601-603)，與低閾值級別η和檢測間隔η相關(guān)聯(lián)，布置成在所述輸入 端接收所述AGC輸入信號(S61)的絕對值，并且所述輸出端連接到 降值計數(shù)器η (605-607)，所述降值計數(shù)器的輸出端連接到所述AMC (611)，以及眷間隔單元η(608-610)，布置成存儲所述檢測間隔，并且其輸出端連接到降值計數(shù) 器η的輸入端，其中對于增大的η值，所述低閾值級別變得更低，并且所述檢測間隔變得更短。
10.如權(quán)利要求9所述的接收器，特征在于 閾值檢測器η (601-603)布置成在閾值檢測器η的輸入端所述AGC輸入信號的絕對 值高于所述閾值級別時，生成到所述降值計數(shù)器的重新加載脈沖rn，從而啟動所述降值 計數(shù)器加載間隔單元η中存儲的檢測間隔，以及 所述閾值檢測器布置成在閾值檢測器η的輸入端所述AGC輸入信號(S61)的絕對值 低于所述閾值級別時，不生成到所述降值計數(shù)器的重新加載脈沖rn，所述降值計數(shù)器布 置成加載有檢測間隔n，并且所述降值計數(shù)器布置成只要在所述降值計數(shù)器的輸入端沒有 重新加載脈沖便倒計數(shù)，以及所述降值計數(shù)器還布置成在所述降值計數(shù)器到達零時生成 到所述AMC的檢測信號屯。
11.如權(quán)利標10所述的接收器，特征在于所述AMC布置成在已檢測到低閾值級別時 從每個閾值級別η的降值計數(shù)器接收檢測信號dn，η的范圍從1到N，并且在已檢測到高 閾值級別時接收高級別檢測信號dh，以及還在于所述AMC布置成生成所述第一和第二控 制信號C1和C2。
12.如前面權(quán)利要求的任一項所述的接收器，特征在于所述AMU包括并聯(lián)的q個 LMTD，q是范圍從1到Q的整數(shù)，每個LMTD包括低閾值級別和對應(yīng)的檢測間隔的不同 集合，所述LMTD中每個降值計數(shù)器的輸出端連接到所述AMC (611)，并且所述第一和 第二控制信號布置成從所述AMC生成以及布置成包括已從哪個LMTD檢測到低閾值級別的信息。
13.如權(quán)利要求1-11的任一項所述的接收器，特征在于檢測間隔和低閾值級別的不同 集合布置成在不同時隙期間在相同LMTD中加載，并且所述閾值檢測器、降值計數(shù)器和 間隔單元布置成借助于所述AMU中包括的并連接到每個閾值檢測器、降值計數(shù)器和間隔 單元的單獨控制單元，以某個頻率持續(xù)重新加載檢測間隔和閾值級別的新集合，所述控 制單元包括重新加載信息。
14.如權(quán)利要求12或13的任一項所述的接收器，特征在于 至少一個衰減器或放大器，包括用于布置對每個LMTD特有的更高或更低增益設(shè) 置的部件并且布置成接收所述第一控制信號(C1),從而使得每個衰減器或放大器能夠具有與LMTD相同數(shù)量的多個衰減/增益級別 所述AGC補償單元(413)布置成接收所述第二控制信號(C2)并補償布置成由所述 第一控制信號(C1)啟動的增益設(shè)置。
15.如權(quán)利要求5-14的任一項所述的接收器，特征在于所述數(shù)字部分還包括解調(diào)器。
16.如權(quán)利要求5-15的任一項所述的接收器，特征在于所述接收器布置成在所述輸入 端(420)接收所述輸入信號Sm，所述輸入信號是單載波信號，并且所述接收器因此是單載 波接收器，或者在于所述接收器布置成在所述輸入端(420)接收所述輸入信號Sm，所述輸 入信號是多載波信號，并且所述接收器因此是多載波接收器。
17.如權(quán)利要求16所述的接收器，特征在于所述接收器在電信系統(tǒng)中，優(yōu)選在 GSM> CDMA、WCDMA或LTE系統(tǒng)中使用。
18.如前面權(quán)利要求的任一項所述的接收器，特征在于每個調(diào)節(jié)部件中包括的用于增 益設(shè)置的部件能夠為每個調(diào)節(jié)部件單獨設(shè)置。
19.如前面權(quán)利要求的任一項所述的接收器，特征在于檢測間隔的長度布置成使得低 閾值級別檢測的概率對每個低閾值級別應(yīng)大致相同。
20.—種AGC多級別閾值檢測器單元AMU(412，600)，特征在于所述AMU (412， 600)包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD(650)，以及在于所述LMTD包括至少兩個 閾值檢測器(601-603)，每個閾值檢測器(601-603)具有相關(guān)聯(lián)的低閾值級別(503-505) 和檢測間隔(506-508)，所述檢測間隔(506-508)的長度越短，所述低閾值級別布置成設(shè) 置得越低。
21.如權(quán)利要求20所述的AMU，特征在于所述AMU包括在具有輸入端(420)、具 有至少一個調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)的Rx鏈和輸出端(421，422)的接收 器中，所述接收器還包括所述Rx鏈中的反饋回路，所述反饋回路包括所述AMU，以及 在于所述Rx鏈包括用于布置更高或更低增益設(shè)置的所述至少一個調(diào)節(jié)部件(401，407， 406，701，702)，所述更高增益設(shè)置布置成在與所述低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整 個檢測間隔期間，AGC輸入信號(S61)的絕對級別已低于該低閾值級別時，通過所述反饋 回路來啟動。
22.如權(quán)利要求20-21的任一項所述的AMU，特征在于所述AMU還包括 絕對檢測器ABS (604)，布置成在輸入端接收所述AGC輸入信號(S61)和布置成在輸出端輸出與信號功率成比例的所述AGC輸入信號的絕對值，所述輸出端連接到所述 LMTD中的每個閾值檢測器，以及連接到 與高閾值級別相關(guān)聯(lián)的高閾值檢測器，以及 AGC多級別控制AMC (611)，所述AMC布置成在輸入端從所述LMTD和所述高閾值檢測器接收檢測信號，以及布置成在輸出端輸出第一控制信號(C1)和第二控制信號(C2)。
23.—種包括接收器(400，700)的通信系統(tǒng)，所述接收器具有輸入端(420)、具有至 少一個調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)的Rx鏈和輸出端(421，422)，所述接收器 還包括所述Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)布置用于提 供更高或更低增益設(shè)置，所述通信系統(tǒng)特征在于所述反饋回路包括AGC多級別閾值檢測 器單元AMU(412，600)，所述AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD(650)，以及所述LMTD (650)包括至少兩個閾值檢測器(601-603)，每個閾值檢測器(601-603)具 有相關(guān)聯(lián)的低閾值級別(503-505)和檢測間隔(506-508)，每個檢測間隔(506-508)的長 度越短，所述低閾值級別(503-505)布置成設(shè)置得越低，在與所述低閾值級別的至少一 個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，AGC輸入信號(S61)的絕對級別已低于該低閾值級別時， 所述更高的增益設(shè)置布置成通過所述反饋回路來啟動。
24.如權(quán)利要求23所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述AMU還包括 絕對檢測器ABS (604)，布置成在輸入端接收所述AGC輸入信號(S61)和布置成在輸出端輸出與信號功率成比例的所述AGC輸入信號的絕對值，所述輸出端連接到所述 LMTD (650)中的每個閾值檢測器，以及連接到 與高閾值級別相關(guān)聯(lián)的高閾值檢測器，以及 AGC多級別控制AMC (611)，所述AMC布置成在輸入端從所述LMTD (650)和所 述高閾值檢測器接收檢測信號(Ci1-Ci3, dh)，以及布置成在輸出端輸出第一控制信號(C1) 和第二控制信號(C2)。
25.如權(quán)利要求24所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述第一控制信號(C1)布 置成包括低閾值級別或所述高閾值級別的檢測的信息，所述第一控制信號(C1)布置成連 接到用于布置更高或更低增益設(shè)置的所述調(diào)節(jié)部件。
26.如權(quán)利要求23-25的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于用于布置更 高或更低增益設(shè)置的所述調(diào)節(jié)部件包括第一衰減器(406)或所述第一衰減器和所述Rx鏈 中包括的至少一個附加的衰減器。
27.如權(quán)利要求23-26的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述Rx鏈包 括模擬部分(419)和數(shù)字部分(418)，所述模擬部分布置成在所述接收器的輸入端(420) 接收模擬輸入信號sm，連接在所述模擬與所述數(shù)字部分之間的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC布置成將 來自所述模擬部分的模擬輸出信號(S5)轉(zhuǎn)換為到所述數(shù)字部分的數(shù)字輸入信號(S6)，所述 數(shù)字部分還包括所述AMU(412)和AGC補償單元(413)，所述AMU適合于產(chǎn)生連接到 所述Rx鏈的模擬部分中所述第一衰減器(406)的所述第一控制信號(C1)和布置成連接到 所述AGC補償單元(413)的所述第二控制信號(c2)，所述控制信號布置成在與所述低閾 值級別的任一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，作為所述S6信號的路徑的所述AGC輸入信 號(S61)的絕對級別已低于該低閾值級別時，通知所述第一衰減器(406)和所述AGC補償 單元(413)。
28.如權(quán)利要求26-27的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述衰減器 的一個或幾個布置成在所述第一控制信號(C1)包含已檢測到低閾值級別的信息時減小所 述衰減，或者布置成在所述第一控制信號包含已檢測到所述高閾值級別的信息時增大所 述衰減。
29.如權(quán)利要求23-25的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于用于布置更 高或更低增益設(shè)置的所述調(diào)節(jié)部件包括第一和/或第二放大器、或所述第一和/或所述第 二放大器和所述Rx鏈中包括的至少一個附加的放大器，以及所述放大器的一個或幾個布 置成在所述第一控制信號(C1)包含已檢測到低閾值級別的信息時增大所述增益，或者布 置成在所述第一控制信號包含已檢測到所述高閾值級別的信息時減小所述增益。
30.如前面權(quán)利要求23-29的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述LMTD(650)包括閾值檢測器(601-603)和降值計數(shù)器(605-607)，這些組件的每個具有 輸入和輸出端，并且所述LMTD還包括具有輸出端的間隔單元(608-610)，所述閾值檢測 器、降值計數(shù)器及間隔單元布置在η個支路中，η是范圍從1到N的整數(shù)，每個支路包 括 閾值檢測器η(601-603)，與低閾值級別η和檢測間隔η相關(guān)聯(lián)，布置成在所述輸入 端接收所述AGC輸入信號(S61)的絕對值，并且所述輸出端連接到 降值計數(shù)器η (605-607)，所述降值計數(shù)器的輸出端連接到所述AMC (611)，以及眷間隔單元η(608-610)，布置成存儲所述檢測間隔，并且其輸出端連接到降值計數(shù) 器η的輸入端，其中對于增大的η值，所述低閾值級別變得更低，并且所述檢測間隔變得更短。
31.如前面權(quán)利要求23-30的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述 AMU包括并聯(lián)的q個LMTD，q是范圍從1到Q的整數(shù)，每個LMTD包括低閾值級 別和對應(yīng)的檢測間隔的不同集合，所述LMTD中每個降值計數(shù)器的輸出端連接到所述 AMC(611)，并且所述第一和第二控制信號布置成從所述AMC生成以及布置成包括已從 哪個LMTD檢測到低閾值級別的信息。
32.如權(quán)利要求23-30的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于檢測間隔和 低閾值級別的不同集合布置成在不同時隙期間在相同LMTD中加載，并且所述閾值檢測 器、降值計數(shù)器和間隔單元布置成借助于所述AMU中包括的并連接到每個閾值檢測器、 降值計數(shù)器和間隔單元的單獨控制單元，以某個頻率持續(xù)重新加載檢測間隔和閾值級別 的新集合，所述控制單元包括重新加載信息。
33.如權(quán)利要求31或32的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于 至少一個衰減器或放大器，包括用于布置對每個LMTD特有的更高或更低增益設(shè) 置的部件并且布置成接收所述第一控制信號(C1),從而使得每個衰減器或放大器能夠具 有與LMTD相同數(shù)量的多個衰減/增益級別 所述AGC補償單元(413)布置成接收所述第二控制信號(C2)并補償布置成由所述 第一控制信號(C1)啟動的增益設(shè)置。
34.如權(quán)利要求27-33的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述數(shù)字部 分還包括解調(diào)器。
35.如權(quán)利要求27-34的任一項所述包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述接收器布 置成在所述輸入端(420)接收所述輸入信號Sm，所述輸入信號是單載波信號，并且所述接 收器因此是單載波接收器，或者在于所述接收器布置成在所述輸入端(420)接收所述輸 入信號sm，所述輸入信號是多載波信號，并且所述接收器因此是多載波接收器。
36.如權(quán)利要求35或52所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于所述接收器在電信 系統(tǒng)中，優(yōu)選在GSM、CDMA、WCDMA或LTE系統(tǒng)中使用。
37.如前面權(quán)利要求23-36的任一項所述的包括接收器的通信系統(tǒng)，特征在于每個調(diào) 節(jié)部件中包括的用于增益設(shè)置的部件能夠為每個調(diào)節(jié)部件單獨設(shè)置。
38.如前面權(quán)利要求23-37的任一項所述的包括AGC多級別閾值檢測器單元 AMU(412, 600)的通信系統(tǒng)，特征在于所述AMU(412，600)包括至少一個低多級別閾 值檢測器LMTD (650)，以及在于所述LMTD包括至少兩個閾值檢測器(601-603)，每個閾值檢測器(601-603)具有相關(guān)聯(lián)的低閾值級別(503-505)和檢測間隔(506-508)，所述 檢測間隔(506-508)的長度越短，所述低閾值級別布置成設(shè)置得越低。
39.—種在接收器(400，700)中調(diào)整增益的方法，所述接收器包括輸入端(420)、具 有至少一個調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)的Rx鏈和輸出端(421，422)，所述 接收器還包括所述Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié)部件(401，407，406，701，702)提供 更高或更低增益設(shè)置，所述方法特征在于所述反饋回路包括AGC多級別閾值檢測器單元 AMU(412, 600)，所述AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD (650)，以及所述 LMTD包括至少兩個閾值檢測器(601-603)，每個閾值檢測器(601-603)具有相關(guān)聯(lián)的低 閾值級別(503-505)和檢測間隔(506-508)，每個檢測間隔(506-508)的長度越短，所述 低閾值級別(503-505)設(shè)置得越低，當通過在與所述低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整 個檢測間隔期間AGC輸入信號(S61)的絕對級別低于該低閾值級別而已檢測到低閾值級別 時，所述更高的增益設(shè)置(803，804)通過所述反饋回路來啟動(802)。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，特征在于所述AMU還包括 絕對檢測器ABS (604)，在輸入端接收所述AGC輸入信號(S61)并在輸出端輸出與 信號功率成比例的所述AGC輸入信號的絕對值，所述輸出端連接到所述LMTD(650)中 的每個閾值檢測器，以及連接到 與高閾值級別相關(guān)聯(lián)的高閾值檢測器，以及 AGC多級別控制AMC (611)，所述AMC在輸入端從所述LMTD (650)和所述高閾 值檢測器接收檢測信號(Ci1-Ci3, dh)，以及在輸出端輸出第一控制信號(C1)和第二控制信 號(C2)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，特征在于所述第一控制信號(C1)包括低閾值級別或所 述高閾值級別的檢測的信息，所述第一控制信號(C1)連接到用于布置更高或更低增益設(shè) 置的所述調(diào)節(jié)部件。
42.如權(quán)利要求39-41的任一項所述的方法，特征在于用于布置更高或更低增益設(shè)置 的所述調(diào)節(jié)部件包括第一衰減器(406)、或所述第一衰減器和所述Rx鏈中包括的至少一 個附加的衰減器。
43.如權(quán)利要求39-42的任一項所述的方法，特征在于所述Rx鏈包括模擬部分(419) 和數(shù)字部分(418)，所述模擬部分在所述接收器的輸入端(420)接收模擬輸入信號sm，連 接在所述模擬與所述數(shù)字部分之間的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC將來自所述模擬部分的模擬輸出信 號(S5)轉(zhuǎn)換為到所述數(shù)字部分的數(shù)字輸入信號(S6)，所述數(shù)字部分還包括所述AMU(412) 和AGC補償單元(413)，所述AMU產(chǎn)生連接到所述Rx鏈的模擬部分中所述第一衰減器 (406)的所述第一控制信號(C1)和連接到所述AGC補償單元(413)的所述第二控制信號 (c2),所述控制信號在與所述低閾值級別的任一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，作為所述 S6信號的路徑的所述AGC輸入信號(S61)的絕對級別已低于該低閾值級別時，通知所述第 一衰減器(406)和所述AGC補償單元(413)。
44.如權(quán)利要求39-43的任一項所述的方法，特征在于選擇檢測間隔的長度，使得低 閾值級別檢測的概率對每個低閾值級別應(yīng)大致相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括輸入端、具有至少一個調(diào)節(jié)部件的Rx鏈和輸出端的接收器。該接收器還包括Rx鏈中的反饋回路，所述調(diào)節(jié)部件布置用于提供更高或更低增益設(shè)置。反饋回路包括AGC多級別閾值檢測單元AMU。AMU包括至少一個低多級別閾值檢測器LMTD，并且所述LMTD包括至少兩個閾值檢測器，每個檢測器具有相關(guān)聯(lián)的低閾值級別和檢測間隔，檢測間隔的長度越短，低閾值級別布置成設(shè)置得越低。在與低閾值級別的至少一個相關(guān)聯(lián)的整個檢測間隔期間，AGC輸入信號的絕對級別已低于該低閾值級別時，更高的增益設(shè)置布置成通過反饋回路來啟動。本發(fā)明還提供包括一種包括該接收器的通信系統(tǒng)、一種AGC多級別閾值檢測器單元(AMU)和一種在接收器中調(diào)整增益的方法。
文檔編號H03G3/30GK102027676SQ200880129362
公開日2011年4月20日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者V·比約克 申請人:愛立信電話股份有限公司