專利名稱：帶有全數(shù)字agc的無線中頻接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線移動通信無線接入技術(shù)領(lǐng)域，是一種在碼分多址(CDMA)蜂窩無線通信系統(tǒng)中，采用帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)：
AGC(自動增益控制)是無線接收機(jī)中最為重要的一部分，一般來講，AGC在無線接收機(jī)作用在于使整個(gè)動態(tài)范圍內(nèi)的接收信號都處在A/D變換器的最佳接收范圍之內(nèi)，因此一般都通過在A/D變換器之前增加可控增益放大器或可控衰減器來實(shí)現(xiàn)，但是這種實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，一般都需要人工調(diào)試。之所以采用這種方法，主要原因是受到器件的限制，因?yàn)樽畛醯母咚貯/D變換器只能做到4-6BIT，但是隨著時(shí)間的推移，器件的發(fā)展，高速的A/D變換器可以達(dá)到12-14BIT，完全可以滿足接收信號對動態(tài)范圍的要求，為實(shí)現(xiàn)全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)提供了可能，因?yàn)闅w根到底，AGC的作用就是滿足數(shù)字基帶處理部分對接收信號的能量的要求，因此無論AGC是通過模擬方式還是數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，只要能夠滿足系統(tǒng)的要求，就可以起到增益自動控制的作用。
附圖1是典型的采用模擬AGC方式的無線中頻接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)框圖。功率檢測器15通過檢測射頻放大器11前模擬信號的功率，產(chǎn)生AGC參數(shù)，控制A/D變換器前的可變增益放大器14，從而實(shí)現(xiàn)AGC功能。這種模擬AGC方式，由于采用模擬器件，因此存在離散性比較大，需要人工調(diào)試，控制精度不高等問題。
附圖2是帶有聯(lián)合基帶數(shù)字中頻自動增益控制的無線中頻接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)框圖。與模擬AGC方式最大的不同是在于，功率檢測器25是采用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)的，它是在A/D變換器對模擬接收信號進(jìn)行模數(shù)變換、數(shù)字正交解調(diào)和數(shù)字下變頻后，再對基帶信號進(jìn)行功率檢測，并產(chǎn)生AGC參數(shù)，去控制A/D變換器前的可變增益放大器21，從而實(shí)現(xiàn)AGC功能。這種AGC方式，雖然克服了一部分模擬AGC的問題，但是依然存在需要人工調(diào)試，硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等問題。
附圖3是典型的CDMA接收機(jī)的AGC實(shí)現(xiàn)框圖。一般CDMA接收機(jī)的AGC功能是由兩個(gè)AGC環(huán)路組成。一個(gè)是快環(huán)，粗調(diào)環(huán)，由模擬AGC環(huán)路實(shí)現(xiàn)，利用模擬AGC環(huán)路響應(yīng)時(shí)間快，控制精度不高的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，可變增益放大器34和功率檢測器35共同構(gòu)成慢環(huán)，另一個(gè)是慢環(huán)，細(xì)調(diào)環(huán)，由帶有聯(lián)合基帶數(shù)字中頻自動增益控制環(huán)路實(shí)現(xiàn)，包括壓控衰減器39、AGC參數(shù)生成器317、D/A變換器318和積分器319構(gòu)成。由圖可見，整個(gè)AGC實(shí)現(xiàn)十分復(fù)雜，調(diào)試比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種采用數(shù)字自動增益控制(AGC)方式的無線中頻接收系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了具有鎖定時(shí)間、控制精度可以自由設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有性能優(yōu)良，一致性好，精度高，成本低和無須人工調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，一般包括天線、射頻放大和下變頻單元、中頻解調(diào)單元和基帶信號處理單元四部分。所述的中頻解調(diào)單元接收模擬的中頻信號，輸出符合基帶信號能量要求的數(shù)字基帶信號，包括順序連接的A/D變換器、中頻解調(diào)器、數(shù)字下變頻器、FIR(有限沖擊響應(yīng))濾波器、移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成器。AGC功能通過移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成四部分共同來完成，功率檢測器完成對基帶信號的功率檢測，濾波器進(jìn)行濾波后，AGC參數(shù)生成器生成AGC參數(shù)，去控制移位控制和查表器，輸出符合基帶信號處理要求的基帶信號，從而完成整個(gè)AGC功能。
所述的A/D變換器為N比特的大動態(tài)范圍的A/D變換器，所述的A/D變換器前的模擬中頻信號所具有的動態(tài)范圍至少需要有M個(gè)有效比特?cái)?shù)據(jù)，則應(yīng)有N＞M。
所述的中頻解調(diào)器、數(shù)字下變頻器與普通的無線中頻接收機(jī)中的中頻解調(diào)器、數(shù)字下變頻器沒有本質(zhì)區(qū)別。
所述的FIR濾波器為可選件，可起到信道選擇濾波器或鄰道抑制濾波器的作用。
普通的數(shù)字中頻接收機(jī)采用在A/D變換器前面，通過控制可控增益放大器或壓控衰減器，來對接收信號進(jìn)行自動增益控制，從而保證最終輸出的基帶信號符合基帶信號處理對基帶信號能量的要求。這種AGC實(shí)現(xiàn)方式，存在有硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本高，須人工調(diào)試等問題。而本發(fā)明的帶有全數(shù)字AGC方式的無線中頻接收機(jī)，則與普通的數(shù)字中頻接收機(jī)不同，在整個(gè)射頻和中頻鏈路上都沒有模擬的AGC電路存在，整個(gè)AGC功能的實(shí)現(xiàn)完全是通過數(shù)字信號處理來完成，一般采用DSP(數(shù)字信號處理器)或高速的FPGA(可編程器件)來實(shí)現(xiàn)，因此具有電路簡單，成本低廉，鎖定時(shí)間和精度可以通過程序進(jìn)行控制，一致性好，無須人工調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為典型的采用模擬AGC方式的無線中頻接收機(jī)的原理框2為帶有聯(lián)合基帶數(shù)字中頻自動增益控制的無線中頻接收機(jī)的原理框3為帶有雙環(huán)AGC的CDMA接收機(jī)的原理框4為本發(fā)明帶有全數(shù)字AGC方式的無線中頻接收機(jī)的原理框圖具體實(shí)現(xiàn)方式參見圖4，圖中示出帶有全數(shù)字AGC方式的無線接收機(jī)的結(jié)構(gòu)，由天線41、射頻前端42、射頻濾波器43、變頻器44、中頻濾波器45、中頻放大器46、A/D變換器47、中頻解調(diào)器48、數(shù)字下變頻器49、FIR濾波器410、移位控制和查表器411、功率檢測器412、濾波器413、AGC參數(shù)生成器414和基帶信號處理單元415組成。
其中射頻前端42、射頻濾波器43、變頻器44、中頻濾波器45和中頻放大器46共同完成射頻信號的放大、濾波和變頻功能。其中中頻濾波器45可以單獨(dú)完成信道選擇功能，也可以同F(xiàn)IR濾波器共同完成信道選擇功能，中頻放大器的主要作用是將接收信號的最大功率信號放大到A/D變換器的滿量程或接近滿量程處。
其中A/D變換器47、中頻解調(diào)器48、數(shù)字下變頻器49和FIR濾波器410共同完成中頻解調(diào)功能。A/D變換器47為大動態(tài)范圍的高速A/D變換器，它將整個(gè)接收動態(tài)范圍內(nèi)的信號進(jìn)行模數(shù)變換，中頻解調(diào)器48完成數(shù)字正交解調(diào)功能，數(shù)字下變頻器49完成抽值濾波和抗混疊濾波功能。
本發(fā)明的AGC功能通過四部分來實(shí)現(xiàn)，即信號功率檢測412、濾波器413、AGC參數(shù)生成器414和移位控制和查表器411，這四部分綜合起來共同完成AGC功能。
本發(fā)明的信號流程如下(參見圖4)接收天線單元41接收來自移動臺的無線信號，送到射頻前端42，進(jìn)行射頻放大和濾波后，送到射頻濾波器43中進(jìn)行射頻濾波，再送到變頻器44中，將射頻信號變換為中頻信號，輸出到中頻濾波器45進(jìn)行中頻濾波后，再送到中頻放大器46中進(jìn)行中頻放大后，由A/D變換器47進(jìn)行A/D變換，再通過中頻解調(diào)器48進(jìn)行數(shù)字正交解調(diào)后，送到數(shù)字下變頻器49中進(jìn)行數(shù)字下變頻處理，降低數(shù)字信號速率后，送到FIR濾波器410進(jìn)行數(shù)字濾波，再送到移位控制和查表器411中進(jìn)行移位和查表后，輸送到功率檢測器412進(jìn)行功率檢測，經(jīng)濾波器413濾波后，送到AGC參數(shù)生成器414中生成AGC參數(shù)，AGC參數(shù)送到移位控制和查表器411中，進(jìn)行AGC控制，最終經(jīng)AGC處理后的基帶信號被送到和基帶信號處理單元415中。
權(quán)利要求
1.一種帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，一般包括天線、射頻放大和下變頻單元、中頻解調(diào)單元和基帶信號處理單元四部分；所述的中頻解調(diào)單元接收模擬的中頻信號，輸出符合基帶信號能量要求的數(shù)字基帶信號，其特征在于在基帶實(shí)現(xiàn)全數(shù)字AGC。
2.如權(quán)利要求1所述的帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，其特征在于所述的中頻解調(diào)單元包括順序連接的A/D變換器、中頻解調(diào)器、數(shù)字下變頻器、移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成器，AGC功能通過移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成四部分共同來完成，功率檢測器完成對基帶信號的功率檢測，濾波器進(jìn)行濾波后，AGC參數(shù)生成器生成AGC參數(shù)，去控制移位控制和查表器，輸出符合基帶信號處理要求的基帶信號，從而完成整個(gè)AGC功能。
3.如權(quán)利要求2所述的帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，其特征在于所述的A/D變換器為N比特的大動態(tài)范圍的A/D變換器，所述的A/D變換器前的模擬中頻信號所具有的動態(tài)范圍至少需要有M個(gè)有效比特?cái)?shù)據(jù)，則應(yīng)有N＞M。。
4.如權(quán)利要求2所述的帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，其特征在于在所述的數(shù)字下變頻器和所述的移位控制和查表之間還接有數(shù)字FIR(有限沖擊響應(yīng))濾波器。
全文摘要
一種帶有全數(shù)字AGC的無線中頻接收機(jī)，一般包括天線、射頻放大和下變頻單元、中頻解調(diào)單元和基帶信號處理單元四部分。所述的中頻解調(diào)單元接收模擬的中頻信號，輸出符合基帶信號能量要求的數(shù)字基帶信號，包括順序連接的A/D變換器、中頻解調(diào)器、數(shù)字下變頻器、FIR(有限沖擊響應(yīng))濾波器、移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成器。其特征在于AGC功能通過移位控制和查表、功率檢測、濾波器和AGC參數(shù)生成四部分共同來完成，功率檢測器完成對基帶信號的功率檢測，濾波器進(jìn)行濾波后，AGC參數(shù)生成器生成AGC參數(shù)，去控制移位控制和查表器，輸出符合基帶信號處理要求的基帶信號，從而完成整個(gè)AGC功能。本發(fā)明具有電路簡單，成本低廉，鎖定時(shí)間和精度可以通過程序進(jìn)行控制，一致性好，無須人工調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04B1/06GK1440148SQ0310491
公開日2003年9月3日 申請日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者朱應(yīng)劍 申請人:東方通信科技發(fā)展有限公司