[发明专利]一种无线局域网系统中实现自动增益控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种无线局域网系统中实现自动 增益控制的方法。

背景技术

在无线通信系统中，由于信号传输的介质为空气，因此信号强度将严重受 到外界环境的干扰。根据Friis自由空间传输模型可知，假设发射机和接收机 之间具有一条畅通无阻的可视路径时，可用自由空间传播模型对接收信号的强 度进行预测。其中，在Friis自由空间传输模型中，自由空间中距发射机d处 天线的接收功率公式为：

PR(d)=PTGTGRλ2(4π)2d2]]>

其中，P_T为发送器功率；P_R(d)为接收功率，并为发射-接收间隔距离d的 一个函数；G_T为发射天线增益；G_R为接收机天线增益；d为发送器和接收机 之间的间隔距离，单位为米；λ为波长，单位为米。

另外，在上述Friis自由空间方程式中，随着发射机至接收机间隔距离平 方值的增加，接收功率不断下降，并且接收功率随着距离的增加将以20 dB/decade的速率衰减。然而，在实际的无线信道中，情况要复杂更多。无线 电波的传播存在反射、绕射、散射三种模式，因此无线信号不仅随传输距离的 影响而衰减，而且在电波在空间传播过程中存在明显的干扰和衰落，尤其是在 无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）系统中，无线传输信道主 要为室内环境，人员的走动、局端的安放位置、终端的移动性，以及建筑物的 材料，都会对无线接收机输入端的信号强度产生影响。因此在接收机前端必须 加上一个幅度控制系统，自适应增益控制（Automatic Gain Control，AGC）环 路是无线通信中必不可少的，它保证了接收机在接收信号幅度起伏变化甚至在 信号强度悬殊很大的情况下，输出功率保持恒定，从而使后面的调制解调器和 信号处理单元稳定地工作而不致饱和或电平不够。

一般地，AGC环路电路有两种，分别为模拟AGC和数字AGC。前者多 用于射频或中频，而后者更多地用于中频或基带。二者各有优缺点，因而在目 前的无线通信领域中，更多的AGC环路射频部分和基带部分共同完成。

采用数字AGC有下列优点：(1)在ADC精度足够高的前提下,相对二极管 检波器,能够更准确地测量、量化信号强度；(2)更精确的增益与衰减步长；(3) 更强的AGC控制能力（例如，输入信号变化100dB时,数字AGC输出信号变 化小于0.5dB，而模拟AGC输出信号变化通常为3～6dB）；(4)可以通过寄存 器配置，如AGC增益值等，因此使用起来更加灵活。

如上所述，在实际使用无线网卡时，都是通过网卡驱动程序实现向AGC 的相关寄存器配置参数值，以达到实现AGC的功能。其中最为重要的是寄存 器表示AGC增益大小值，设为AGC_VALUE，而该值则是通过网卡芯片产测 选取的，用以满足无线接收机的动态范围需求。

然而，经过实际的测试及使用表明，仅仅依靠写入一组AGC_VALUE，只 能在一定的动态范围内进行通信，而由于无线环境的时变及广播特性，使得链 路的变化难以估计。因此在终端仅使用一组增益值，很难动态的适应无线链路 的变化，导致接收机的动态范围太小，从而影响实际的通信过程；另外，对于 硬件上已经设计好的电路，是很难再次改动的。为此，需要一种新的解决方案， 以解决上述问题。

发明内容