[发明专利]全数字自动增益控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线信号传输领域，特别是涉及一种全数字自动增益控制 装置。本发明还涉及一种全数字自动增益控制的实现方法。

背景技术

全数字自动增益控制是指对数字信号以数字方式(例如用乘法器)进 行自动增益调整。常见的全数字自动增益控制有两种方式：前馈式全数字 自动增益控制和反馈式全数字自动增益控制。

前馈式全数字自动增益控制装置的结构如图1所示，当前的输入数字 信号R_in，经过功率或峰值检测器检测出其功率或峰值，再根据功率或者 峰值从查找表模块中找到一个合适的常数K，经乘法器将输入数字信号R_in与常数K相乘，使得到的输出信号R_out＝K*R_in的大小符合需要。

反馈式全数字自动增益控制装置的结构如图2所示，输出信号R_out经 过功率或峰值检测器检测出其功率或峰值，该功率或峰值信号由环路滤波 器滤波，根据滤波后的功率或者峰值从查找表模块中找到一个合适的常数 K，乘法器将输入数字信号R_in与常数K相乘，使得到的输出信号R_out＝K*R_in的大小符合需要。

前馈式全数字自动增益控制比较简单，鲁棒性好；反馈式全数字自动 增益控制响应比较快，但鲁棒性不容易控制。

如图3所示，在国标数字电视地面广播接收系统中，有两路数字信号 (分别记作r和h)都需要处理，而这两路数字信号又各自通过一个FFT (快速傅立叶变换)模块变换后得到数字信号R和H，使最后的R和H大 小符合需要。参见图4所示，为了能使数字信号R和H都能满足要求，有 人设计了一种直接的全数字自动增益控制装置，总共需要4个自动增益控 制装置A-D，实现的复杂度较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种全数字自动增益控制装置，能够 同时对输入的r、h两路数字信号进行调整，并且鲁棒性好，实现的复杂 度低；为此，本发明还要提供一种全数字自动增益控制的实现方法。

为解决上述技术问题，本发明的全数字自动增益控制装置包括：

最大比特检测器，用于检测输入数字信号h的最高有效位，并根据该 最高有效位与参考值B的差值N确定输入数字信号r、h的移位方向及位 数；

移N位寄存器，与最大比特检测器的输出端相连接，在最大比特检测 器的控制下对输入数字信号h移位N位；

移N-p位寄存器，与最大比特检测器的输出端相连接，在最大比特检 测器的控制下对输入数字信号r移位N-p位；

第一快速傅立叶变换模块，与移N-p位寄存器相连接，将移位后的数 字信号r从时域变换到频域，得到频域数字信号FFT(r)；

第二快速傅立叶变换模块，与移N位寄存器相连接，将移位后的数字 信号h从时域变换到频域，得到频域数字信号FFT(h)；

检测峰值模块，与第二快速傅立叶变换模块相连接，检测频域数字信 号的绝对值|FFT(h)|的最大值；

查找表模块，与检测峰值模块相连接，根据频域数字信号的绝对值 |FFT(h)|的最大值查表得到对应的增益系数K；

第一乘法器，与第一快速傅立叶变换模块和查找表模块相连接，将 频域数字信号FFT(r)与增益系数K相乘，得到输出数字信号R；

第二乘法器，与第二快速傅立叶变换模块和查找表模块相连接，将 频域数字信号FFT(h)与增益系数K相乘，得到输出的数字信号H。

本发明的全数字自动增益控制方法包括如下步骤：

步骤一、检测输入数字信号h的最高有效位W，根据最高有效位W和 参考值B的差值N决定移位操作的方向及位数；

步骤二、对输入数字信号h进行移N位的操作，对输入数字信号r 进行移N-p位的操作；其中p为大于等于0的正整数；

步骤三、对移位后的输入数字信号r和h分别进行快速傅立叶变换， 分别得到频域数字信号FFT(r)、FFT(h)；

步骤四、检测频域数字信号FFT(h)的最大值，以该最大值作为地 址，经查表得到增益系数K；

步骤五、将频域数字信号FFT(r)、FFT(h)分别与增益系数K相乘， 得到需要的输出数字信号R和H。