[发明专利]用于正交频分复用接收机的快速数字自动增益控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域，具体涉及一种适用于正交频分复用系统无线接收机的自动增益控制（AGC）的实现方法及软件流程。

背景技术

无线通讯系统中，发射机产生的射频信号经无线信道传输到接收机，由于路径衰减和阴影影响，信号必然会在一个很大的范围内变化，为了使进入到数模转换器的接收信号幅度控制在一个相对稳定的范围内，需要对不同强度信号设置不同的放大增益，以保证进入数模转换器的信号时既不至于饱和也不至于太小。

增益自动控制AGC主要分为两大类，一类是模拟AGC，另一类是数字AGC。模拟AGC为射频端通过模拟电路探测接收信号的幅度，根据探测到的幅度自动生成对应的反馈调整电压，进而调整射频接收放大器的可变增益控制电压，使接收信号幅度满足解调要求。数字AGC为基带信号处理模块检测接收到的数字信号幅值，通过数字算法计算相应所需的VGA增益值，根据增益值控制射频接收放大器的可变增益控制电压，使接收信号幅值满足解调要求。由于数字AGC硬件实现简单，调整速度快，可移植性强，得到越来越广的应用。

OFDM正交频分复用技术是将整个传输宽带划分为一系列相互正交的子载波，只要单个子载波所占用的带宽足够窄，其上的信道频率响应可视为是平坦的，借此将频率选择性衰落信道转化为一系列平坦衰落的子载波信道。每个时域OFDM符号被送至信道传输前，添加大于信道最大时延的扩展循环前缀，即可消除无线通信中由于信道多径衰落造成的严重码间干扰。近年来OFDM系统得到越来越广泛应用，比如Wimax和LTE都采用了这项技术。然而由于OFDM接收机性能受信号幅度大小影响较大，因此需要在接收机中进行自动增益控制，将接收信号幅度自动调整到合适范围内。

发明内容

技术问题：为了解决上述问题，本发明提供了一种可在较宽接收功率范围内实现快速对接收信号放大增益的自动控制，时效性好、克服了毛刺信号带来的影响、减小接收帧同步多余开销的用于正交频分复用接收机的快速数字自动增益控制方法。

技术方案：本发明的用于正交频分复用接收机的快速数字自动增益控制方法，包括同步并行的信号采集步骤、信号检测步骤和增益控制步骤。

1）所述信号采集步骤中，不断重复以下流程：

11）系统使能后，对经模数转换器转换后的接收信号强度指示数字信号进行采集；

12）取一固定采样点数M，对所述接收信号强度指示数字信号取平均，得到均值信号并提交给信号检测步骤；

2）所述信号检测步骤中，获取到均值信号后对基带正交频分复用符号帧进行检测，当检测步骤判定该均值信号对应一个正交频分复用符号的帧头和帧尾时，将该均值提交给增益控制步骤，而当判定对应正交频分复用符号、毛刺或载波时不提交，具体流程为：

21）获取均值信号，清除可控增益放大器增益设置结束标志，判断均值信号是否大于最低信号门限阈值，如是，则延迟时间N后进入步骤22a），否则进入步骤23a）；

22a）判断均值信号是否大于最低信号门限阈值，如是，则进入步骤22b），否则回到步骤21）；

22b）判断可控增益放大器增益设置标志是否置位，如是，则回到步骤21），否则进入步骤22c）；

22c）判断低噪放档位是否变化，如是，则更新低噪放档位记录后回到22a），否则将均值信号提交给增益控制步骤；

23a）判断可控增益放大器增益设置标志是否置位，如是，则延迟时间N后进入步骤23b），否则回到21）；

23b）判断均值信号是否大于最低信号门限阈值，如是，则回到步骤21），否则置位可控增益放大器增益设置结束标志后将均值信号提交给增益控制步骤；

3）增益控制步骤根据信号检测步骤提交的均值信号，设置低噪放档位和可控增益放大器增益来控制接收信号增益，具体流程为：

31）获取接收到的均值信号，清除可控增益放大器增益设置标志；

32）判断低噪放档位标志是否为最高档位，如是，则进入步骤33a），否则进入34a）；

33a）判断均值信号是否满足V≥V_Hmax，其中V表示均值信号，V_Hmax表示最高档位最大输入功率所对应的接收信号强度指示信号，如是，则将低噪放减小一个档位，设置低噪放档位标志后回到步骤31），否则进入33b）；