[发明专利]一种自动增益控制快速收敛方法和装置

说明书

一种自动增益控制（AGC）快速收敛方法和装置，根据通信频段特点对频段内的频点进行分组，并为每一组频点设置一个对应的AGC环路。由于一组内的频点具有较强的AGC环路相关性，因而，对该组内全部频点而言，通过统一的AGC环路即可迅速完成AGC环路收敛。本发明，通过将相关频点归为一组，避免了针对具备相似特性频点进行重复AGC收敛运算而造成的延时。本发明所提供的方案尤其适用于多频点接收系统，能够在保证接收信号有效性的前提下，大大缩短AGC收敛时间，提高系统接收效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及射频通信中的自动增益控制技术。

背景技术

目前，包括民用无人机、物联网以及移动通信网接收器在内的射频通信接收器中，均需广泛使用可变增益放大器(VGA)。设计接收器系统时，需要根据接收到的信号强度RSSI大小适当设置VGA的增益值，以保证输入信号经过数模转换器(ADC)时不至于大到饱和失真，也不至于太小造成较大的量化噪声。业内常用做法是采用自动增益控制(AutomaticGain Control简称AGC)负反馈环路：周期性地在接收时隙对信号强度RSSI(n)进行评估，评估后与目标值T比较，将差值D(n)经环路滤波(滤波系数α)后得到DG(n)补偿到VGA的增益Gain(n)上，在下一次RSSI评估时用以补偿VGA增益Gain(n+1)。其原理如图1所示。理论上，只要对RSSI评估足够频繁，收敛系数足够大，VGA增益Gain就能跟上接收信号的变化。

然而，实际应用时，接收器通常需要在多个频点进行接收。移动通信系统，如LTE就会工作在多个频点接收信号。而暂无业界通信标准的无人机则需工作在民用2.4～2.5G频段，为了防止干扰(特别是wifi干扰和其他无人机的干扰)，无人机经常需要周期性地工作在数十个频点上进行跳频收发。而这数十个频点上的信道干扰情况往往具备一定的差异性，其路经衰落也往往互不相同。所以进行多频点接收时，为了去除不同频点之间信号强度差异及信号强度变化不一致的影响，每个频点均需设立独自的AGC负反馈环路。如图2所示，时间轴上频点f0上在Gain0(n)先进行了一次信号强度估计得到Gain0(n+1)，但下次工作在f1上时的增益值则需要根据该频点f1上次的Gain1(n)，重新进行信号强度估计才可得到Gain1(n+1)。如果下一时刻再回到频点f0上工作，那么则需使用该频点上一次的增益值Gain0(n+1)计算获取新的增益值Gain0(n+2)，如此反复。以上策略存在一个问题：如果不减少AGC计算的间隔，那么频点越多，所需AGC环路就越多，每个频点进行AGC计算的间隔就会越长。如果AGC计算时间跟不上外部信号的变化，接收信号受其影响，将无法还原出有效信息。特别针对无人机通信系统，遥控器发送控制命令对信号的可靠性要求更高，而无人机通信系统经常需要使用窄带跳频的方式进行信号传输，一方面要求AGC快速收敛，一方面又需要快速进行频点跳转，这无疑为其AGC策略带来了巨大的挑战。而目前尚未发现能够有效解决这一矛盾的方法或专利。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动增益控制快速收敛方法及装置。

首先，为实现上述目的，提出一种自动增益控制快速收敛方法，包括以下步骤：

第一步，对通信频段内各工作频点进行分组，记录分组编号，并分别记录各组对应的AGC环路参数；

第二步，获取当前工作频点，查找当前工作频点所在分组的分组编号及其对应的AGC环路参数；

第三步，按照第二步所述的AGC环路参数设置VGA模块，然后由所述VGA模块处理当前工作频点信号，经能量评估后，获得当前工作频点的RSSI(Received Signal StrengthIndication接收的信号强度指示)值；

第四步，根据第三步中所述RSSI值计算并记录当前工作频点的RV值，再根据所述RV值确定当前工作频点的分组编号；根据第三步中所述RSSI值确定新增益值，并根据所述新增益值更新当前工作频点所在分组所对应的AGC环路参数；及