[发明专利]一种增益控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种增益控制方法及装置，用于解决现有增益控制方法缺乏普适性，增益迭代次数较多，增益控制耗时较长，输出功率无法精确达到目标功率的技术问题。本发明方法流程包括：S1、当接收机系统接收输入信号时，基于第一算法对比连续的三个时间段上信号强度的变化，进而从输入信号中检测出有用信号；S2、基于有用信号强度、输出信号强度和目标信号强度，计算接收机系统所需的总增益差值；S3、基于所述总增益差值和第二算法，对所述接收机系统中各模块的增益进行控制调整以满足目标增益要求。本申请增益控制方案能够对任意信噪比的接收信号进行有用信号检测，通过较少的迭代次数便能达到较好的增益控制效果，系统设计简洁，成本和功耗低。

技术领域

本发明涉及电子通信领域，尤其涉及一种增益控制方法及装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，集成无线通信芯片被大量应用于作战系统、大规模应急通信系统、导航定位、物联网、传感器网络、数字电视广播、公共安全、智能楼宇家居、无线电台、移动终端、玩具电子等多个行业，相应也衍生出了多样的通信协议标准。为了顺应市场的需求，当前无线通信领域最热门的研究就是设计一款兼容多协议的收发器芯片，以满足用户日益增长的语音、视频、数据浏览等需求，这就要求处在无线通信接收机模拟前端的接收信号的动态范围要足够大，为了性能和动态范围的折中，一般接收机的射频、中频等模块中一个或多个模块的增益都可变。而接收机需要将接收机不同能量的信号调节到一个合适的大小，数字基带才能正确的解析出数据。这就需要一个增益控制模块检测接收机输出数据的能量并实时的控制接收机链路的增益。

从控制方案上来看，目前市场上的增益控制主要分为两类：一种是盲检测增益控制，另一种是基于突发传输的增益控制。

盲检测增益控制一般采用模拟电路实现，其基本原理就是不管信号是否到来，设备持续检测信号强度，并根据强度调整芯片的增益，这种检测和增益调整的方法主要在GPS、北斗等信号淹没在噪声的系统中应用较多，而且多采用模拟电路实现，但是在WIFI等突发传输系统中，增益调整的时间有很大的限制，由于数据一般在帧头就要完成增益控制，而帧头之后的数据增益要维持不变，如果采用盲检测的方法就无法满足需求。盲检测增益控制的优点是能快速的跟踪增益改变后信号能量的变化，但是无法判断当前检测的信号是噪声还是数据，而且模拟电路能量检测多采用峰值检测的方式，对信号能量的估计误差较大，无法达到输出功率的精确控制。另外，模拟电路能量检测无法精确的给出当前的信号功率和目标功率的量化差异，只能判断信号功率比目标功率大还是小，因此仅能采取多次迭代的方式，整体增益控制耗时较长。

基于突发传输的增益控制与盲检测最大的不同就是需要先判断信号的到来，然后再检测信号的能量，根据能量的大小调节链路的增益，突发传输首先要预判信号的到来，所以一般采用数字的方式实现，因此不适用于信噪比很低的通信系统。现有的系统信号突发检测一般仅仅对比前后两次的信号能量的变化，但是当前后的信号能量差异较大时，难免会导致信号的提前预判，而若是系统自身的突发毛刺导致输出出现瞬间较大的浮动，还可能导致信号的误检。另外，基于突发传输的增益控制，基本采用纯数字的方式实现，首先通过能量突变的方式检测信号的到来，然后比较信号能量与目标输出能量的大小，通过预设的增益调整步进，增加链路增益或者减小链路增益，多次迭代，达到最终稳定的输出。

现有的技术一般只能实现盲检测增益控制或者基于突发传输的增益控制，要实现两者的兼容，都采用单独的设计，用模拟电路实现盲检测控制，用数字电路实现基于突发传输的增益控制，增加了系统的设计复杂度，成本和功耗，而要达到较好的增益控制效果，一般都需要多次迭代，系统控制耗时较长，无法快速跟踪信号的变化。

可见，现有技术中存在增益控制方法缺乏普适性，增益迭代次数较多，增益控制耗时较长，输出功率无法精确达到目标功率的技术问题。

发明内容