[发明专利]数字自动增益控制方法及其控制模块

权利要求书

1.一种数字自动增益控制方法，其用于IEEE 802.15.4协议中所规定的UWB物理层协议信号，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采用预设采样率对信号进行采样；

S2计算接收信号的幅值；

S3，幅值和门限幅值比较，若幅值大于门限幅值则溢出次数增加，若幅值小于门限幅值则溢出次数不变；

S4，对一个码片内多个脉冲位置的溢出次数进行累加，在指定时间内若累加计数等于第一开窗值，统计第一开窗值长度内最大幅值位置；达到指定时间，累加次数清零，重新选择码片及脉冲位置；

S5,统计包含以上一次最大幅值位置为中心，总共为第二开窗值数量的位置的溢出次数；

S6，将溢出次数和目标溢出次求差值，计算获得溢出比例差异值，溢出比例＝溢出次数/第二开窗值，溢出比例差异值＝溢出比例-溢出目标比例；

S7，对所述溢出比例差异值执行收敛处理获得增益差异值，对增益差异值执行滤波平滑处理获得的增益调整值，利用所述增益调整值调整增益。

2.如权利要求1所述数字自动增益控制方法，其特征在于：所述预设采样率为信号速率的2倍以上。

3.如权利要求1所述数字自动增益控制方法，其特征在于：

所述收敛处理包括溢出比例差异值与增益差异值满足以下关系；

Gain_error＝k*Overflow_error，其中Gain_error增益差异值，Overflow_error是溢出比例差异值，k是线性因子。

4.如权利要求1所述数字自动增益控制方法，其特征在于：

所述滤波平滑处理包括；

Gain[n]＝α*Gain_error+(1-α)*Gain[n-1]；

Gain[n]为当前时刻的增益调整量，Gain[n-1]为上一时刻的增益调整量，可调增益放大器模块(VGA)根据该增益调整量对增益进行调整，α是滤波器中的平滑系数。

5.如权利要求1-4任意一项所述数字自动增益控制方法，其特征在于：所述第一开窗值是单次进行累加的码片时间所对应的采样点数量。

6.如权利要求1-4任意一项所述数字自动增益控制方法，其特征在于：所述第二开窗值是弱信号最优溢出率。

7.一种数字自动增益控制模块，其用于IEEE 802.15.4协议中所规定的UWB物理层协议信号，其特征在于，包括：

采样单元，其适用于以预设采样率对信号进行采样；

幅值计算单元，其适用于对采样单元输出信号计算幅值；

比较单元，其适用于将计算幅值和门限幅值比较，若幅值大于门限幅值则输出第一值，若幅值小于门限幅值则输出第二值，将溢出次数输送至缓存单元中累加存储；

溢出值累加单元，其适用于对一个码片内多个脉冲位置的溢出次数进行累加，在指定时间内若累加计数等于第一开窗值，则最大幅值位置计算单元统计第一开窗值长度内最大幅值位置；

达到指定时间清除缓存单元中累加溢出次数，重新选择码片及脉冲位置；

最大幅值位置计算单元，第一开窗值长度内获取最大幅值位置；

溢出值统计单元，统计上一次最大幅值位置所在位置附近第二开窗值个位置的溢出次数；

溢出比例计算单元，将溢出次数和目标溢出次求差值，计算获得溢出比例差异值，溢出比例＝溢出次数/第二开窗值，溢出比例差异值＝溢出比例-溢出目标比例；

增益调整计算单元，对所述溢出比例差异值执行收敛处理获得增益差异值，对增益差异值执行滤波平滑处理获得的增益调整值，利用所述增益调整值调整增益；

控制器，根据当前VGA模块增益调整增益调整计算单元收敛处理的线性因子和第一开窗值。

8.如权利要求7所述的数字自动增益控制模块，其特征在于：所述预设采样率为信号速率的2倍以上。