[发明专利]数字自动增益控制技术

说明书

本发明涉及数字自动增益控制技术尤其涉及动态范围有限的接收机内断续信号的自动增益控制技术。

虽然，无线电信号接收中自动增益控制的概念已众所周知，但时分多址（TDMA）信号的自动增益控制对地面移动通讯设备厂家提出了新的问题。

在宽频带的TDMA系统中，例如建议供欧洲使用的格网系统中，一个射频信道在大量用户之间分享（时分复用），各用户在不同的时分复用时隙的某些段内尝试访问该无线电系统。这些时隙布置在周期地重复的帧内。这样，一种所需的无线电通信可以与其它时隙内发射的无关信号周期地断续-间置。这些无关信号（有很不同的强度范围）必须不影响所需信号的增益控制。因此，棘手的难题是对这种周期地断续的TDMA信号提供自动增益控制（AGC）。

由于试图在动态范围有限的廉价接收机内提供数字AGC，使该难题更加不易解决。这类信号在地面移动通讯情况下强度会变化到高达100分贝，而供数字信号处理用的普通8比特模数变换器（A/D）的动态范围限制于48分贝，所以必须开发新技术来控制信号的增益，使之保持在接收机的有限动态范围内。因此，困难之处是要用48分贝的装置来处理100分贝的断续信号;否则，必须采用具有更大动态范围的昂贵的数模变换器。

增益控制的另一难题是由这类TDMA传输系统的数字性质引入的。高斯最小偏移键控（GMSK）对信号的正交相位进行调制，使接收到的信号的功率更难测量，并且正交相位的单独每一个均与接收的信号功率不成比例。

本发明的目的是要解决这些难题，并获得下面给出的一些优点。

按照本发明的一个实施例，它在动态范围有限的接收机内，尤其对于断续信号，提供出一种数字自动增益控制（AGC）方法。这种方法包括检测出接收到的和AGC的断续信号的电平，将AGC的信号的电平与接收机的动态范围进行比较，并调整AGC，以在AGC的信号动态范围界限之间建立起所需的关系。这里，也提供出一种利用这种AGC控制方法在TDMA格网型传输系统中进行信道转移（hand    off）的方法。

动态范围有限的接收机内断续信号的自动增益控制（AGC）方法的特征还在于：将接收到的和AGC的断续信号进行数字化，将数字化的样值变换成功率样值以检知信号的功率和检测出信号的电平，并将AGC的信号的电平与接收机的动态范围进行比较;而后或是逐渐衰减接收到的信号使它处在接收机的动态范围之内，或是逐渐放大信号增益使它处在接收机的有限动态范围之内，对AGC进行粗调;再细调接收到的信号的AGC，直至各信号处理级完全的（尽管是有限的）动态范围的最佳利用大约低于其最大值6至12分贝，以在AGC的信号与动态范围界限之间建立起所需的关系。

通过下面连同附图的详细叙述，将更清楚地了解本发明所具的目的、性能和优点，并得知在优选实施例的实践中可期待的最好方案（非约束的例子）。有关的附图如下：

图1是本发明的简化方框图。

图2是本发明优选实施例的功能方框图。

图3是依照本发明编制的自动增益控制程序图。

图4是本发明另一个实施例的简化方框图。

图1是本发明的简化方框图，它说明了数字正交接收机中的增益控制。该图依次示明接收机的射频部分（RF）、中频部分（IF）、具有同相位和正交相位的正交解调器（I/Q）、模数变换器（A/D）、数字信号处理器（DSP）和对接收机射频、中频部分（RF/IF）提供自动增益控制（AGC）的数模变换器（D/A）。

工作时，将接收到的信号变频成中频，在接收机的高频、中频部分（RF/IF）予以放大;经正交解调（I/Q）后成为同相位和正交相位的分量;在有限动态范围的模数变换器（A/D）内进行数字化;在数字信号处理器（DSP）内变换成功率样值，以检测出信号的电平。在数字信号处理器（DSP）内，将信号电平与接收机的动态范围进行比较，并在数模变器（D/A）内调整AGC，以便在AGC的信号与接收机的动态范围界限之间建立起所需的关系。

更具体地说，是在具有动态范围界限的信号级内将AGC的信号与所需的功率电平进行比较。