[发明专利]直流偏差补偿装置

说明书

本发明涉及直流偏差补偿装置，尤其涉及一种自动消除由自动增益控制功能放大的接收到的信号、检测到的信号等内所包括的直流偏差成分的直流偏差补偿装置。

在接收到低电平信号时，由放大器或A/D转换器引起的直流偏差成份成为影响精确接收信号的重要因素。所以，消除接收到的信号中的直流偏差成份是重要的，这样，在接收机中就安装了用于消除接收到的信号的直流偏差成份的直流补偿装置，例如，日本专利公开No.62-53023中揭示了一种传统的直流偏差补偿装置。下面参照附图叙述这种传统的直流偏差补偿装置。

图21是表示这种传统的直流偏差补偿装置结构的方框图。图21中，直流偏差补偿装置包括加法器101、A/D转换器(ADC)102和一电荷泵103，一有限频带且幅度分布平均值为零的模拟输入信号ain输入到直流偏差补偿装置。模拟输入信号ain在加法器101中被加到校正信号pout上，并在A/D转换器102中转换成数字输出dout电荷泵103输入数字输出dout的最高有效位(MSB)sgn，并对sgn累加以获得校正信号pout。由于数字输出dout是以二进制补码表示的，因此MSB sgn指出数字输出dout的符号，即，当数字输出dout为正时MSB sgn为0，若数字输出dout为负时MSB为1，所以，若数字输出dout平均来说偏移到负侧，则电荷泵103累加1，以逐渐增加校正信号pout作为响应，加法器101输出的信号的电平向正侧移动。这样，数字输出dout也逐渐向正侧移动，以自动校正数字输出的偏移。于是直流偏差补偿装置输出无直流偏差成份的数字输出dout。

但是，当有着上述结构的直流偏差补偿装置用于具有自动增益控制(AGC)放大器的接收机时，会出现下列问题。

用图22(a)至22(d)说明当图21的直流偏差补偿装置用于具有AGC放大器的接收机时的问题，图22(a)示意性表示加到AGC放大器的信号的波形，图22(b)表示AGC放大器增益的随时间变化，图22(c)示意性地表示AGC放大器输出的信号波形，图22(d)表示当AGC放大器输出的信号(见图22(c))输入到传统的直流偏差补偿装置时包含在数字输出dout中的直流偏差成分的电平随时间的变化。

图22(a)中，输入到AGC放大器的输入信号是一宽带信号，如上所述，且一频带有限且幅度分布平均值为零的信号，但是，由于输入信号包括一直流偏差成分(见点划线)，输出信号偏向正侧，在图22(a)中，仅表示出输入信号的包络(见阴影区域)。

图22(b)中，AGC放大器的增益在接收到的信号急剧上升的开头部分从高增益变到低增益。在开头部分为高增益的原因是增益且这样控制的，以维持由AGC放大器接收到的信号幅度为恒定电压电平，AGC放大器在其控制增益以获得适当值之前需要一段时间，所以，在AGC放大器输出的信号中，其幅度在开头部分变为非常大，然后趋向预定幅度，如图22(c)所示，图22(c)仅表示输出信号的包络(参见阴影区域)。

如上所述，当输入到AGC放大器的信号包含一定的直流偏差成分时，出现在AGC放大器输出的信号中的直流偏差成分随增益的变化而显著改变。即，如图22(c)所示，直流偏差成分的电平在开头部分显著改变(见虚线)，而且，当接收到不同强度的信号时，出现在AGC放大器输出信号中的直流偏差成分的大小随信号而改变。

当在这种情形下使用传统的直流偏差补偿装置时，由于有足够大的时间常数不使信号失真，如图22(d)所示，在信号开头部分显著变化的直流偏差成分不能被立即补偿，仍然在数字输出dout中长时间保持。另一方面，若时间常最设定得较小，从而立即补偿信号开头部分的直流偏差成分，则直流偏差成分出跟随信号本身的变化使信号失真。此外，在信号开头部分，幅度非常大，可能会饱和或失真，所以，小的时间常数妨碍了直流偏差补偿装置的工作，并引起误操作。

而且，在美国专利5,241,702和5,212,826中揭示了图21以外的直流偏差补偿装置的用于消除输入信号的直流补偿成分的直流偏差补偿装置，同样，当这些直流偏差补偿装置用于具有AGC放大器的接收机时，在输入信号开头部分急剧变化的直流偏差成分不能立即补偿，当时间常数设定得较小从而立即补偿输入信号开头部分的直流偏差成分时，如上面情形那样，直流偏差补偿装置的工作被扰乱，引起误操作。

本发明的目的是提出一种直流偏差补偿装置，当具有AGC放大器的接收机接收突然上升信号时，能快速补偿信号开头部分的直流偏差，以及稳定地提供直流偏差补偿而无信号后继部分的失真。