專利名稱：增益控制電路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種增益控制電路，尤其用于移動通信設備的直接變換接收機中，但也不排除用于其他方面。
背景技術(shù)：
眾所周知在無線接收機中要提供自動增益控制。由于無線接收機中的元件通常具有有限動態(tài)范圍，需要進行自動增益控制。如果放大信號饋送到元件且信號水平超出了動態(tài)范圍，則元件飽和。反之，如果信號沒有足夠放大，這樣放大信號電平落在門限水平以下，則元件檢測不到放大信號。這樣，自動增益控制就用于將放大信號電平調(diào)整在元件的動態(tài)范圍之內(nèi)。
理想的自動增益控制應能夠處理大而快速的信號變化。但實際上自動增益控制通常是慢或有限的。通過增加接收機中所用元件的動態(tài)范圍來補償慢或有限的自動增益控制是可能的。但該解決方案成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖解決該問題，提供一種改進的增益控制電路。
按照本發(fā)明提供了一種用于使信號功率水平集中在功率水平參考信號上的增益控制電路，所述電路在第一調(diào)整中被安排確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號以使所述修改信號的功率水平落在所述預定范圍內(nèi)，在第二調(diào)整中測量所述修改信號的功率水平并利用所述修改信號的測量功率水平進一步修改所述修改信號，由此使所述進一步修改信號的功率水平集中在功率水平參考信號上。
預定范圍可以是電子元件或電路的動態(tài)范圍。
增益控制電路可以被配置以僅利用兩個調(diào)整使信號功率水平集中在功率水平參考信號上。
增益控制電路可以被安排以使信號功率水平集中在功率水平參考信號上通過以預定方式修改所述信號并進一步修改修改后的信號來實現(xiàn)。增益控制電路可以被安排通過檢查功率水平是否被限幅來確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)。增益控制電路可以被安排通過確定所述信號的平均功率水平是否落在另一個預定范圍之內(nèi)來確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)。另一個測量范圍可以提供測量范圍容許極限以考慮到信號平均誤差。增益控制電路可以被安排以預定的量修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過使增益變化預定的倍數(shù)來修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過選擇放大器多個固定增益中的一個修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過選擇放大器三個固定增益中的一個修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排一開始選擇具有中等增益的第一固定增益，然后通過選擇第二較低的或第三較高的固定增益來修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過將所述修改信號的功率水平與功率水平參考信號進行比較以確定誤差值來測量所述修改信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過產(chǎn)生相關(guān)于誤差值的增益變化進一步修改所述修改信號。增益控制電路可以被安排利用相對粗略的調(diào)整修改所述信號，利用相對精確的調(diào)整進一步修改所述修改信號。
信號可以包括第一和第二順次的信號部分，增益控制電路可以被安排在第一信號部分確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號，由此使所述修改信號的功率水平落在所述預定范圍之內(nèi)，在第二信號部分測量所述修改信號的功率水平，利用所述修改信號的測量功率水平進一步修改所述修改信號，由此使所述進一步修改信號的功率水平集中在所述參考信號的功率水平上。
增益控制電路可用于控制第一和第二放大器，可包括第一和第二輸出用于分別控制所述第一和第二放大器的增益。增益控制電路可以被配置使所述第一放大器改變增益以以預定方式修改所述信號，可以被配置使所述第二放大器改變增益以進一步修改所述修改信號。增益控制電路可以被配置使所述第一放大器在所述第一和第二調(diào)整中只改變增益一次。
測量范圍可以是一個可靠測量的范圍，可以包括正邊界和零邊界，或正邊界和負邊界。增益控制電路可以在第一調(diào)整中被安排以一個相應于信號的標準/產(chǎn)品定義最大幅值超出最接近測量范圍界限的量適當?shù)匦薷乃鲂盘?，以將信號帶回測量范圍之內(nèi)。適當?shù)匦薷木褪前凑招盘柺俏达柡偷倪€是已飽和的來改變信號。增益控制電路可以遵循第1、2、3或4代電信標準，或派生的標準，最大標準/產(chǎn)品定義信號幅值就可以來自于所述標準。增益控制電路可以被安排在第一調(diào)整中以按照信號超出了哪個預定范圍界限的不同量來修改所述信號。
按照本發(fā)明也提供了一種包括增益控制電路和第一、第二放大器的無線接收機。
無線接收機可以被配置使所述第一放大器改變增益以以預定方式修改所述信號。無線接收機可以被配置使所述第二放大器改變增益以進一步修改所述修改信號。無線接收機可以被配置使所述第一放大器在所述信號功率水平集中在所述參考信號的功率水平上之前僅改變增益一次。信號可以包括所述第二放大器的輸出。第一放大器可以是射頻放大器，例如低噪聲放大器。第二放大器可以是基帶放大器。所述第二放大器的輸出可以饋送到元件，例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器。增益控制電路可以被安排通過檢查所述元件的輸出是否被限幅確定所述信號的功率水平是否落在預定范圍之內(nèi)。增益控制電路可以被安排檢查所述元件所述輸出的預定數(shù)目的樣本。第一放大器可以具有多個可選擇的固定增益。第二放大器可以具有多個可選擇的固定增益。第一放大器可以具有三個可選擇的固定增益。增益控制電路可以被初始安排配置第一放大器具有第一固定增益，第一固定增益高于第二固定增益、低于第三固定增益。增益控制電路可以被初始安排配置第二放大器具有大體上在最低可選擇增益和最高可選擇增益之間的一半的增益。增益控制電路可以被安排通過選擇所述第一放大器的所述第二或第三固定增益修改所述信號的功率水平。增益控制電路可以被安排通過將所述修改信號的功率水平與功率水平參考信號比較以確定誤差值來測量修改信號的功率水平。增益控制電路可以被安排抽取所述修改信號的功率水平的預定數(shù)目的樣本。增益控制電路可以被安排取所述預定數(shù)目樣本的平均值。增益控制電路可以被安排利用所述預定數(shù)目樣本的所述平均值來確定所述誤差值。增益控制電路可以被安排通過調(diào)整第二放大器的增益進一步修改所述信號。調(diào)整第二放大器的增益可能與誤差值有關(guān)。無線還可以包括第三放大器。信號可以包括所述第二和第三放大器的分別輸出的平均值。增益控制電路可以被安排調(diào)整第二和第三放大器的增益。無線接收機可以接收包括相應于所述第一和第二信號部分的第一和第二順次的無線信號部分的無線信號。無線信號部分可以包括編碼碼元。無線接收機可以用于遵循第三代無線標準的無線網(wǎng)絡中。無線接收機可以用于碼分多址(CDMA)無線網(wǎng)絡中。無線接收機可以用于寬帶碼分多址(WCDMA)無線網(wǎng)絡中。
按照本發(fā)明還提供一種用于使信號的功率水平集中在功率水平參考信號上的增益控制方法，該方法包括在第一調(diào)整中確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號以使所述修改信號的功率水平落在所述預定范圍內(nèi)，在第二調(diào)整中測量所述修改信號的功率水平并利用所述修改信號的測量功率水平進一步修改所述修改信號，由此使所述進一步修改信號的功率水平集中在所述參考信號的功率水平上。
按照本發(fā)明還可以提供用于執(zhí)行該方法的計算機程序。


現(xiàn)通過實例并參照附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中圖1表示移動電話手機；圖2是圖1所示的移動電話手機的電路示意框圖；圖3是圖1所示的移動電話手機中包括的直接變換接收機的框圖；圖4表示用于由圖3所示的直接變換接收機接收的無線信道；圖5是包括在圖3所示的直接變換接收機中的自動增益控制電路的框圖；圖6顯示了包括在直接變換接收機中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍；圖7顯示了包括在自動增益控制電路的計數(shù)器和由模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收的功率之間的關(guān)系；圖8是自動增益控制電路工作的方法流程圖；以及圖9表示了兩階自動增益控制方法。
具體實施例方式
圖1顯示了移動電話手機1形式的移動通信設備，有時稱為蜂窩電話手機。手機1包括傳聲器2、按鍵3、液晶顯示器(LCD)4和揚聲器5。手機1遵循所謂“第三代”標準。在本例中，手機1用于寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng)并適于頻分雙工(FDD)及時分雙工(TDD)傳輸模式。在第三代術(shù)語中，手機1稱為用戶設備(UE)。
圖2表示包括在手機1中的電路。信號處理在數(shù)字微型控制器6的控制下執(zhí)行，數(shù)字微型控制器具有相關(guān)隨機存取存儲器RAM/只讀存儲器ROM7和閃速存儲器8。電子模擬音頻信號由傳聲器2產(chǎn)生，前置放大器9放大。類似地，模擬音頻信號通過放大器10饋送到揚聲器5。微型控制器6從按鍵3接收指令信號并控制LCD4和閃速存儲器8的工作。
關(guān)于用戶身份的信息保存在通用用戶身份模塊(USIM)11中，該用戶身份模塊11在讀卡機12中可卸下地接收該信息。無線信號通過與信號處理部分15經(jīng)與射頻部分14相連的天線13收發(fā)，信號處理部分被配置在微型控制器6的控制下處理信號。
用在語音方面時，信號處理部分15從傳聲器放大器9接收模擬信號并執(zhí)行多個處理過程。這些處理過程包括模擬信號的數(shù)字化、可變速率語音編碼、信道編碼和信道擴展，在信道編碼中加進誤差保護和控制數(shù)據(jù)。信號處理部分15將用于發(fā)射的數(shù)據(jù)饋送到射頻部分14用于調(diào)制，在本例中使用四相移相鍵控(QPSK)調(diào)制，放大，并通過天線元件13發(fā)射到無線基站(未示)，無線基站稱為節(jié)點B，位于UMTS陸地無線接入(UTRA)網(wǎng)絡(未示)。
同樣地，從UTRA網(wǎng)絡(未示)接收的信號通過天線元件13饋送，由射頻部分14解調(diào)，并饋送到信號處理部分15用于解擴展和解碼以產(chǎn)生模擬信號，模擬信號饋送到放大器10和揚聲器5。手機1由電池16供電。
參照圖3，射頻部分14(圖2)包括直接變換接收機，它執(zhí)行按照本發(fā)明的增益控制方法。
直接變換接收機包括低噪聲放大器(LNA)17形式的射頻放大器。LNA17從天線13通過雙工器(未示)接收輸入信號，饋送到混頻電路18，混頻電路包括第一和第二混頻器19，20，本地振蕩器21和移相器22。LNA17的輸出連接到混頻器19，20各自的第一輸入。從本地振蕩器21的輸出信號饋送到移相器22自己的第一輸入。移相器的第一和第二輸出連接到混頻器19，20各自的第二輸入?；祛l器19，20各自的輸出23，24連接到基帶電路25，基帶電路包括第一和第二基帶放大器26，27以及第一和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29。模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29各自的輸出30，31饋送到解調(diào)器32，解調(diào)器的輸出將解調(diào)信號33送至信號處理部分15(圖2)。在本例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29具有6位輸出。
直接變換接收機配有自動增益控制電路34，用于通過控制線35，36，37設置LNA17和基帶放大器26，27的增益。自動增益控制電路優(yōu)選地通過硬件實現(xiàn)。其具有速度方面的好處。或者，自動增益控制電路也可以通過軟件以虛擬電路實現(xiàn)。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29具有有限的動態(tài)范圍。在本例中，每一模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的信噪比是33dB。雖然模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29具有有限的33dB的動態(tài)范圍，饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的信號可以具有在81dB范圍之內(nèi)的功率。信號范圍的上限可以對應于標準和/或產(chǎn)品定義最大信號水平，在本例中42dB，信號范圍的下限可以對應于標準/產(chǎn)品定義最小信號水平，在本例中-39dB。信號范圍可按照電信標準定義，在本例中是3g標準。這樣，就要求自動增益控制電路34能夠通過控制放大器17，26，27的增益調(diào)整饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的信號功率以將信號功率與轉(zhuǎn)換器28，29的動態(tài)范圍匹配。在本發(fā)明的一個實施例中，其是利用包括粗略和精確步驟的兩階方法實現(xiàn)的。
參照圖4，手機1(圖1)通過無線信道38與UTRA網(wǎng)絡(未示)通信，無線信道38可用于收發(fā)數(shù)據(jù)。無線信道38中的用戶數(shù)據(jù)利用相對高速率的偽隨機比特流擴展，稱為擴展碼。在擴展碼內(nèi)的數(shù)據(jù)比特通常稱為碼片。信道38劃分成幀39，每一幀39進一步劃分成多個時隙40。對于TDD WCDMA來說，信道38的帶寬為5MHz，碼片速率為3.84Mcps，而每一幀39的持續(xù)時間為10ms，并劃分為15個時隙。每一時隙39可用于傳輸用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)并包括多個碼片41。數(shù)據(jù)以碼元42的形式傳輸，每一碼元42由預定數(shù)目的碼片41表示，例如16碼片。
無線接口的總體描述在3rdGeneration Partnership ProjectTechnical Specification 25.201 V5.0.0(2001-12)及其中參照的技術(shù)規(guī)范以及Jonathan P.Castro的“The UMTS Network and RadioAccess Technology”(John Wiley&Sons，Ltd.Chichester，2001)的第4章中給出。
在手機1，功率水平從一個時隙到下一個時隙是變化的，可能相差到40dB。這是因為被分配共享特定時隙的用戶數(shù)目發(fā)生變化和信道衰落。
現(xiàn)在將更加詳細地描述用于調(diào)整饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號功率的裝置
參照圖5，自動增益控制電路34接收I和Q信號30，31。在本例中，每一信號30，31都是能夠代表從-31到31的幅值的6數(shù)字比特的帶符號字的形式。
第一電路43對I和Q信號30，31進行取樣44，45。在本例中，信號30，31是過取樣的，優(yōu)選地以因子5過取樣。
I和Q的樣本44，45饋送到第二電路46(46進行的工作可通過軟件、硬件或其組合進行)，第二電路例如通過將I和Q44，45幅值的平方相加，即P＝I2+Q2計算功率P。然后平均樣本以獲得平均功率值<P>。在本例中，每碼元在80樣本上取一次平均。平均值輸出為功率水平47。
第三電路48將功率水平值47與參考功率水平值49比較，例如通過從功率水平值47中減去參考功率水平值49，即ΔP＝P-Pref以產(chǎn)生誤差值50。
第四電路51(在51中進行的工作可通過軟件、硬件或其組合進行)接收誤差值50，并按照誤差值50的大小，改變計數(shù)器52，從計數(shù)器中讀出計數(shù)器值53(見第一調(diào)整)。在本例中，計數(shù)器52是5位寄存器。計數(shù)器52的范圍為0到27，即0≤N≤27，每一階代表功率變化3dB，這將在后面詳細解釋。
第五電路54(在54中進行的工作可通過軟件、硬件或其組合進行)解碼讀出值53到二進制字信號形式的用于控制放大器17，26，27的增益的相應控制信號35，36，37。用于基帶放大器26，27的控制信號35，36以基帶增益系數(shù)給出。用于LNA17的控制信號以低、中等或最大增益給出。
解碼規(guī)則如下(參照圖7，在每一時隙的開始初始設置LNA為中等)首先LNA轉(zhuǎn)換如果(Counter@53≤GainMaxToMid && LNA＝Max)轉(zhuǎn)換LNA＝Mid如果(Counter@53≥GainMidToMax && LNA＝Mid)轉(zhuǎn)換LNA＝Max如果(Counter@53≤GainMidToLow && LNA＝Mid)轉(zhuǎn)換LNA＝Low如果(Counter@53≥GainLowToMid && LNA＝Low)轉(zhuǎn)換LNA＝Mid其次BB放大器增益補償如果(LNA＝Max)Counter@17＝Counter@53(即當LNA最大時在BB不需要補償)如果(LNA＝Mid)Counter@17＝4+Counter@53(即LNA中等低于LNA最大12dB)如果(LNA＝Low)Counter@17＝4+5+Counter@53(即LNA低低于LNA中等15dB)最后BB放大器增益轉(zhuǎn)換如果(Counter@17＞9)Counter@17＝Counter@17-9(即滯后量＝9)否則Counter@17＝0參照圖6表示了模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的動態(tài)范圍。
參考功率水平值49被設置以提供低于滿刻度信號水平55的上部空間并位于量化噪聲水平56之上。在本例中，每一模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的動態(tài)范圍是33dB。提供15dB的上部空間，包括9dB以考慮到傳輸信號的峰值對平均值比，6dB以考慮到時隙40的剩余部分的衰落不確定性。參考功率水平49可以被設置以按照無線網(wǎng)絡的實驗測量提供更多或更少的上部空間。
參照圖7，直接變換接收機的動態(tài)范圍是81dB，是利用計數(shù)器52以3dB臺階控制的。調(diào)整計數(shù)器52的值改變放大器17，28，29的增益。例如，LNA17具有三個可選擇的固定增益，即最大、中等和低。
如前所述，范圍界于接收機可期望接收到的、可以來自于電信標準的標準/產(chǎn)品定義最大和最小信號電平之間。
現(xiàn)在詳述操作自動增益控制電路34的方法參照圖4到8，計數(shù)器52一開始設置為中等范圍值，優(yōu)選地N＝14。這使第五電路54發(fā)送控制信號37到LNA17設置其到中等增益(步驟S1)。
第一調(diào)整或階段進行第一電路43在時隙40的開始對模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的輸出30，31取樣(步驟S2)。在本例中，電路43在相當于一個碼元42的16碼片41上以因子5過取樣。這樣，一個碼元42就取了80個樣本。第二電路46確定功率值47，該值饋送到第三電路48以與參考功率水平49比較以確定誤差值50(步驟S3和S4)。
然后確定功率水平47是否落在預定范圍之內(nèi)，在本例中相當于模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的動態(tài)范圍。
第四電路51分析誤差值ΔP并檢查其是否超出第一誤差門限ΔP1(步驟S5)。如果超出第一誤差門限ΔP1，表示功率水平45高于模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的滿刻度信號水平55，則第一大值ΔN1從計數(shù)器52中扣除(步驟S6)。在本例中，第一大值ΔN1為9，相當于增益減少27dB。第五電路54讀出計數(shù)器52的值，LNA17從中等增益轉(zhuǎn)換到低增益。
如果誤差值ΔP不超過第一誤差門限ΔP1，第四電路53檢查其是否低于第二誤差門限ΔP2，其中ΔP1＞ΔP2(步驟S7)。如果未超出第二誤差門限，表示功率水平47低于模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的量化噪聲水平56，則第二大值ΔN2加到計數(shù)器52上(步驟S8)。在本例中，第一大值ΔN2為9，相當于增益增加27dB。第五電路54讀出計數(shù)器52的值，LNA17從中等增益轉(zhuǎn)換到高增益。
圖9顯示了超出了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的滿刻度信號值55的信號功率水平57。增益減少以使調(diào)整后信號功率水平57’低于滿刻度信號值55并落在如陰影區(qū)域所示的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍之內(nèi)。
過程的第二調(diào)整或階段進行第一電路43對模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的輸出30，31在下一個碼元42的16碼片41上取樣(步驟S9)。第二電路46確定另一個功率值47，該值饋送到第三電路48以與參考功率水平49比較以確定另一個誤差值ΔP(步驟S10和S11)。
第四電路48按照誤差值ΔP調(diào)整計數(shù)器52的值(步驟S12)。在本例中，因為信號功率落在模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29的動態(tài)范圍之內(nèi)，所以計算出誤差值。這樣，可以計算出與誤差值ΔP相關(guān)的第三值ΔN3，并從計數(shù)器52上加上或減去第三值以產(chǎn)生大體上為零的誤差值。
按照處理過程的第二階段，現(xiàn)在落在32dB動態(tài)范圍之內(nèi)的調(diào)整后功率水平進一步調(diào)整，直到其達到參考水平49。其如圖9所示，圖9顯示了增益正在減少以使進一步調(diào)整后的信號功率水平57”集中在參考水平49。
如前所述，AGC算法包括兩次學習迭代，對每一時隙至多一次LNA轉(zhuǎn)換。其詳述如下初始設置為LNA(17)＝Mid，Rx_dB_counter(53)＝14，這樣BBAmp_dB_counter(17)＝14+4-9＝9，兩次學習迭代如果信號功率落在ADC動態(tài)范圍之內(nèi)，則功率調(diào)整根據(jù)接收功率和A/D參考水平之間的差異作出。但是，如果信號功率高于ADC滿刻度或低于量化噪聲水平，第一功率測量不能代表精確輸入信號水平(a)當在第一測量功率被限幅時，則RxdB(功率)計數(shù)器(53)下降9個點，相當于增益減少27dB，LNA轉(zhuǎn)換到低增益。這使得LNA＝Low，且RX_dB_counter(53)＝14-9＝5，BBAmp_dB_counter(17)＝5+9-9＝5；在第一次學習后，信號就處于參考水平的[-12dB，+15dB]之內(nèi)，該差異確定了在第二次學習中BBAmp(26，27)所采用的增益舉一個極端的例子，信號處于參考水平以下12dB，則LNA保持為低，RX_dB_counter(53)＝5+4，BBAmp_dB_counter(17)＝9；舉另一個極端的例子，信號處于參考水平以上15dB，則LNA保持為低，Rx_dB_counter(53)＝5-5，BBAmp_dB_counter(17)＝0；(b)當?shù)谝粶y量的功率遠低于量化噪聲水平，RxdB計數(shù)器上升9個點，相當于增益增加27dB，LNA轉(zhuǎn)換到最大增益。這使得LNA＝Max，且RX_dB_counter(53)＝14+9＝23，BBAmp_dB_counter(17)＝23-9＝14；在第一次學習后，信號就處于參考水平的[-12dB，+9dB]之內(nèi)，該差異確定了在第二次學習中BBAmp(26，27)所采用的增益舉一個極端的例子，信號處于參考水平以下12dB，則LNA保持為最大，RX_dB_counter(53)＝23+4，BBAmp_dB_counter(17)＝27-＝18；舉另一個極端的例子，信號處于參考水平以上9dB，則LNA保持為最大，Rx_dB_counter(53)＝23-3，BBAmp_dB_counter(17)＝20-9＝11；注意如果信號的平均功率正好高于參考水平15dB，測量平均功率將會由于限幅影響少于該水平。因此，第二次學習應總適用，即使在第一次學習中信號功率落在ADC動態(tài)范圍之內(nèi)，且在第二次學習中當測量的平均信號功率低于滿刻度一兩個dB，應將平均信號功率當作是限幅的。這樣，允許第二次迭代將輸入功率水平帶回到低于滿刻度15dB的參考水平。這里，保留為上部空間的15dB中，9dB是考慮到峰值對平均值比(PAR)，6dB是考慮到時隙的剩余部分的衰落不確定性。
為了減少在訓練期間的功率變化，還建議對于TDD，為在每一時隙的開始的兩個碼元，即TDD時隙的兩個前置碼使用單一信道碼。這兩個碼元(每個16碼片)只用于AGC訓練。因為PAR已經(jīng)保留在A/D轉(zhuǎn)換器的上部空間中了，所以對于AGC來說，獲得接收信號的平均功率是重要的。
這樣，兩階過程的優(yōu)點是能快速和精確地調(diào)整饋送到每一模數(shù)轉(zhuǎn)換器28，29(圖3)的信號功率水平。
為每一時隙僅LNA轉(zhuǎn)換一次設置LNA在每一時隙的開始為中等增益(見圖7)，轉(zhuǎn)換LNA要使功率變化至少(12-1.5)dB。因為想要在利用兩個順次的碼元的第一和第二學習迭代之間的功率變化一樣大是幾乎不可能的，因此LAN轉(zhuǎn)換至多僅一次。
過程迅速性的原因是為了獲得適當?shù)脑鲆妫詢纱蔚椭炼嘁淮蜭NA轉(zhuǎn)換的方式修改信號。在本例中，修改信號包括每時隙40(圖4)轉(zhuǎn)換增益LNA17(圖3)一次或者根本不轉(zhuǎn)換。迅速性在WCDMA TDD系統(tǒng)中使用的手機的接收機中特別有用，因為如果不能迅速獲得增益的話，將產(chǎn)生鏈路性能損耗。
過程精確性的原因是在以預定方式修改了信號之后，修改后信號就能夠測量并可進一步根據(jù)需要修改。
應當理解許多對上述實施例的修改都可以作出。直接變換接收機可以包括單一信道并具有單一LNA、單一基帶放大器和單一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中功率水平利用從模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號輸出計算。接收機不需要是直接變換接收機，而可以是超外差式接收機。接收機可用于遵循其他標準的手機中，其他標準包括如CDMA2000的其他3g標準，如GSM的2g標準，或1g標準。其他標準包括派生的標準，如2.5g標準，例如EDGE GSM?？刹捎昧硪粋€信號電平，例如信號電壓或信號幅值替代信號功率。相應地，可采用另一個參考信號，例如參考電壓信號電平或參考幅值信號電平。
權(quán)利要求
1.一種用于使信號功率水平集中在功率水平參考信號上的增益控制電路，所述電路在第一調(diào)整中被安排確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號以使所述修改后的信號的功率水平落在所述預定范圍內(nèi)，在第二調(diào)整中測量所述修改后的信號的功率水平并利用所述修改后的信號的測量功率水平進一步修改所述修改后的信號，由此使所述進一步修改后的信號的功率水平集中在所述參考信號的功率水平上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的增益控制電路，被安排以使信號功率水平集中在功率水平參考信號上，通過以預定方式修改所述信號并進一步修改修改后的信號來實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的增益控制電路，被安排通過檢查功率水平是否被限幅來確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的增益控制電路，被安排通過確定所述信號的平均功率水平是否落在另一個預定范圍之內(nèi)來確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的增益控制電路，其中另一個測量范圍提供測量范圍容許極限以考慮到信號平均誤差。
6.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排以預定的量修改所述信號的功率水平。
7.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排通過使增益變化預定的倍數(shù)來修改所述信號的功率水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的增益控制電路，被安排通過選擇放大器多個固定增益中的一個來修改所述信號的功率水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的增益控制電路，被安排通過選擇放大器三個固定增益中的一個來修改所述信號的功率水平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的增益控制電路，被初始安排選擇具有中等增益的第一固定增益，然后通過選擇第二較低的或第三較高的固定增益來修改所述信號的功率水平。
11.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排通過將所述修改后的信號的功率水平與功率水平參考信號進行比較以確定誤差值來測量所述修改后的信號的功率水平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的增益控制電路，被安排通過產(chǎn)生相關(guān)于誤差值的增益變化來進一步修改所述修改后的信號。
13.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排利用相對粗略的調(diào)整來修改所述信號，利用相對精確的調(diào)整來進一步修改所述修改后的信號。
14.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，其中所述信號包括第一和第二順次的信號部分，并且增益控制電路被安排在第一信號部分確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號，由此使所述修改后的信號的功率水平落在所述預定范圍之內(nèi)，在第二信號部分測量所述修改后的信號的功率水平，利用所述修改后的信號的測量功率水平來進一步修改所述修改后的信號，由此使所述進一步修改后的信號的功率水平集中在所述參考信號的功率水平上。
15.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，用于控制第一和第二放大器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的增益控制電路，包括第一和第二輸出用于分別控制所述第一和第二放大器的增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的增益控制電路，被配置使所述第一放大器改變增益以以預定方式修改所述信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的增益控制電路，被配置使所述第二放大器改變增益以進一步修改所述修改后的信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中的任一個的增益控制電路，被配置使所述第一放大器在所述第一和第二調(diào)整中只改變增益一次。
20.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，其中預定范圍是增益控制電路測量范圍。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的增益控制電路，其中所述測量范圍是一個可靠測量的范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的增益控制電路，其中所述測量范圍包括正邊界和零邊界。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21的增益控制電路，其中所述測量范圍包括正邊界和負邊界。
24.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排在第一調(diào)整中以一個相應于信號的標準/產(chǎn)品定義最大幅值超出最接近測量范圍界限的量來適當?shù)匦薷乃鲂盘枺詫⑿盘枎Щ販y量范圍之內(nèi)。
25.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，遵循第1、2、3或4代電信標準，或派生的標準，其中最大標準/產(chǎn)品定義信號幅值來自于所述標準。
26.根據(jù)任一上述權(quán)利要求的增益控制電路，被安排在第一調(diào)整中以按照信號超出了哪個預定范圍界限的不同量來修改所述信號。
27.一種包括按照任一上述的權(quán)利要求的增益控制電路且還包括第一、第二放大器的無線接收機。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的無線接收機，其中增益控制電路被安排通過檢查所述元件的輸出是否被限幅來確定所述信號的功率水平是否落在預定范圍之內(nèi)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28的無線接收機，其中增益控制電路被安排來檢查所述元件所述輸出的預定數(shù)目的樣本。
30.根據(jù)任一上述的權(quán)利要求的增益控制電路或無線接收機，其中預定范圍是電子元件或電路的動態(tài)范圍。
31.根據(jù)任一上述的權(quán)利要求的增益控制電路或無線接收機，被配置僅僅利用兩個調(diào)整使信號功率水平集中在功率水平參考信號上。
32.一種大體上如上并參照附圖的圖1-8所述的無線接收機。
33.一種用于使信號的功率水平集中在參考信號的功率水平上的增益控制方法，該方法包括在第一調(diào)整中確定所述信號的功率水平是否落在包含功率水平參考信號的預定范圍之內(nèi)，如果不是，以預定方式修改所述信號以使所述修改后的信號的功率水平落在所述預定范圍內(nèi)，且在第二調(diào)整中測量所述修改后的信號的功率水平并利用所述修改后的信號的測量功率水平進一步修改所述修改后的信號，由此使所述進一步修改后的信號的功率水平集中在所述參考信號的功率水平上。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的增益控制方法，僅僅利用兩個調(diào)整。
35.一種大體上如上并參照附圖的圖1-8所述的增益控制方法。
36.一種用于執(zhí)行權(quán)利要求33的方法的計算機程序。
全文摘要
一種用于改變在移動電話手機的直接變換接收機中的低噪聲放大器和基帶放大器的增益的自動增益控制電路。自動增益控制電路被配置利用兩階過程使加在模數(shù)轉(zhuǎn)換器上、信噪比為33dB的信號功率水平(57)集中在參考水平(49)上。
文檔編號H03G3/30GK1487765SQ0315510
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者Y·Y·吳, O·德雅, K·馬森, Y Y 吳 申請人:諾基亞有限公司