[发明专利]无线接收机的自动增益控制

说明书

本申请要求于2005年3月11日提交的标题为“AUTOMATIC GAINCONTROLLEER”的美国申请序列号60/660,882的优先权，其转让给其受让人，并且结合在此作为参考。

技术领域

本公开一般涉及通信，更具体地涉及无线接收机的自动增益控制(AGC)。

背景技术

在无线通信系统中，发射机一般处理(例如，编码和调制)数据并且生成更适于传输的射频(RF)调制信号。发射机随后向接收机经由无线信道发射RF调制信号。无线信道由于具有信道响应而使发射的信号失真，并且进一步由于具有噪声和干扰使信号质量降低。

接收机接收发射的信号，调整接收的信号以获得基带信号，并且数字化基带信号以获得采样。接收的信号水平可能会由于例如衰减和掩蔽(shadowing)的不同信道传播现象而在宽泛的范围中改变。因此，接收机一般执行AGC以将基带信号水平保持在可接受范围中。AGC试图防止接收机电路的饱和和用于数字化基带信号的模拟到数字转换器的限幅。

AGC可以不同方式进行操作。在一个常规AGC方案中，一个或多个模拟可变增益放大器(VGA)被用在接收机中，并且VGA的增益被调整以实现固定基带信号水平。AGC技术可使用模拟电路以检测基带信号水平和/或设置VGA的增益。模拟VGA和检测电路可使无线接收机的设计变得复杂并且增加成本。

因此本领域中需要一些技术以在无线接收机以有效的和节省成本的方式执行AGC。

发明内容

本文说明在无线接收机有效地执行AGC的技术。在一个方面，无线接收机的总增益可由模拟电路的离散增益级和数字可变增益放大器(DVGA)的连续增益实现。此种设计可在提供稳定的性能同时简化模拟电路。

在接收机处，接收的信号由模拟电路调节以获得基带信号。基带由ADC数字化并且由DVGA数字地放大以生成输出信号。基于来自DVGA的输出信号的功率测量，更新AGC环路。可基于AGC环路从多个离散增益值中进行选择用于模拟电路的第一增益以将ADC输入处的基带信号的平均功率保持在预定范围中。可基于AGC环路选择用于DVGA的第二增益，以将输出信号的平均功率保持在参考功率水平上。可以防止基带信号的限幅的方式执行离散增益值间的转换，以防止模拟电路的饱和，提供转换的滞后，并且获得良好的性能。

在另一方面中，在对数(log)域执行AGC。例如使用以2为底的对数确定输出信号水平中的对数误差。对数误差可通过环路增益被成比例调整，且被通过环路滤波器进行滤波以获得环路滤波器输出。基于环路滤波器输出确定用于模拟电路的第一增益。基于环路滤波器输出和第一增益确定用来校正输出信号水平中的对数误差的第二增益。

在又一个方面中，AGC可由多种模式被执行。AGC环路可在获取模式中启动，例如，在加电时或从休眠中唤醒时。在获取模式中，以第一更新速率和用第一环路增益值更新AGC环路。AGC环路可转换到跟踪模式，例如，在预定数目的AGC环路更新之后或直到满足退出条件时转换到跟踪模式。在跟踪模式中，AGC环路被以低于第一更新速率的第二更新速率更新，并且用可等于或可不等于的第一环路增益值的第二环路增益值更新。例如，在获取模式中可为每个OFDM符号更新AGC环路多次(1)，并且在跟踪模式中为每个OFDM符号更新AGC环路一次，例如在OFDM符号边界处更新AGC环路。

以下将更为详细地说明本发明的不同方面和实施例。

附图说明

本发明的特性和本质将从以下详细说明结合附图变得更明显，在附图中，相同的附图标记相对应地指示相同元件。

图1显示出发射机和接收机的框图；

图2显示出接收机单元和AGC单元的框图；

图3显示出对于四个AGC状态的离散增益和转换的图；

图4显示出AGC控制器的框图；

图5显示出选择AGC状态的处理；

图6显示出DVGA的AGC环路的示例性模式；

图7显示出示例性超帧结构；

图8显示出在获取和跟踪模式中的AGC操作；

图9和10分别显示出由离散模拟增益和连续数字增益执行AGC的处理和设备；

图11和12分别显示出在对数域中执行AGC的处理和设备；

图13和14分别显示出用多种模式执行AGC的处理和设备。

具体实施方式

本文使用词语“示例性的”以表示“用作实例、例子或示例”。任何此处说明为“示例性的”的实施例或设计不必须解释为比其它实施例或设计优选或有优点。