[发明专利]LTE系统中一种基于同步的自动增益控制实现方法

说明书

本发明公开了LTE系统中一种基于同步的自动增益控制实现方法，其特征在于：利用LTE系统对接收到的数据进行时频同步的同步信息，从帧的起始位置开始，以帧为单位对信号进行增益调整，所述调整过程包括增益粗调整和增益细调整。本发明利用了系统本身就需要的下行同步单元，在粗调整时，不需要额外的计算单元，而且只需检测主同步信号即可，AGC的增益调整不需要检测SSS、PBCH等，相对于现有的AGC增益调整方法而言比较简单。

技术领域

本发明涉及LTE系统中自动增益控制的实现方法，属于LTE系统数据传输控制技术领域。

背景技术

在无线信道中，存在着各种衰落现象，所以，在无线通信中，接收端接收到的信号功率将会在一个很大范围内波动。如果要在如此宽的信号功率范围内正常工作，接收机必须要有合理的增益控制，使得信号电平保持在一个特定且合理的范围内，从而避免引入大量的量化噪声和限幅引起的剪切噪声。如果接收信号过小，接收机将检测不到信号，如果信号过大，将会损坏接收机的元器件。除此之外，在LTE系统中，由于无线信道的复杂性，以及信号本身的特性，导致接收信号的电平变化范围很大，一般的ADC(数模转换器)是无法覆盖这么大的动态范围的，所以AGC是必不可少的。因此，通常对接收机有这样的要求：当接收信号比较小时，调整接收机增益，增大信号功率；当接收信号比较大时，调整接收机增益，减小信号功率。

针对无线通信系统中这样的问题，目前自动增益控制技术基本都采用数字自动增益控制。其具体实现主要包括峰值检测器、平方根控制器和平均绝对误差控制器。峰值检测器收敛速度比较快，但是调整过程中存在较为严重的削波现象；平方根控制器稳定性较好，但是实现过程中需要大量复杂的乘法运算；平均绝对误差控制器结构简单，实现起来比较容易，但是收敛性和稳定性比较差。

在LTE系统中，采用时频复用方式，信号幅度取决于实际分配的时频资源，因此LTE信号在时域上变化剧烈，尤其在OFDM符号边界处以及在帧边界处，信号电平存在严重跳变。如果只用传统的AGC方法，即以单个采样点为单位进行AGC调节，增益随信号幅度剧烈变化，尤其在OFDM符号边界和帧边界处，会导致信号很不稳定，破坏一帧中数据的稳定性，导致解调错误。根据LTE系统存在的这些问题，设计一种适合于LTE系统的AGC显得十分重要。

现有的关于AGC的发明专利申请，如申请日为2014-6-4，公布号为CN 103841633A的中国发明专利申请，提到了TD-LTE系统中，在PSS检测阶段、SSS(辅同步信号)检测阶段、PBCH(物理广播信道)读取阶段以及下行业务信道接收阶段等，对平均功率进行计算，利用此平均功率值更新增益控制值。但它需要一定的计算量，而且还牵涉到SSS检测和PBCH检测等，比较复杂。

发明内容

本发明针对LTE系统特殊的帧结构，提出了一种利用LTE系统符号同步信息，以帧为单位进行自动增益控制的方法，有效的完成了LTE系统中的增益控制，使信号电平保持在一个合理的范围内，稳定性较高。

本发明采用的技术方案是：

LTE系统中一种基于同步的自动增益控制实现方法，利用LTE系统对接收到的数据进行时频同步的同步信息，从帧的起始位置开始，以帧为单位对信号进行增益调整，所述调整过程包括增益粗调整和增益细调整，

所述增益粗调整过程为：基于最大可输入信号功率P_max和AGC的调整阈值计算初始增益G_init，AGC的调整阈值包括高功率阈值P_thmax和低功率阈值P_thmin；