專利名稱：增益控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)移動(dòng)通信中的增益控制裝置和增益控制方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信中，一般來說，以提高將接收模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)時(shí)的精度為目的來進(jìn)行自動(dòng)增益控制(以下稱為‘AGC’(Automatic GainControl))。該自動(dòng)增益控制對(duì)在AD變換器的前級(jí)設(shè)置的放大器的增益進(jìn)行反饋控制，使得AD變換器的輸入信號(hào)的功率電平收斂到預(yù)先設(shè)定的收斂目標(biāo)值。該收斂目標(biāo)值按照AD變換器的特性被預(yù)先確定，通過對(duì)放大器的增益進(jìn)行控制，可以高精度地進(jìn)行A/D變換，以便確保A/D變換器的輸入信號(hào)的功率電平在該收斂目標(biāo)值的附近。
進(jìn)行AGC的現(xiàn)有的增益控制裝置監(jiān)視接收信號(hào)的接收電平，根據(jù)監(jiān)視的接收信號(hào)的接收電平和其目標(biāo)值之間的偏差(差分值)來計(jì)算控制電壓，根據(jù)計(jì)算出的控制電壓來對(duì)放大器的增益進(jìn)行反饋控制。對(duì)放大器的增益進(jìn)行控制的控制電壓如下求出將所述差分值的對(duì)數(shù)和預(yù)定的收斂系數(shù)相乘，然后將該乘法結(jié)果和上次控制時(shí)的控制電壓相加。由于該收斂系數(shù)是用于使輸出信號(hào)的功率電平收斂到目標(biāo)值而相乘的系數(shù)，所以取0以上、1以下的值。
但是，在現(xiàn)有的AGC中，由于將收斂系數(shù)設(shè)定在0以上、1以下，所以例如在因隧道的出口或大廈陰影等的屏蔽降低、高速衰落、以及壓縮模式時(shí)的頻率切換造成的接收信號(hào)的接收電平變動(dòng)大的情況下，需要使接收電平迅速地接近目標(biāo)值，但在現(xiàn)有的控制中，接收電平接近目標(biāo)值需要長(zhǎng)時(shí)間，其間不能高精度地進(jìn)行A/D變換，存在通話狀態(tài)惡化這樣的問題。該問題在接收信號(hào)的接收電平變動(dòng)大的情況下，可以通過將收斂系數(shù)設(shè)定在1以上來解決，但這樣的話，會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)的功率電平發(fā)散、或振蕩，不收斂到目標(biāo)值的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種增益控制裝置，能夠不使數(shù)字變換過的接收信號(hào)的接收電平發(fā)散、振蕩，并高速地收斂到收斂目標(biāo)值。
本發(fā)明人著眼于在因衰落等產(chǎn)生的接收電平變動(dòng)大的情況下，監(jiān)視的接收電平僅反映在AD變換器的輸出信號(hào)和其目標(biāo)值之間的差分值的計(jì)算上，而不反映在收斂系數(shù)上，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的目的如下實(shí)現(xiàn)根據(jù)監(jiān)視的接收信號(hào)的接收電平，從多個(gè)收斂系數(shù)中適當(dāng)選擇合適的收斂系數(shù)，以便使AD變換器的輸入信號(hào)高速地收斂到收斂目標(biāo)值，用AD變換器的輸出信號(hào)與其目標(biāo)值之間的差分值和選擇出的收斂系數(shù)來求控制電壓。
具體地說，本發(fā)明的增益控制裝置根據(jù)AD變換器的輸出信號(hào)和其目標(biāo)值的差分值的對(duì)數(shù)(接收電平的監(jiān)視結(jié)果)來計(jì)算控制電壓，根據(jù)計(jì)算出的控制電壓來控制放大器的增益。對(duì)放大器的增益進(jìn)行控制的控制電壓如下計(jì)算將所述差分值的對(duì)數(shù)與基于接收電平?jīng)Q定的收斂系數(shù)相乘，并對(duì)該乘法結(jié)果和上次控制時(shí)的控制電壓相加求出的增益系數(shù)用規(guī)定的變換式變換成電壓的數(shù)量級(jí)。由于乘以該收斂系數(shù)來使輸出信號(hào)的功率電平收斂到目標(biāo)值，所以通過進(jìn)行規(guī)定的閾值判定來決定該收斂系數(shù)。


圖1表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器的結(jié)構(gòu)方框圖；
圖5表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖6表示本發(fā)明實(shí)施例2的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；以及圖7表示本發(fā)明實(shí)施例3的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖1表示本發(fā)明實(shí)施例1的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖所示，增益控制裝置包括增益控制放大器101、AD變換器102、平均值計(jì)算器103、收斂系數(shù)決定器104、對(duì)數(shù)運(yùn)算器105、增益系數(shù)決定器106、增益/電壓變換器107、以及DA變換器108。收斂系數(shù)決定器104包括比較電路104-A和收斂系數(shù)選擇電路104-B，增益系數(shù)決定器106包括差分值計(jì)算器106-A、乘法器106-B、加法器106-C、以及延遲器106-D。
該增益控制裝置對(duì)接收信號(hào)的每個(gè)碼元計(jì)算控制電壓，進(jìn)行增益控制放大器101的控制。
增益控制放大器(以下稱為‘GCA’)101根據(jù)從后述的DA變換器108輸出的控制電壓來放大接收信號(hào)。AD變換器102對(duì)GCA101中放大的接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換，輸出到平均值計(jì)算器103。平均值計(jì)算器103計(jì)算從AD變換器102輸出的數(shù)字信號(hào)的例如0.5碼元部分的平均值，將計(jì)算出的平均值輸出到收斂系數(shù)決定器104中包括的比較電路104-A和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
在比較電路104-A中設(shè)定閾值A(chǔ)1和閾值A(chǔ)2。比較電路104-A對(duì)從平均值計(jì)算器103輸出的平均值用閾值A(chǔ)1和閾值A(chǔ)2來進(jìn)行閾值判定，將表示該判定結(jié)果的信號(hào)輸出到收斂系數(shù)選擇電路104-B。
收斂系數(shù)選擇電路104-B根據(jù)下述的(式1)和(式2)來預(yù)先設(shè)定收斂系數(shù)B1和收斂系數(shù)B2。
0≤收斂系數(shù)B1≤1 (式1)1≤收斂系數(shù)B2≤收斂系數(shù)上限值 (式2)收斂系數(shù)上限值是根據(jù)AD變換器102的位數(shù)、收斂目標(biāo)值、以及閾值A(chǔ)1等計(jì)算的值。通過導(dǎo)出將過大的階躍信號(hào)輸入到本實(shí)施例的增益控制裝置時(shí)的輸入輸出特性，考慮所述階躍信號(hào)的振幅、采樣間隔、控制周期、平均長(zhǎng)度、閾值A(chǔ)1、閾值A(chǔ)2、收斂目標(biāo)值、以及A/D變換器102的位數(shù)來導(dǎo)出收斂條件，決定收斂系數(shù)的值、以及使收斂系數(shù)可改變的條件來計(jì)算收斂系數(shù)B1和收斂系數(shù)B2。所述控制周期是更新控制電壓的周期，在本實(shí)施例中為1碼元長(zhǎng)度。平均化長(zhǎng)度是對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行平均的區(qū)間，在本實(shí)施例中為0.5碼元長(zhǎng)度。所述閾值A(chǔ)2是判斷所述平均值在所述AD變換器102中是否上溢出(消波)的閾值，而所述閾值A(chǔ)1是判斷所述平均值在所述AD變換器102中是否下溢出(消波至0)的閾值，所述收斂目標(biāo)值是以AD變換器102的動(dòng)態(tài)范圍為1.0時(shí)的輸入電平。上溢出(消波)指AD變換器102的輸出信號(hào)的位數(shù)超過預(yù)先設(shè)定的位數(shù)，而下溢出出(消波至0)指由于AD變換器102的輸入信號(hào)的電平低，所以將輸出信號(hào)識(shí)別為0。
對(duì)數(shù)運(yùn)算器105進(jìn)行對(duì)從平均值計(jì)算器103輸出的平均值求對(duì)數(shù)的運(yùn)算，將求過對(duì)數(shù)的平均值輸出到增益系數(shù)決定器106中包括的差分值計(jì)算器106-A。
在差分值計(jì)算器106-A中預(yù)先設(shè)定作為求對(duì)數(shù)的平均值的目標(biāo)的值(以下稱為‘目標(biāo)值’)。差分值計(jì)算器106-A計(jì)算從對(duì)數(shù)運(yùn)算器105輸出的求過對(duì)數(shù)的平均值(參照值)和設(shè)定的目標(biāo)值之差(以下稱為‘差分值’)，輸出到乘法器106-B。即，差分值計(jì)算器106-A檢測(cè)參照值和目標(biāo)值的偏差。乘法器106-B將從差分值計(jì)算器106-A輸出的差分值與從收斂系數(shù)選擇電路104-B輸出的收斂系數(shù)相乘，將乘法結(jié)果輸出到加法器106-C。加法器106-C將乘法器106-B的乘法結(jié)果和從延遲器106-D輸出的1碼元前的增益系數(shù)相加，計(jì)算本次的控制定時(shí)的增益系數(shù)。計(jì)算出的增益系數(shù)被輸出到增益/電壓變換器107和延遲器106-D。延遲器106-D將從加法器106-C輸出的增益系數(shù)延遲1碼元后輸出到加法器106-C。
增益電壓變換器107將從加法器106-C輸出的增益系數(shù)以規(guī)定的變換方式進(jìn)行變換來生成控制電壓，將生成的控制電壓輸出到DA變換器108。DA變換器108將來自增益電壓變換器107的控制電壓進(jìn)行D/A變換，輸出到GCA101。
下面說明具有上述結(jié)構(gòu)的增益控制裝置的工作情況。
接收信號(hào)在GCA101中以基于來自DA變換器108的模擬變換的控制電壓決定的放大率被放大，輸出到AD變換器102。在AD變換器102中，將放大的接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換，輸出到平均值計(jì)算器103。在平均值計(jì)算器103中，計(jì)算數(shù)字變換后的接收信號(hào)的0.5碼元部分的平均值，計(jì)算出的平均值被輸出到收斂系數(shù)決定器104和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
在收斂系數(shù)決定器104的比較電路104-A中，預(yù)先設(shè)定閾值A(chǔ)1和閾值A(chǔ)2，在收斂系數(shù)選擇電路104-B中，預(yù)先設(shè)定收斂系數(shù)B1和收斂系數(shù)B2。在該比較電路104-A中，對(duì)從平均值計(jì)算器103輸出的平均值進(jìn)行閾值判定，表示該判定結(jié)果的信號(hào)被輸出到收斂系數(shù)選擇電路104-B。具體地說，來自平均值計(jì)算器103的平均值進(jìn)行是否滿足下述的(式3)的閾值判定。
閾值A(chǔ)1＜平均值＜閾值A(chǔ)2 (式3)在收斂系數(shù)選擇電路104-B中，從比較電路104-A輸出的表示閾值判定結(jié)果的信號(hào)是滿足上述(式3)的信號(hào)情況下選擇收斂系數(shù)B1，而在是不滿足(式3)的信號(hào)情況下選擇收斂系數(shù)B2。這樣選擇的收斂系數(shù)被輸出到增益系數(shù)決定器106中包括的乘法器106-B。
在對(duì)數(shù)運(yùn)算器105中，對(duì)從平均值計(jì)算器103輸出的平均值求對(duì)數(shù)，求過對(duì)數(shù)的平均值被輸出到差分值計(jì)算器106-A。
在差分值計(jì)算器106-A中，計(jì)算作為從對(duì)數(shù)運(yùn)算器105輸出的求過對(duì)數(shù)的平均值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值之差的差分值，輸出到乘法器106-B。在乘法器106-B中，將從差分值計(jì)算器106-A輸出的差分值與從收斂系數(shù)選擇電路104-B輸出的收斂系數(shù)相乘，該乘法結(jié)果被輸出到加法器106-C。在加法器106-C中，將乘法器106-B的乘法結(jié)果與從延遲器106-D輸出的1碼元前的增益系數(shù)相加，計(jì)算本次的控制定時(shí)的增益系數(shù)。計(jì)算出的增益系數(shù)被輸出到增益/電壓變換器107和延遲器106-D。在延遲器106-D中，將從加法器106-C輸出的增益系數(shù)進(jìn)行1碼元的延遲處理，輸出到加法器106-C。
在增益電壓變換器107中，對(duì)來自增益系數(shù)決定器106的增益系數(shù)根據(jù)下述(式4)進(jìn)行變換，生成控制電壓。
控制電壓＝210/(50-(-50))×增益系數(shù)+512 (式4)生成的控制電壓被輸出到DA變換器108。
在DA變換器108中，來自增益電壓變換器107的控制電壓根據(jù)下述(式5)進(jìn)行模擬變換，輸出到GCA101。
DA變換器108的輸出電壓＝(2.0-1.0)×控制電壓/210+1.0 (式5)本實(shí)施例的增益控制裝置可以通過進(jìn)行理論計(jì)算來設(shè)定最佳的參數(shù)。具體地說，在以下所示的條件下，通過將參數(shù)設(shè)定在以下的范圍內(nèi)，即使在發(fā)生±80db的電平變動(dòng)的通信路徑中，在進(jìn)行10碼元的處理期間，也被認(rèn)為可以使接收信號(hào)電平相對(duì)于收斂目標(biāo)值收斂在+2.0db以內(nèi)。
(條件)AD變換器位數(shù)＝6假設(shè)的階躍信號(hào)的振幅＝20～80db采樣間隔＝3.84MHz控制周期＝1碼元平均長(zhǎng)度＝0.3～0.9碼元(參數(shù)設(shè)定值)閾值A(chǔ)1＝AD變換器最小值閾值A(chǔ)2＝AD變換器最大值×0.8收斂目標(biāo)值＝AD變換器最大值×0.3收斂系數(shù)B10.3～0.5收斂系數(shù)B21.0～2.8上述條件因各種因素而變化，可以在理論上進(jìn)行推導(dǎo)。按照條件的變化設(shè)定的參數(shù)也根據(jù)該條件的變化而適當(dāng)變更。例如，在控制周期為1時(shí)隙的情況下，進(jìn)行10時(shí)隙的處理期間相對(duì)于收斂目標(biāo)值被認(rèn)為是收斂的。
于是，根據(jù)本實(shí)施例的增益控制裝置，由于按照AD變換器102的輸出信號(hào)的平均值來選擇大小不同的收斂系數(shù)，所以可以使AD變換器的輸出信號(hào)的功率電平高速收斂到目標(biāo)值。即，由于在AD變換器102的輸出信號(hào)遠(yuǎn)離目標(biāo)值的情況下，選擇大的收斂系數(shù)來使控制電壓增大變化，所以可以高速地接近目標(biāo)值。另一方面，由于在接近目標(biāo)值的情況下，選擇小的收斂系數(shù)來使控制電壓減小變化，所以沒有功率電平的發(fā)散或振蕩，可以高速收斂到目標(biāo)值。
以上說明了本實(shí)施例的增益控制裝置對(duì)每個(gè)碼元計(jì)算控制電壓來對(duì)GCA101進(jìn)行控制的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以對(duì)每個(gè)任何單位進(jìn)行控制。例如，也可以對(duì)每個(gè)時(shí)隙進(jìn)行控制。
在本實(shí)施例中，僅說明了在比較電路104-A中設(shè)定閾值A(chǔ)1和閾值A(chǔ)2這兩個(gè)閾值的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以僅設(shè)定閾值A(chǔ)1。這種情況下，比較電路104-A對(duì)來自平均值計(jì)算器103的平均值進(jìn)行是否滿足下述的(式6)的閾值判定。
閾值A(chǔ)1＜平均值 (式6)收斂系數(shù)選擇電路104-B在從比較電路104-A輸出的表示閾值判定結(jié)果信號(hào)是滿足上述(式6)的信號(hào)的情況下選擇收斂系數(shù)B1，而在是不滿足(式6)的信號(hào)的情況下選擇收斂系數(shù)B2，從而設(shè)定收斂系數(shù)。
比較電路104-A也可以僅設(shè)定閾值A(chǔ)2。這種情況下，比較電路104-A對(duì)來自平均值計(jì)算器103的平均值進(jìn)行是否滿足下述的(式7)的閾值判定。
平均值＜閾值A(chǔ)2 (式7)收斂系數(shù)選擇電路104-B在從比較電路104-A輸出的表示閾值判定結(jié)果信號(hào)是滿足上述(式7)的信號(hào)的情況下選擇收斂系數(shù)B1，而在是不滿足(式7)的信號(hào)的情況下選擇收斂系數(shù)B2，從而設(shè)定收斂系數(shù)。
在比較電路104-A中，也可以設(shè)定三個(gè)以上的閾值。
本實(shí)施例的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器103具有圖2所示的結(jié)構(gòu)。圖2表示本實(shí)施例的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器103的結(jié)構(gòu)方框圖。
如圖2所示，平均值計(jì)算器103包括平均電路201、202、以及平方和計(jì)算電路203。平均電路201計(jì)算從AD變換器102輸出的進(jìn)行過數(shù)字變換的接收信號(hào)的同相分量(I分量)的0.5碼元部分的平均值，并輸出到平方和計(jì)算電路203。平均電路202計(jì)算從AD變換器102輸出的進(jìn)行過數(shù)字變換的接收信號(hào)的正交分量(Q分量)的0.5碼元部分的平均值，并輸出到平方和計(jì)算電路203。平方和計(jì)算電路203對(duì)從平均電路201和平均電路202輸出的各分量的平均值進(jìn)行平方，獲得該平方后的各分量的平均值之和。然后，將平方后的各分量的平均值之和作為AD變換器102的輸出的平均值輸出到收斂系數(shù)決定器104和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
于是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的平均值計(jì)算器103，由于在平均電路201、202中進(jìn)行平均運(yùn)算后，在平方和計(jì)算電路203中進(jìn)行平方運(yùn)算，與先進(jìn)行平方運(yùn)算的情況相比，可抑制減少乘法次數(shù)，所以可以降低進(jìn)行增益控制時(shí)的處理量。此外，與先進(jìn)行平方運(yùn)算的情況下相比，通過將平方運(yùn)算的次數(shù)抑制得少，抑制減少平方處理時(shí)的上溢出，所以可以高精度地計(jì)算平均值。
平均值計(jì)算器103也可以是圖3所示的結(jié)構(gòu)。圖3表示本實(shí)施例的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器103的結(jié)構(gòu)方框圖。
如圖3所示，平均值計(jì)算器103包括平方計(jì)算電路301、302、以及平均電路303。平方計(jì)算電路301對(duì)從AD變換器102輸出的數(shù)字變換過接收信號(hào)的同相分量(I)求平方并輸出到平均電路303。平方計(jì)算電路302對(duì)從AD變換器102輸出的數(shù)字變換過接收信號(hào)的正交分量(Q)求平方并輸出到平均電路303。平均電路303計(jì)算從平方計(jì)算電路301和平方計(jì)算電路302輸出的各分量的平方值的平均值。然后，將計(jì)算出的平方值的平均值作為AD變換器102的輸出的平均值輸出到收斂系數(shù)決定器104和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
于是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的平均值計(jì)算器103，由于通過在平方計(jì)算電路301、302中進(jìn)行平方運(yùn)算后，在平均電路303中計(jì)算平均值，與先計(jì)算平均值的情況相比，可以進(jìn)一步抑制噪聲，所以可以高精度地計(jì)算平均值。
平均值計(jì)算器103也可以是圖4所示的結(jié)構(gòu)。圖4表示本實(shí)施例的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器103的結(jié)構(gòu)方框圖。
如圖4所示，平均值計(jì)算器103包括平均電路401和平方根計(jì)算電路402。平均電路401分別計(jì)算從AD變換器102輸出的數(shù)字變換過的接收信號(hào)的同相分量(I分量)和正交分量(Q分量)的平均值，輸出到平方根計(jì)算電路402。平方根計(jì)算電路402計(jì)算從平均電路401輸出的各分量的平均值的平方根。然后，將計(jì)算出的平方根作為AD變換器102的輸出的平均值輸出到收斂系數(shù)決定器104和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
于是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的平均值計(jì)算器103，由于通過在平方根計(jì)算電路402中獲得平均值的平方根，削減用于表示平均值所需的位數(shù)，所以可以削減硬件規(guī)模。
平均值計(jì)算器103也可以是圖5所示的結(jié)構(gòu)。圖5表示本實(shí)施例的增益控制裝置中包括的平均值計(jì)算器103的結(jié)構(gòu)方框圖。
如圖5所示，平均值計(jì)算器103包括平均電路501、加法器502、以及延遲器503。平均電路501分別計(jì)算從AD變換器102輸出的數(shù)字變換過的接收信號(hào)的同相分量(I分量)和正交分量(Q分量)的平均值，輸出到加法器502。加法器502將從平均電路501輸出的平均值和從延遲器503輸出的1碼元前的平均值相加。然后，將加法所得的值作為AD變換器102的輸出的平均值輸出到收斂系數(shù)決定器104和對(duì)數(shù)運(yùn)算器105。
于是，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的平均值計(jì)算器103，由于通過將上次處理定時(shí)中的平均值與本次控制定時(shí)的平均值相加來作為AD變換器102的輸出信號(hào)的平均值，可以計(jì)算不產(chǎn)生平均值計(jì)算處理造成的延遲的長(zhǎng)區(qū)間的平均值，所以即使發(fā)生因高速衰落等造成的接收電平大變動(dòng)時(shí)，也可以高速地進(jìn)行增益控制。
(實(shí)施例2)實(shí)施例2的增益控制裝置檢測(cè)接收信號(hào)的接收電平和其目標(biāo)值的偏差(差分值)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果來計(jì)算控制電壓，并根據(jù)計(jì)算出的控制電壓來控制放大器的增益。對(duì)放大器的增益進(jìn)行控制的控制電壓如下計(jì)算將所述差分值的對(duì)數(shù)和基于接收信號(hào)的接收電平?jīng)Q定的收斂系數(shù)相乘，并通過將該乘法結(jié)果與上次控制時(shí)的控制電壓相加來計(jì)算增益系數(shù)，將求出的增益系數(shù)變換成電壓的數(shù)量級(jí)。該收斂系數(shù)通過用數(shù)字變換時(shí)產(chǎn)生上溢出或下溢出出的采樣數(shù)進(jìn)行規(guī)定的閾值判定來決定。
即，實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同在于，根據(jù)數(shù)字變換時(shí)產(chǎn)生上溢出或下溢出的采樣數(shù)來決定收斂系數(shù)。圖6表示本發(fā)明實(shí)施例2的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖6所示的增益控制裝置中，對(duì)于與圖1相同的部分附以與圖1相同的標(biāo)號(hào)，并省略其詳細(xì)的說明。
圖6所示的增益控制裝置包括計(jì)數(shù)器601，在將GCA101中放大的輸入信號(hào)進(jìn)行A/D變換時(shí)，對(duì)產(chǎn)生上溢出的位數(shù)和產(chǎn)生下溢出的位數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及根據(jù)所述計(jì)數(shù)器601的輸出信號(hào)來決定收斂系數(shù)的收斂系數(shù)決定器602。收斂系數(shù)決定器602包括比較電路602-A和收斂系數(shù)選擇電路602-B。
在上述結(jié)構(gòu)的增益控制裝置中，GCA101中放大的接收信號(hào)在AD變換器102中被進(jìn)行數(shù)字變換。計(jì)數(shù)器601在AD變換器102中進(jìn)行數(shù)字變換時(shí)，對(duì)一定區(qū)間中產(chǎn)生上溢出的位數(shù)和產(chǎn)生下溢出的位數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)的各個(gè)位數(shù)的合計(jì)數(shù)輸出到收斂系數(shù)決定器602中包括的比較電路602-A。
在比較電路602-A中設(shè)定閾值A(chǔ)3。比較電路602-A用閾值A(chǔ)3來進(jìn)行從計(jì)數(shù)器601輸出的合計(jì)數(shù)的閾值判定。具體地說，對(duì)自計(jì)數(shù)器601的合計(jì)數(shù)進(jìn)行是否滿足下述的(式8)的閾值判定。
合計(jì)值＜閾值A(chǔ)3(式8)然后，比較電路602-A將表示閾值判定結(jié)果的信號(hào)輸出到收斂系數(shù)選擇電路602-B。
在收斂系數(shù)選擇電路602-B中預(yù)先設(shè)定收斂系數(shù)B1和收斂系數(shù)B2。該收斂系數(shù)是與實(shí)施例1相同的收斂系數(shù)。在收斂系數(shù)選擇電路602-B中，在表示從比較電路602-A輸出的閾值判定結(jié)果的信號(hào)是滿足上述(式8)的信號(hào)情況下，選擇收斂系數(shù)B1，而在是不滿足(式8)的信號(hào)情況下，選擇收斂系數(shù)B2。這樣選擇的收斂系數(shù)被輸出到增益系數(shù)決定器106中包括的差分值計(jì)算器106-A。
于是，根據(jù)本實(shí)施例的增益控制裝置，由于在AD變換器102中進(jìn)行數(shù)字變換時(shí)根據(jù)上溢出或下溢出的采樣數(shù)來選擇大小不同的收斂系數(shù)，所以可以使AD變換器的輸出信號(hào)的功率電平高速地收斂到目標(biāo)值。即，在AD變換器102的輸出信號(hào)遠(yuǎn)離目標(biāo)值的情況下，由于選擇大的收斂系數(shù)來增大變化控制電壓，所以可以高速地接近目標(biāo)值。另一方面，在接近目標(biāo)值的情況下，由于選擇小的收斂系數(shù)來減小變化控制電壓，所以不在目標(biāo)值的左右無用地重復(fù)，可以高速地收斂到目標(biāo)值。
(實(shí)施例3)實(shí)施例3的增益控制裝置檢測(cè)接收信號(hào)的接收電平和其目標(biāo)值的偏差(差分值)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果計(jì)算控制電壓，并根據(jù)算出的控制電壓來控制放大器的增益。對(duì)放大器的增益進(jìn)行控制的控制電壓如下計(jì)算將所述差分值的對(duì)數(shù)和基于接收信號(hào)的接收電平?jīng)Q定的收斂系數(shù)相乘，并通過將該乘法結(jié)果與上次控制時(shí)的控制電壓相加來計(jì)算增益系數(shù)，將求出的增益系數(shù)變換成電壓的數(shù)量級(jí)。該收斂系數(shù)通過用接收信號(hào)的接收電平進(jìn)行規(guī)定的閾值判定來決定。
即，實(shí)施例3與實(shí)施例1的不同在于，根據(jù)對(duì)接收信號(hào)的功率電平原封不動(dòng)地進(jìn)行閾值判定來決定收斂系數(shù)。圖7表示本發(fā)明實(shí)施例3的增益控制裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖7所示的增益控制裝置中，對(duì)于與圖1相同的部分附以與圖1相同的標(biāo)號(hào)，并省略其詳細(xì)的說明。
圖7所示的增益控制裝置具有根據(jù)接收信號(hào)電平來決定收斂系數(shù)的收斂系數(shù)決定器701。收斂系數(shù)決定器701包括比較電路701-A和收斂系數(shù)選擇電路701-B。這里所說的接收電平指SIR(Signal to Interference Ratio信號(hào)干擾比)、RSCP、RSSI、EC/IO、BER(Bit Error Ratio比特差錯(cuò)率)或BLER的其中一個(gè)。
在上述結(jié)構(gòu)的增益控制裝置中，接收信號(hào)被輸出到GCA101和比較電路701-A。在比較電路701-A中設(shè)定閾值A(chǔ)4。比較電路701-A用閾值A(chǔ)4來進(jìn)行接收信號(hào)電平的閾值判定。具體地說，對(duì)接收信號(hào)電平進(jìn)行是否滿足下述的(式9)的閾值判定。
閾值A(chǔ)4＜接收信號(hào)電平 (式9)然后，比較電路701-A將表示閾值判定結(jié)果的信號(hào)輸出到收斂系數(shù)選擇電路701-B。
在收斂系數(shù)選擇電路701-B中預(yù)先設(shè)定收斂系數(shù)B1和收斂系數(shù)B2。該收斂系數(shù)是與實(shí)施例1相同的收斂系數(shù)。在收斂系數(shù)選擇電路701-B中，在表示從比較電路701-A輸出的閾值判定結(jié)果的信號(hào)是滿足上述(式9)的信號(hào)情況下，選擇收斂系數(shù)B1，而在是不滿足(式9)的信號(hào)情況下，選擇收斂系數(shù)B2。這樣選擇的收斂系數(shù)被輸出到增益系數(shù)決定器106中包括的差分值計(jì)算器106-A。
于是，根據(jù)本實(shí)施例的增益控制裝置，由于根據(jù)接收信號(hào)電平來選擇大小不同的收斂系數(shù)，所以可以使AD變換器102的輸出信號(hào)的功率電平高速地收斂到目標(biāo)值。即，在AD變換器102的輸出信號(hào)遠(yuǎn)離目標(biāo)值的情況下，由于選擇大的收斂系數(shù)來增大變化控制電壓，所以可以高速地接近目標(biāo)值。另一方面，在接近目標(biāo)值的情況下，由于選擇小的收斂系數(shù)來減小變化控制電壓，所以不在目標(biāo)值的左右無用地重復(fù)，可以高速地收斂到目標(biāo)值。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，由于根據(jù)接收信號(hào)的接收電平來選擇適合于高速AGC的收斂系數(shù)，所以即使在高速衰落或Compressed Mode(壓縮模式)時(shí)的頻率切換時(shí)，也可以提供不使數(shù)字變換過的接收信號(hào)的功率電平發(fā)散或振蕩，能夠高速收斂到收斂目標(biāo)值的增益控制裝置。
本說明書基于2000年3月31日在日本申請(qǐng)的2000-098515專利申請(qǐng)。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)移動(dòng)通信中的增益控制裝置以及增益控制方法領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種增益控制裝置，包括收斂系數(shù)決定部件，根據(jù)接收信號(hào)的接收電平來決定收斂系數(shù)；檢測(cè)部件，檢測(cè)用所述接收信號(hào)所得的參照值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值之間的偏差；控制電壓計(jì)算部件，根據(jù)所述檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果和所述收斂系數(shù)來計(jì)算控制電壓；以及放大部件，根據(jù)所述控制電壓計(jì)算部件計(jì)算出的控制電壓來放大接收信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的增益控制裝置，其中，包括計(jì)算接收信號(hào)的接收電平的平均值的平均值計(jì)算部件，收斂系數(shù)決定部件根據(jù)所述平均值計(jì)算部件的平均值來決定收斂系數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的增益控制裝置，其中，包括對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換的A/D變換部件，收斂系數(shù)決定部件對(duì)超過所述A/D變換部件中設(shè)定的位數(shù)并進(jìn)行了數(shù)字變換的采樣和使輸入信號(hào)的電平近似為0并進(jìn)行了數(shù)字變換的采樣進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)計(jì)數(shù)的采樣數(shù)來決定收斂系數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的增益控制裝置，其中，收斂系數(shù)決定部件通過比較接收信號(hào)的接收電平和預(yù)先設(shè)定的閾值并進(jìn)行閾值判定來決定收斂系數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的增益控制裝置，其中，收斂系數(shù)決定部件通過比較平均值計(jì)算部件中計(jì)算出的平均值和預(yù)先設(shè)定的閾值并進(jìn)行閾值判定來決定收斂系數(shù)。
6.如權(quán)利要求3所述的增益控制裝置，其中，收斂系數(shù)決定部件通過比較計(jì)數(shù)的采樣數(shù)和預(yù)先設(shè)定的閾值并進(jìn)行閾值判定來決定收斂系數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的增益控制裝置，其中，控制電壓計(jì)算部件將檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果與收斂系數(shù)決定部件決定的收斂系數(shù)相乘，將該乘法結(jié)果與上次的控制定時(shí)中的控制電壓相加來計(jì)算新的控制電壓。
8.如權(quán)利要求2所述的增益控制裝置，其中，平均值計(jì)算部件分別計(jì)算作為接收信號(hào)的同相分量平均值的同相平均值和作為接收信號(hào)的正交分量平均值的正交平均值，將計(jì)算出的同相平均值和正交平均值分別平方并相加。
9.如權(quán)利要求2所述的增益控制裝置，其中，平均值計(jì)算部件計(jì)算將接收信號(hào)的同相分量平方所得的值和將接收信號(hào)的正交分量平方所得的值的平均值。
10.如權(quán)利要求2所述的增益控制裝置，其中，平均值計(jì)算部件計(jì)算接收信號(hào)的一定區(qū)間的平均值，獲得計(jì)算出的平均值的平方根。
11.如權(quán)利要求2所述的增益控制裝置，其中，平均值計(jì)算部件計(jì)算接收信號(hào)的平均值，將計(jì)算出的平均值和以前的平均值進(jìn)行相加。
12.一種包括增益控制裝置的通信終端裝置，其中，所述增益控制裝置包括收斂系數(shù)決定部件，根據(jù)接收信號(hào)的接收電平來決定收斂系數(shù)；檢測(cè)部件，檢測(cè)用所述接收信號(hào)所得的參照值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值之間的偏差；控制電壓計(jì)算部件，根據(jù)所述檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果和所述收斂系數(shù)來計(jì)算控制電壓；以及放大部件，根據(jù)所述控制電壓計(jì)算部件計(jì)算出的控制電壓來放大接收信號(hào)。
13.一種包括增益控制裝置的基站裝置，其中，所述增益控制裝置包括收斂系數(shù)決定部件，根據(jù)接收信號(hào)的接收電平來決定收斂系數(shù)；檢測(cè)部件，檢測(cè)用所述接收信號(hào)所得的參照值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值之間的偏差；控制電壓計(jì)算部件，根據(jù)所述檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果和所述收斂系數(shù)來計(jì)算控制電壓；以及放大部件，根據(jù)所述控制電壓計(jì)算部件計(jì)算出的控制電壓來放大接收信號(hào)。
14.一種增益控制方法，根據(jù)接收信號(hào)的接收電平來決定收斂系數(shù)，檢測(cè)用所述接收信號(hào)獲得的參照值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值之間的偏差，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和所述收斂系數(shù)來計(jì)算控制電壓，根據(jù)計(jì)算的控制電壓來放大接收信號(hào)。
全文摘要
收斂系數(shù)決定器104對(duì)平均值計(jì)算器103計(jì)算出的平均值用預(yù)先設(shè)定的閾值來進(jìn)行閾值判定,決定收斂系數(shù)。增益系數(shù)決定器106根據(jù)所述收斂系數(shù)和所述平均值來決定控制增益。增益電壓變換器107將增益系數(shù)變換成電壓來求控制電壓。GCA101根據(jù)數(shù)字變換的控制電壓來放大接收信號(hào)。
文檔編號(hào)H03G3/30GK1365538SQ01800662
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
發(fā)明者梶田邦之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社