本發(fā)明涉及信號處理技術領域，具體涉及一種信號功率估計方法及裝置、接收機。

背景技術：

在通信系統(tǒng)中，由于無線信道經常受到多徑衰落和多普勒頻移的影響，接收機接收到的無線信號的強度會實時發(fā)生變化。為提高接收信號的質量以及定點處理的性能，接收機通常需要利用接收放大器，將接收到的無線信號進行放大處理，使得所接收到的無線信號的功率維持在目標功率附近。

在實際應用中，大多接收機采用自動增益控制的方法，來動態(tài)調整接收放大器的增益，而自動增益的控制需要先估計當前接收到的信號的功率，進而計算當前接收到的信號的功率與目標功率的差值，以此來確定接收放大器所需的增益。

目前，信號功率的估計方法如下：先對信號進行取模，再對信號的模值求平方，接著對平方結果進行累加后再求平均。上述信號功率進行估計時的硬件開銷較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例解決的問題是如何降低信號功率估計過程中的硬件開銷。

為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種信號功率估計方法，所述信號包括m段，每段信號的長度為n，其中，n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)；所述方法包括：

對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值；

對各段信號分別執(zhí)行以下操作，獲得所述各段信號對應的平均功率值：對第m段信號中的n個采樣點對應的模值進行累加，獲得所述第m段信號的模值累加結果，m≤m，且m為正整數(shù)；分別將所述n的值及所述第m段信 號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，并通過減法操作計算所述第m段信號的平均功率值；

根據(jù)計算得到的所述各段信號對應的平均功率值，計算所述信號的功率估計值。

可選地，當所述信號為復信號時，所述對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，包括：按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算。

可選地，所述通過減法操作計算所述第m段信號的平均功率值，包括：將所述第m段信號的模值累加結果對應的對數(shù)值，與所述n的值對應的對數(shù)值作減法操作，獲得第一功率值；將所述第一功率值與預設的補償因子作減法操作，獲得第二功率值；將所述第二功率值左移1位，獲得所述第m段信號的平均功率值。

可選地，所述根據(jù)計算得到的所述各段信號對應的平均功率值，計算所述信號的功率估計值，包括：當m＝1時，將所述第m段信號的平均功率值作為所述信號的功率估計值；當m＞1時，對所述各段信號的平均功率值進行合并，將合并后的結果作為所述信號的功率估計值。

可選地，所述根據(jù)計算得到的所述各段信號對應的平均功率值，計算所述信號的功率估計值，包括：

采用如下步驟順序對所述各段信號的平均功率值執(zhí)行取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作，直至操作次數(shù)為m：對第i段信號的平均功率值分別執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作，i≤m，且i為正整數(shù)；從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，其中，所述第一分數(shù)部分累加值為第j-1次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；

對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

可選地，所述根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及所述第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，包括：計算所述取最大整數(shù)操作結果與所述向上取整操作的結果的差值p_int_diff；當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值右移p_int_diff位；當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值右移(-p_int_diff)位。

可選地，所述根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果，包括：當對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作時，將對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作的結果，與所述第一分數(shù)部分累加值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；當對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作時，將對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作的結果，與所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果。

可選地，所述對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值，包括：將所述m以及所述第m次分數(shù)累加操作的結果轉化為對應的對數(shù)值；對所述第m次分數(shù)累加操作的結果所對應的對數(shù)值與第m次取最大整數(shù)操作的結果執(zhí)行求和操作；將所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值之間的差值作為所述信號的功率估計值。

本發(fā)明實施例提供了一種信號功率估計裝置，所述信號包括m段，每段信號的長度為n，其中，n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)；所述裝置包括：

模值計算單元，適于對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值；

平均功率計算單元，包括：模值累加子單元，第一對數(shù)轉換子單元，以及平均功率計算子單元；

所述模值累加子單元適于對所述第m段信號中的n個采樣點對應的模值進行累加，獲得所述第m段信號的模值累加結果，m≤m，且m為正整數(shù)；

所述第一對數(shù)轉換子單元，適于分別將所述n的值及所述第m段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值；

所述平均功率計算子單元，適于通過減法操作計算所述第m段信號的平均功率值；

功率估計單元，適于根據(jù)計算得到的所述各段信號平均功率值，計算所述信號的功率估計值。

可選地，所述模值計算單元適于當所述信號為復信號時，按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

可選地，所述平均功率計算子單元包括：第一功率計算模塊，適于將所述第m段信號的模值累加結果對應的對數(shù)值，與所述n的值對應的對數(shù)值作減法操作，獲得第一功率值；第二功率計算模塊，適于將所述第一功率值與預設的補償因子作減法操作，獲得第二功率值；平均功率計算模塊，適于將所述第二功率值左移1位，獲得所述第m段信號的平均功率值。

可選地，所述功率估計單元包括：第一功率估計子單元，適于當m＝1時，將所述第m段信號的平均功率值作為所述信號的功率估計值；第二功率估計子單元，適于當m＞1時，對所述各段信號的平均功率值進行合并，并將合并后的結果作為所述信號的功率估計值。

可選地，所述第二功率估計子單元包括:第一操作模塊，適于對第i段信號的平均功率值分別執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作，i≤m，且i為正整數(shù)；第二操作模塊，適于從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；第三操作模塊，適于根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及所述第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，其中，所述第一分數(shù)部分累加值為第j-1次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結 果；第四操作模塊，適于根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；合并模塊，適于對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

可選地，所述第三操作模塊包括：計算子模塊，適于計算所述取最大整數(shù)操作結果與所述向上取整操作的結果的差值p_int_diff；第一移位子模塊，適于當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值右移p_int_diff位；第二移位子模塊，適于當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值右移(-p_int_diff)位。

可選地，所述第四操作模塊包括：第一求和子模塊，適于當對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作時，將對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作的結果，與所述第一分數(shù)部分累加值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；第二求和子模塊，適于當對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作時，將對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作的結果，與所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果。

可選地，所述合并模塊包括：第一對數(shù)轉換子模塊，適于將所述m的值以及所述第m次分數(shù)累加操作的結果轉化為對應的對數(shù)值；第三求和子模塊，適于對所述第m次分數(shù)累加操作的結果所對應的對數(shù)值與所述第m次取最大整數(shù)操作的結果執(zhí)行求和操作；差值計算子模塊，適于計算所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值之間的差值；功率估計子模塊，適于所述差值計算子模塊的計算結果作為所述信號的功率估計值。

本發(fā)明實施例還提供了另一種信號功率估計裝置，所述裝置包括：模值計算器、控制器、模值累加器、平均功率計算單元及分段合并單元，其中：所述模值計算器，適于對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值；所述控制器，適于根據(jù)預設的m及n的值，將所述信號分為m段，且每段信號的長度為n，并分別控制所述模值累加器及分段合并單元對每段信號進行相應處理，其中n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)；所述模值累加器，適于在所述控制器的控制下，對每段信號中各個采樣 點的模值進行累加，分別獲得所述每段信號的模值累加結果；所述平均功率計算單元，適于將所述n的值及所述每段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，并通過減法操作，計算所述每段信號的平均功率值；所述分段合并單元，適于對所述每段信號的平均功率值進行合并處理，獲得所述信號的功率估計值。

可選地，所述模值計算器適于當所述信號為復信號時，按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

可選地，所述平均功率計算單元包括：第一db2計算器，適于將第m段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，m≤m，且m為正整數(shù)；第二db2計算器，適于將所述n的值轉化為相應的對數(shù)值；第一加法器，適于對所述第一db2計算器的計算結果與所述第二db2計算器作減法操作，獲得第一功率值；第二加法器，適于將所述第一功率值與預設的補償因子作減法操作，獲得第二功率值；第一移位器，適于對所述第二功率值執(zhí)行移位操作，獲得所述第m段信號的平均功率值。

可選地，所述分段合并單元包括：第一功率估計子單元，適于當m＝1時，將所述第m段信號的平均功率值作為所述信號的功率估計值；第二功率估計子單元，適于當m＞1時，對所述各段信號的平均功率值進行合并，并將合并后的結果作為所述信號的功率估計值。

可選地，所述第二功率估計子單元包括：向上取整模塊，適于對第i段信號的平均功率值分別執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作，i≤m，且i為正整數(shù)；取最大整數(shù)模塊，適于從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；第二移位器，適于根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，其中，所述第一分數(shù)部分累加值為第j-1次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；分數(shù)部分累加器，適于根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；合并模塊， 適于對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

可選地，所述第二移位器包括：第一線性轉換子模塊，適于將所述取分數(shù)部分操作的結果轉換為對應的線性值；移位子模塊，適于計算所述取最大整數(shù)操作結果與所述向上取整操作的結果的差值p_int_diff，當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值右移p_int_diff位，當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值右移(-p_int_diff)位。

可選地，所述分段合并單元還包括：控制模塊，適于在每次執(zhí)行相應操作前，根據(jù)所述m的值，對所述取最大整數(shù)模塊及分數(shù)部分累加器執(zhí)行復位操作，以及控制所述合并模塊執(zhí)行合并操作。

可選地，所述合并模塊包括：第一db2計算子模塊，適于將所述m轉化為對應的對數(shù)值；第二db2計算子模塊，適于將所述第m次分數(shù)累加操作的結果轉化為對應的對數(shù)值；合并子模塊，適于對所述第m次取最大整數(shù)操作的結果及所述第二db2計算子模塊的結果執(zhí)行求和操作，再計算所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值之間的差值，并將所述差值作為所述信號的功率估計值。

本發(fā)明實施例還提供了一種接收機，所述接收機包括上述任一種信號功率估計裝置。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案至少具有以下優(yōu)點：

采用上述信號功率估計方法，將信號分為m段，對信號各個采樣點進行取模運算后，直接對各段信號中采樣點的模值進行累加，并將各段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，在對數(shù)域利用減法操作計算每段信號的平均功率值，最后將各段信號的平均功率值進行合并，得到所述信號的功率估計值。在上述功率估計過程中，無須計算所述信號各個采樣點模值的平方，因此無須使用乘法器，有效減少硬件開銷。另外，由于對信號各個采樣點模值進行累加所需要的位寬，比對信號各個采樣點模值的平方進行累加所需要的位寬縮小一倍，故可以進一步減少硬件開銷。再者，在對數(shù)域對各段信號的平均功率值進行計算時，可以利用減法操作來代替除法操作，進一步減少 硬件開銷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中一種信號功率估計方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例中一種模值計算過程示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中一種分段合并方法流程圖；

圖4是本發(fā)明實施例中一種信號功率估計裝置的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中一種第二功率估計子單元的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例中另一種信號功率估計裝置結構示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例中另一種第二功率估計子單元的結構示意圖。

具體實施方式

在實際應用中，接收機的天線接收到的無線信號，經接收放大器進行放大、濾波等處理操作后，輸出i/q復信號。其中，i信號為所述無線信號的實部，q信號為所述無線信號的虛部。i/q復信號輸入至模數(shù)轉換器進行采樣后，轉化為對應的數(shù)字信號。進行自動增益控制時，通常需要先對經模數(shù)轉換器處理后的數(shù)字信號進行功率估計，以確定接收放大器所需的增益。

目前，在對所模數(shù)轉換器處理后的數(shù)字信號功率進行估計時，通常先對該數(shù)字信號的各個采樣點進行取模運算，再對各個采樣點的模值的平方進行累加，最后對累加結果求平均。

在上述功率估計過程中，利用信號模值的平方來計算信號的功率時，需要使用乘法器，并且占用位寬較大，導致信號功率估計過程中的硬件開銷較大。另外，在信號的累計長度非2的整數(shù)次冪時，還需要使用除法器來實現(xiàn)累計平均，而除法器的開銷是非常大的，無疑進一步增加了信號功率估計過程中的硬件開銷。

針對上述問題，本發(fā)明一實施例提供了一種信號功率估計方法，所述方法將信號分為m段，對信號各個采樣點進行取模運算后，通過直接對各段信號中采樣點的模值進行累加，并將各段信號的模值累加結果轉化為相應的對 數(shù)值，在對數(shù)域利用減法操作計算每段信號的平均功率值，最后將各段信號的平均功率值進行合并，得到所述信號的功率估計值。由于直接對各段信號中采樣點的模值進行累加，無須計算所述信號各個采樣點模值的平方，也就無須使用乘法器，并且所需位寬較少，因此可以有效減少硬件開銷。另外，在對數(shù)域對各段信號的平均功率值進行計算時，可以利用減法操作來代替除法操作，進一步減少硬件開銷。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例作詳細地說明。

本發(fā)明實施例提供了一種信號功率估計方法，其中，所述信號可以包括m段，每段信號的長度為n，其中，n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)。

參照圖1，所述方法可以包括如下步驟：

步驟11，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

在具體實施中，可以采用多種方法對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，具體取模運算方法與所述信號為實信號或復信號相關。

當所述信號為實信號時，可以直接將所述信號各個采樣點的絕對值作為該采樣點的模值。

當所述信號為復信號時，在本發(fā)明的一實施例中，可以按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號中的各個采樣點分別進行取模運算。

具體地，如圖2所示，在對每個采樣點進行取模運算時，令x＝max(|i|,|q|)，y＝min(|i|,|q|)，根據(jù)x與y之間的關系，設置不同的運算操作，其中，a(0)～a(n)為分段選擇門限，b(0)～b(n)以及c(0)～c(n)為計算系數(shù)，均由本領域人員根據(jù)有限次試驗結果進行標定。在進行取模運算時，通過向選擇器21施加相應的控制信號ctrl，控制選擇器21選擇相應的分支并輸出，獲得該采樣點的模值。

比如，當x與y之間的關系滿足：x<a(0)*y時，該采樣點的模值 z＝x*b(0)+y*c(0)。當x與y之間的關系滿足：a(1)*y<＝x<a(0)*y時，該采樣點的模z＝x*b(1)+y*c(1)。

可以理解的是，在具體實施中，還可以采用其它取模方法計算各個采樣點的模值進行計算，具體計算方法不受限制，但無論采用何種計算方法進行取模運算，均不構成對本發(fā)明的限制，且均在本發(fā)明的保護范圍之內。

步驟12，計算各段信號對應的平均功率值。

在具體實施中，可以采用多種方法計算各段信號對應的平均功率值。在本發(fā)明的一實施例中，以計算第m段信號的平均功率值p(m)為例，可以先對所述第m段信號中的n個采樣點對應的模值z(n)進行累加，獲得所述第m段信號的模值累加結果s，即再分別將所述n的值及所述第m段信號的模值累s加結果轉化為相應的對數(shù)值，并通過減法操作計算所述第m段信號的平均功率值p(m)，其中，m≤m，且m為正整數(shù)。

在具體實施中，利用述n的值及所述第m段信號的模值累s加結果對應的對數(shù)值，可以采用多種減法操作獲得所述第m段信號的平均功率值p(m)。在本發(fā)明的一實施例中，可以先將所述第m段信號的模值累加結果s對應的對數(shù)值gdb2＝log2(s)，與所述n的值對應的對數(shù)值log2(n)作減法操作，獲得第一功率值p1(m)＝log2(s)-log2(n)；接著將所述第一功率值p1(m)與預設的補償因子f作減法操作，獲得第二功率值p2(m)＝p1(m)-f；最后將所述第二功率值左移1位，獲得所述第m段信號的平均功率值p(m)＝p(m)＝(log2(s)-log2(n)-f)*2。其中，補償因子f可以通過有限次試驗進行標定。

參照上述計算所述第m段信號的平均功率值p(m)的方法，可以獲得各段信號對應的平均功率值。

步驟13，根據(jù)計算得到的所述各段信號對應的平均功率值，計算所述信號的功率估計值。

在具體實施中，根據(jù)m的取值不同，可以采用不同的方法計算所述信號 的功率估計值。

在本發(fā)明的一實施例中，當m＝1時，所述信號只有1段，即m＝m＝1，計算得到的所述第m段信號的平均功率值即為將所述信號的功率估計值。此時所述信號無須分段處理。

在本發(fā)明的另一實施例中，當m＞1時，可以對所述各段信號的平均功率值進行合并，將合并后的結果作為所述信號的功率估計值。此時，可以先順序對所述各段信號的平均功率值執(zhí)行取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作，直至操作次數(shù)為m，最后對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

具體地，參照圖3，當m＞1時，以第i段信號的平均功率值p(i)為例，對所述信號的功率估計值的計算過程進行詳細描述：

步驟31，對第i段信號的平均功率值分別執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作。

在本發(fā)明的實施例中，所述第i段信號可以為m段信號中的任意一段。對所述第i段信號的平均功率值p(i)執(zhí)行向上取整操作，獲得不小于平均功率值p(i)的最小整數(shù)p_intj。對所述第i段信號的平均功率值p(i)執(zhí)行取分數(shù)部分操作，獲得平均功率值p(i)的分數(shù)部分p_fracj＝p(i)-p_intj。此時，p_intj、p_fracj及p(i)均為對數(shù)值，即在對數(shù)域對各段信號執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作。

步驟32，從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果。

也就是說，將p_intj與所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1進行比較，選取其中較大的整數(shù)p_int_maxj，p_int_maxj為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果。

其中，所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，也就是對前j-1段信號所對應的向上取整結果中的最大值。當j＝1時，即第一次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作時，所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1＝-1nf，所述第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1＝0。

需要說明的是，在具體實施中，對各段信號執(zhí)行最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作的順序不受限制，既可以在獲得某一段信號的平均功率值后即執(zhí)行最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作，也可以在獲得多段信號的平均功率值后按照第一預設順序依次執(zhí)行最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作，還可以在獲得全部信號的平均功率值后按照第二預設順序依次執(zhí)行最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作。其中，所述第一預設順序與所述第二預設順序可以相同，也可以不同，具體可以根據(jù)需要進行設定。比如，第1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作時的操作對象可以為第1段信號，也可以為第m段信號，還可以為其它任意一段信號。

步驟33，根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作。

其中，所述第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1為第j-1次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果，也就是前j-1段信號的分數(shù)部分累加值。j≤m，且j為正整數(shù)。當j＝1時，即第一次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作時，所述第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1＝0。

在具體實施中，可以先計算所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1與所述向上取整操作的結果p_intj的差值p_int_diff，得到p_int_diff＝p_int_maxj-1-p_intj。接著，將所述取分數(shù)部分操作的結果p_fracj轉化為對應的線性值p_fracj’，并根據(jù)p_int_diff的取值，對第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1及所述取分數(shù)部分操作結果的線性值p_fracj’進行移位操作。

具體地，當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值p_fracj’右移p_int_diff位，獲得pa＝p_fracj’>>p_int_diff，pb＝p_frac_accj-1。

當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1右移(-p_int_diff)位，獲得pa＝p_fracj’，pb＝p_frac_accj-1>>-p_int_diff。

需要說明的是，在具體實施中，p_int_diff可以是在執(zhí)行步驟32時，對p_intj與所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1進行比較時獲得的，也可以是在執(zhí)行步驟33時，根據(jù)所述第一整數(shù)值p_int_maxj-1以及所述向上取整操作的結果p_intj進行差值計算得到的，具體不受限制。

需要說明的是，在具體實施中，步驟32與步驟33及34的執(zhí)行順序不受限制，既可以在執(zhí)行步驟33后，再執(zhí)行步驟32，也可以在執(zhí)行步驟33前，執(zhí)行步驟32，還可以同時執(zhí)行步驟32及33。具體無論以何種順序執(zhí)行步驟32及33均不受本發(fā)明的限制，且均在本發(fā)明的保護范圍之內。

步驟34，根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果。

在具體實施中，當對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作時，將對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作的結果，與所述第一分數(shù)部分累加值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果p_frac_accj，其中p_frac_accj＝pa+pb＝p_fracj’>>p_int_diff+p_frac_accj-1。

當對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作時，將對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作的結果，與所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果p_frac_accj，其中，p_frac_accj＝pa+pb＝p_fracj’+p_frac_accj-1>>-p_int_diff。

在線性域對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，以及對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，可以確保后續(xù)進行分段合并的計算精度。

步驟35，判斷j是否等于m。

也就是說，判斷所獲得的第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作是否為最后一次執(zhí)行。若不是，則執(zhí)行步驟36，否則執(zhí)行步驟37。

步驟36，j＝j+1。

也就是說，執(zhí)行下一次所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作。

需要說明的是，第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作的對象為所述第i段信號，第j+1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作的對象可以為第i+1段信號，也可以為其它任意一段尚未執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作及分數(shù)累加操作的信號。

步驟37，對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

在具體實施中，獲得第m次取最大整數(shù)操作的結果p_int_maxm及第m次分數(shù)累加操作的結果p_frac_accm后，可以先將所述m以及所述第m次分數(shù)累加操作的結果p_frac_accm轉化為對應的對數(shù)值，即g_m＝log2(m)，g_frac＝og2(p_frac_accm)，也就是說，在對數(shù)域估計所述信號的功率。

接著，對所述第m次分數(shù)累加操作的結果p_frac_accm所對應的對數(shù)值g_frac與第m次取最大整數(shù)操作的結果p_int_maxm執(zhí)行求和操作，再將所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值g_m之間的差值作為所述信號的功率估計值p_out＝p_int_maxm+g_frac-gm。

現(xiàn)有技術中，進行信號功率估計時，信號的累計長度要么限定在2的整數(shù)次冪，要么需要通過除法器來實現(xiàn)累計平均。將信號的累計長度限定在2的整數(shù)次冪，靈活性較差，難以滿足負載、靈活的自動增益控制需求，而通過除法器來實現(xiàn)累計平均又會導致硬件開銷增大。

相對于現(xiàn)有技術，當m＞1時，采用上述方法對所述各段信號的平均功率值進行合并，將合并后的結果作為所述信號的功率估計值，不僅可以避免使用除法器，而且采用分段統(tǒng)計的方式進行功率估計，使得信號的累計長度無須限制在2的整數(shù)次冪，靈活性較好，可以更好地滿足自動增益控制需求。

由上述內容可以知，采用本發(fā)明實施例中信號功率的估計方法進行信號功率估計，無須使用乘法器，也無需使用除法器，并且對信號的模值進行累加所需要的位寬較少，可以節(jié)約信號功率估計過程中的硬件開銷。并且，信號的累計長度不受限制，靈活性更好。

為了使本領域技術人員更好地理解和實現(xiàn)本發(fā)明，以下對上述信號功率估計方法對應的裝置進行詳細描述。

參照圖4，本發(fā)明實施例提供了一種信號功率估計裝置，所述信號包括m段，每段信號的長度為n，其中，n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)。

所述裝置可以包括：模值計算單元41，平均功率計算單元42，以及功率估計單元43。其中：

所述模值計算單元41，適于對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

所述平均功率計算單元42可以包括：模值累加子單元421，第一對數(shù)轉換子單元422，以及平均功率計算子單元423。

具體地：所述模值累加子單元421適于對所述第m段信號中的n個采樣點對應的模值進行累加，獲得所述第m段信號的模值累加結果，m≤m，且m為正整數(shù)；所述第一對數(shù)轉換子單元422，適于分別將所述n的值及所述第m段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值；所述平均功率計算子單元423，適于通過減法操作計算所述第m段信號的平均功率值；

所述功率估計單元43，適于根據(jù)計算得到的所述各段信號平均功率值，計算所述信號的功率估計值。

在具體實施中，所述模值計算單元41適于當所述信號為復信號時，按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

在具體實施中，所述平均功率計算子單元423可以包括：第一功率計算模塊4231，第二功率計算模塊4232以及平均功率計算模塊4233。其中：

所述第一功率計算模塊4231，適于將所述第m段信號的模值累加結果對應的對數(shù)值，與所述n的值對應的對數(shù)值作減法操作，獲得第一功率值；

所述第二功率計算模塊4232，適于將所述第一功率值與預設的補償因子作減法操作，獲得第二功率值；

所述平均功率計算模塊4233，適于將所述第二功率值左移1位，獲得所述第m段信號的平均功率值。

在具體實施中，所述功率估計單元43可以包括：第一功率估計子單元431及第二功率估計子單元432。其中：

所述第一功率估計子單元431，適于當m＝1時，將所述第m段信號的平均功率值作為所述信號的功率估計值；

所述第二功率估計子單元432，適于當m＞1時，對所述各段信號的平均 功率值進行合并，并將合并后的結果作為所述信號的功率估計值。

在具體實施中，參照圖5，所述第二功率估計子單元431可以包括:第一操作模塊51，第二操作模塊52，第三操作模塊53，第四操作模塊54以及合并模塊55。其中：

所述第一操作模塊51，適于對第i段信號的平均功率值分別執(zhí)行向上取整操作及取分數(shù)部分操作，i≤m，且i為正整數(shù)；

所述第二操作模塊52，適于從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；

所述第三操作模塊53，適于根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，其中，所述第一分數(shù)部分累加值為第j-1次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；

所述第四操作模塊54，適于根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；

所述合并模塊55，適于對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

在具體實施中，所述第三操作模塊53可以包括：計算子模塊531、第一移位子模塊532以及第二移位子模塊533。其中：

所述計算子模塊531，適于計算所述取最大整數(shù)操作結果與所述向上取整操作的結果的差值p_int_diff；

所述第一移位子模塊532，適于當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值右移p_int_diff位；

所述第二移位子模塊533，適于當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值右移(-p_int_diff)位。

在具體實施中，所述第四操作模塊54可以包括：第一求和子模塊541以 及第二求和子模塊542。其中：

所述第一求和子模塊541，適于當對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作時，將對所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值執(zhí)行移位操作的結果，與所述第一分數(shù)部分累加值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；

所述第二求和子模塊542，適于當對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作時，將對所述第一分數(shù)部分累加值執(zhí)行移位操作的結果，與所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值之和，作為對所述第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果。

在具體實施中，所述合并模塊55可以包括：第一對數(shù)轉換子模塊551，第三求和子模塊552，差值計算子模塊553以及功率估計子模塊554。其中:

所述第一對數(shù)轉換子模塊551，適于將所述m的值以及所述第m次分數(shù)累加操作的結果轉化為對應的對數(shù)值；

所述第三求和子模塊552，適于對所述第m次分數(shù)累加操作的結果所對應的對數(shù)值與所述第m次取最大整數(shù)操作的結果執(zhí)行求和操作；

所述差值計算子模塊553，適于計算所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值之間的差值；

所述功率估計子模塊554，適于所述差值計算子模塊的計算結果作為所述信號的功率估計值。

參照圖6，本發(fā)明的實施例還提供了另一種信號功率估計裝置，所述裝置可以包括：模值計算器61，控制器62，模值累加器63，平均功率計算單元64以及分段合并單元65。其中：

所述模值計算器61，適于對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值；

所述控制器62，適于根據(jù)預設的m及n的值，將所述信號分為m段，且每段信號的長度為n，并分別控制所述模值累加器63及分段合并單元65對每段信號進行相應處理，其中n表示n個采樣點，m及n均為正整數(shù)；

所述模值累加器63，適于在所述控制器62的控制下，對每段信號中各個采樣點的模值進行累加，分別獲得所述每段信號的模值累加結果；

所述平均功率計算單元64，適于將所述n的值及所述每段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，并通過減法操作，計算所述每段信號的平均功率值；

所述分段合并單元65，適于對所述每段信號的平均功率值進行合并處理，獲得所述信號的功率估計值。

在具體實施中，所述模值計算器61適于當所述信號為復信號時，按照所述信號的實部及虛步之間的關系，選擇對應的運算操作，對所述信號的各個采樣點分別進行取模運算，獲得各個采樣點對應的模值。

在具體實施中，所述平均功率計算單元64可以包括：第一db2計算器641，第二db2計算器642，第一加法器643，第二加法器644以及第一移位器645。其中：

所述第一db2計算器641，適于將第m段信號的模值累加結果轉化為相應的對數(shù)值，m≤m，且m為正整數(shù)；

所述第二db2計算器642，適于將所述n的值轉化為相應的對數(shù)值；

所述第一加法器643，適于對所述第一db2計算器的計算結果與所述第二db2計算器作減法操作，獲得第一功率值；

第二加法器644，適于將所述第一功率值與預設的補償因子作減法操作，獲得第二功率值；

第一移位器645，適于對所述第二功率值執(zhí)行移位操作，獲得所述第m段信號的平均功率值。

參照圖7，在具體實施中，所述第二功率估計子單元可以包括：向上取整模塊71，取分數(shù)部分模塊72，取最大整數(shù)模塊73，第二移位器74，分數(shù)部分累加器75以及合并模塊76。

所述向上取整模塊71，適于對第i段信號的平均功率值執(zhí)行向上取整操作，i≤m，且i為正整數(shù)。

所述取分數(shù)部分模塊72，適于對第i段信號的平均功率值執(zhí)行取分數(shù)部分操作；

所述取最大整數(shù)模塊73，適于從所述向上取整操作的結果及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；

所述第二移位器74，適于根據(jù)所述第一整數(shù)值、所述向上取整操作的結果以及第一分數(shù)部分累加值，對所述取分數(shù)部分操作的結果執(zhí)行移位操作，其中，所述第一整數(shù)值為第j-1次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果，j≤m，且j為正整數(shù)；

所述分數(shù)部分累加器75，適于根據(jù)所述移位操作的結果，對所述第i段信號的平均功率值執(zhí)行分數(shù)累加操作，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果；

所述合并模塊76，適于對第m次取最大整數(shù)操作的結果以及第m次分數(shù)累加操作的結果進行合并，獲得所述信號的功率估計值。

在具體實施中，所述第二移位器74可以包括：第一線性轉換子模塊741移位子模塊742。其中：

所述第一線性轉換子模塊741適于將所述取分數(shù)部分操作的結果轉換為對應的線性值；

所述移位子模塊742，適于計算所述取最大整數(shù)操作結果與所述向上取整操作的結果的差值p_int_diff，當p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值右移p_int_diff位，當p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值右移(-p_int_diff)位。

在本發(fā)明的一實施例中，所述分段合并單元還可以包括：控制模塊77，適于在每次執(zhí)行相應操作前，根據(jù)所述m的值，對所述取最大整數(shù)模塊73及分數(shù)部分累加器75執(zhí)行復位操作，以及控制所述合并模塊76執(zhí)行合并操作。

在具體實施中，所述合并模塊76可以包括：第一db2計算子模塊761，第二db2計算子模塊762以及合并子模塊763。其中：

所述第一db2計算子模塊761適于將所述m轉化為對應的對數(shù)值；

所述第二db2計算子模塊762,適于將所述第m次分數(shù)累加操作的結果轉化為對應的對數(shù)值

所述合并子模塊763，適于對所述第m次取最大整數(shù)操作的結果及所述第二db2計算子模塊的結果執(zhí)行求和操作，再計算所述求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值之間的差值，并將所述差值作為所述信號的功率估計值。

下面以第i段信號的平均功率值p(i)為例，結合圖7，對所述分段合并單元的工作原理進行詳細描述：

所述向上取整模塊71對第i段信號的平均功率值p(i)執(zhí)行向上取整操作，獲得不小于平均功率值p(i)的最小整數(shù)p_intj。所述取分數(shù)部分模塊72對第i段信號的平均功率值p(i)執(zhí)行取分數(shù)部分操作，獲得平均功率值p(i)的分數(shù)部分p_fracj。

所述取最大整數(shù)模塊73從所述向上取整操作的結果p_intj及第一整數(shù)值中選取較大的整數(shù)，并將所選取的整數(shù)作為第j次執(zhí)行所述取最大整數(shù)操作的結果p_int_maxj。

在移位模塊74中，所述第一線性轉換子模塊741將所述取分數(shù)部分操作的結果p_fracj轉換為對應的線性值p_fracj’。所述移位子模塊742在p_int_diff＞0時，將所述取分數(shù)部分操作的結果的線性值p_fracj’右移p_int_diff位，獲得pa＝p_fracj’>>p_int_diff，pb＝p_frac_accj-1，在p_int_diff＜0時，將所述第一分數(shù)部分累加值p_frac_accj-1右移(-p_int_diff)位，獲得pa＝p_fracj’，pb＝p_frac_accj-1>>-p_int_diff。

所述分數(shù)部分累加器75將移位模塊74的結果pa及pb求和，獲得第j次執(zhí)行所述分數(shù)累加操作的結果p_frac_accj。

在所述合并模塊76中，第一db2計算子模塊761將所述m的值轉化為對應的對數(shù)值g_m，所述第二db2計算子模塊762將所述第m次分數(shù)累加 操作的結果p_frac_accm轉化為對應的對數(shù)值g_frac，所述合并子模塊763先將g_frac及第m次取最大整數(shù)操作的結果p_int_maxm進行求和，對將求和操作的結果與所述m對應的對數(shù)值g_m之間的差值作為所述信號的功率估計值p_out＝p_int_maxm+g_frac-gm。

所述控制模塊77在取最大整數(shù)模塊73及分數(shù)部分累加器75開始工作前，清空其內存儲的數(shù)據(jù)，也就是對其進行復位操作，并在其工作結束后，啟動合并子模塊執(zhí)行合并操作，以獲得最后結果。

由上述內容可以知，采用本發(fā)明實施例中信號功率估計裝置進行信號功率估計，無須使用乘法器，也無需使用除法器，并且對信號的模值進行累加所需要的位寬較少，可以節(jié)約信號功率估計過程中的硬件開銷。并且，信號的累計長度不受限制，靈活性更好。

本發(fā)明的實施例還提供了一種接收機，所述接收機可以包括上述任一種的信號功率估計裝置。利用所述信號功率估計裝置進行信號功率估計，進而可以采用可以更加準確地控制接收放大器的增益，更好地滿足用戶需求。

本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：rom、ram、磁盤或光盤等。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。