一种快速AGC的系统及方法与流程

一种快速agc的系统及方法
技术领域
1.本发明属于无线电波领域，涉及一种快速agc的系统及方法。


背景技术：

2.无线电波由于传播空间的多样性，在不同的位置、时间，无线接收机的输入信号会具有不同的信号幅度特性。接收机的模拟链路增益需要随着输入信号的大小实时调节，以使得数字信号大小处于最佳信号幅值范围，这就是agc自动增益控制的意义。
3.现有agc方法大多有这两类方式实现：
4.1).逐次调节法。即信号输入后，当电路检测到信号幅度过大，则降低一定的增益，反之则提高一定的增益。每次调整增益后，重新检测输入信号的幅值，逐次调节，直到信号幅度满足期望要求。
5.2).检波器检波法。即输入射频信号除了经过模拟和数字链路通道，还耦合出一部分送给检波器进行检波，即将信号功率转化为电压，再通过adc电路读取电压值，在数字域折算出信号功率，最终按照当前的信号功率，直接一次确定链路增益值，使得调节后的信号幅度恰好满足期望要求。
6.然而，逐次调节法因为需要多次调节，存在调节响应时间慢的问题，对于日益稀缺的无线时频资源，过长的agc调整时间将严重影响频谱的有效利用；检波器法虽然能够快速收敛调节过程，但其需要额外的模拟检波通道，以及相应的adc及数字电路，电路复杂性高，制造和维护成本升高。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种快速agc的系统及方法，agc响应时间快，不需要检波通道以及相应的adc及数字电路，电路简单，利用现有多天线系统的接收通道，成本低。
8.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
9.一种快速agc的系统，包括agc控制器；
10.agc控制器上设置有多个输入端和多个增益控制发送端，每个输入端均连接有一个rx通道输出端，rx通道输出端与agc控制器输入端之间均依次连接有adc模块和数字检波模块，rx通道上设置有增益控制接收端，增益控制接收端与增益控制发送端一一对应连接。
11.优选的，每个rx通道均设置有独立的增益调节电路。
12.优选的，每个rx通道的输入端分别连接有一根天线。
13.优选的，rx通道包括一个前端和多个后端，每个adc模块和增益控制发送端对应连接rx通道的一个后端，多个rx通道后端输入端共同连接一个rx通道前端输出端，rx通道前端输入端连接一根天线。
14.一种所述系统的快速agc方法，其特征在于，包括以下步骤：
15.s1：agc控制器将各rx通道的增益设置到不同增益值上，使得各个通道增益处于不
同档位；
16.s2：接收信号通过不同增益的各rx通道后，由adc模块进行采样，将数字信号发送至数字检波模块，数字检波模块计算各rx通道的功率值；
17.s3：agc控制器根据各rx通道的功率值，综合处理后得到正确的agc增益配置结果，并控制相应的rx通道增益；
18.s4：agc结束，系统进入正常信号接收模式。
19.优选的，s1的rx通道增益设置规则如下，假设rx通道最大增益为g
max
，输入射频信号的动态范围为r(db)，有m个rx通道，则rx通道m(m＝1,2，
…
,m)的初始增益gm设置为：
[0020][0021]
优选的，s3的agc控制器获取正确的agc增益配置结果的过程为：假设第m个接收通道数字信号的功率为pm(dbfs)，数字解调功率的上门限为ph(dbfs)，数字解调功率的下门限为p
l
(dbfs)，记正确的agc增益为g，依次比较pm和ph及p
l
，分两种情况，若ph》pm》p
l
,则g＝gm+p
h-pm；若没有任何一个pm满足ph》pm》p
l
。不失一般性，假设第k路和k+1路的数字信号功率pk和p
k+1
满足：pk》ph》p
l
》p
k+1
，则g＝(g
k+1
+gk)/2。
[0022]
优选的，s1前，agc控制器由收发开关t/r信号指示进入接收模式。
[0023]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0024]
本发明通过设置多路rx通道架构，先设置不同增益，再根据功率值得到正确的agc增益配置结果，较现有逐次调节法，不需要迭代，agc响应时间快；较现有检波器检波法，不需要检波通道以及相应的adc及数字电路，电路简单，可以利用现有多天线系统的rx通道，成本低。
附图说明
[0025]
图1为本发明的快速agc的系统框图；
[0026]
图2为本发明的各rx通道的增益变化时序图；
[0027]
图3为本发明的单天线系统框图。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0030]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]
如图1所示，为本发明所述的快速agc装置，包括多路rx通道和一个agc控制器。
[0032]
agc控制器上设置有多个输入端和多个增益控制发送端，每个输入端均连接有一个rx通道输出端，rx通道输出端与agc控制器输入端之间均依次连接有adc模块和数字检波模块，rx通道上设置有增益控制接收端，增益控制接收端与增益控制发送端一一对应连接。每个rx通道的输入端分别连接有一根天线。
[0033]
每个rx通道均设置有独立可调节的增益调节(即放大和或衰减)电路。
[0034]
adc模块将模拟信号采样为数字信号。
[0035]
数字检波模块的作用是计算输入数字信号的功率或幅度，数字检波模块和agc控制器为系统的数字处理部分。
[0036]
agc控制器负责整个agc流程的控制，增益计算及反馈控制输出，agc控制器连接有收发开关t/r。
[0037]
整个系统的工作流程如下：
[0038]
s1：agc控制器由收发开关t/r信号指示进入接收模式后，agc控制器先将各rx通道增益设置到不同增益值上，即调节各个rx通道的增益/衰减，使得各个rx通道增益处于不同档位。
[0039]
s2：天线接收信号到来，信号通过不同增益的各rx通道后，由adc进行采样，将数字信号送给数字处理部分中的数字检波模块，数字检波模块计算各rx通道的功率值。
[0040]
s3：agc控制器根据各rx通道的功率值结果，综合处理后得到正确的agc增益配置结果(即射频链路的增益)，并控制相应的rx通道增益。
[0041]
s4：agc结束，系统进入正常信号接收模式。
[0042]
所述agc调整过程，各rx通道的增益变化时序图如图2所示。
[0043]
s1的rx通道增益设置规则如下，假设rx通道最大增益为g
max
，输入射频信号的动态范围为r(db)，有m个rx通道，则rx通道m(m＝1,2，
…
,m)的初始增益gm设置为：
[0044][0045]
s3的agc控制器获取正确的agc增益配置结果的过程为：假设第m个接收通道数字信号的功率为pm(dbfs)，数字解调功率的上门限为ph(dbfs)，数字解调功率的下门限为p
l
(dbfs)，记正确的agc增益为g，依次比较pm和ph及p
l
，分两种情况，若ph》pm》p
l
,则g＝gm+p
h-pm；若没有任何一个pm满足ph》pm》p
l
。不失一般性，假设第k路和k+1路的数字信号功率pk和p
k+1
满足：pk》ph》p
l
》p
k+1
，则g＝(g
k+1
+gk)/2。
[0046]
如图3所示，公开了另一种实施方式，rx通道包括一个前端和多个后端，每个adc模块和增益控制发送端对应连接rx通道的一个后端，多个rx通道后端输入端共同连接一个rx通道前端输出端，rx通道前端输入端连接一根天线。
[0047]
即单天线除前端放大电路共用外，进入多路rx通道时，由各rx路通道后端设置不同的增益。
[0048]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。
[0049]
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本专利的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

技术特征：
1.一种快速agc的系统，其特征在于，包括agc控制器；agc控制器上设置有多个输入端和多个增益控制发送端，每个输入端均连接有一个rx通道输出端，rx通道输出端与agc控制器输入端之间均依次连接有adc模块和数字检波模块，rx通道上设置有增益控制接收端，增益控制接收端与增益控制发送端一一对应连接。2.根据权利要求1所述的快速agc的系统，其特征在于，每个rx通道均设置有独立的增益调节电路。3.根据权利要求1所述的快速agc的系统，其特征在于，每个rx通道的输入端分别连接有一根天线。4.根据权利要求1所述的快速agc的系统，其特征在于，rx通道包括一个前端和多个后端，每个adc模块和增益控制发送端对应连接rx通道的一个后端，多个rx通道后端输入端共同连接一个rx通道前端输出端，rx通道前端输入端连接一根天线。5.一种基于权利要求1-4任意一项所述系统的快速agc方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：agc控制器将各rx通道的增益设置到不同增益值上，使得各个通道增益处于不同档位；s2：接收信号通过不同增益的各rx通道后，由adc模块进行采样，将数字信号发送至数字检波模块，数字检波模块计算各rx通道的功率值；s3：agc控制器根据各rx通道的功率值，综合处理后得到正确的agc增益配置结果，并控制相应的rx通道增益；s4：agc结束，系统进入正常信号接收模式。6.根据权利要求5所述的快速agc方法，其特征在于，s1的rx通道增益设置规则如下，假设rx通道最大增益为g
max
，输入射频信号的动态范围为r，单位为db，有m个rx通道，则rx通道m的初始增益g
m
设置为：其中，m＝1,2，
…
,m。7.根据权利要求5所述的快速agc方法，其特征在于，s3的agc控制器获取正确的agc增益配置结果的过程为：假设第m个接收通道数字信号的功率为p
m
，单位为dbfs，数字解调功率的上门限为p
h
，单位为dbfs，数字解调功率的下门限为p
l
单位为dbfs，记正确的agc增益为g，依次比较p
m
和p
h
及p
l
，分两种情况，若p
h
>p
m
>p
l
,则g＝g
m
+p
h-p
m
；若没有任何一个p
m
满足p
h
>p
m
>p
l
，不失一般性，假设第k路和k+1路的数字信号功率p
k
和p
k+1
满足：p
k
>p
h
>p
l
>p
k+1
，则g＝(g
k+1
+g
k
)/2。8.根据权利要求5所述的快速agc方法，其特征在于，s1前，agc控制器由收发开关t/r信号指示进入接收模式。

技术总结
本发明公开了一种快速AGC的系统及方法，包括AGC控制器；AGC控制器上设置有多个输入端和多个增益控制发送端，每个输入端均连接有一个RX通道输出端，RX通道输出端与AGC控制器输入端之间均依次连接有ADC模块和数字检波模块，RX通道上设置有增益控制接收端，增益控制接收端与增益控制发送端一一对应连接。AGC响应时间快，不需要检波通道以及相应的ADC及数字电路，电路简单，利用现有多天线系统的接收通道，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：王晨 田建伟 张志军 王一谨 付雷
受保护的技术使用者：西安思丹德信息技术有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/7/22