CN104753616B - 通信终端的自动增益控制校准方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种通信终端的自动增益控制校准方法与装置，所述通信终端的自动增益控制校准方法包括：为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率；在配置的每一个输出信号功率下，对相应的增益控制字进行校准。本发明技术方案能够增加AGC校准对通信终端的硬件参数浮动的容忍范围，增加校准的准确度。

Description

通信终端的自动增益控制校准方法与装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信终端的自动增益控制校准方法与校准装置。

背景技术

通信终端（例如手机）中所用元器件的绝对精度通常不足以满足设备频率、功率电平和其他参数的性能目标。产线组装完毕之后，由于元器件以及工艺流程的本身存在的误差，使得每个通信终端的电性能不相同，这可能对其通信质量产生较大的影响。而通过校准则可以减少无线发射、接收设备对元器件的要求，降低材料成本，最终降低整个无线发射、接收设备的成本，达到最佳的通信质量。校准是通过计算机控制通信终端进入测试状态，并通过仪器仪表测量通信终端相关参数，将通信终端的射频参数、电池参数等调校到最精确的状态。

通信终端的自动校准至少包括自动增益控制（AGC，Automatic Gain Control）校准和自动频率控制（AFC，Automatic Frequency Control）校准，其中AGC是使通信终端中放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法，AFC是使通信终端的输出信号频率与给定频率保持确定关系的自动控制方法。

为保证通信质量和越区切换，实现动态频率选择或系统功率控制功能。基站一般要求通信终端报告所接收到信号强度，以便系统作出正确的选择和决定。因此通信终端所报告的接收信号强度是否准确，直接关系到整个通信系统的性能。

接收信号强度指示（RSSI，Received Signal Strength Indicator）的校准一般分为两大类校准，一类为RSSI精度的校准，另一类就是由于通信终端对不同频率的输入信号的响应不同，所引起的RSSI误差的校准，因此很多厂家也把这种校准称之为RSSI信道补偿校准。

由于对于RSSI的测量各个厂家都有各自的设计，因此RSSI精度校准也是各有各的方法，但大体原理是一致的，那就是为了保证在不同大小的接收信号下，在解调前信号大小是一致的，电路中都会有个AGC电路，AGC工作时的放大倍数与RSSI成线性比例关系，因此校准AGC的放大倍数，保证AGC的输出结果，就是在对RSSI精度校准，目前大多数厂家都把RSSI精度的校准说成是AGC校准。

AGC校准的方法一般是施加一个已知大小的信号给待校准的通信终端，由通信终端报告RSSI，通信终端报告的RSSI与真实值的误差，就是AGC的误差，从这点也可以看出，AGC的校准是要通过通信终端RSSI的报告来完成的。AGC校准的原理虽然大体相似，但不同厂家，其AGC电路的设计是不同的，故AGC校准要校准的具体内容、校准的具体方式和方法是有很大差别的。

现有的AGC校准通常采用几个固定信号功率，配置相应增益控制字的方法。这几个固定的信号输出功率在经过AGC通道后到达基带中的模数转换器（ADC，Analog to DigitalConverter）中变成数字信号，该ADC由于线性度在一定的范围之内，当大信号功率经过较大增益放大后，或较小信号功率经过较小增益放大后，都容易接近甚至超过ADC的数字寄存器范围而使读数饱和，导致校准结果不准确。

发明内容

本发明要解决的问题是现有AGC校准方法可能会使通信终端的RSSI读数值超过ADC的数字寄存器范围而使读数饱和，导致校准结果不准确。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种通信终端的自动增益控制校准方法，包括：为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率后，对每一个增益控制字进行校准。

可选的，所述对每一个增益控制字进行校准包括：

对于配置的每一个输出信号功率，控制测量当前输出信号功率所对应增益控制字下的接收信号强度指示值；

基于测得的所述接收信号强度指示值计算相应的AGC通道增益值；

将计算获得的所有AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字作为校准结果保存于所述通信终端的非易失性存储器之中。

可选的，以快速设备调节的方式校准所述每一个增益控制字。

可选的，所述为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率包括：

为第一增益控制字和第二增益控制字配置单独对应的输出信号功率，以扩大所述通信终端的基带中模数转换器的参数容许浮动范围，所述第一增益控制字和第二增益控制字分别是配置的所有输出信号功率中最大输出信号功率和最小输出信号功率所对应的增益控制字，所述参数容许浮动范围为所述模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率读数值的浮动范围。

可选的，所述通信终端的基带中模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率范围为50dB，所述参数容许浮动范围至少为±20dB。

可选的，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种通信终端的自动增益控制校准装置，包括：

配置单元，适于为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率；

校准单元，适于对配置单独对应的输出信号功率后的每一个增益控制字进行校准。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下优点：

通过为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率后，对每一个增益控制字进行校准，从而能够增加AGC校准对通信终端的硬件参数浮动的容忍范围，避免出现读数值超出通信终端的基带中ADC线性范围的情况，增加校准的准确度。

进一步地，以快速设备调节的方式校准所述每一个增益控制字，能够充分利用快速校准技术速度快的特点，使得校准全部增益控制字而不会消耗太多时间。

附图说明

图1是本发明技术方案提供的通信终端的自动增益控制校准方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的下行AGC校准处理过程的示意图。

具体实施方式

下行AGC校准，即对通信终端下行射频链路增益进行校准，使其达到能够自动控制接收增益的目的。AGC校准过程中使用的输出信号功率（Cell power）与通信终端中AGC增益控制字（AGC gain index）相互适应，使通信终端的基带中ADC的读数值处于线性度最好的范围之内。

由于通信终端的基带中ADC的数字寄存器能够涵盖的功率范围固定，例如50dB，而对于AGC通道增益（AGC gain）需要涉及的功率范围大约为90dB，出于提高校准效率的考虑，因此现有技术通常采用两个固定的Cell power去涵盖整个AGC gain的范围。

然而，现有的AGC校准由于采用固定的Cell power值，因此ADC读数的涵盖范围固定，对硬件参数浮动的容忍范围低，即对于不同通信终端本身参数的浮动，可能会导致对某些通信终端的RSSI读数值超过ADC的寄存器范围，使读数饱和，导致校准结果不准确。同时，现有技术经常采用校准部分AGC增益控制字（AGC gain Index）来推算所有AGC增益控制字的方法，用于节省校准时间，但结果会有一定偏差。

为解决上述问题，本发明技术方案提出了一种下行功率动态调整、AGC增益遍历的AGC校准方法，通过采用Cell power去匹配AGC gain的方式，为整个AGC gain所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的Cell power，使Cell power与AGC gain Index之间建立一一对应的关系，在配置的每一个Cell power下，分别对相应的每一个AGC gainIndex进行校准，以得到AGC gain Index与其对应的AGC gain所构成的AGC校准结果。

如图1所示，本发明技术方案提供的通信终端的自动增益控制校准方法包括：

步骤S1，为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率；

步骤S2，在配置的每一个输出信号功率下，对相应的增益控制字进行校准。

需要说明的是，由于整个AGC通道增益所涉及功率范围内AGC增益值与AGC增益控制字之间一一对应，因此通过步骤S1能够使整个AGC通道增益所涉及功率范围内的每一个AGC增益控制字与配置的输出信号功率之间形成一一对应的关系；而步骤S2在配置的每一个输出信号功率下，对相应的增益控制字进行校准即是对整个AGC通道增益所涉及功率范围内的每一个AGC增益控制字的实际校准过程。而现有技术中通常采用的以几个固定信号功率，配置相应增益控制字的方式，或是采用校准部分AGC增益控制字来推算所有AGC增益控制字的方式，都仅仅涉及对部分AGC增益控制字的实际校准，并且输出信号功率与AGC增益控制字之间并非是一一对应关系。

本发明技术方案中，所述通信终端为待进行AGC校准的通信终端，其支持的通信模式可以包括长期演进（LTE，Long Term Evolution）、时分同步码分多址（TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access）、宽带码分多址（WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access）、码分多址2000（CDMA2000，Code DivisionMultiple Access2000）、全球移动通信系统（GSM，Globe System of MobileCommunication）、全球微波互联接入（WiMax，Worldwide Interoperability forMicrowave Access）和Wifi中的至少一种。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例中以待校准的通信终端具体是LTE通信终端为例进行说明，可以理解的是，在其他实施例中，待校准的通信终端也可以为支持其他任意一种或一种以上通信模式的通信终端。

本实施例中，对待校准的通信终端进行AGC校准的校准装置具体可以是安装有专门的校准工具的个人电脑，AGC校准过程是在所述校准装置的控制下进行的；AGC校准所需的RSSI测量值则由所述校准装置控制所述通信终端测量一个指定信道的下行连续波信号或调制信号获得，所述通信终端将RSSI测量值上报至所述校准装置以进行AGC校准；另外，所述下行连续波信号或调制信号可以由一仪器持续发射产生，所述仪器具体可以是信号发生器。

图2是本发明实施例的下行AGC校准处理过程的示意图。结合图1和图2，首先执行步骤S1，为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率。

如前所述，通过步骤S1可以使整个AGC通道增益所涉及功率范围内的每一个AGC增益控制字与配置的输出信号功率之间形成一一对应的关系，所述一一对应关系可以预先存储于校准工具之中，所述校准工具根据所述一一对应关系控制仪器发射信号以及控制待校准的通信终端进行RSSI测量和测量值上报。

在具体实施时，步骤S1可以包括：为第一增益控制字和第二增益控制字配置单独对应的输出信号功率，以扩大所述通信终端的基带中模数转换器的参数容许浮动范围，所述第一增益控制字和第二增益控制字分别是配置的所有输出信号功率中最大输出信号功率和最小输出信号功率所对应的增益控制字，所述参数容许浮动范围为所述模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率读数值的浮动范围。

本实施例中，以所述整个AGC通道增益所涉及功率范围为90dB，所述通信终端的基带中模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率范围为50dB，所述参数容许浮动范围至少是±20dB为例进行说明。

通过步骤S1对每一个AGC gain值分别配置单独的Cell power，如图2所示，整个AGC通道增益具体包括Gain1、Gain2、Gain3……，每个AGC增益值可以对应一个AGC增益控制字，AGC增益控制字的数量根据通信终端中的不同硬件配置确定，一般总共可以包括几十个AGC增益控制字，本实施例中，对于AGC增益值Gain1配置的Cell power值为Power1，对于AGC增益值Gain2配置的Cell power值为Power2，对于AGC增益值Gain3配置的Cell power值为Power3，……以此类推，为每一个AGC gain值配置一个Cell power值。

这样对于一个AGC gain值，如果相应基带ADC的RSSI读数值范围为-40～10dBm，即涵盖范围为50dB，那么根据经验值设置Cell power，则理论上参数容许浮动范围可以达到±25dB，考虑各种其他因素后，很容易达到参数容许浮动范围±20dB，由此增加了AGC校准对通信终端的硬件参数浮动的容忍范围，使得校准结果准确，不会出现读数超出ADC线性范围的情况。

本实施例中，步骤S2中所述对每一个增益控制字进行校准包括：对于配置的每一个输出信号功率，控制测量当前输出信号功率所对应增益控制字下的接收信号强度指示值；基于测得的所述接收信号强度指示值计算相应的AGC通道增益值；将计算获得的所有AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字作为校准结果保存于所述通信终端的非易失性存储器之中。

实际实施时，由所述校准装置控制发射信号的仪器，根据配置的各个Cellpower值动态调整输出的信号功率，以及控制所述通信终端分别测量各个Cellpower下的RSSI值，并将测量获得的RSSI值上报至校准装置，校准装置根据仪器实际发射的信号功率以及通信终端上报的RSSI测量值计算AGC通道的增益值，再将每一个AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字构成的AGC增益表存储于所述通信终端，从而实现对所述通信终端的AGC校准。

本实施例中，在步骤S2的执行过程中是以快速设备调节（FDT，Fast Device Tune）的方式校准所述每一个增益控制字。本领域技术人员能够理解，基于FDT的AGC快速校准技术，校准单个增益值时间一般为1～4毫秒（ms），远低于之前采用常用校准技术所需要的时间，因此从资源的利用率角度出发，能够充分利用快速校准技术速度快的特点，使得校准全部增益控制字而不会消耗太多时间。因此，虽然步骤S2中需要对每个AGC增益控制字进行校准，使测量RSSI值的次数、需要校准的AGC增益控制字的数量有所增加，但是通过结合AGC快速校准技术，并不会使校准效率存在非常明显的降低，而针对每个增益控制字配置相应的Cell power的校准方式却能够明显避免校准结果不准确的问题。

对应于上述通信终端的自动增益控制校准方法，本实施例还提供一种通信终端的自动增益控制校准装置。所述通信终端的自动增益控制校准装置包括：配置单元，适于为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率；校准单元，适于对配置单独对应的输出信号功率后的每一个增益控制字进行校准。

实际实施时，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。

具体实施时，所述校准单元可以包括：测量控制单元，适于对于配置的每一个输出信号功率，控制测量当前输出信号功率所对应增益控制字下的接收信号强度指示值；计算单元，适于基于测得的所述接收信号强度指示值计算相应的AGC通道增益值；存储单元，适于将计算获得的所有AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字作为校准结果保存于所述通信终端的非易失性存储器之中。

本实施例中，所述校准单元以快速设备调节的方式校准所述每一个增益控制字。

所述通信终端的自动增益控制校准装置的具体实施可以参考本实施例所述的通信终端的自动增益控制校准方法的实施，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中通信终端的自动增益控制校准装置的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种通信终端的自动增益控制校准方法，其特征在于，包括：

为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率后，对每一个增益控制字进行校准；

所述整个AGC通道增益所涉及功率范围内AGC增益值与所述增益控制字之间一一对应；以快速设备调节的方式校准所述每一个增益控制字，所述增益控制字的数量根据通信终端中的不同硬件配置确定。

2.根据权利要求1所述的通信终端的自动增益控制校准方法，其特征在于，所述对每一个增益控制字进行校准包括：

对于配置的每一个输出信号功率，控制测量当前输出信号功率所对应增益控制字下的接收信号强度指示值；

基于测得的所述接收信号强度指示值计算相应的AGC通道增益值；

将计算获得的所有AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字作为校准结果保存于所述通信终端的非易失性存储器之中。

3.根据权利要求1所述的通信终端的自动增益控制校准方法，其特征在于，所述为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率包括：

为第一增益控制字和第二增益控制字配置单独对应的输出信号功率，以扩大所述通信终端的基带中模数转换器的参数容许浮动范围，所述第一增益控制字和第二增益控制字分别是配置的所有输出信号功率中最大输出信号功率和最小输出信号功率所对应的增益控制字，所述参数容许浮动范围为所述模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率读数值的浮动范围。

4.根据权利要求3所述的通信终端的自动增益控制校准方法，其特征在于，所述通信终端的基带中模数转换器的数字寄存器所涵盖的功率范围为50dB，所述参数容许浮动范围至少为±20dB。

5.根据权利要求1所述的通信终端的自动增益控制校准方法，其特征在于，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。

6.一种通信终端的自动增益控制校准装置，其特征在于，包括：

配置单元，适于为整个AGC通道增益所涉及功率范围内的所有增益控制字分别配置单独对应的输出信号功率；

校准单元，适于对配置单独对应的输出信号功率后的每一个增益控制字进行校准，所述增益控制字的数量根据通信终端中的不同硬件配置确定。

7.根据权利要求6所述的通信终端的自动增益控制校准装置，其特征在于，所述校准单元包括：

测量控制单元，适于对于配置的每一个输出信号功率，控制测量当前输出信号功率所对应增益控制字下的接收信号强度指示值；

计算单元，适于基于测得的所述接收信号强度指示值计算相应的AGC通道增益值；

存储单元，适于将计算获得的所有AGC通道增益值及其各自对应的增益控制字作为校准结果保存于所述通信终端的非易失性存储器之中。

8.根据权利要求6所述的通信终端的自动增益控制校准装置，其特征在于，所述校准单元以快速设备调节的方式校准所述每一个增益控制字。

9.根据权利要求6所述的通信终端的自动增益控制校准装置，其特征在于，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。