CN100361549C - 时分双工无线通信系统的自动增益控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种时分双工无线通信系统中终端设备的自动增益控制方法及其装置。其方法包括步骤：判断是否已经获得帧同步；如没有获得，则用户终端对接收的一个帧长度的第一无线信号，选择一工作频点，取得合适的初始增益；在初始增益的基础上，通过计算接收到的第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络；辨识信号功率包络，得到第一分段信息；如获得帧同步，则用户终端根据TDD系统的特定帧结构，产生第二分段信息；根据第一分段信息或第二分段信息，对第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。本发明克服了TDD系统信号动态范围大，上下行时隙间干扰对自动增益控制的影响，并且实现简单，且使通信系统正常建立同步和通信。

Description

时分双工无线通信系统的自动增益控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种用于时分双工(Time Division Duplex，TDD)无线通信系统中的自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)方法及其装置。

背景技术

在无线通信系统中，无线通信信道的衰落、阴影、多径效应，以及其它各种因素均会造成接收信号的幅度及功率的变化，且这种变化极度不平稳，具有很大的动态范围。

对于因上述原因而引起动态范围很大的接收信号，一般可以通过以下两种方式进行处理：一是增加模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)的字长，从而扩大ADC动态范围以保证大信号和小信号的处理损失不超过某一水平；二是通过调整接收增益，将大信号缩小至或者将小信号放大至合适的水平。这种在不增加ADC字长的条件下，将大动态范围的信号自动调整为适合于ADC小动态范围的信号的技术称之为自动增益控制。小动态范围的信号对于接收滤波器的设计和实现要求较低，从而降低了整个接收机的成本。方式一通过增加处理成本来保证性能，并且增加的字长将提高后续处理的复杂程度，这样限制了它的应用。而方式二只需增加一个功能模块就可以充分利用已有处理资源，从而降低了实现成本，因而得到了广泛的应用。

在TDD系统中，下列情况对于自动增益控制技术提出了新的挑战。

如图1所示，为一TDD通信系统中一采用包含分别可用于上行和下行通信时隙的帧结构示意图。在TDD系统的接收信号帧结构中，上下行时隙之间的功率值相差会十分大。例如，在时分一同步码分多址系统TD-SCDMA中，对于用户终端(User Equipment，UE)相差值可达到数十个分贝(dB)。

在用户终端(UE)尚未建立同步的情况下，该UE尚无法区分基站发送的下行同步信号和邻近UE的上下行信号。特别是邻近UE发送的上行同步信号和上行业务信号功率相比基站发送的下行公共信号会十分大，对下行同步信号的接收造成了很大的干扰。

上述因素将导致接收信号幅度及功率可能在一时间段(例如一帧)内有剧烈的变化，即有很大的动态范围。传统的自动增益控制技术中通常在经过一定周期之后才能更新增益。因此，在功率变化很大时，大动态范围的信号输入ADC中。大信号将使ADC饱和而小信号ADC无法表示，导致ADC的精度下降，影响接收性能甚至引起通信的无法建立或中断。美国专利公开US6418303提出的高速自动增益控制方案可以通过缩短增益调整周期来解决该问题，但所用装置对实现要求很高，相应的控制复杂，导致实现成本高，应用受到限制。

另外，大多数TDD系统中采用的方案是利用上一帧某时隙信号计算出的增益来控制下一帧对应时隙的信号。然而在接收机没有获得同步之前是无法确定时隙的起始位置的。如果一个帧长范围内不同时隙之间功率差别很大，尤其是整个数据段的平均功率和接收机需要检测的下行同步(或者导频)信号的平均功率相差很大时，根据整个数据段计算出的接收增益将不适合所需要检测的下行同步信号，从而严重影响对下行同步(或者导频)信号的接收。

如图2所示，为一TDD系统中，检测器寻找下行同步信号的示意图；在该TDD系统中，用户终端(UE)尚未获得帧同步，因此该UE接收整帧的信号，并在其中寻找下行同步信号。一般通过寻检测器如相关器，寻找下行同步信号，由检测器的输出的最大值的位置来判断下行同步信号的位置。由于在TDD系统中，上行时隙和下行时隙是在同一频率上传输，因此当邻近UE发射很大的上行信号时，该信号会被该UE接收。传统AGC方案产生的该帧信号的增益将跟踪很大的上行信号。该增益不适合所需要检测的下行同步信号从而使得检测器错误检测位置，无法正确获得同步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于时分双工(TDD)无线通信系统接收机中的一种自动增益控制方法和装置，通过该种方法以及利用该种装置，可使在上下行时隙功率很大、以及尚未建立同步的情况下，给所要接收的信号提供合适的增益，从而使通信系统正常建立同步和通信。

为达到上述目的，本发明提供一种时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其包含以下步骤：

1.用户终端判断是否已经获得帧同步；

2.如没有获得帧同步，则用户终端对接收的一个帧长度的第一无线信号，选择一工作频点，并在该频点上取得合适的一个初始增益进行步骤3；如已获得帧同步，则直接转到步骤5；

3.在所述的初始增益的基础上，通过计算接收到的一第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络；

4.采用基于功率包络形状辨识的方法对所述的信号功率包络进行处理，得到第一分段信息，执行步骤6；

5.用户终端根据TDD系统的特定帧结构，产生第二分段信息，执行步骤6；

6.根据所述的第一分段信息或第二分段信息，对所述的第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。

所述的步骤2，在该频点上取得合适的一个初始增益包括以下步骤：

2.1：从预置的一个初始增益开始，接收所述的一个帧长度的第一无线信号；

2.2：该一个帧长度的第一无线信号由一可变增益放大器放大，且由一模数转换器转化，得到所述第二无线信号，比较该第二无线信号的功率与预定的目标功率之差，自动控制所述可变增益放大器的增益；

2.3：当所述第二无线信号的功率与预定目标功率之差在D个dB内以后，即取得合适的一个初始增益；所述的D的取值可为-6dB到6dB之间，但并不局限于-6dB到6dB之间。

所述的步骤3，通过计算接收到的第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络，包含以下步骤：

3.1：接收一帧时间内的完整的第二无线信号；

3.2：令接收时刻为一个符号的起点，计算每一个符号的功率值；

3.3：在整帧接收信号上，每N个符号作为一个位置，将这连续N个符号的功率按下述公式计算该位置的功率包络值PR(i)，式中i代表N个符号合并后的位置，P(k)代表每个符号的功率值，k代表符号的位置，N是功率包络的参数，

所述的步骤4，采用基于功率包络形状辨识的方法对所述的信号功率包络进行处理，得到第一分段信息包含以下步骤：

4.1：用户终端得到一帧长度的第二无线信号的功率包络，根据某个模板(M，N，D)，计算功率包络的所有位置上的特征值：

$C\left(i\right)=(\underset{k=i-N+1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+\underset{i+M}{\overset{i+M+N-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)/(\underset{i+1}{\overset{i+M-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)$

(其中PR(k)为功率包络)

4.2：比较得到功率包络所有位置上特征值的最小值；

4.3：将该最小值与某个判决门限做比较；

4.4：当该最小值小于判决门限时，该最小值的所在的位置就是由该模板所得到的相对于功率包络的第一位置信息；

4.5：当该最小值大于等于该判决门限时，则随机选取一个第二位置信息，该第二位置信息对应了若干码片的集合；

4.6：将该第一位置信息或第二位置信息映射到第一无线信号帧结构上的第三位置；

4.7：根据第三位置信息，得到所述的第一分段信息，用于对第一无线信号进行分段。

所述的功率特征模板是功率包络某种特征的抽象，其对应于一种操作，该操作在功率包络的每个位置上计算出一个对应于该模板的特征值；该特征值包含以下信息：功率包络中存在上述特征的可能性以及当该特征存在时，特征在功率包络中的位置。所述的某种特征是指在功率包络中的一段连续位置。

所述的第一位置信息映射到第一无线信号帧结构上的第三位置，根据所需的同步精度，该位置可以是一个同步符号的起点。

所述的假定该第三位置为第一无线信号帧结构的起点，根据特定帧结构第一无线信号进行决定分段，是指：第一无线信号中所有的分段位置是帧结构中用来区分时隙的位置集合的子集。

所述的步骤5，分时间段的自动增益控制方法包含：

5.1：分别计算每个时间段内的，分段后的第一无线信号经可变增益放大和经模-数转换后得到的第二无线信号的平均功率；

5.2：分别计算该平均功率与预定目标功率之差；

5.3：分别对该差值做处理；得到更新的可变增益放大器的增益；并分别作用于下一帧的对应时间段内的信号处理。

为了实现上述方法，进一步，本发明还提供了一种自动增益控制装置，包括：一个分段自动增益控制装置，该分段自动增益控制装置包含电路连接的一可变增益放大器和一模数转换器，特点是，该装置还包含一分段信息产生装置，一分段装置，

该分段信息产生装置的输入端连接所述模数转换器的输出端；其输出端连接所述分段装置的控制端；

该分段装置的输入端连接一第一无线信号的接收端；其输出端连接控制分段增益控制装置中可变增益放大器的输入端；该第一无线信号经所述的可变增益放大器放大，且经所述的模数转换器转化，输出一第二无线信号；

该分段增益控制装置还包含依次电路连接所述模数转换器输出端的平均功率测量器，和目标功率比较器，该目标功率比较器的输出端电路连接所述可变增益放大器的控制端。

所述的分段信息产生装置包含依次以电路连接的初始增益判断器、功率包络计算器、功率包络辩识器，且该初始增益判断器的输入端连接所述第二无线信号的输出端。

所述的分段装置为一分段同步开关。

第一无线信号经由该分段同步开关，并经分段增益控制装置中的可变增益放大器放大、模数转换器转化，输出第二无线信号；分段同步开关对输入的第一无线信号实现分段，其分段信息来自分段信息产生装置；而分段信息产生装置则输入第二无线信号。

分段增益控制装置还包含平均功率转换器和目标功率比较器，其中，平均功率转换器对某一时间段，计算第二无线信号的平均功率；目标功率比较器则计算该平均功率与预定目标功率的差值，并对该差值做数字处理，产生对应于该时间段作用于下一帧的增益值的控制信号；得到更新的可变增益放大器的增益。

分段信息产生装置中，功率包络计算装置，用来对接收到的一帧第二无线信号计算功率包络；功率谱形状辨识装置，用来对该功率包络计算装置产生的功率包络进行数字处理，得到分段信息；而分段同步开关根据该分段信息，对第一无线信号进行分段，即使得后续的该分时间段的自动增益控制装置能判别接收信号所属的时间段。同时也能根据帧同步产生的第二分段信息，对接收到的第一无线信号进行分段。

本发明提供的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法及其装置，能很好地克服TDD系统中上下行功率差异对于自动增益控制的影响。其装置结构简单，其方法中定时控制比较宽松，易于实现，且其方法的分段自动增益控制可以在一般数字处理器上实现，占用资源很少。

附图说明

图1是一TDD通信系统中，采用包含分别可用于上行和下行通信时隙的一个帧结构示意图；

图2是一TDD通信系统中，检测器寻找下行同步信号的示意图；

图3是本发明方法的流程框图；

图4是采用本发明的方法所要求的帧结构示意图；

图5是本发明装置的电路方框图；

图6是本发明装置中的分段信息产生装置的电路方框图；

图7是本发明方法中的功率包络计算步骤的流程框图；

图8是本发明方法中的功率包络辨识步骤的流程框图。

具体实施方式

以下根据图3～图8，以一TD-SCDMA系统(时分-同步码分多址系统)为例，说明本发明的一较佳实施方式。

如图3所示，为本发明方法的流程框图；本发明提供的一种时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其包含以下步骤：

1.开始后，用户终端判断是否已经获得帧同步；

2.如没有获得帧同步，则用户终端对接收的一个帧长度的第一无线信号，选择一工作频点，并在该频点上取得合适的一个初始增益，进行步骤3；如已获得帧同步，则直接转到步骤5；

3.  在所述的初始增益的基础上，通过计算接收到的一第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络；

4.采用基于功率包络形状辨识的方法对所述的信号功率包络进行处理，得到第一分段信息；

5.用户终端根据时分双工系统的特定帧结构，产生第二分段信息；

6.根据所述的第一分段信息或第二分段信息，对所述的第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。

参见图4，是以TD-SCDMA系统(时分-同步码分多址系统)为例，采用本发明的方法所要求的一帧结构的示意图；如图4所示，帧结构包括独立的下行导频时隙(DwPTS)201和数据突发TS0，TS1，…，TS6，其中TS0零号时隙200始终用于下行，并且该时隙发射功率与下行导频时隙(DwPTS)201的发射功率相当，TS1一号时隙202始终用于上行，其发射功率不受限制。各段长度如图中所示。图中所示的下行导频时隙(DwPTS)201占有一个独立的时隙，包括N个GP(保护周期)符号，M个SYNC(同步)符号，和又N个GP(保护周期)符号。SYNC(同步)符号用于使终端设备获取帧同步。SYNC(同步)符号是从一组正交码中挑选出的一个码，可以通过求相关的方法找到这个码，但在求相关必须首先保证量化后的SYNC(同步)符号具有合适的精度。如果TS1一号时隙202中其他终端设备的发射功率相比下行导频时隙(DwPTS)201的功率很大，并且下行导频时隙201和TS1一号时隙202在同一个增益下，其动态范围将使模数转换器无法合适的量化和转换相对很小的下行导频时隙，从而影响同步的获得。同时，在终端使用下行时隙通信时，其他上行时隙如果相比该下行时隙很大，并且该下行时隙和上行时隙在同一个增益下，其动态范围将使模数转换器无法合适的量化相对很小的下行时隙，从而影响通信质量，甚至引起通信中断。

在本发明提供的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法中，通过产生功率包络并通过功率包络辨识方法来获得第一分段信息，并以该第一分段信息对第一无线信号进行分段自动增益控制，就可以使下行导频时隙(DwPTS)201不和功率相差很大的TS1一号时隙202在同一个增益控制下，使终端设备快速的获得同步。同时，如果判断已经获得帧同步，利用此同步信息，就可以使下行导频时隙(DwPTS)201不和TS1一号时隙202在同一个增益控制下，使得下行导频时隙(DwPTS)201的放大增益是针对本时隙而不受其他时隙的影响，该TD-SCDMA系统的帧结构就是所说的第二分段信息。以该第二分段信息对第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。

参见图5，为本发明中，时分双工无线通信系统的自动增益控制装置的电路方框图，第一无线信号301首先经过分段同步开关302，然后经过分段自动增益控制装置31，该分段自动增益控制装置31包含可变增益放大器313和模数转换器314；经过分段同步开关302的第一无线信号301经过可变增益放大器313的放大和模数转换器314的模数转换，得到自动增益控制后的第二无线信号315。其中，分段同步开关302的功能是对输入的第一无线信号301实现分段功能，其所需的分段信息由分段信息产生装置32产生。分段信息产生装置32的输入信号是经过模数转换后的并受到自动增益控制后的第二无线信号315。

分段自动增益控制装置31还包含以下部件：平均功率测量器316，对某一时间段，计算第二无线信号315的平均功率。目标功率比较器317，计算该平均功率与预定目标功率之差值，并对该差值做数字处理，产生对应于该时间段作用于下一帧的增益值的控制信号318。

平均功率测量器316，对某一时间段，计算输出信号的平均功率，具体公式是：

$P\left(i\right)=\frac{1}{N}\underset{k\∈P}{\mathrm{\Σ}}({\left\{I\left(k\right)\right\}}^2+{\left\{Q\left(k\right)\right\}}^2)$ (等式1)

式中P(i)是第i时间段的平均功率，P是功率计算的样本集，该样本集与时间段相关。N是样本集的元素个数。I和Q是正交解调信号。

目标功率比较器317，计算该平均功率P(i)与预定目标功率P_target之差值，并对该差值做数字处理，产生对应于该时间段作用于下一帧的增益值的控制信号318。所述的计算平均功率与预定目标功率之差，具体公式是：

$\mathrm{\ϵ}\left(i\right)=\sqrt{\frac{P_{t\arg \mathrm{et}}}{P\left(i\right)}}$

式中ε(i)是第i时间段功率与预定目标功率之差，P_target是系统的预定目标功率。

所述的对该差值做处理，具体公式是：

${\mathrm{\&epsiv;}}^{\&prime;}\left(i\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{high}}& \mathrm{\&epsiv;}\left(i\right)>{\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{high}}\\ \mathrm{\&epsiv;}\left(i\right)& {\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{low}}\&le;\mathrm{\&epsiv;}\left(i\right)\&le;{\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{high}}\\ {\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{low}}& \mathrm{\&epsiv;}\left(i\right)<{\mathrm{\&epsiv;}}_{\mathrm{low}}\end{array}\right.$

式中ε′(f)是处理后的第i时间段功率与预定目标功率之差，ε_high和ε_low是处理算法的参数。

所述的得到更新的可变增益放大器313的增益g_n(i)，具体公式是：

或

20log g_n(i)＝20log g_n-1(i)+20logε_n-1′(i)

式中下标n表示帧的序号，g_n-1(i)是在第i时间段第n-1帧时可变增益放大器313的增益。

本发明中，分段信息产生装置32的功能就是产生分段自动增益控制所需的第一分段信息，如图6所示，为其电路方框图；

经模数转换后的第二无线信号315首先经过初始增益判断器321，其功能是判断输入的第二无线信号315所被放大的增益是否已满足功率包络计算器322的要求。具体的判断标准如下所述，按上述等式1计算第二无线信号315的平均功率，并与目标功率P_target比较，如果相差在正负6dB之内，就认为已满足功率包络计算器322的要求，并开始后续的操作。功率包络计算器322的功能是在所述合适的增益上，计算功率包络。功率包络辨识器323的功能是对所得到的功率包络进行辨识，由此得到最终输出的第一分段信息324。功率包络辨识器的好处是通过功率包络辨识把可能存在的功率差异很大的数据段(时隙)分开，这些数据段单独做自动增益控制(AGC)，互不影响，尤其是对要检测的下行同步(或者导频)信号所在的数据段的AGC不存在影响。

本发明中，第一分段信息324的产生包含以下步骤：

功率包络计算器322在初始增益的基础上，通过计算接收到的第二无线信号315在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络；

功率包络辨识器323对上述信号功率包络进行处理，得到第一分段信息324；

以下，分别由图7和图8对以上步骤进行说明。其中，图7介绍信号功率包络产生的过程，图8介绍功率包络辨识的过程。

如图7所示，以TD-SCDMA系统为例说明计算功率包络的过程。在该TD-SCDMA系统中，保护符号N＝2，同步符号M＝4，每一帧数据时长为5ms。首先，功率包络计算开始，终端设备在判断增益已经适合后，接收一帧完整的第二无线信号315(如5+Δms)(步骤3.1)；计算每个符号的功率P，即先假定接收时刻为一个符号的起点，将所有属于该符号的码片功率相加，即得到每一个同步符号的功率(步骤3.2)；虽然实际的接收时刻不一定是符号的起点，但功率包络只关心大致位置范围，因此该假定不会对最终结果产生较大影响。

在整帧接收数据上，每4个符号作为一个位置，将这连续4个符号的功率按下述公式计算该位置的功率包络值PR(i)，式中i代表4个符号合并后的位置，P(k)代表每个符号的功率值，k代表符号的位置，功率包络的参数N选择为4。

$\mathrm{PR}\left(i\right)=\frac{1}{4}\underset{k=4i-3}{\overset{4i}{\mathrm{\&Sigma;}}}P\left(k\right),i=\mathrm{1,2},...$ (步骤3.3)；

实际上，N的选择可以更小，甚至可以不需要得到每一个符号的功率，而按照每个码片的功率来得到更准确的功率包络，但代价是运算和存储量增大。参见图8，图中所示是以TD-SCDMA系统为例说明功率包络辨识的过程。

下述公式中，C(i)是功率包络上的每个位置上的特征值，i代表功率包络上位置，PR(k)代表每个位置的功率包络值，M，N和D是该模板的参数。

$C\left(i\right)=(\underset{k=i-N+1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+\underset{i+M}{\overset{i+M+N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)/(\underset{i+1}{\overset{i+M-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)$

首先，功率包络辨识开始，用户终端得到完整的一帧第二无线信号的功率包络之后，选择模板的参数为(13，13，0)(步骤4.1)。然后，在功率包络的每个位置上，按照公式

$C\left(i\right)=(\underset{k=i-12}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+\underset{i+13}{\overset{i+25}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right))/\left(\underset{i+1}{\overset{i+12}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)\right)$

计算出一个对应于该模板的特征值(步骤4.2)。寻找功率包络所有位置上特征值的最小值，将该最小值与对应于该模板的判决门限比较(步骤4.3)；当该最小值小于该判决门限时，该最小特征值的位置就是由该模板得到的相对于功率包络的第一位置信息(步骤4.4)；当该最小值大于等于该判决门限时，认为不存在功率比下行导频时隙(DwPTS)201大许多的上行时隙，随机选择一第二位置信息(步骤4.5)；该第二位置信息对应若干码片的集合；将上述第一或第二位置信息映射到第一无线信号帧结构上的一第三位置上；当该当该TD-SCDMA系统的扩频系数为16时，一个符号对应16个码片，原来的第一位置信息对应了64个码片，取其中第一个码片为所映射的第三位置(步骤4.6)。假定该唯一的第三位置为帧结构的起点，根据TD-SCDMA系统的特定帧结构对第一无线信号进行分段(步骤4.7)。分段信息为：起点由位置信息所对应的码片决定，向后滑动1216(864+352)个码片为第一段，往后依次每滑动864个码片为一段，最后一共得到7段6400个码片(1216+864*6＝6400)(如图2所示)。

在得到该第一分段信息后，就可实现对第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。该分时间段的自动增益控制方法包含下列步骤：

5.1：分别计算每个时间段内的，分段后的第一无线信号经可变增益放大和经模-数转换后得到的第二无线信号的平均功率；(计算方法如等式1)

5.2：分别计算该平均功率与预定目标功率之差；(比较方法上已描述)

5.3：分别对该差值做处理；得到更新的可变增益放大器的增益；并分别作用于下一帧的对应时间段内的信号处理。

上述实施例，只是用以更清楚地说明本发明，而不是用来限制本发明的应用，任何本发明的同属技术领域工作者，利用本发明的原理，而对本发明做任何一些修改，将本发明应用于其他的TDD无线通信系统中，但本发明界定的保护范围，当然是以本发明的权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其包含以下步骤：

1.用户终端判断是否已经获得帧同步；

2.如没有获得帧同步，则用户终端对接收的一个帧长度的第一无线信号，选择一工作频点，并在该频点上取得合适的一个初始增益，进行步骤3；如已获得帧同步，则直接转到步骤5；

所述的步骤2，在该频点上取得合适的一个初始增益包括以下步骤：2.1：从预置的一个初始增益开始，接收所述的一个帧长度的第一无线信号；

2.2：该一个帧长度的第一无线信号由一可变增益放大器放大，且由一模数转换器转化，得到一第二无线信号，比较该第二无线信号的功率与预定的目标功率之差，自动控制所述可变增益放大器的增益；

2.3：当所述第二无线信号的功率与预定目标功率之差在D个dB内以后，即取得合适的一个初始增益；

3.在所述的初始增益的基础上，通过计算接收到的所述第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络；

4.采用基于功率包络形状辨识的方法对所述的信号功率包络进行处理，得到第一分段信息，执行步骤6；

5.用户终端根据时分双工系统的特定帧结构，产生第二分段信息，执行步骤6；

6.根据所述的第一分段信息或第二分段信息，对所述的第一无线信号进行分时间段的自动增益控制。

2、如权利要求1所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的步骤2.3，D的取值可为-6dB到6dB之间。

3.如权利要求1所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的步骤3，通过计算接收到的第二无线信号在一帧时间内的功率电平变化，得到信号的功率包络，包含以下步骤：

3.1：接收一帧时间内的完整的第二无线信号；

3.2：令接收时刻为一个符号的起点，计算每一个符号的功率值；

3.3：在整帧接收信号上，每Q个码片作为一个位置，将这连续Q个码片的功率按下述公式计算该位置的功率包络值PR(i)，式中i代表Q个码片合并后的位置，P(k)代表每个码片的功率值，k代表码片的位置，Q是功率包络的参数，

$\mathrm{PR}\left(i\right)=\frac{1}{Q}\underset{k=(i-1)\&CenterDot;Q+1}{\overset{\mathrm{iQ}}{\mathrm{\&Sigma;}}}P\left(k\right),i=\mathrm{1,2},...$

其中，Q的取值范围从1到64，当Q＝64时，即对应了4个符号。

4.如权利要求1或3所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的步骤4，采用基于功率包络形状辨识的方法对所述的信号功率包络进行处理，得到第一分段信息包含以下步骤：

4.1：用户终端得到一帧长度的第二无线信号的功率包络，根据某个模板(M，N，D)，计算功率包络的所有位置上的特征值：

$C\left(i\right)=(\underset{k=i-N+1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+\underset{i+M}{\overset{i+M+N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)/(\underset{i+1}{\overset{i+M-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{PR}\left(k\right)+D)$

(其中PR(k)为功率包络)

4.2：比较得到功率包络所有位置上特征值的最小值；

4.3：将该最小值与某个判决门限做比较；

4.4：当该最小值小于判决门限时，该最小值的所在的位置就是由该模板所得到的相对于功率包络的第一位置信息；

4.5：当该最小值大于等于该判决门限时，则随机选取一个第二位置信息，该第二位置信息对应了若干码片的集合；

4.6：将该第一位置信息或第二位置信息映射到第一无线信号帧结构上的第三位置；

4.7：根据第三位置信息，得到所述的第一分段信息，用于对第一无线信号进行分段。

5.如权利要求4所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的将功率包络的第一位置信息或第二位置信息映射到第一无线信号帧结构上的第三位置是指，将第一位置信息或者第二位置信息所对应的功率包络中Q个码片中的第一个码片所在的位置作为第三位置。

6.如权利要求4所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的假定该第三位置为第一无线信号帧结构的起点，并把起点后1216个码片作为第一段，往后依次每滑动864个码片为一段，这样一共得到7段，共包含了6400个码片。

7.如权利要求4所述的时分双工无线通信系统的自动增益控制方法，其特征在于，所述的步骤5，分时间段的自动增益控制方法包含以下步骤：

5.1：分别计算每个时间段内的，分段后的第一无线信号经可变增益放大和经模-数转换后得到的第二无线信号的平均功率；

5.2：分别计算该平均功率与预定目标功率之差；

5.3：分别对该差值做处理；得到更新的可变增益放大器的增益；并分别作用于下一帧的对应时间段内的信号处理。

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