CN101167258B - 自动增益控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种自动增益控制方法，在弱电场范围中，当期望频率信号的电场强度为特定值Et0时，任意设定定出受讯信号电场强度Ei要多大以上才使RF-AGC电路21动作的边界的阈值Ei0；通过设置利用所述的设定值Ei0控制RF-AGC电路21动作的ON/OFF的阈值设定/控制部22，包含自动增益控制部11的IC的设定厂商等会进行场测试等，而可以将从所述的结果所得到的理想值设定为AGC开始准位Ei0，来进行依据理想AGC开始准位Ei0的最佳AGC控制。

Description

自动增益控制方法 
技术领域
本发明涉及的是一种自动增益控制方法，尤其有关对无线电接收机等无线通讯装置输入较强信号时，进行用以抑制信号歪曲的AGC动作的装置。 
背景技术
一般来说，无线电接收机等无线通讯装置中，为了调整接收信号的增益，是设置有AGC(Automatic Gain Control自动增益调整)电路。RF(Radio Frequency无线频率)AGC电路，是调节天线所接收的RF信号的增益，将接收信号的准位保持在一定值者。RF-AGC电路，在天线输入信号的电场强度不比阈值大时则不动作，也不会降低接收信号的增益。但是当天线被输入强电场信号，使电场强度超过阈值时，则RF-AGC电路会动作而降低接收信号的增益(例如参考专利文件1、2) 
专利文件1：日本特开平6-276116号公报 
专利文件2：日本特开2004-48177号公报 
此种AGC电路，是有效在降低接收信号中所包含的妨碍波的准位。例如有强力妨碍波进入时(因此使接收电场强度超过阈值时)，通过降低RF信号的增益，可降低妨碍波的信号准位。但是在作为降低增益对象的RF信号中，不只有成为噪声的妨碍波信号，也包含期望频率信号。因此当RF-AGC电路动作时，也会同时将期望频率信号的准位降低。 
因此，例如不管期望频率的信号准位是否微弱，只要进入强力妨碍波结果就会使接收电场强度超过阈值，而通过RF-AGC电路降低RF信号的增益，使原本就小的期望频率信号准位还小。结果期望台的接收感度会明显降低，而产生目的声音几乎听不到的不良情况。 
为了避免此种不良情况，是提案有检测出期望频率的电场强度，通过所述的电场强度小于阈值时则降低AGC感度，使期望台为弱电场时不进行AGC动作的技术(例如参考非专利文件1) 
非专利文件1：Development of High-performance FM Front End IC with improved interference characteristic；IEEE Transactions on Consumer Electronics，Vol.37，No.3，AUGUST 1991by Sanyo Eletronic Co.，Ltd. 
图1，是表示以此非专利文件1所记载的技术所实现的AGC动作特性的图。如图1所示，非专利文件1中，在反映期望频率电场强度的检测电压Vcont在2[V]以上之中□强电场范围中，当天线输入信号的电场强度超过60[dBμ]，AGC动作就会开启。相对地，检测电压Vcont比2[V]小的弱电场范围中，用以使AGC动作开启的电场强度会提高到85[dBμ]，即使天线输入信号的电场强度超过60[dBμ]，AGC动作也不会马上开启。 
然而，上述非专利文件1所记载的技术中，上述动作可通过模拟电路构造的IC来实现。然后决定中强电场范围与弱电场范围的边界的阈值(以下，本说明书中将此称为「弱电场开始准位」)为固定值，一旦IC设计完的后就无法改变此值。又弱电场范围中决定是否进行AGC动作的边界的阈值(以下，本说明书中将此称为「AGC开始准位」)也是固定值，一旦IC设计完的后就无法改变此值。 
一般来说，包含AGC电路的IC设计者，不会知道所述的IC的应用制品是什么，或在何种状况下使用IC，故很难知道要将弱电场开始准位和AGC开始准位设定为什么程度的数值。实际上，依据所述的IC是使用在无线电接收机，或使用在行动电话机，或使用在其它任何无线通讯装置，所述的期望波的接收状态或妨碍波的进入方式等状况完全不同。又即使同样是无线电接收机，根据所述的者是组装在家用音讯装置或车用无线电，所述的期望波或妨碍波的接收状况也完全不同。因此在弱电场时无损期望波接收感度而进行最佳RF-AGC控制所需的弱电场开始准位或AGC开始准位值，是每个使用制品各自不同。 
也即本来IC的设定厂商理想上要进行场测试等，将从所述的结果所得到的最佳值设定为弱电场开始准位或AGC开始准位值。然而上述的非专利文件1所记载的技术中，弱电场开始准位或AGC开始准位值都是固定值而无法订做。因此在弱电场时无损期望波接收感度而进行最佳RF-AGC控制，实际上相当困难而有问题。 
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的为在弱电场时可无损期望波接收感度而进行最佳RF-AGC控制。 
为了解决上述课题，本发明的一种控制接收信号的增益的自动增益控制方法中，是在弱电场范围中，当期望频率信号的电场强度为特定值时，任意设定定出受讯信号电场强度要多大以上才使增益控制部动作的边界的第2阈值，并利用所述的设定值使增益控制部的动作ON/OFF。本发明的其它型态中，是除了第2阈值之外，也定出受讯信号电场强度要多小以下才算弱电场范围的边界，而任意设定此第1阈值，并利用所述的设定值使增益控制部的动作ON/OFF。 
若依据以上构造的本发明，则包含例如本发明的自动增益控制方法的IC的设定厂商等可进行场测试，将从所述的结果所得到的最佳值设定为第1阈值(弱电场开始准位)或第2阈值(AGC开始准位)。如此，在弱电场时可无损期望频率的接收感度而进行最佳RF-AGC控制。 
附图说明
图1是表示以背景技术实现的AGC动作特性的图； 
图2是实施了本发明的自动增益控制方法的无线电接收机主要部分构造例的方块图； 
图3是表示通过本具体实施方式的自动增益控制部所实现的AGC控制范例的特性图； 
图4是表示记忆在本具体实施方式的弱电场AGC表格记忆部的表格信息范例的图； 
图5是表示通过本具体实施方式的自动增益控制部所实现的AGC控制的其它范例的图； 
图6是表示记忆在本具体实施方式的弱电场AGC表格记忆部的表格信息其它范例的图； 
图7是表示通过本具体实施方式的自动增益控制部所实现的AGC控制的其它范例的特性图。 
附图标记说明：1-天线；2-(高频放大电路)RF放大器；3-混合电路；4-局部振荡电路；5-带通滤波器；6-(中间频率放大电路)IF放大器；7-接收信号准位检测电路；8-A/D转换器；9-期望频率信号准位检测电路；10-A/D转换器；11-自动增益控制部；12-操作部；21-RF-AGC电路；22-阈值设定/控制部；23-弱电场AGC表格记忆部；24-缓存器；Ei-电场强度；Et-电场 强度。 
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 
以下依据图示说明本发明的一个具体实施方式。图2，是实施了本发明的自动增益控制方法的无线电接收机主要部分构造例的方块图。又图3，是表示通过本具体实施方式的自动增益控制部11所实现的AGC控制范例的特性图。 
图2中，1为天线，其接收无线电传送波。2为高频放大电路(RF放大器)，放大天线1所接收的传送波的高频信号(接收信号)。放大的增益，是由本具体实施方式的自动增益控制部11(在后叙述)来决定。 
3为混合电路(Mixer混合器)，4为局部振荡电路，通过此等来构成频率转换器。此频率转换器，是以混合器3将从RF放大器2输出的高频信号，和从局部振荡电路4输出的局部振荡信号加以混合，进行频率转换来产生中间频率信号并输出。5为带通滤波器(BPF)，对从混合器3输出的中间频率信号进行频宽限制，产生接收期望频带的中间频率信号。 
6为中间频率放大电路(IF放大器)，放大BPF5所输出的中间频率信号(期望频率信号)。7为接收信号准位检测电路，将RF放大器2所输出的高频放大信号加以检波，检测出接收信号(除了期望频率的信号外，也包含妨碍波信号)的电场强度Ei。8为A/D转换电路，将接收信号准位检测电路7所检测出的电场强度Ei的模拟值，转换为数字数据。 
9为期望波信号检测电路，将IF放大器6所输出的中间频率放大信号加以检波，检测出期望频率信号的电场强度Et。10为A/D转换电路，将期望波信号检测电路9所检测出的电场强度Ei的模拟值，转换为数字数据。由A/D转换电路8、10转换为数字数据的电场强度Ei、Et的检测值，会被输入到本具体实施方式的自动增益控制部11。 
本具体实施方式的自动增益控制部11，是具备RF-AGC电路21、阈值设定/控制部22、弱电场AGC表格记忆部23以及缓存器24。RF-AGC电路21，是通过调节RF放大器2中接收信号的放大度，来控制接收信号增益，相当在本发明的增益控制部。 
此RF-AGC电路21，在接收信号的电场强度Ei不比阈值大时则不动作，而 不会减少接收信号的准位。但是当接收信号的电场强度Ei比阈值大时，RF-AGC电路21就动作，降低妨碍波的信号准位，同时不对无线电接收机施加过大电力。在此，使用图3说明阈值。 
图3中，纵轴表示接收信号准位检测电路7所检测出的接收信号的电场强度Ei[dBμ]，横轴表示期望波信号检测电路9所检测出的期望频率信号的电场强度Et[dBμ]。如图3所示，将期望频率信号的电场强度Et在第1阈值(弱电场开始准位)Et1以下的范围当作弱电场范围，比第1阈值Et1大的范围当作中□强电场范围。本具体实施方式中，弱电场开始准位Et1是固定值。 
中□强电场范围中，当接收信号的电场强度Ei比60[dBμ](相当在本发明的第2特定值)小时，RF-AGC电路21则不动作，而不会降低接收信号的准位。另一方面，当接收信号的电场强度Ei比60[dBμ]大时，RF-AGC电路21则动作，而降低接收信号的准位。本具体实施方式中第2特定值虽然也是固定值，但所谓60[dBμ]的数值只是一个例子。 
如此，在中□强电场范围中，决定接收信号电场强度Ei要多大以上才使RF-AGC电路21动作的边界的阈值(AGC开始准位)，是固定在第2特定值的数值。相对地，弱电场范围中的AGC开始准位，是成为可由使用者任意设定的。因此本具体实施方式的自动增益控制部11，是具备阈值设定/控制部22、弱电场AGC表格记忆部23与缓存器24。 
弱电场AGC表格记忆部23，当期望频率信号的电场强度Et为微弱电场范围中的第1特定值Et0时，将决定接收信号电场强度Ei要多大以上才使RF-AGC电路21动作的边界也就是AGC开始准位Ei0(相当在本发明的第2阈值)，其是可由使用者任意设定的值，而对各个值分别对应附加独特而可辨别的辨别值，来加以记忆为表格信息。 
图4，是表示记忆在此弱电场AGC表格记忆部23的表格信息的范例。若依图4的例子，是设定成使用者对于期望频率信号的电场强度Et为第1特定值Et0时的AGC开始准位值，可任意选择60[dBμ]、70[dBμ]、80[dBμ]、90[dBμ]、100[dBμ]等5种。另外在此举出的数值，不过是一个例子。 
缓存器24，是预先保存AGC开始准位Ei0的设定信息者，相当在本发明的阈值信息保存手段。具体来说，缓存器24是保存设定后的AGC开始准位Ei0的辨别值。阈值设定/控制部22，是设定AGC开始准位Ei0，将设定后的AGC开始 准位Ei0的辨别值收容在缓存器24者，相当在本发明的阈值设定手段。此阈值设定/控制部22，可由例如DSP(Digital Signal Processer数字信号处理器)或CPU来构成。 
AGC开始准位Ei0的设定，是依据来自使用操作部12的使用者的指示来执行。例如操作部12是由DIP开关等所构成，通过开关切换而可从5种之中任意选择AGC开始准位Ei0。阈值设定/控制部22，是依据从操作部12所赋予的开关选择信号，在缓存器24设定代表所选择的AGC开始准位Ei0值的辨别值。 
另外此处作为操作部12的例子虽然举出DIP开关，但这不过是一个例子。只要是通过使用者操作而可任意选择AGC开始准位Ei0值的手段，也可以不是DIP开关。 
阈值设定/控制部22，也构成本发明的控制手段。也即阈值设定/控制部22是依据一开始具备为固定值的弱电场开始准位Et1，和根据保存在缓存器24的辨别值来参考弱电场AGC表格记忆部23所得到的AGC开始准位Ei0，和实际检测出的接收信号电场强度Ei与期望频率信号电场强度Et(A/D转换电路8、10所输出的电场强度Ei、Et的数字数据值)等，来控制是否使RF-AGC电路21动作。 
具体来说，阈值设定/控制部22，是遵从通过期望频率信号的电场强度Et为第1设定值Et0时接收信号的AGC开始准位Ei0(图3所示点A的值)，和期望频率信号的电场强度Et为弱电场开始准位Et1时接收信号的第2特定值(图3所示点B的值)等2点的函数，特定出反映A/D转换电路10所输出的期望频率信号电场强度Et的有关接收信号电场强度的阈值。然后将所述的特定后的阈值，与A/D转换电路8所输出的接收信号电场强度Ei做比较，当接收信号电场强度Ei在所述的特定后的阈值以上时，则控制使RF-AGC电路21动作。 
在此，做为通过点A、B的函数，是例如使用1次函数。此时，弱电场范围中的AGC开始准位(反映A/D转换电路10所输出的期望频率信号电场强度Et的有关接收信号电场强度的阈值)，是成为图3中所是的直线a、b、c上的值。直线a表示将AGC开始准位Ei0设定为100[dBμ]的情况下，直线b表示将AGC开始准位Ei0设定为90[dBμ]的情况下，直线c表示将AGC开始准位Ei0设定为70[dBμ]的情况下，在弱电场范围中的AGC开始准位。 
例如，将AGC开始准位Ei0设定为100[dBμ]的情况下，实际检测出的期望频率信号的电场强度Et，如果是Et0和Et1的刚好中间值(＝Et0+(Et1-Et0)/2)， 则 
Figure DEST_PATH_GSB00000322982700071
实际检测出来作为与接收信号电场强度Ei的比较对象的阈值，也即AGC开始准位，会是80[dBμ](＝60+(100-60)/2)。也即阈值设定/控制部22，如果A/D转换电路10所输出的期望频率信号电场强度Et为Et0+(Et1-Et0)/2，则当A/D转换电路8所输出的接收信号电场强度Ei在80[dBμ]以上时，就控制RF-AGC电路21加以动作。 
如以上详细说明一般，本具体实施方式中是因为构成使用者可任意设定弱电场范围中的AGC开始准位Ei0，故例如包含本具体实施方式的自动增益控制部11的IC的设定厂商等可进行场测试，将从所述的结果得到的理想数值设定为AGC开始准位Ei0。依此，则不靠本具体实施方式的自动增益控制部11所适用的制品，可不会损与弱电场范围中期望频率的接收感度，而可进行适当的RF-AGC控制。 
又本具体实施方式中，是将接收信号的电场强度Ei或期望频率信号的电场强度Et转换为数字数据，作为数字信号处理以控制RF-AGC电路动作的ON/OFF。依此，在弱电场范围中，有可以遵从例如图3所示的线性函数来设定AGC开始准位的优点。 
另外上述具体实施方式中，虽说明了使用通过图3点A、B的一次函数，来设定弱电场中的AGC开始准位的例子，但所使用的函数并不限于此。例如也可以使用通过图3点A、B的二次函数或其它函数，来设定弱电场中的AGC开始准位。 
又上述具体实施方式中，虽说明依照特定函数，来特定出弱电场中的AGC开始准位的例子，但并不限于此。例如也可以将设定在缓存器24的AGC开始准位Ei0使用为整个弱电场范围的AGC开始准位。即使对整个弱电场范围使AGC开始准位为相同的值Ei0，也可以任意设定所述的AGC开始准位Ei0本身，故自由度比先前大。 
但是若依照特定函数来特定出弱电场范围中的AGC开始准位，则因为可配合期望频率信号的电场强度Et，精密设定弱电场范围中的AGC开始准位，故还理想。弱电场范围中，若期望频率信号的电场强度Et值本身较小，而通过RF-AGC电路21胡乱降低接收信号的准位，则有使期望频率的接收感度降为极低的虞。这可以说是期望频率信号的电场强度Et越小，就越如此。从而若使用特定函数，随着期望频率信号的电场强度Et变小来加大AGC开始准位，则可进行还适当的RF-AGC控制。 
又上述具体实施方式中，虽然说明了使用者仅针对弱电场范围中点A一点设 定AGC开始准位的例子，但本发明并不限于此。例如，使用者也可针对弱电场范围中离散的复数点来设定AGC开始准位。此时，所设定的AGC开始准位之间的AGC开始准位，可以使用特定函数来设定，也可不依靠函数而设定为一定数值(后者的情况下，弱电场范围中的AGC开始准位会如图5般成为阶梯状)。 
又上述具体实施方式中，虽然弱电场开始准位为预先决定的固定值Et1，但这也可以由使用者任意设定。也即阈值设定/控制部22，除了AGC开始准位Ei0还可任意设定弱电场开始准位，并将其辨别值预先保存在缓存器24。如此构成时，记忆在弱电场AGC表格记忆部23的表格信息，是成为图6所示者。 
如此构成也可任意设定弱电场开始准位时，整个弱电场范围中AGC开始准位，会成为例如图7中所示直线a、e上的值。直线a与图3所示的直线a相同，表示将AGC开始准位Ei0设定为100[dBμ]，将弱电场开始准位设定为Et1的情况下，弱电场范围中的AGC开始准位。又直线e表示将AGC开始准位Ei0设定为90[dBμ]，将弱电场开始准位设定为Et2的情况下，弱电场范围中的AGC开始准位。如此除了AGC开始准位Ei0之外，使用者还可任意设定弱电场开始准位，如此可还精密地设定弱电场范围中的AGC开始准位，而进行还适当的RF-AGC控制。 
又上述具体实施方式中，虽说明以[dBμ]单位来比较电场强度的例子，但并不限于此。例如检测出反映电场强度的电压值，以[V]单位比较电场强度也可。 
又上述具体实施方式中，虽然说明将本具体实施方式的自动增益控制部11实施在无线电接收机的例子，但实施的制品并不限于无线电接收机。 
此外，上述具体实施方式，任何一个都只是表示为了实施本发明的具体化例子，并非如此来限定解释本发明技术范围者。也即本发明只要不脱离其精神或主要特征，就可用各种型态实施。 
产业上的可利用性 
本发明的自动增益控制方法，可有效用于收讯高频讯号并处理的无线通讯装置。 

Claims (3)

1.一种控制接收信号的增益的自动增益控制方法，其特征在于：具备如下步骤：
在上述接收信号中所包含的期望频率信号的电场强度为第1阈值以下的弱电场范围中，当上述期望频率信号的电场强度为第1特定值时，任意设定出上述接收信号电场强度要多大以上才开始增益控制的第2阈值；
将上述设定的阈值设定信息加以保存；
依据上述第1阈值与所保存的上述第2阈值，与实际检测出的上述接收信号电场强度与上述期望频率信号电场强度，来控制是否开始增益控制，
其中，遵从通过上述期望频率信号的电场强度为上述第1特定值时上述接收信号的第2阈值，和上述期望频率信号的电场强度为上述第1阈值时上述接收信号的第2特定值2点的函数，特定出对应于实际所检测的上述期望频率信号电场强度的关于上述接收信号电场强度的阈值，比较上述特定出的阈值与实际所检测的上述接收信号电场强度，当上述接收信号的电场强度在上述特定出的阈值以上时，则开始增益控制。
2.根据权利要求1所记载的控制接收信号的增益的自动增益控制方法，其特征在于：除了上述第2阈值之外也任意设定上述第1阈值，并保存上述第1阈值与上述第2阈值的设定信息。
3.根据权利要求1或2所记载的控制接收信号的增益的自动增益控制方法，其特征在于：任意设定对应复数上述第1特定值的复数上述第2阈值，并保存上述复数第2阈值的设定信息。 
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