CN101202597A - 移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动数字多媒体广播领域，尤其涉及一种移动数字多媒体广播的自动增益控制技术。本发明实施例提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置，用于提高移动数字多媒体广播的接收效果。在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，每一个自动增益控制周期中，根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率；并当自动增益控制周期中最后一个接收信号平均功率检测值大于目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；当自动增益调整周期中最后一个检测值小于目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率，自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期根据接收信号质量确定。

Description

移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置

技术领域

本发明涉及移动数字多媒体广播领域，尤其涉及一种移动数字多媒体广播的自动增益控制技术。

背景技术

移动数字多媒体广播是涵盖用户终端十分广泛的广播系统，通过卫星和地面无线广播的方式，供小屏幕、小尺寸、移动便携的用户终端，如手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等，随时随地接收多媒体广播节目和信息服务等业务。

中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcasting，CMMB)是中国提出的移动数字多媒体广播技术标准，下面以CMMB系统为例介绍移动数字多媒体广播的接收系统。CMMB系统中一个无线帧的长度为1s，将一个无线帧划分为若干个等长时隙，例如40个时隙。用户终端在接收多媒体广播节目的时候，只需打开全部时隙中的几个指定时隙即可，在非指定时隙系统关闭，以节省功耗。如图1所示，为CMMB的接收系统示意图，接收到的射频(Radio Frequency，RF)信号经过调谐器(Tuner)转换为基带信号，输出的基带信号用差分方式表示，水平方向的基带信号由I+和I-的信号差值确定，垂直方向的基带信号由Q+和Q-的信号差值确定，射频信号和基带信号均为模拟信号；基带信号经过模数转换控制器(Analog-Digital Converter，ADC)转换为能被解调器(Demodulater)解调的数字信号，对该数字信号在一定时间范围内进行累计平均计算即可得到接收信号平均功率；解调器(Demodulater)对数字信号进行解调还原，得到在无线信道上传输的原始数据，ADC和Demodulater可以合并设置；原始数据通过数据传输总线发送给应用程序处理器(Application Processor，AP)，此处数据传输总线以服务提供者接口(ServiceProvider Interface，SPI)总线为例，其中SPI_CS、SPI_CLK为控制总线，SPI_SDO、SPI_SDI为数据总线，传输原始数据；AP接收到原始数据后进行音频数据、视频数据或其它应用数据的解码，并将视频数据通过液晶显示(LiquidCrystal Display，LCD)播放视频图像，音频数据通过编译码器(Coder-Decoder，CODEC)发送给扬声器(Speaker)发声。

在移动数字多媒体广播的实际环境下，接收信号平均功率在不同的物理区域或者同一物理区域的不同时域都会发生变化，尤其是在快衰落信道(FastFading Channel)环境下，接收信号平均功率的变化幅度非常大，影响了多媒体播放的效果。为了达到一个理想的多媒体播放效果，需要对输入解调器的数字信号进行自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)，自动增益控制是一种控制接收信号功率的方法，根据接收信号平均功率的变化进行反方向控制，以保证接收信号的平均功率稳定在一定范围内。

如果按照现有技术，在全部时隙进行自动增益控制，则在系统关闭的非指定时隙，由于系统关闭接收信号为0，在自动增益控制的作用下将会出现不断增大接收信号平均功率的情况，导致自动增益控制的值失控；并且当自动增益控制的调整步长(Step)比较小时，自动增益控制的调整跟不上快速衰落信道中快速衰落的信号变化，而当自动增益控制的Step比较大时，又会导致自动增益控制的精度比较差。

发明内容

本发明提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置，用于提高移动数字多媒体广播的接收效果。

本发明提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法，在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，每一个自动增益控制周期中，根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率；并

当自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；

当自动增益调整周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率，所述自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期根据接收信号质量确定；

所述一个信号功率检测周期检测的接收信号平均功率检测值为：在一个信号功率检测周期中采样的所有接收信号功率的平均值。

其中，减小接收信号平均功率的方法包括：

设定至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，且各级下调步长依次减小，并在每一次确定减小接收信号平均功率时：

判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

增大接收信号平均功率的方法包括：

设定至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，且各级上调步长依次减小，并在每一次确定增大接收信号平均功率时：

判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

所述指定时隙通过检测移动数字多媒体广播的时隙序号确定。

较优的，在移动数字多媒体广播的第一个指定时隙之前设定安全保护时期，在安全保护时期进行所述自动增益控制。

其中，自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期根据接收信号质量确定的具体方法包括：

确定至少两组参数值，每组参数值包括自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期；

分别利用每一组参数值仿真进行自动增益控制，并选择其中接收信号质量最优的一组参数值。

所述接收信号质量根据至少一个接收信号性能参数判断，所述接收信号性能参数包括接收信号误码率，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率最低；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指为接收信号灵敏度最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率之和最低；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度分别乘以设定权重值后相加之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率分别乘以设定权重值后相加之和最低。

本发明提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制装置，包括：

参数存储单元：用于存储根据接收信号质量确定的自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围；

信号功率检测单元：用于根据所述信号功率检测周期检测接收信号平均功率；

自动增益控制单元：用于在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据所述自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，当自动增益控制周期中信号功率检测单元输出的最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于所述目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；当自动增益调整周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于所述目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率。

较优的，该装置还包括：

下调信息存储单元：用于存储至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，各级下调步长依次减小；

所述自动增益控制单元在每一次确定减小接收信号平均功率时，判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

该装置还包括：

上调信息存储单元：用于存储至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，各级上调步长依次减小；

所述自动增益控制单元在每一次确定增大接收信号平均功率时，判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

本发明提供的移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置，利用接收信号质量确定出自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期，在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙根据确定的自动增益控制周期对接收信号进行周期性调整；每一个自动增益控制周期中，当最后一个信号功率检测周期检测到的接收信号平均功率检测值在目标范围之外时，调整接收信号平均功率，实现了将接收信号平均功率控制在确定的目标范围内的目的，有效提高了快衰落信道下接收信号的峰均比，提高了移动数字多媒体广播的接收效果。

附图说明

图1为现有技术中CMMB的接收系统示意图；

图2为本发明实施例中自动增益控制的指定时隙周期示意图；

图3为本发明实施例中移动数字多媒体广播的自动增益控制方法流程图；

图4为本发明实施例中移动数字多媒体广播的自动增益控制装置框图；

图5为本发明实施例中CMMB系统的自动增益控制装置框图；

图6为本发明实施例中CMMB系统的自动增益控制方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法及装置，根据移动数字多媒体广播的接收系统特点，通过在指定时隙进行自动增益控制，最终将每一个指定时隙中接收信号平均功率准确控制在一定范围内，达到了提高移动数字多媒体广播的接收效果的目的。

为了进行合理高效的自动增益控制，首先介绍三个参数，即自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围，其中：

自动增益控制周期是接收信号平均功率进行调整的周期，体现了自动增益控制的速度快慢，自动增益控制周期越大，表明一个指定时隙内进行自动增益控制的次数越少，即速度越慢；自动增益控制周期越小，表明一个指定时隙内进行自动增益控制的次数越多，即速度越快；

信号功率检测周期是接收信号平均功率的累计平均计算周期，接收信号平均功率的检测值是对一个信号功率检测周期内采样的所有接收信号的功率值进行累加再取平均值，接收信号平均功率的采样频率根据需要设定；一个自动增益控制周期包括若干个信号功率检测周期，可以得出若干个接收信号平均功率的检测值，但是只根据自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的检测值调整接收信号平均功率；

目标范围是通过自动增益控制最终将接收信号平均功率调整到的最佳功率范围，在该范围内可以实现较佳的多媒体播放效果。

如图2所示，为自动增益控制的指定时隙周期示意图，在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，包括N个自动增益控制周期，每个自动增益控制周期包括M个信号功率检测周期；每一个自动增益控制周期中，根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率，每个信号功率检测周期得到一个接收信号平均功率的检测值；根据自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的检测值调整接收信号平均功率。

自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期是进行自动增益控制的关键参数，可以通过仿真试验根据接收信号质量确定，具体的确定方法包括步骤：

A、确定至少两组参数值，每组参数值包括自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期；

B、分别利用每一组参数值仿真进行自动增益控制，并选择其中接收信号质量最优的一组参数值。

接收信号质量的判断依据可以是至少一个接收信号性能参数，接收信号性能参数可以有多种，例如接收信号误码率、接收信号灵敏度等等，根据选择的接收信号性能参数判断接收信号质量最优的原则可以为：

接收信号性能参数包括接收信号误码率，接收信号质量最优是指接收信号误码率最低；或者，

接收信号性能参数包括接收信号灵敏度，接收信号质量最优是指为接收信号灵敏度最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率之和最低；或者，

接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度分别乘以设定权重值后相加之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率分别乘以设定权重值后相加之和最低；等等。

本领域技术人员可以选取其它接收信号性能参数具体判断接收信号质量，相应的接收信号质量最优原则也可以根据选择的接收信号性能参数灵活设定，这里不再一一列举。

基于根据接收信号质量所确定的自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期，本发明实施例提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法，在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，每一个自动增益控制周期中，如图3所示，包括以下步骤：

S301、根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率；

S302、当自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值在目标范围之外时，调整接收信号平均功率；

具体的调整方法是：

当该最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；

当该最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率。

每一次减小或增大接收信号平均功率时，可以根据固定的下调步长或者上调步长进行调整。

较优的，减小接收信号平均功率的方法可以包括：

设定至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，且各级下调步长依次减小，并在每一次确定减小接收信号平均功率时：

判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

较优的，增大接收信号平均功率的方法可以包括：

设定至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，且各级上调步长依次减小，并在每一次确定增大接收信号平均功率时：

判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

当然，也可以减小接收信号平均功率时采用固定的下调步长而增大接收信号平均功率时采用至少一级上调步长的方法；或者，增大接收信号平均功率时采用固定的上调步长而减小接收信号平均功率时采用至少一级下调步长的方法，不再一一列举。

采用至少一级下调步长或上调步长减小或增大接收信号平均功率的方法，可以根据接收信号平均功率检测值与目标范围的差值确定是粗调还是细调，在差值较大时可以快速调整接收信号平均功率到预先确定的目标范围，适应在快衰落信道环境下的接收信号变化；在差值较小时可以保证对接收信号平稳、精确的调整。

并且较优的，可以在移动数字多媒体广播的第一个指定时隙之前设定安全保护时期，在安全保护时期进行自动增益控制，设定安全保护时期可以确保在指定时隙内接收信号的功率处于基本稳定的状态，从而进一步提高移动数字多媒体广播的接收信号灵敏度和稳定性。

本发明实施例提供了一种移动数字多媒体广播的自动增益控制装置，如图4所示，包括：

参数存储单元401：用于存储根据接收信号质量确定的自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围；

信号功率检测单元402：用于根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率；

自动增益控制单元403：用于在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，当自动增益控制周期中信号功率检测单元输出的最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；当自动增益调整周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率。

本发明实施例可以灵活设定至少一级下调步长或上调步长以减小或增大接收信号平均功率，因此该装置还可以进一步包括：

下调信息存储单元404：用于存储至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，各级下调步长依次减小；

自动增益控制单元403在每一次确定减小接收信号平均功率时，判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

进一步还可包括：

上调信息存储单元405：用于存储至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，各级上调步长依次减小；

自动增益控制单元403在每一次确定增大接收信号平均功率时，判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

下面以CMMB系统为例详细介绍本发明实施例提供的自动增益控制方案。基于CMMB系统按时隙接收的特点，只需要在其中的N个指定时隙进行自动增益控制即可，同时为了提高CMMB系统的灵敏度和稳定性，可以提前一段时间(例如几个ms，或者一个或若干个时隙)打开接收系统进行自动增益控制，提前进行自动增益控制的一段时间称为安全保护时期，用以确保在指定时隙内接收信号的功率处于基本稳定的状态。

在CMMB系统中，对自动增益控制的三个参数进行介绍：

自动增益控制周期一般可以在10us至10ms之间选择，根据实验室中的模拟测试环境，或者真实测试环境下的测试可以得出一个最理想的参数值；

信号功率检测周期远远小于自动增益控制周期，一般设定在ns数量级上；

目标范围是Demodulater的最好工作范围，可以根据CMMB接收系统在实验室中的模拟测试环境，为了测试结果准确可以在模拟测试环境中加衰落信道(fading)、加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise，AWGN)信道测试，或者真实测试环境下通过测试确定。

一般检测接收信号平均功率的方法为在固定的时间范围内进行累计平均计算。在这样的情况下如果想扩展ADC的动态范围，在进行自动增益控制时，只有一个参数可以调整，即自动增益控制周期，只是这样调整很难达到一个非常理想的效果。为了达到较理想的效果，本发明实施例提供了一种根据接收信号质量确定自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围的方法，需要同时在实验室的模拟测试环境，例如加衰落和AWGN信道，和真实测试环境进行仿真测试并确定，具体的过程如下：

a、固定自动增益控制周期和目标范围，调整信号功率检测周期，得到一组参数值；

b、改变自动增益控制周期，重复步骤a的操作，得到若干组参数值；

c、固定信号功率检测周期和目标范围，调整自动增益控制周期，得到一组参数值；

d、改变信号功率检测周期，重复步骤c的操作，得到若干组参数值；

e、根据步骤a至d得出的若干组参数值，选择仿真进行自动增益控制时接收信号质量最优的一组参数值，该组参数值确定了信号功率检测周期和自动增益控制周期；

f、固定信号功率检测周期和自动增益控制周期，调整目标范围，得到一组参数值；

g、重复步骤f，得到若干组参数值；

h、根据步骤g得出的若干组参数值，选择仿真进行自动增益控制时接收信号质量最优的一组参数值，该组参数值确定了目标范围；

i、重复以上步骤若干次，即可确定出接收信号质量最优的一组参数值，即确定出自动增益控制周期、信号功率检测周期、目标范围。

评判各组参数值的接收信号质量根据接收信号性能参数判断，一个重要的接收信号性能参数是在加快衰落和AWGN信道的情况下观测该组参数值对应的接收信号灵敏度，接收信号灵敏度越高则认为该组参数值越理想，对应的接收信号质量越优；另一个重要的接收信号性能参数是是在加快衰落和AWGN信道的情况下观测该组参数值对应的接收信号误码率，接收信号误码率越低则认为该组参数值越理想，对应的接收信号质量越优；当然还有其它的接收信号性能参数，可以根据实际需要进行综合考虑。当有两个以上接收信号性能参数时，测试各组参数值对应不同接收信号性能参数的测试数据，根据各测试数据得到该组参数值对应的一个测试标准值，根据测试标准值确定接收信号质量最优的一组参数值。也可以根据系统需求，对各个接收信号性能参数分配权重，各接收信号性能参数的测试数据乘以对应的权重，即可得到该组参数值对应的一个测试标准值，从而根据测试标准值确定接收信号质量最优的一组参数值。

举例进行说明对各接收信号性能参数分配权重的测试标准值计算方法。设有两组参数值x(a1、b1、c1)和y(a2、b2、c2)，其中，a1和a2表示自动增益控制周期，b1和b2表示信号功率检测周期、c1和c2表示目标范围；对各组参数值设定两个接收信号性能参数，分别为接收信号误码率和接收信号灵敏度，两个评判标准的权重分别为α和β。在实验室的模拟测试环境和真实测试环境下对两组参数值分别进行测试，第一组参数值对应接收信号误码率的测试数据为m_x，对应接收信号灵敏度的测试数据为n_x，令该组参数值对应的测试标准值ξ_x＝α/m_x+βn_x；同理，第二组参数值对应接收信号误码率的测试数据为m_y，，对应接收信号灵敏度的测试数据为n_y，令该组参数值对应的测试标准值ξ_y＝α/m_y+βn_y；根据ξ_x和ξ_y确定测试标准值最高的一组参数值对应的接收信号质量最优；或者，

令第一组参数值对应的测试标准值ξ_x＝αm_x+β/n_x；令第二组参数值对应的测试标准值ξ_y＝αm_y+β/n_y；根据ξ_x和ξ_y确定测试标准值最低的一组参数值对应的接收信号质量最优。

利用上述方法确定出的一组参数值，对接收信号进行自动增益控制，可以使自动增益控制的速度快慢比较合理，既能跟随快衰落的信号变化，从而达到比较理想的效果；并且可以同时调整信号功率检测周期和自动增益控制周期，达到一个最理想的扩展ADC动态范围的效果。

确定出自动增益控制的三个参数：自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围之后，根据各参数值进行自动增益控制即可。如图5所示，在CMMB接收系统中的调谐器和模数转换控制器之间增加自动增益控制装置，可以使解调器的接收信号平均功率稳定在最好工作范围，从而提高移动数字多媒体广播的接收效果，其中：

自动增益控制周期寄存器、信号功率检测周期寄存器和目标范围寄存器组成参数存储单元，用于分别存储根据接收信号质量确定的自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围；

信号平均功率检测器、水平信号强度寄存器、垂直信号强度寄存器组成信号功率检测单元，用于根据信号功率检测周期寄存器存储的参数值检测接收信号平均功率；

脉宽调制控制器为自动增益控制单元，用于在CMMB系统的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期寄存器和目标范围寄存器存储的参数值对接收信号平均功率进行周期性调整，根据自动增益控制周期中，最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值调整接收信号平均功率，使之调整到目标范围之内。

基于CMMB接收系统中增加的自动增益控制装置，本发明实施例提供了一种CMMB系统的自动增益控制方法，以设定三级调整步长为例进行说明，如图6所示，具体实现过程如下：

S601、系统上电后，启动自动增益控制周期的定时器，定时器初始值为零；

S602、检测CMMB系统的时隙序号；

S603、根据时隙序号设定自动增益控制的状态，如果是指定时隙则设定自动增益控制为打开状态，如果是非指定时隙则设定自动增益控制为关闭状态；

S604、根据确定的信号功率检测周期检测接收信号平均功率；

S605、定时器的定时值到达确定的自动增益控制周期的时间长度；

S606、判断当前自动增益控制是否为打开状态，如果是则执行S607，如果否则执行S615；

S607、判断当前信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值是否在确定的目标范围之内，如果是则执行S614，如果否则执行S608；

S608、确定该检测值与目标范围的差值，当该检测值大于目标范围的最大值时，该检测值与目标范围的差值是指该检测值与目标范围的最大值之差，当该检测值小于目标范围的最小值时，该检测值与目标范围的差值是指目标范围的最小值与该检测值之差；

S609、判断该检测值与目标范围的差值是否满足设定的第一误差范围，如果是则执行S610，如果否则执行S611；

S610、按照第一级调整步长粗调接收信号平均功率，如果该检测值大于设定的目标范围的最大值时，根据第一级调整步长减小接收信号平均功率；如果该检测值小于目标范围的最小值时，根据第一级调整步长增大接收信号平均功率，例如第一误差范围是大于等于5dB，第一级调整步长为每次调整5dB，或者4.5dB等等；

S611、判断该检测值与目标范围的差值是否满足设定的第二误差范围，如果是则执行S612，如果否则执行S613；

S612、按照第二级调整步长细调接收信号平均功率，如果该检测值大于设定的目标范围的最大值时，根据第二级调整步长减小接收信号平均功率；如果该检测值小于目标范围的最小值时，根据第二级调整步长增大接收信号平均功率，例如第二误差范围是大于等于1dB且小于5dB，第二级调整步长为每次调整1dB，或者1.5dB等等；

S613、按照第三级调整步长精调接收信号平均功率，如果该检测值大于设定的目标范围的最大值时，根据第三级调整步长减小接收信号平均功率；如果该检测值小于目标范围的最小值时，根据第三级调整步长增大接收信号平均功率，例如第三误差范围是大于0dB且小于1dB，第三级调整步长为每次调整0.1dB，或者0.2dB等等；

S614、自动增益控制周期的定时器归零，返回执行602；

S615、不进行自动增益控制，自动增益控制周期的定时器归零，返回执行S602。

本发明实施例提供的自动增益控制方法，在CMMB系统中，经过了大量的实验室测试和真实环境的测试，经测试验证完全达到了如下效果：得到了一组比较理想的参数值；可以检测时隙序号并在指定时隙进行自动增益控制；可以根据最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的差值确定是粗调还是细调；可以快速调整接收信号平均功率到预先确定的目标范围之内。

本发明实施例提供的CMMB系统的自动增益控制方法，在CMMB系统中进行指定时隙的自动增益控制，快速而精确的调整接收信号平均功率，可以适应在快衰落信道环境下的接收信号变化，可以在指定时隙中稳定的接收到受信道突发衰落影响的CMMB信号；并且在接收CMMB信号时，有效控制了接收数据的误码率，提高了快速衰落信道下接收信号的峰均比，可以使用户连续、流畅的收看CMMB的视频节目，提高了移动数字多媒体广播的接收效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种移动数字多媒体广播的自动增益控制方法，在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，每一个自动增益控制周期中，根据信号功率检测周期检测接收信号平均功率；并

当自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；

当自动增益控制周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率，所述自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期根据接收信号质量确定；

所述一个信号功率检测周期检测的接收信号平均功率检测值为：在一个信号功率检测周期中采样的所有接收信号功率的平均值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述减小接收信号平均功率的方法包括：

设定至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，且各级下调步长依次减小，并在每一次确定减小接收信号平均功率时：

判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述增大接收信号平均功率的方法包括：

设定至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，且各级上调步长依次减小，并在每一次确定增大接收信号平均功率时：

判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定时隙通过检测移动数字多媒体广播的时隙序号确定。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在移动数字多媒体广播的第一个指定时隙之前设定安全保护时期，在安全保护时期进行所述自动增益控制。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期根据接收信号质量确定的具体方法包括：

确定至少两组参数值，每组参数值包括自动增益控制周期、目标范围和信号功率检测周期；

分别利用每一组参数值仿真进行自动增益控制，并选择其中接收信号质量最优的一组参数值。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收信号质量根据至少一个接收信号性能参数判断。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率最低；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指为接收信号灵敏度最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率之和最低；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号误码率倒数和接收信号灵敏度分别乘以设定权重值后相加之和最高；或者，

所述接收信号性能参数包括接收信号误码率和接收信号灵敏度，所述接收信号质量最优是指接收信号灵敏度倒数和接收信号误码率分别乘以设定权重值后相加之和最低。

9.一种移动数字多媒体广播的自动增益控制装置，其特征在于，包括：

参数存储单元：用于存储根据接收信号质量确定的自动增益控制周期、信号功率检测周期和目标范围；

信号功率检测单元：用于根据所述信号功率检测周期检测接收信号平均功率；

自动增益控制单元：用于在移动数字多媒体广播的每一个指定时隙，根据所述自动增益控制周期对接收信号平均功率进行周期性调整，当自动增益控制周期中信号功率检测单元输出的最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值大于所述目标范围的最大值时，减小接收信号平均功率；当自动增益调整周期中最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值小于所述目标范围的最小值时，增大接收信号平均功率。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

下调信息存储单元：用于存储至少一级下调步长以及每级下调步长对应的下调误差范围，各级下调步长依次减小；

所述自动增益控制单元在每一次确定减小接收信号平均功率时，判断最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值与目标范围的最大值的差值是否满足第一下调误差范围，如果是则按照第一级下调步长减小接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二下调误差范围，如果是则按照第二级下调步长减小接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二下调误差范围时，按照最后一级下调步长减小接收信号平均功率。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，还包括：

上调信息存储单元：用于存储至少一级上调步长以及每级上调步长对应的上调误差范围，各级上调步长依次减小；

所述自动增益控制单元在每一次确定增大接收信号平均功率时，判断目标范围的最小值与最后一个信号功率检测周期的接收信号平均功率检测值的差值是否满足第一上调误差范围，如果是则按照第一级上调步长增大接收信号平均功率；

如果否，则判断所述差值是否满足第二上调误差范围，如果是则按照第二级上调步长增大接收信号平均功率；

依此类推，当所述差值不满足倒数第二上调误差范围时，按照最后一级上调步长增大接收信号平均功率。

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