CN101359942B - 功率控制模块和方法、及包含功率控制模块的收发设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率控制模块，包括：功率控制单元、VGA、数字域AGC和发射链路AGC，功率控制单元首先分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益；在功率控制模块稳定之前，功率控制单元循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并向VGA发送使其输出信号的功率归一化为1的增益调整指令；在功率控制模块稳定时，功率控制单元按照预设的周期向VGA发送使其输出信号的功率归一化为1的增益调整指令。本发明还公开了一种包含本发明功率控制模块的收发设备和一种功率控制方法。采用本发明，能够在消除回波信号的同时，保持收发设备的稳定性。

Description

功率控制模块和方法、及包含功率控制模块的收发设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种功率控制模块、一种功率控制方法、以及一种包含功率控制模块的收发设备。

背景技术

在无线通信系统中，由收发设备的发射天线所发出的信号又被同一收发设备的接收天线接收的现象称为回波干扰。回波干扰问题普遍存在于各种通信设备中，尤其是在直放站中，回波干扰问题尤为突出，因此，下面以直放站为例进行说明。

中国移动多媒体广播(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)系统采用单频组网的方式进行组网，目前，直放站正广泛应用于CMMB系统中。直放站的主要功能是将接收到的微弱的用户信号放大之后，转发出去。由于实际应用的限制，直放站的发射天线与接收天线之间很难实现较大的隔离，因此，由直放站的发射天线耦合至直放站的接收天线的回波信号常常与用户信号强度相当，甚至高于用户信号的强度，从而对用户信号形成强烈的干扰。此外，由于直放站的主要功能是对所接收到的信号进行放大、转发，因此，回波信号将在直放站内部形成强烈的正反馈，导致直放站收发链路处于饱和状态，从而导致直放站不能工作在正常放大工作区间。因此，必须在直放站中设置回波消除模块以消除回波。

然而，回波消除功能的有效发挥又有赖于直放站的功率控制和调节能力。以下结合附图对此进行说明：

图1为在直放站中设置回波消除模块的一种可行的组成结构示意图。参见图1，接收天线101接收用户信号，该用户信号经模拟链路的预放大、选频、滤波等一系列射频至中频处理之后发送给模数转换单元(ADC)102进行模数转换，之后经数字下变频单元(DDC)及下采样滤波等处理之后发送给回波消除模块(ECX，Echo Canceller)103进行回波消除处理；回波消除后的信号经数字上变频单元(DUC)及上采样滤波等处理之后发送给数模转换单元(DAC)104进行数模转换，数模转换得到的模拟信号被发送给功率放大器105进行功率放大之后由发射天线106发送出去。

图1所示直放站中，在以下环节需要进行功率控制：

1)ADC要求其输入信号的功率归一化为1，以最大限度地利用ADC所提供的动态范围，从而保证ECX能够稳定地工作；

2)由ECX输出的信号为经回波消除后的信号，该信号的功率通常较低，为便于进行后续处理，需要对该信号的功率进行调整；

3)直放站的主要功能是对微弱的用户信号进行放大、转发，而当功放工作在额定的输出功率下时，用户信号能够得以最大限度的放大，因此，需要保证功放的输入信号的功率。

图1所示直放站中，由于没有采取相应的措施对上述环节进行功率控制，导致直放站的工作不稳定，对瞬时功率变化较为敏感，容易产生自激。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种功率控制模块及一种功率控制方法，以控制功率的稳定性。

本发明的另一个目的在于提供一种收发设备，以在实现消除由收发设备的发射天线耦合至收发设备的接收天线的回波信号的同时，保持较好的稳定性。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种功率控制模块，包括：功率控制单元、可变增益放大器VGA、数字域自动增益控制器AGC和发射链路AGC；

功率控制单元分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益，所述功率控制模块进入开环训练阶段；所述VGA、数字域AGC和发射链路AGC分别根据其对应的初始增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；在功率控制模块稳定之前，功率控制单元循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，发射链路AGC和VGA根据来自功率控制单元的指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；

在功率控制模块稳定时，所述功率控制模块进入闭环训练阶段；所述功率控制单元按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，VGA根据所述指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号。

较佳地，上述功率控制模块中的功率控制单元，用于在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，并用于在VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减时，执行所述循环操作，直至发射链路AGC的增益达到预设增益阈值时，判定功率控制模块稳定。

上述功率控制模块中的功率控制单元，也可以用于在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，并用于在VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减时，跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增时，判定功率控制模块稳定。

所述功率控制单元在确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益时，用于以与VGA的输出信号对应的基带信号作为输入信号，对所述输入信号进行64倍的下采样得到输入信号采样点，计算所述输入信号采样点的功率，并将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减，将所述相减得到的差值经一阶的Loop滤波器滤波，将滤波之后的信号进行积分运算，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益。

一种收发设备，包括：模数转换单元ADC、回波消除模块ECX和数模转换单元DAC，还包括本发明所述的功率控制模块；

所述功率控制模块中的VGA连接在ADC之前，用于对ADC的输入信号进行增益控制；

所述功率控制模块中的数字域AGC连接在ECX之后，用于对所述ECX的输出信号进行增益控制；

所述功率控制模块中的发射链路AGC连接在DAC之后，用于对所述DAC的输出信号进行增益控制。

所述收发设备还可以包括：发射链路功率放大器；所述功率控制模块，用于根据所述发射链路功率放大器的额定输出功率设置发射链路AGC的增益阈值。

一种功率控制方法，应用于包含功率控制单元、可变增益放大器VGA、数字域自动增益控制器AGC和发射链路AGC的功率控制模块，该方法包括：预先设置VGA、数字域AGC和发射链路AGC的初始增益；

A、将预先设置的初始增益分别发送给VGA、数字域AGC和发射链路AGC；

B、循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，直至功率控制模块稳定；

C、按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令。

较佳地，判定功率控制模块稳定的条件可以为：发射链路AGC的增益达到预设增益阈值；

在每次执行步骤B所述循环操作之前，可以进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减，则执行步骤B所述循环操作。

较佳地，判定功率控制模块稳定的条件也可以为：VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增；

在每次执行步骤B所述循环操作之前，可以进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减，则跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至功率控制模块稳定。

较佳地，确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益的方法可以包括：

B1、对与VGA的输出信号对应的基带信号进行64倍的下采样，得到输入信号采样点；

B2、计算所述输入信号采样点的功率；

B3、将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减得到差值；

B4、采用一阶的Loop滤波器对所述差值进行滤波；

B5、对滤波之后的信号进行积分运算，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益。

由上述技术方案可见，本发明提供的功率控制模块和功率控制方法中，首先，由功率控制单元分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益，使所述VGA、数字域AGC和发射链路AGC分别根据其对应的初始增益对其输入信号进行增益控制；然后由功率控制单元循环执行向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令的操作，以使发射链路AGC的增益逐步增大，同时，功率控制单元通过计算VGA的输出信号的平均功率不断调整VGA的增益，使其输出信号的功率归一化为1，当功率控制模块稳定后，保持发射链路AGC的增益不变，并按照预设周期对VGA的增益进行调整，如此，保证了VGA、数字域AGC和发射链路AGC输出功率的稳定性。

本发明提供的功率控制模块可以应用于收发设备中，对收发设备相应环节的功率进行控制。具体地，在包含ADC、ECX和DAC的收发设备中，可以：

将功率控制模块中的VGA连接在ADC之前，用于对ADC的输入信号进行增益控制，以保证ADC的输入信号的功率归一化为1，并最大限度地利用ADC所提供的动态范围；

并将功率控制模块中的数字域AGC连接在ECX之后，用于对ECX的输出信号进行增益控制，以使ECX输出信号的功率足够大，便于后续处理；

以及将功率控制模块中的发射链路AGC连接在DAC之后，用于对所述DAC的输出信号进行增益控制，保证功放工作在额定的输出功率下。

从而有效提高了收发设备的功率控制和调节能力，使收发设备能够稳定工作，并抵抗对瞬时功率变化的敏感度，避免产生自激。

附图说明

图1为在直放站中设置回波消除模块的一种可行的组成结构示意图；

图2为本发明实施例包含功率控制模块的收发设备的组成结构示意图；

图3为本发明功率控制模块中功率控制单元的执行状态的状态转移示意图；

图4示出了本发明实施例功率控制单元控制VGA增益的原理示意图；

图5示出了本发明实施例功率控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的主要思想是：设置包含有功率控制单元、可变增益放大器(VGA)、数字域自动增益控制器(AGC)和发射链路AGC的功率控制模块，首先，由功率控制单元分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益，使所述VGA、数字域AGC和发射链路AGC分别工作在其对应的初始增益下；然后由功率控制单元循环执行向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令的操作，以使发射链路AGC的增益逐步增大，同时，功率控制单元通过计算VGA的输出信号的平均功率不断调整VGA的增益，使其输出信号的功率归一化为1，当功率控制模块稳定后，保持发射链路AGC的增益不变，并按照预设周期对VGA的增益进行调整。如此，保证了VGA、数字域AGC和发射链路AGC输出功率的稳定性。

本发明所提供的功率控制模块可以应用于收发设备中，用以提高收发设备的功率控制和调节能力，并提高收发设备的稳定性。下面通过一个实施例说明本发明功率控制模块在收发设备中的应用。

图2为本发明实施例包含功率控制模块的收发设备的组成结构示意图。参见图2，该收发设备不仅包括图1所示收发设备中的接收天线101、ADC102、ECX103、DAC104、功率放大器105和发射天线106，还包括功率控制模块。其中，功率控制模块中的各功能单元在图2中以虚线框示出，包括：功率控制单元201、VGA202、数字域AGC203和发射链路AGC204。另外，该收发设备中还可以包括：低噪声放大器(LNA)205。

值得说明的是：所述数字域AGC、发射链路AGC实际上就是本领域技术人员所熟知的AGC元件，在本申请文件中为其增加诸如“数字域”和“发射链路”的前缀只是为了便于描述和区分，而根据其所处的位置增加的。

在图2所示收发设备中：

功率控制模块中的VGA202连接在ADC102之前，用于对ADC102的输入信号进行增益控制；

功率控制模块中的数字域AGC203连接在ECX103之后，用于对所述ECX103的输出信号进行增益控制；

功率控制模块中的发射链路AGC204连接在DAC104之后，用于对所述DAC104的输出信号进行增益控制。

图2所示收发设备中功率控制模块的工作过程包括两个阶段：

首先，功率控制单元201分别向VGA202、数字域AGC203和发射链路AGC204发送其对应的预设初始增益，所述功率控制模块进入开环训练阶段；所述VGA202、数字域AGC203和发射链路AGC204分别根据其对应的初始增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；在功率控制模块稳定之前，功率控制单元201循环执行以下操作：向发射链路AGC204发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA202的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA202的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA202发送携带有所述增益的增益调整指令，发射链路AGC204和VGA202根据来自功率控制单元201的指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；

在功率控制模块稳定时，所述功率控制模块进入闭环训练阶段；所述功率控制单元201按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA202的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA202的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA202发送携带有所述增益的增益调整指令，VGA202根据所述指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号。

上述收发设备中的LNA205用于对接收信号进行预放大，以便保证参与后续处理的信号功率符合要求。

上述技术方案中，在功率控制模块稳定之前，功率控制单元201需要不断调整发射链路AGC204和VGA202的增益，当功率控制模块稳定之后，可以锁定发射链路AGC204的增益不变，并周期性地调整VGA202的增益。为此，本发明提供了两种判断功率控制模块是否稳定的条件：

第一种判断功率控制模块稳定的条件是：发射链路AGC的增益达到预设增益阈值。

对应于所述第一种判断条件，功率控制单元的工作过程是：在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，并在VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减时，执行所述循环操作，直至发射链路AGC的增益达到预设增益阈值时，判定功率控制模块稳定。

第二种判断功率控制模块稳定的条件是：VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增。

对应于所述第二种判断条件，功率控制单元的工作过程是：在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，并在VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减时，跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增时，判定功率控制模块稳定。

如前所述，当发射链路AGC的增益达到预设增益阈值时，表明功率控制模块已稳定。对应于图2所示收发设备，所述增益阈值可以根据功率放大器106的额定输出功率进行设置，即：将令功率放大器106的发射功率达到额定输出功率的增益设置为发射链路AGC的增益阈值。

在调整发射链路AGC和VGA的增益的过程中，如果发射功率还未达到额定输出功率，但是数字基带部分的平均功率已无法达到归一化为1的状态，此时说明处于接收链路的VGA已经饱和，需要按照预设的步进减小发射链路AGC的增益。或者数字基带部分的平均功率能归一化到1，但是ECX的输出能量已经没有递减，此时说明虽然接收链路在物理上没有饱和，但是强烈的回波已经使得基站发射信号等同于此时的噪声基底，此时也需要按照预设的步进减小发射链路AGC的增益，使得发射信号功率回退到上一发射功率水平。

本发明提供的功率控制模块中，由功率控制单元根据当前功率控制模块中各功能单元的实际情况动态调整各功能单元的增益。在实现所述调整的过程中，需要根据相应的条件进行判断，并根据判断的结果执行相应的调整操作。下面结合图3说明本发明功率控制模块中功率控制单元的执行状态的状态转移过程。参见图3：

1)在上电之前，功率控制单元处于空闲状态。

2)当收发设备上电时，功率控制单元由空闲状态转到初始设置状态。进入初始设置状态时，功率控制单元需要对VGA、数字域AGC和发射链路AGC进行初始设置，包括：将预先设置的初始增益分别发送给VGA、数字域AGC和发射链路AGC。

3)在初始设置状态下，功率控制单元判断由发射链路发出的信号是否达到功率放大器的额定输出功率，该判断实际上等同于判断发射链路AGC的增益是否达到预设增益阈值，如果没有达到，则功率控制单元由初始状态转到增大发射链路AGC增益状态。在增大发射链路AGC增益状态下，功率控制单元向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，以逐步提升发射链路AGC的增益。

4)在增大发射链路AGC增益状态下，若发射链路发出的信号达到功率放大器的额定输出功率，则功率控制单元由增大发射链路AGC增益状态转到维持状态。在维持状态下，功率控制单元锁定发射链路AGC的增益不变，并周期行调节VGA的增益。

5)在增大发射链路AGC增益状态下，若发射链路发出的信号没有达到功率放大器的额定输出功率，则功率控制单元由增大发射链路AGC增益状态转到调整VGA状态。在调整VGA状态下，功率控制单元计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令。

6)在调整VGA状态下，若VGA的输出信号的平均功率能够归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率呈递减趋势，则功率控制单元由调整VGA状态转到增大发射链路AGC增益状态，继续增大发射链路AGC的增益。

7)在调整VGA状态下，若VGA的输出信号的平均功率无法归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率呈递增趋势，则功率控制单元由调整VGA状态转到减小发射链路AGC增益状态。在减小发射链路AGC增益状态下，功率控制单元向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令，以使发射链路的发射信号功率回退到上一发射功率水平。

8)在减小发射链路AGC增益状态下，若VGA的输出信号的平均功率无法归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率呈递增趋势，则功率控制单元一直保持在减小发射链路AGC增益状态。

9)在减小发射链路AGC增益状态下，若VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增，则功率控制单元由减小发射链路AGC增益状态转到维持状态，即：锁定发射链路AGC的增益不变，并周期行调节VGA的增益。

图4示出了本发明实施例功率控制单元控制VGA增益的原理示意图。参见图4，输入信号为与VGA的输出信号对应的基带信号，对应于图2，就是VGA的输出信号经ADC进行模数转换之后再经DDC及下采样滤波等处理之后得到的信号。功率控制单元首先对所述输入信号进行64倍的下采样得到输入信号采样点，然后计算所述输入信号采样点的功率，并将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减，将所述相减得到的差值经一阶的Loop滤波器K滤波得到滤波后的信号，再将滤波后的信号进行积分运算，最后，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，对VGA的增益进行调节。

对应于本发明功率控制模块，本发明还提供了一种功率控制方法。图5示出了本发明实施例功率控制方法的流程示意图。参见图5，该方法包括：预先设置VGA、数字域AGC和发射链路AGC的初始增益，还包括如下步骤：

步骤501：将预先设置的初始增益分别发送给VGA、数字域AGC和发射链路AGC；

步骤502：循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，直至功率控制模块稳定；

步骤503：按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令。

至此，结束本发明功率控制方法流程。

若判定功率控制模块稳定的条件为：发射链路AGC的增益达到预设增益阈值；则在每次执行步骤B所述循环操作之前，进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减，则执行步骤B所述循环操作。

若判定功率控制模块稳定的条件为：VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增；则在每次执行步骤B所述循环操作之前，进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减，则跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至功率控制模块稳定。

上述步骤502中确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益的方法包括以下步骤：

第1步：对与VGA的输出信号对应的基带信号进行64倍的下采样，得到输入信号采样点；

第2步：计算所述输入信号采样点的功率；

第3步：将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减得到差值；

第4步：采用一阶的Loop滤波器对所述差值进行滤波；

第5步：对滤波之后的信号进行积分运算，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益。

由上述实施例可见，本发明提供的功率控制模块和功率控制方法中，首先，由功率控制单元分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益，使所述VGA、数字域AGC和发射链路AGC分别根据其对应的初始增益对其输入信号进行增益控制；然后由功率控制单元循环执行向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令的操作，以使发射链路AGC的增益逐步增大，同时，功率控制单元通过计算VGA的输出信号的平均功率不断调整VGA的增益，使其输出信号的功率归一化为1，当功率控制模块稳定后，保持发射链路AGC的增益不变，并按照预设周期对VGA的增益进行调整，如此，保证了VGA、数字域AGC和发射链路AGC输出功率的稳定性。

本发明提供的功率控制模块可以应用于收发设备中，对收发设备相应环节的功率进行控制。具体地，在包含ADC、ECX和DAC的收发设备中，可以：

将功率控制模块中的VGA连接在ADC之前，用于对ADC的输入信号进行增益控制，以保证ADC的输入信号的功率归一化为1，并最大限度地利用ADC所提供的动态范围；

并将功率控制模块中的数字域AGC连接在ECX之后，用于对ECX的输出信号进行增益控制，以使ECX输出信号的功率足够大，便于后续处理；

以及将功率控制模块中的发射链路AGC连接在DAC之后，用于对所述DAC的输出信号进行增益控制，保证功放工作在额定的输出功率下。

从而有效提高了收发设备的功率控制和调节能力，使收发设备能够稳定工作，并抵抗对瞬时功率变化的敏感度，避免产生自激。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率控制模块，其特征在于，包括：功率控制单元、可变增益放大器VGA、数字域自动增益控制器AGC和发射链路自动增益控制器AGC；

功率控制单元分别向VGA、数字域AGC和发射链路AGC发送其对应的预设初始增益，所述功率控制模块进入开环训练阶段；所述VGA、数字域AGC和发射链路AGC分别根据其对应的初始增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；在功率控制模块稳定之前，功率控制单元循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，发射链路AGC和VGA根据来自功率控制单元的指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号；

在功率控制模块稳定时，所述功率控制模块进入闭环训练阶段；所述功率控制单元按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，VGA根据所述指令进行增益调整，并根据所述调整后的增益对其输入信号进行增益控制得到相应的输出信号。

2.根据权利要求1所述的功率控制模块，其特征在于：

所述功率控制单元，用于在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，并用于在VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减时，执行所述循环操作，直至发射链路AGC的增益达到预设增益阈值时，判定功率控制模块稳定。

3.根据权利要求1所述的功率控制模块，其特征在于：

所述功率控制单元，用于在每次执行所述循环操作之前，判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递 减，并用于在VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减时，跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增时，判定功率控制模块稳定。

4.根据权利要求1至3任一项所述的功率控制模块，其特征在于：

所述功率控制单元，用于以与VGA的输出信号对应的基带信号作为输入信号，对所述输入信号进行64倍的下采样得到输入信号采样点，计算所述输入信号采样点的功率，并将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减，将所述相减得到的差值经一阶的Loop滤波器滤波，将滤波之后的信号进行积分运算，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益。

5.一种收发设备，包括：模数转换单元ADC、回波消除模块ECX和数模转换单元DAC，其特征在于，还包括如权利要求1所述的功率控制模块；

所述功率控制模块中的VGA连接在ADC之前，用于对ADC的输入信号进行增益控制；

所述功率控制模块中的数字域AGC连接在ECX之后，用于对所述ECX的输出信号进行增益控制；

所述功率控制模块中的发射链路AGC连接在DAC之后，用于对所述DAC的输出信号进行增益控制。

6.根据权利要求5所述的收发设备，其特征在于，还包括：发射链路功率放大器；

所述功率控制模块，用于根据所述发射链路功率放大器的额定输出功率设置发射链路AGC的增益阈值。

7.一种功率控制方法，其特征在于，应用于包含功率控制单元、可变增益放大器VGA、数字域自动增益控制器AGC和发射链路AGC的功率控制模块，该方法包括：预先设置VGA、数字域AGC和发射链路AGC的初始增益；

A、将预先设置的初始增益分别发送给VGA、数字域AGC和发射链路AGC；

B、循环执行以下操作：向发射链路AGC发送以预设步进增大增益的指令，并计算VGA的输出信号的平均功率，根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令，直至功率控制模块稳定；

C、按照预设的周期计算所述周期对应的时间内VGA的输出信号的平均功率，并根据所述计算得到的平均功率确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益，向VGA发送携带有所述增益的增益调整指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，判定功率控制模块稳定的条件为：发射链路AGC的增益达到预设增益阈值；

在每次执行步骤B所述循环操作之前，进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率递减，则执行步骤B所述循环操作。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，判定功率控制模块稳定的条件为：VGA的输出信号的平均功率归一化为1、且数字域AGC的输入信号功率发生递增；

在每次执行步骤B所述循环操作之前，进一步包括：判断VGA的输出信号的平均功率是否归一化为1，并判断数字域AGC的输入信号功率是否递减，若VGA的输出信号的平均功率没有归一化为1、或数字域AGC的输入信号功率没有递减，则跳出所述循环，并循环执行向发射链路AGC发送以预设步进减小增益的指令的操作，直至功率控制模块稳定。

10.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其特征在于，确定使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益的方法包括：

B1、对与VGA的输出信号对应的基带信号进行64倍的下采样，得到输入信号采样点；

B2、计算所述输入信号采样点的功率；

B3、将所述计算得到的功率与归一化为1的信号的功率相减得到差值；

B4、采用一阶的Loop滤波器对所述差值进行滤波；

B5、对滤波之后的信号进行积分运算，将积分运算的结果确定为所述使VGA的输出信号的功率归一化为1的增益。

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