CN101611545B - 数字增益控制 - Google Patents

数字增益控制 Download PDF

Info

Publication number
CN101611545B
CN101611545B CN200780033283.8A CN200780033283A CN101611545B CN 101611545 B CN101611545 B CN 101611545B CN 200780033283 A CN200780033283 A CN 200780033283A CN 101611545 B CN101611545 B CN 101611545B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gain control
digital
signal
gain
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200780033283.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101611545A (zh
Inventor
克莉斯·斯特拉特福德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Habo intelligent (Shenzhen) Co.,Ltd.
Original Assignee
SHENZHEN SICONNECT Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN SICONNECT Ltd filed Critical SHENZHEN SICONNECT Ltd
Publication of CN101611545A publication Critical patent/CN101611545A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101611545B publication Critical patent/CN101611545B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3089—Control of digital or coded signals

Abstract

一种数字增益控制器，包括信号处理单元，用于对接收到数字信号进行处理，信号处理单元包括阈值比较器和状态机，阈值比较器用于检测所述信号幅值，在检测到所述信号的幅值低于预设阈值的次数达到预设次数时，状态机向增益转换器发送一个增益增加信息。

Description

数字增益控制
技术领域
本发明涉及应用于通信设备的数字自动增益控制(DAGC)，尤其但也不仅仅只涉及用于电力线通信的技术。 
背景技术
一般地，接收器中配备有自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)电路，以便通过调整接收信号的增益，保证在输入信号电平的一段范围内维持足够的性能。众所周知，一个模拟AGC可以通过调整位于接收机前端的可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)的增益，使增益在一个闭环增益控制环路中落于模拟数字控制器的范围，来追踪输入信号功率的升降。上述功能可以通过测量经过滤波后的ADC数字功率输出并相应调整PGA的设置来实现。 
一个常规的DAGC如图1所示。DAGC接收一序列由I信道和Q信道组成的数字样本。DAGC的输入端有一个基带滤波器12，用于使输入信号在流向增益控制环路14前限制在预定的频带。增益控制环路14包括一个幅度估算器18，幅度估算器18用于提供指示I信道和Q信道中所表现的信号幅度的输出，然后该幅度输出传递给泄漏积分器20。泄漏积分器20输出的信号传递给阈值比较器22，阈值比较器22用于确定是否积分信号已超过预定义的阈值--该单元的输出传递给查找表24，查找表24的输出传递给两个用于相应调整数字增益的乘法器16。 
发明内容
在本发明的第一个方面，提供一种数字增益控制器，包括信号处理单元，用于对接收到的数字信号进行处理，该信号处理单元包括幅度阈值计算单元和增益控制元件；该幅度阈值计算元件用于在检测到所述数字信号的幅度低于预设上限阈值时增加一个计数值，在检测到所述数字信号的幅度高于所述预设上限阈值时减少计数值；该增益控制单元用于统计事件出现的概率，在确定所述计算单元统计到所述事件的出现达到预设次数时产生一个数字增益控制信号，所述数字增益控制器还包括一个触发所述信号处理单元的单元，用以对应于检测到的所述信号的幅度高于预设下限阈值时向所述增益控制元件发送触发信息；所述数字增益控制器构造成为与一个模拟增益控制器结合运行以实现快速增益控制，所述模拟增益控制器用于根据模拟增益控制信号降低可编程增益放大器的增益，所述数字增益控制器构造成为根据数字增益控制信号增加增益转换器的增益。 
优选地，所述信号处理单元还包括测定所述数字信号幅度的单元。 
优选地，所述信号处理单元还包括阈值比较器，用于将所述幅度与预设上限阈值进行比较，以提供指示所述幅度高于或低于预设上限阈值的输出。 
优选地，所述信号处理单元还包括低通滤波器，用于去除所述信号中频率高于预设频率的成分。 
所述低通滤波器为有限脉冲响应滤波器。 
优选地，所述计数值最小为0。 
在本发明的一个实施例中，所述数字增益控制器还包括一个将所述计数值与预设最大计数值进行比较的单元，用以对应于所述计数值至少达到所述预设最大计数值时向所述增益控制单元反馈一个计数值已达上限的信息。 
所述数字增益控制信号为增益衰减信号。 
在上述第一方面的一种构造中，所述数值增益控制器构造成用以与一个模拟增益控制器结合运行以实现快速增益控制，所述模拟增益控制器用于根据模拟增益控制信号降低可编程增益放大器的增益。 
本发明的第二个方面提供一种数字增益控制方法，包括：接收数字信号； 统计事件的出现率，该事件包括对应于检测到所述数字信号的幅度低于预设上限阈值时增加一个计数值以及对应于检测到所述数字信号的幅度高于所述预设上限阈值时减少计数值；以及在确定所述事件出现达到预设次数时，增益控制单元发送一个数字增益控制信号，以及对应于检测到的所述信号的幅度高于预设下限阈值时，向所述增益控制元件发送一个触发信息以触发数字增益控制；所述数字增益控制与模拟增益控制结合运行以实现快速增益控制，所述模拟增益控制用于根据模拟增益控制信号降低可编程增益放大器的增益，所述数字增益控制构造成为根据数字增益控制信号增加增益转换器的增益。 
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中： 
图1示出现有的DAGC的电路图； 
图2示出依据本发明实施例提供的数字增益控制器的电路图； 
图3示出依据本发明实施例提供的包含触发电路的数字增益控制器的电路图。 
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅作为实例，并不用于限定本发明的保护范围。 
参阅图2，依据本发明实施例提供的一种数字增益控制器30的具体实施进行详细说明。 
在数字增益控制器的输入端设置一低通有限脉冲响应(Finite Impulse Response，FIR)滤波器32，使得只有低频带的频率成分可以传入增益滤波器34。 
增益转换器34应用于低通FIR滤波器32的输出端，以便对应于数字增益 控制环路46中的状态机44提供的任一控制信号，调整I信道和Q信道输入信号的增益。 
增益转换器34的输出端接幅度估算器36，幅度估算器36用于提供指示I信道和Q信道中所表现的信号幅值的输出。 
上限阈值比较器38将指示幅度估算器36输出的幅度与预设上限阈值进行阈值比较。上限阈值比较器的输出传递给计数器40。上限阈值比较器38的输出指示幅度是否高于或低于上限阈值。 
计数器40构造成用以在幅度低于上限阈值时增加一个计数值，在幅度高于上限阈值时减少计数值。在增益控制器开始运行时计数器40的初始值设为0。并且，计数值不能减少到0以下。 
数值比较器42将计数值与预设计数值进行比较，并将指示比较结果的输出传送到状态机44。 
状态机44从数值比较器42获取输入信号。当计数值超过预设数值时，状态机44向增益转换器32发送一个增益控制信号以增加数字增益。同时，状态机44还向计数器44发送一个计数复位信号，将其计数值复位到0。 
为了触发数字增益控制器开始运行，增益控制环路还使用一下限阈值比较器60，图3显示出此使用情况。下限阈值比较器60构造成为在输入信号高于预设下限阈值时，向状态机66发送一个输出信号。然后状态机66向增益转换器54发送一个增益控制信号来启动增益控制操作。本领域技术人员知道下限阈值比较器60的使用是可选的。当然，也可以采用其它方法来触发数值增益控制，例如，通过信号探测器或预编程为能完成该操作的软件。 
上述的数字增益控制器也可以与模拟AGC相结合使用。该模拟AGC构造成为根据增益控制信号降低PGA的增益(即跟踪下降)。另一方面，数字增益控制器构造成为根据数字增益控制信号增加增益转换器的增益(即跟踪上升)。这种方式所具有的优势在于，这两种增益控制操作互补，即一种构造成为降低增益而另外一种构造成为增加增益。所以，这种构造提供了斜降AGC，能达到 并行处理。因此，可以获得更快的收敛速度。在一个常规应用中，这常常通过串行处理来实现，即数字增益控制电路必需等到模拟收敛时间设置好才开始执行。 
增益控制器可以采用多种专用硬件实现，例如ASIC、FPGA或者DSP，或者改为与软件相结合。本领域技术人员知道该软件可以通过存储介质来传输，例如光或磁存储介质，或电子存储设备(例如闪存)。当然，该软件也可以通过一套计算机可读指令来传输。 
本领域普通技术人员可以很容易地知道本发明的其它方面和优点，以上具体的描述并不用以限制本发明。本发明请求保护的范围参见随附的权利要求，并可结合上述描述以及附图内容加以解释。 

Claims (14)

1.一种数字增益控制器，包括用于对接收到的数字信号进行处理的信号处理单元，所述信号处理单元包括幅度阈值计算元件和增益控制元件，该幅度阈值计算元件用于在检测到所述数字信号的幅度低于预设上限阈值时增加一个计数值，在检测到所述数字信号的幅度高于所述预设上限阈值时减少计数值；所述增益控制元件，用于统计事件出现的概率，在确定所述计算元件统计到所述事件出现达到预定次数时产生一个数字增益控制信号；所述数字增益控制器还包括一个触发所述信号处理单元的单元，用以对应于检测到的所述数字信号的幅度高于预设下限阈值时向所述增益控制元件发送触发信息；
所述数字增益控制器构造成为与一个模拟增益控制器结合运行以实现快速增益控制，所述模拟增益控制器用于根据模拟增益控制信号降低可编程增益放大器的增益，所述数字增益控制器构造成为根据数字增益控制信号增加增益转换器的增益。
2.根据权利要求1所述的数字增益控制器，其特征在于，所述信号处理单元还包括测定所述数字信号幅度的元件。
3.根据权利要求1或2所述的数字增益控制器，其特征在于，所述信号处理单元还包括阈值比较器，用于将所述幅度与预设上限阈值进行比较，以提供指示所述幅度高于或低于预设上限阈值的输出。
4.根据权利要求3所述的数字增益控制器，其特征在于，所述信号处理单元还包括低通滤波器，用于去除所述信号中频率高于预设频率的成分。
5.根据权利要求4所述的数字增益控制器，其特征在于，所述低通滤波器为有限脉冲响应滤波器。
6.根据权利要求1所述的数字增益控制器，其特征在于，所述计数值最小为0。
7.根据权利要求1所述的数字增益控制器，包括一个将所述计数值与预设最大计数值进行比较的单元，用以对应于所述计数值至少达到所述预设最大计数值时向所述增益控制元件反馈一个计数值已达上限的信息。
8.根据权利要求1所述的数字增益控制器，其特征在于，所述数字增益控制信号为增益衰减信号。
9.一种数字增益控制方法，包括：
接收数字信号；
统计事件的出现率，所述事件包括对应于检测到的所述数字信号的幅度低于预设上限阈值时增加一个计数值，和对应于检测到的所述数字信号的幅度高于所述预设上限阈值时减少所述计数值；以及
在确定所述事件出现预设次数时，增益控制元件发送一个数字增益控制信号；
以及，对应于检测到的所述信号的幅度高于预设下限阈值时，向所述增益控制元件发送一个触发信息以触发数字增益控制；
所述数字增益控制与模拟增益控制结合运行以实现快速增益控制，所述模拟增益控制用于根据模拟增益控制信号降低可编程增益放大器的增益，所述数字增益控制构造成为根据数字增益控制信号增加增益转换器的增益。
10.根据权利要求9所述的方法，包括测定所述数字信号的幅度。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，包括将所述幅度与预设上限阈值进行比较，以提供指示所述幅度高于或低于预设上限阈值的输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，包括从所述信号中去除频率高于预设频率的成分。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述从所述信号中去除频率高于预设频率的成分的步骤包括应用一个有限脉冲响应滤波器对所述信号进行处理。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，包括将所述计数值与预设最大计数值进行比较，并对应于所述计数值至少达到所述预设最大计数值时向所述增益控制元件反馈一个计数值已达上限信息。
CN200780033283.8A 2006-09-07 2007-09-04 数字增益控制 Active CN101611545B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0617596A GB2441571A (en) 2006-09-07 2006-09-07 Digital gain controller
GB0617596.2 2006-09-07
PCT/GB2007/003326 WO2008029114A1 (en) 2006-09-07 2007-09-04 Digital gain control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101611545A CN101611545A (zh) 2009-12-23
CN101611545B true CN101611545B (zh) 2013-02-06

Family

ID=37232503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780033283.8A Active CN101611545B (zh) 2006-09-07 2007-09-04 数字增益控制

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101611545B (zh)
GB (1) GB2441571A (zh)
WO (1) WO2008029114A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101567672B (zh) * 2009-05-15 2013-04-17 杭州华三通信技术有限公司 获取增益的方法及系统
CN101820259B (zh) * 2010-02-08 2013-04-24 成都市华为赛门铁克科技有限公司 调节信号幅度的方法及装置
CN109274373A (zh) * 2018-09-25 2019-01-25 中国科学院近代物理研究所 提高加速器数据采集分辨率的装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123491A (zh) * 1994-02-28 1996-05-29 三菱电机株式会社 接收机、自动控制器、控制信号器、接收功率控制器和通信方法
CN1135130A (zh) * 1994-11-10 1996-11-06 松下电器产业株式会社 频移键控信号接收机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4205553A (en) * 1979-02-21 1980-06-03 The United States of America as represented by the Secretary of the Department of Transporation Automated gain control in rail flaw detection
US5917865A (en) * 1996-12-31 1999-06-29 Lucent Technologies, Inc. Digital automatic gain control employing two-stage gain-determination process
JPH11220395A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Ando Electric Co Ltd 電磁波検出装置における増幅率切替回路
US6324229B1 (en) * 1998-05-11 2001-11-27 Motorola, Inc. Self-clocking automatic digital level control method and apparatus
WO2004109909A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automatic gain control system
JP3939276B2 (ja) * 2003-08-06 2007-07-04 松下電器産業株式会社 Ａｇｃ回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1123491A (zh) * 1994-02-28 1996-05-29 三菱电机株式会社 接收机、自动控制器、控制信号器、接收功率控制器和通信方法
CN1135130A (zh) * 1994-11-10 1996-11-06 松下电器产业株式会社 频移键控信号接收机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008029114A1 (en) 2008-03-13
GB2441571A (en) 2008-03-12
CN101611545A (zh) 2009-12-23
GB0617596D0 (en) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3183078B2 (ja) 制御信号生成回路、これを用いた自動利得制御回路、これを用いた受信機及びこれを用いた通信システム
EP2810370A1 (en) Method and apparatus to independently control front end gain and baseband gain
KR20030067687A (ko) 무선 수신기
US5214670A (en) Equalization system and method for equalizing a base-band telecommunication line
KR20170094430A (ko) 자동 이득 제어를 갖는 패킷 기반 라디오 수신기
JP2009521147A (ja) シグマ−デルタ変換器の入力信号レベルの調節
CN101611545B (zh) 数字增益控制
CN112639742A (zh) 控制器局域网接收器
WO2001073945A1 (fr) Dispositif de commande de gain
TWI342687B (en) Enhanced automatic gain control mechanism for timeslotted data transmissions
US7277510B1 (en) Adaptation algorithm based on signal statistics for automatic gain control
JP4422116B2 (ja) Ａｇｃ制御方法及びａｇｃ回路
CN103369659A (zh) 用于对接收信号进行自动增益控制agc的方法和设备
US9966919B2 (en) Gain control circuit and gain control method
JP4171191B2 (ja) Ａｇｃ制御方法及びａｇｃ回路
JPWO2011074164A1 (ja) 自動利得制御装置、受信機、電子機器、及び自動利得制御方法
US20080278240A1 (en) Receiver circuitry
CN108063601B (zh) 一种自动增益控制电路及信号处理系统
JPH0653852A (ja) 入来信号の中のノイズを識別および抑制するための装置および方法
CN109921829B (zh) 电力线通信网络空闲噪声功率的测量装置及其测量方法
CN113271075B (zh) 一种基于收发时分复用的自动增益控制装置及方法
CN102497211B (zh) 一种可保持系统链路固定增益的自动增益控制方法
JP2008028647A (ja) 受信装置
KR100765365B1 (ko) 자동 이득 제어 장치 및 방법 및 이를 이용한 디지털 통신시스템
JP5360227B2 (ja) 受信装置及び利得制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHENZHEN FASHI LASER MEASURING CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN KERUIHUA ELECTRONICS CO., LTD.

Effective date: 20140609

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 518000 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140609

Address after: 518000, Guangdong, Shenzhen, Nanshan District province Taoyuan street, Dragon Pearl Avenue, Taoyuan village, 10, 301

Patentee after: Shenzhen Fashi Laser Measuring Co., Ltd.

Address before: Guangdong Province, Shenzhen City, Futian District Shennan Road and CaiTian interchange block A villa 1203

Patentee before: Shenzhen Siconnect Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHENZHEN HAGONG DAYE SYSTEM TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN FASHI LASER MEASURING CO., LTD.

Effective date: 20150722

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150722

Address after: 518055, Shenzhen, Guangdong province Nanshan District Xian Road University City Pioneer Park B district four floor

Patentee after: SHENZHEN HITSYS SYSTEM TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 518000, Guangdong, Shenzhen, Nanshan District province Taoyuan street, Dragon Pearl Avenue, Taoyuan village, 10, 301

Patentee before: Shenzhen Fashi Laser Measuring Co., Ltd.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 518000 Guangdong City, Nanshan District, Taoyuan, the streets of the streets of the University Avenue City Park (B area) floor, building four,

Patentee after: Shenzhen Harbin Industry and technology information technology Limited by Share Ltd

Address before: 518055, Shenzhen, Guangdong province Nanshan District Xian Road University City Pioneer Park B district four floor

Patentee before: SHENZHEN HITSYS SYSTEM TECHNOLOGY CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 704, building F, qihangkechuang R & D Industrial Park, 1008 Songbai Road, sunshine community, Xili street, Shenzhen, Guangdong 518000

Patentee after: Habo intelligent (Shenzhen) Co.,Ltd.

Address before: 518000 Shenzhen, Nanshan District, Guangdong Taoyuan street, the University of Lau sin Avenue University Park (B District) four floor.

Patentee before: SHENZHEN HITSYS INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.