CN101945466A - 连续交替的闭环-开环功率控制 - Google Patents

连续交替的闭环-开环功率控制 Download PDF

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Abstract

本发明包括用于在开环功率控制和闭环功率控制之间进行切换时连续地控制放大器电路的增益的方法和装置。在开环功率控制模式和闭环功率控制模式期间,控制电路基于所选择的基准来控制放大器电路的增益。在从开环功率控制切换到闭环功率控制之前,控制电路基于切换前在放大器电路的输出处测量的功率来确定闭环功率控制基准。在切换后,控制电路基于所确定的闭环功率控制基准来控制放大器电路的增益。在从闭环功率控制切换到开环功率控制之前,控制电路产生当前开环功率控制基准和先前的开环功率控制基准之间的差值。在切换后,控制电路基于通过将该差值应用于先前的闭环增益控制信号而生成的开环增益控制信号来控制放大器电路的增益。

Description

连续交替的闭环-开环功率控制
本申请是2007年8月10日(申请日:2006年1月12日)向中国专利局递交并进入中国国家阶段的题为“连续交替的闭环-开环功率控制”的发明专利申请No.200680004542.X的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及用于无线发射器的功率控制,更具体地说,涉及用于无线发射器的可变增益放大器电路。
背景技术
无线通信系统采用功率控制来减少干扰并增加系统容量,同时保持最小信号质量标准。无线通信系统(即,WCDMA(宽带码分多址)系统)的容量主要依靠上行功率控制的精确执行。诸如3GPP TS 25.101的许多无线通信标准都包括对无线通信设备中的传输功率控制精度的具体要求。这些设备要求包括绝对精度传输功率要求和相对精度传输功率要求。绝对要求限定了相对于额定传输功率的下限传输功率和上限传输功率。相对要求限定了两个传输时隙(不必是相邻的时隙)之间的最小传输功率差和最大传输功率差,以及多个时隙的合计传输功率差。
闭环功率控制表示一种用于控制无线通信设备内的传输功率以符合相对和绝对传输功率要求的方法。如在此所采用的,闭环功率控制是指无线通信设备中执行的反馈功率控制。闭环功率控制系统确定测量传输功率和期望传输功率之间的误差。基于该误差,闭环功率控制系统通过调节无线通信设备的无线发射器中的可变增益放大器的增益来调节传输功率。
由于功率检测器具有有限的动态范围,所以无线通信设备可能不能精确地测量低传输功率,导致闭环功率控制在低传输功率下变得不可靠。为了避免这种情况,无线通信设备可以另选地使用开环功率控制。如在此所采用的,开环功率控制是指在无线通信设备中基于已知的设备运行参数和/或环境条件,响应于功率控制命令,而执行的调节传输功率的功率控制。开环功率控制使得能够符合相对功率要求。然而,由于开环功率控制不包括任何用于校验传输功率的精度的手段,所以开环功率控制可能产生偏离期望传输功率的传输功率,从而违反了绝对功率要求。
另一种方案可以采用闭环功率控制和开环功率控制的组合。当测量传输功率达到或超过预定阈值时,无线通信设备执行闭环功率控制。否则,无线通信设备执行开环功率控制。
应当理解,这种组合方案总体上解决了与完全闭环功率控制系统和完全开环功率控制系统相关的上述问题。然而,由于在切换到闭环之前,开环传输功率相对不确定,所以当从开环功率控制切换到闭环功率控制时产生的功率阶跃(step)也将相对不确定,这可能导致在转换期间产生不连续。此外,由于在闭环功率控制期间的增益控制信号可以明显不同于从闭环功率控制切换到开环功率控制之后生成的增益控制信号,所以当从闭环功率控制切换到开环功率控制时也可能产生不连续。这些不连续可能导致在开环功率控制和闭环功率控制之间进行转换的期间,相邻时隙之间的功率阶跃超过相对传输功率要求。因此,必须仔细地控制开环功率控制和闭环功率控制之间的转换,以确保符合相对传输功率要求。
发明内容
本发明包括用于在开环功率控制和闭环功率控制之间进行切换时连续地控制放大器电路的增益的方法和装置。根据一个示例性实施方式,一种放大系统包括:放大器电路、检测电路以及功率控制电路。在开环功率控制模式和闭环功率控制模式期间,功率控制电路分别基于开环功率控制基准和闭环功率控制基准来控制放大器电路中的可变增益放大器的增益。检测电路测量放大器电路的输出功率。功率控制电路基于在从开环功率控制切换至闭环功率控制之前测量的输出功率来确定闭环功率控制基准。在从开环功率控制切换到闭环功率控制之后,功率控制电路基于所确定的闭环功率控制基准来控制可变增益放大器的增益。
根据另一示例性实施方式,功率控制电路在从闭环功率控制切换到开环功率控制时,基于开环增益控制信号来控制可变增益放大器的增益。对于该实施方式,功率控制电路产生当前开环功率控制基准和以前的开环功率控制基准之间的差值。在从闭环功率控制切换到开环功率控制之后,功率控制电路将所述差值应用于以前的闭环增益控制信号,以生成新的开环增益控制信号。
附图说明
图1是表示根据本发明的一个示例性放大系统的框图。
图2是表示用于图1的放大系统的一个示例性放大器电路的框图。
图3是表示用于图1的放大系统的一个示例性检测电路的框图。
图4A和图4B是表示用于图1的放大系统的两个示例性闭环控制器的框图。
图5是表示用于图1的放大系统的一个示例性增益控制器的框图。
图6表示根据本发明的一个示例性实施方式的控制放大器电路的方法。
图7表示根据本发明的一个示例性实施方式的确定闭环功率控制基准的方法。
图8是表示用于图1的放大系统的一个示例性插值电路的框图。
图9表示根据本发明的一个示例性实施方式的控制放大器电路的方法。
图10是表示用于图1的放大系统的一个示例性开环控制器的框图。
图11A和图11B表示闭环功率控制性能和开环功率控制性能之间的比较。
图12A和图12B表示闭环功率控制性能和不连续的开环/闭环功率控制系统的性能之间的比较。
图13A和图13B表示闭环功率控制性能和根据本发明的连续的开环/闭环连续功率控制系统的性能之间的比较。
具体实施方式
图1是表示根据本发明的一个示例性实施方式的放大系统100的框图。在下文中,通过无线通信设备(例如,蜂窝式电话、卫星电话、个人通信服务(PCS)设备、个人数据助理(PDA)、掌上电脑、传呼机等)的无线发射器中的放大系统100来描述本发明。然而,应当理解,本发明适用于需要受控制的输出功率电平的任何电子器件中的任何放大系统100。此外,尽管在下文中通过WCDMA系统中的无线通信设备来描述本发明,但是本领域的技术人员应当理解,本发明也适用于诸如时分多址(TDMA)系统、正交频分复用(OFDM)系统等的其它无线通信系统。
放大系统100控制诸如WCDMA传输信号的输出信号的功率电平。功率控制命令可以包括差动功率控制命令或绝对功率控制命令。在差动功率控制中,无线通信设备响应于上升和下降命令,以固定的步长,逐步使功率上升和下降。在一个示例性实施方式中,与无线通信设备进行通信的基站向无线通信设备发送功率控制命令。另选的是,无线通信设备中的处理器可以生成功率控制命令。由于功率控制命令的生成和/或接收是公知的,所以在此不再对其进行论述。
根据一个示例性实施方式,放大系统100包括:放大器电路110、检测电路120以及数字功率控制电路130。放大器电路110响应于由功率控制电路130提供的增益控制信号AG而放大输入信号,以获得所需功率电平的放大信号AO。检测电路120提取所述放大信号AO的一小部分,测量所提取部分的功率,并且将测量到的功率PM提供给功率控制电路130。另外,检测电路120提供用于放大器系统100的输出信号。功率控制电路130响应于功率控制命令和/或来自检测电路120的测量到的功率PM,生成增益控制信号AG
如图2所示,放大器电路110包括至少一个可变增益放大器(VGA),用于放大输入信号,以获得所需功率电平的输出信号。概括地说,可变增益放大器112的增益响应于由功率控制电路130提供的增益控制信号AG而变化。另外,放大器电路110还可以包括一个或更多个附加放大器114,以帮助可变增益放大器112将输入信号放大为所需输出功率电平的输出信号。
图3中所示的检测电路120测量输出信号的功率电平,并且将数字化形式的测量值PM提供给功率控制电路130。在一个示例性实施方式中,检测电路120包括:分离器122、功率检测器124以及模数转换器(ADC)126。分离器122从放大信号AO中提取一小部分,并且将所提取的部分提供给功率检测器124。功率检测器124测量所提取的部分的功率,并且ADC 126将模拟测量值转换成数字功率测量值PM。功率检测器124可以包括任何已知的功率检测电路。由于功率检测器是公知的,因此在此不再对其进行论述。
功率控制电路130响应于功率控制命令和/或在开环功率控制和闭环功率控制期间测量到的功率PM,产生用于放大器电路110的增益控制信号AG。另外,根据本发明,功率控制电路130以开环功率控制和闭环功率控制之间的转换不产生相对功率偏差的方式来调节增益控制信号AG
一个示例性功率控制电路130包括闭环控制器132、开环控制器140、增益控制器150以及处理器160,如图1所示。处理器160生成用于对增益控制150进行控制的选择信号,如以下进一步讨论的。另外,处理器160响应于功率控制命令PC和/或测量到的功率PM而生成开环和闭环功率控制基准。在闭环功率控制期间,闭环控制器132基于闭环功率控制基准TC和测量到的功率PM生成闭环增益调节值GC。在开环功率控制期间,开环控制器140基于开环功率控制基准TO生成开环增益调节值GO,该开环功率控制基准TO是基于功率控制命令PC选择的。增益控制器150基于从闭环增益调节值和开环增益调节值中选择的一个值来生成增益控制信号AG
处理器160包括查找表162和插值电路164。尽管图1示出了查找表162和插值电路164是处理器160的一部分,但是本领域的技术人员应当理解,查找表162和插值电路164中的一个或两者均可以独立于处理器160而实现。
查找表162以有序列表的形式与多个功率控制水平相对应地存储多个开环和闭环功率控制基准。根据一个实施方式,所存储的开环功率控制基准可以包括基准VGA控制信号,并且所存储的闭环功率控制基准可以包括目标功率电平。响应于功率控制命令PC,处理器160执行查找表162,以选择闭环功率控制基准和开环功率控制基准。功率控制命令PC可以根据任何公知的方法来生成。例如,可以基于测量到的导频信号强度由无线通信设备来计算功率控制命令PC
插值电路164可以修改闭环功率控制基准TC,以提供比仅通过查找表162可以获得的更高的分辨率。结果,在从开环功率控制转换为闭环功率控制时对闭环功率控制基准TC进行修改可以避免大的阶跃,该大的阶跃会导致上述的不期望的不连续。在下文中进一步讨论插值电路164的操作。
图4A示出了闭环控制器132的一个示例性实施方式,其基于测量到的输出功率PM和闭环功率控制基准TC之间的差值来产生闭环增益调节值。闭环控制器132包括组合器134和VGA转换器136。在正常操作期间,组合器134确定测量到的功率PM和闭环功率控制基准TC之间的功率差,其中闭环功率控制基准TC包括基于功率控制命令从查找表162中选择的数字化目标功率电平。转换器136将该功率差映射成数字化VGA值,以产生闭环增益调节值GC
尽管图4A所示的实施方式示出的VGA转换器136在组合器134之后,然而另选的是,VGA转换器136可以在组合器134之前,如图4B所示。在该实施方式中,VGA转换器136将数字化的测量到的功率PM映射成数字化VGA值。组合器134确定PM的数字化VGA值与闭环功率控制基准TC之间的差值,以产生闭环增益调节值GC。在该实施方式中,正常闭环操作期间的闭环功率控制基准TC包括基于功率控制命令从查找表162中选择的数字化目标VGA值。
闭环控制器132将闭环增益调节值GC(其代表数字化VGA调节值)提供给增益控制器150。应当理解,尽管从查找表162中选择的闭环功率控制基准TC仅响应于逐步上升或逐步下降的功率控制命令而变化,但是只要测量到的功率PM相对于所选择的闭环功率控制基准TC发生变化,闭环增益调节值GC就变化。
开环控制器140基于所选择的开环功率控制基准TO产生开环增益调节值GO,并且将GO提供给增益控制器150。通常,处理器160基于功率控制命令从查找表162中选择开环功率控制基准TO。因此,与闭环功率控制基准TC一样,开环功率控制基准TO响应于逐步上升或逐步下降的功率控制命令而变化。然而,与可以独立于功率控制命令而变化的闭环增益调节值GC不同,开环增益调节值G0仅仅响应于功率控制命令的变化而变化,因此仅响应于开环功率控制基准TO的变化而变化。
如上所述,功率控制电路130调节可变增益放大器112的增益以满足传输功率要求。为此,增益控制器150选择闭环增益调节值和开环增益调节值中的一个,并且基于所选择的增益调节值来调节增益控制信号AG。根据一个示例性实施方式,增益控制器150包括切换器152、组合器154和寄存器156,如图5所示。切换器152(可以包括任何公知的切换器,包括硬件切换器、软件切换器或它们的任意组合)响应于选择信号S而选择闭环增益调节值GC和开环增益调节值GO中的一个。
处理器160可以响应于由检测电路120提供的测量到的功率PM生成选择信号S。当PM达到或超过预定阈值时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择闭环增益调节值GC。当PM小于该阈值时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择开环增益调节值GO
另选的是,处理器160可以响应于所选择的基准在查找表162中的当前位置而生成选择信号S。当该基准是从查找表162的闭环部分选择的时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择闭环增益调节值GC。另选的是,当该基准是从查找表162的开环部分选择的时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择开环增益调节值GO
在一个示例性实施方式中,处理器160可以采用这些技术的组合来在开环增益调节值和闭环增益调节值之间进行选择。根据该实施方式,当测量到的功率PM达到或超过预定阈值时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择闭环增益调节值GC。然而,当该基准是从查找表162的开环部分选择的时,处理器160生成选择信号S,以指示增益控制器150选择开环增益调节值GO
在选择了开环增益调节值或闭环增益调节值中的一个之后,增益控制器150通过基于所选择的增益调节值调节存储在寄存器156中的先前的增益控制信号AG,来生成新的增益控制信号AG。根据一个示例性实施方式,组合器154将所选择的增益调节值与存储在寄存器156中的先前的增益控制信号进行组合,以生成新的增益控制信号。随后,寄存器156存储该新的增益控制信号,以在将来使用。
增益控制器150可以将该数字增益控制信号AG直接提供给放大器电路110,以控制可变增益放大器112的增益。另选的是,如果可变增益放大器112需要模拟控制信号,则增益控制器150还可以包括数模转换器(DAC)158,以在将模拟增益控制信号AG提供给放大器电路110之前,将数字增益控制信号AG转换成模拟增益控制信号AG
当放大器电路110的输出的功率在功率检测器124的动态范围内时,闭环功率控制提供精确的功率控制。当输出功率电平超出该范围时,则开环功率控制更为合适。然而,如上所述,当在开环功率控制和闭环功率控制之间进行切换时,可能发生不连续。结果,在开环功率控制和闭环功率控制之间的转换期间,输出功率可能违反无线通信设备的相对功率要求。
图6示出了一个示例性过程200,其用于防止由从开环功率控制到闭环功率控制的转换而导致的输出信号功率的大阶跃变化。概括地说,功率控制电路130通过以下方式来确定闭环功率控制基准TC:在开环功率控制期间,基于在放大器电路110的输出处测量到的功率(块210),在LUT中找到用于闭环功率控制基准TC(p)的调节值(块220)。在从开环功率控制到闭环功率控制的切换之后,功率控制电路130基于所确定的闭环功率控制基准TC来调节增益控制信号AG(块230)。这样,本发明防止了在从开环功率控制到闭环功率控制的转换期间传输功率的大阶跃变化。通过插值电路164执行闭环功率控制基准的调节。
插值电路164通过基于测量到的功率PM计算IF电路167中的插值因子(IF)来确定闭环功率控制基准TC。插值电路164随后将该插值因子应用于所选择的闭环功率控制基准。图7示出了使用这种方法的一个示例性过程220。根据这种方法220,插值电路164在查找表162中选择使得开环功率控制期间测量到的输出功率PM位于它们之间的两个闭环功率控制基准(块222)。这两个所选择的闭环功率控制基准可以被表示为TC(p)和TC(p+1),其中p表示在查找表162中的位置,而TC(p+1)表示较大的闭环功率控制基准。如果p等于预定的最大值(块224),则处理器160将插值因子(IF)设置为零(块226),以防止闭环功率控制基准超过最大值TC(p=max)。即使在非转换操作期间也是这样。然而,如果p小于最大值,则IF电路167计算作为两个所选择的闭环功率控制基准TC(p)和TC(p+1)以及测量到的输出功率PM的函数的插值因子(块228)。在一个示例性实施方式中,IF电路167可以根据下式计算插值因子:
IF = P M - T C ( p ) T C ( p + 1 ) - T C ( p ) - - - ( 1 )
在计算出插值因子之后,插值电路164确定闭环功率控制基准TC(块229),该闭环功率控制基准TC是插值因子、IF以及所选择的闭环功率控制基准TC(p)和TC(p+1)的函数。对于图4A的实施方式,TC随后变得等于测量到的功率PM。为此,插值电路164可以包括组合器166和170以及乘法器168,如图8所示。乘法器168将计算出的插值因子应用于由组合器166计算出的两个所选择的闭环功率控制基准TC(p)和TC(p+1)之间的差值。组合器170随后将乘法器168的输出与TC(p)进行组合,以确定闭环功率控制基准TC
应当理解,插值电路164不限于上述实施方式。例如,插值电路164可以与TC(p+1)无关地将计算出的插值因子直接应用于闭环功率控制基准TC。另选的是,IF电路167可以计算用于较大的闭环功率控制基准TC(p+1)的负插值因子,并且确定作为TC(p+1)和该插值因子的函数的闭环功率控制基准TC
在完成从开环功率控制到闭环功率控制的转换之后,闭环控制器132继续计算测量到的功率PM和经调节的闭环功率控制基准TC之间的差值,以产生闭环增益调节值GC。根据本发明的一个示例性实施方式,在这种特别的闭环模式期间,插值电路164使用与在转换期间计算出的插值因子相同的插值因子。这样,每当处理器160响应于功率控制命令而选择新的闭环功率控制基准时,插值电路将相同的插值因子应用于所选择的闭环功率控制基准。然而,应当理解,可以响应于新的功率控制命令而在闭环功率控制期间计算新的插值因子。
以上讨论了针对在从开环功率控制转换到闭环功率控制时发生的不连续的解决方案。然而,如上所述,在从闭环功率控制转换到开环功率控制时也可能发生不连续。为了解决该问题,本发明还基于转换之后产生的开环增益调节值,来调节在从闭环功率控制转换到开环功率控制之前生成的闭环增益控制信号,如图9中的示例性过程300所示。在闭环操作过程中,处理器160将基于当前功率控制命令选择的开环功率控制基准加载到开环控制器140的延迟器142中。刚好在从闭环功率控制转换到开环功率控制之前,开环控制器140基于根据新的功率控制命令选择的当前开环功率控制基准与延迟器142中的先前的开环功率控制基准之间的差值产生开环增益调节值GO(块310)。在转换期间,增益控制器150通过将开环增益调节值GO应用于在从闭环功率控制切换到开环功率控制之前生成的闭环增益控制信号来生成新的开环增益控制信号(块320)。在从闭环功率控制切换到开环功率控制之后,增益控制器150随后基于新的开环增益控制信号AG来控制可变增益放大器112的增益(块330)。
用于执行图9的方法的开环控制器140可以包括延迟器142和组合器144,如图10所示。当从闭环功率控制切换到开环功率控制时,组合器144基于逐步下降的功率控制命令,从在查找表162中选择的新的开环功率控制基准中减去存储在延迟器142中的先前的开环功率控制基准。此外,在计算出该差值之后,开环控制器140将该新的开环功率控制基准存储在延迟器142中。
在所述的示例性实施方式中,开环功率控制基准包括数字化VGA值。这样,由组合器144提供的差值就表示数字化VGA开环增益调节值GO。根据一另选实施方式,开环功率控制基准可以表示基准功率电平。根据该另选实施方式,组合器144产生存储在延迟器142中的先前的功率电平和从查找表162中选择的新的开环功率控制基准功率电平之间的功率差。对于这种实施方式,图10还将包括VGA转换器(未示出),用于将来自组合器144的功率差映射成数字化VGA值,以产生数字化VGA开环增益调节值GO
在从闭环功率控制切换到开环功率控制之后,增益控制器150中的组合器154将开环增益调节值与存储在寄存器156中的先前的闭环增益控制信号进行组合,以生成新的数字化开环增益控制信号。如果可变增益放大器112由模拟增益控制信号控制,则可选的数模转换器158将该数字化开环增益控制信号转换成模拟增益控制信号,并且将该模拟增益控制信号提供给放大器电路110。
在完成从闭环功率控制到开环功率控制的转换之后,由于存储在延迟器142中的先前的开环功率控制基准与根据功率控制命令从查找表162中选择的新的开环功率控制基准之间的差值,所以开环控制器140继续产生开环增益调节值。然而,一旦转换完成,增益控制器150就基于开环增益调节值GO来调节存储在寄存器156中的开环增益控制信号。
图11A和图11B对完全闭环功率控制的性能与完全开环功率控制的性能进行比较。如图11A中的虚线所示,开环功率控制不能跟踪绝对功率妨碍了开环功率控制达到绝对功率要求。然而,开环功率控制易于达到相对功率要求,如图11B中的虚线所示。
图12A和图12B对常规的不连续的开环/闭环功率控制和完全闭环功率控制进行比较。图12A示出了通过在输出功率电平达到或超过预定阈值时从开环切换到闭环,常规的开环/闭环功率控制达到了绝对功率要求。然而,如图12B中的虚线所示,在时隙24附近从开环切换到闭环之后,闭环功率控制自动地锁定到查找表功率,而没有考虑切换之前测量到的输出功率。由于用于控制可变增益放大器112的增益的查找表的值基于功率控制命令PC,所以查找表的值可以显著地不同于切换之前测量到的输出功率。结果,切换前和切换后的功率差可能违反了相对功率阶跃的精度,如图12B所示。
本发明符合相对功率精度的要求,如图13A和图13B所示。图13A和图13B示出了通过采用在从开环切换到闭环之前从查找表中选择的基准,在从开环切换到闭环时,保持了相对精度(参见图13B中的虚线)。只有在所选择的闭环功率控制基准与最大查找表值相对应时,才不能保持该精度。然而,如上所述,大多数的规范在逐步达到最小功率电平或最大功率电平时,都不保持相对精度要求。因此,这种情形不违反这些要求。
与现有技术相比,上述的本发明包括许多优点。首先,本发明在较高功率处应用闭环功率控制,而在较低功率处应用开环功率控制,而不经历现有技术所经受的转换不连续。其次,本发明的实施使得可以采用具有有限动态范围的功率检测器,并在超过指定的输出功率范围时仍然符合相对功率精度要求。此外,由于本发明可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实施,因此本发明的实施是非常灵活的。此外,应当理解,本发明可以通过快速处理单元中的软件来实施,这提供了灵活的接口和实现方式。
另外,由于功率控制电路130在数字域中实现,所以用于实现功率控制电路130的硬件不依赖于定制的模拟ASIC(专用集成电路),因此,放开了对多种非定制的ASIC的选择。此外,由于数字硬件技术的发展,硬件可以在成本和功耗的改善方面受益。此外,数字实现可以比模拟实现提供更低的电流消耗,并且使得能够在将开环和闭环功率阶跃与和功率控制同步的其它控制信号进行组合方面具有灵活性。
当然,在不脱离本发明的实质性特征的情况下,本发明可以按照在此具体阐明的方式之外的其它方式执行。现有的这些实施方式无论从哪方面来看均被认为是说明性的而非限制性的,并且本发明旨在涵盖落入所附权利要求的含意和等同物范围内的所有变化。

Claims (14)

1.一种连续地控制放大器电路的增益的方法,该方法包括:
在闭环功率控制期间,确定当前开环功率控制基准和先前的开环功率控制基准之间的基准差值;以及
基于所述基准差值来确定开环增益调节值;以及
在从闭环功率控制到开环功率控制的转换期间,基于所述开环增益调节值来调节闭环增益控制信号,以生成开环增益控制信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,调节所述闭环增益控制信号包括:将所述增益调节值与先前的闭环增益控制信号相加,以生成所述开环增益控制信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述先前的闭环增益控制信号包括在从闭环功率控制切换到开环功率控制之前确定的增益控制信号。
4.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括:基于当前功率控制命令从查找表中选择当前开环功率控制基准。
5.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括:在延迟存储器中存储所述先前的开环功率控制基准,其中,所述先前的开环功率控制基准是根据先前的功率控制命令从查找表中选择的。
6.根据权利要求1所述的方法,该方法还包括:
在开环功率控制期间测量所述放大器电路的输出功率;
基于测量到的输出功率来调节闭环功率控制基准,以产生经调节的闭环功率控制基准;以及
在从开环功率控制切换到闭环功率控制之后,基于所述经调节的闭环功率控制基准来控制所述放大器电路的增益。
7.一种放大系统,该放大系统包括:
放大器电路,其包括至少一个可变增益放大器;
功率控制电路,其被构造为基于当前开环功率控制基准和先前的开环功率控制基准之间的差值来确定开环增益调节值,并且该功率控制电路还被构造为在从闭环功率控制到开环功率控制的转换期间基于该开环增益调节值来调节闭环增益控制信号。
8.根据权利要求7所述的放大系统,其中,所述功率控制电路包括组合器,该组合器被构造为将所述增益调节值与先前的闭环增益控制信号相加,以生成新的闭环增益控制信号。
9.根据权利要求8所述的放大系统,其中,所述先前的闭环增益控制信号包括在从闭环功率控制切换到开环功率控制之前确定的增益控制信号。
10.根据权利要求7所述的放大系统,其中,所述功率控制电路包括查找表,该查找表被构造为存储多个开环功率控制基准和多个闭环功率控制基准。
11.根据权利要求10所述的放大系统,其中,所述功率控制电路被构造为分别基于当前功率控制命令和先前的功率控制命令来选择当前开环功率控制基准和先前的开环功率控制基准。
12.根据权利要求7所述的放大系统,该放大系统还包括检测电路,该检测电路被构造为测量所述放大器电路的输出功率。
13.根据权利要求12所述的放大系统,其中,所述功率控制电路还被构造为在从开环功率控制切换到闭环功率控制时,基于由所述检测电路测量的输出功率来调节所述闭环功率控制基准。
14.根据权利要求7所述的放大系统,其中,所述放大系统被设置在无线通信系统中所使用的无线发射器中。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100725773B1 (ko) * 2004-08-20 2007-06-08 삼성전자주식회사 시분할 듀플렉스 방식의 이동통신 시스템에서 단말기의상태에 따라 상향링크 전력제어방식을 적응적으로변경하기 위한 장치 및 방법
US7498882B2 (en) * 2006-04-18 2009-03-03 Rambus Inc. Signaling system with low-power automatic gain control
JP5271910B2 (ja) 2006-10-03 2013-08-21 インターデイジタル テクノロジー コーポレーション E−utra用の干渉緩和を伴う結合型開ループ/閉ループ(cqiベース)アップリンク送信電力制御
KR101086604B1 (ko) * 2006-11-01 2011-11-23 콸콤 인코포레이티드 간섭 관리를 위한 셀간 전력 제어
WO2008069603A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Device and method for controlling power
KR100865378B1 (ko) * 2006-12-07 2008-10-24 한국전자통신연구원 전력 제어 장치 및 방법
CN101198156B (zh) 2006-12-08 2012-10-31 昂达博思公司 管理无线基站切换信息的系统和方法
US8125986B2 (en) * 2007-01-19 2012-02-28 International Business Machines Corporation Method for enabling secure usage of computers using a mechanism lockdown
ES2762183T3 (es) * 2007-03-07 2020-05-22 Interdigital Tech Corp Procedimiento combinado de bucle abierto/bucle cerrado para controlar la potencia de enlace ascendente de una estación móvil
US8744510B2 (en) * 2007-03-13 2014-06-03 Pranav Dayal Power control method and apparatus for wireless communications
CN101359937B (zh) * 2007-08-01 2012-07-18 中兴通讯股份有限公司 增强上行链路功率控制方法
DE102007061453B4 (de) * 2007-12-20 2015-07-23 Intel Mobile Communications GmbH Verfahren zum Kalibrieren eines Senders und Funksender
EP2086269B1 (en) * 2008-01-31 2017-03-15 Mediatek Inc. A transmit power controller
US8792579B2 (en) * 2008-07-09 2014-07-29 Intel Mobile Communications GmbH Continuous open loop control to closed loop control transition
US8315581B2 (en) * 2008-09-18 2012-11-20 Intel Mobile Communications GmbH Transmitter with hybrid closed loop power control
AT508138B1 (de) * 2009-06-30 2010-11-15 Blum Gmbh Julius Elektronische steuer- oder regeleinrichtung für elektrische bauteile in oder an möbeln
US9113491B2 (en) * 2009-07-22 2015-08-18 Qualcomm Incorporated Uplink control and data transmission in a mixed single and multiple carrier network
US8749309B2 (en) * 2010-12-05 2014-06-10 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. Gate-based output power level control power amplifier
US8565806B2 (en) 2010-12-12 2013-10-22 St-Ericsson Sa Real time transmission power control
US8258876B1 (en) * 2011-01-07 2012-09-04 Anadigics, Inc. Power amplifier protection circuit
CN102271355B (zh) * 2011-08-16 2013-12-04 大唐移动通信设备有限公司 一种测试设备衰减切换拼接误差确定方法和装置
CN103188001B (zh) * 2011-12-28 2015-07-01 成都芯通科技股份有限公司 一种数字飞地系统及其链路增益平衡方法
EP2750297A1 (en) 2012-12-27 2014-07-02 Efekt Technologies Sp. z o .o. Method and system for input signal conditioning for radio transceiver circuits
US9030984B2 (en) * 2013-01-17 2015-05-12 Intel Corporation Transmission power control schemes for D2D communications
WO2015078474A1 (en) 2013-11-28 2015-06-04 Vestas Wind Systems A/S A power plant controller for generating a power reference to wind turbine generators
US9673887B1 (en) * 2014-03-21 2017-06-06 Rockwell Collins, Inc. Self-calibration of a communications device for transmit power level control
JP6237654B2 (ja) * 2015-01-14 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
GB2535516A (en) * 2015-02-19 2016-08-24 Kathrein Werke Kg Device and method for reduction in power in transmission signals
DE102015110160B4 (de) * 2015-06-24 2018-03-29 Intel IP Corporation Mehrfachsendefähiges Datensendesystem und Verfahren zu dessen Betreiben
CN106067769B (zh) * 2016-05-19 2018-10-30 中电科仪器仪表有限公司 一种功率放大器控制电路
US11870512B2 (en) 2022-04-27 2024-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Distributed closed-loop power control with VGA gain update

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57147311A (en) * 1981-03-05 1982-09-11 Mitsubishi Electric Corp Stabilizing device for high frequency electric power
JPH05198091A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Sony Corp レベルコントロール回路
JP2974274B2 (ja) 1994-05-12 1999-11-10 エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社 送信電力制御方法および送信電力制御装置
US6236863B1 (en) * 1997-03-31 2001-05-22 Oki Telecom, Inc. Comprehensive transmitter power control system for radio telephones
US6829226B1 (en) * 1997-04-04 2004-12-07 Ericsson Inc. Power control for a mobile terminal in a satellite communication system
DE19846109A1 (de) * 1997-10-10 1999-04-29 Motorola Inc HF-Sender mit Steuerschaltung zur Temperaturkompensation des Ausgangsleistungspegels und dazugehörendes Verfahren
JPH11177444A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信電力制御装置及び方法
JP3712160B2 (ja) * 1998-04-17 2005-11-02 松下電器産業株式会社 無線装置、無線装置における送信電力制御方法および記録媒体
JP2000049552A (ja) * 1998-07-28 2000-02-18 Nec Saitama Ltd 送信出力制御装置
US6163708A (en) * 1998-12-31 2000-12-19 Nokia Mobile Phones Limited Closed-loop power control method
JP3968190B2 (ja) * 1999-03-06 2007-08-29 松下電器産業株式会社 送受信装置
JP2001024454A (ja) * 1999-07-07 2001-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動利得制御装置及び方法、並びに自動利得制御機能を持った無線通信装置
US6600772B1 (en) * 2000-03-21 2003-07-29 Interdigital Communications Corporation Combined closed loop/open loop power control in a time division duplex communication system
US6603797B1 (en) * 2000-03-22 2003-08-05 Interdigital Technology Corporation Outer loop/weighted open loop power control in a time division duplex communication system
JP3601024B2 (ja) * 2000-05-29 2004-12-15 株式会社ケンウッド 無線通信機の送信出力制御回路
US6862457B1 (en) * 2000-06-21 2005-03-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for adaptive reverse link power control using mobility profiles
US6628165B1 (en) 2000-11-07 2003-09-30 Linear Technology Corporation Power controllers for amplitude modulation
DE10132352A1 (de) * 2001-07-04 2003-01-23 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur Konstanthaltung der Sendeleistung von Funkgeräten
WO2003009481A1 (fr) * 2001-07-17 2003-01-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Unite de commande de la puissance d'emission
US6985751B2 (en) * 2002-03-07 2006-01-10 Siemens Communications, Inc. Combined open and closed loop power control with differential measurement
EP1517456A4 (en) * 2002-06-25 2009-12-30 Fujitsu Ltd PERFORMANCE RULES AND DEVICE
JP3970177B2 (ja) * 2002-12-26 2007-09-05 パナソニック モバイルコミュニケーションズ株式会社 無線通信装置
JP2004328107A (ja) * 2003-04-22 2004-11-18 Renesas Technology Corp 高周波電力増幅用半導体集積回路および高周波電力増幅用電子部品並びに無線通信システム
JP4337085B2 (ja) * 2003-05-07 2009-09-30 日本電気株式会社 Agcの温度補正方法、その温度補正装置、これを用いた通信端末、及び携帯電話機

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