CN102231905A - Lte系统的自动增益控制方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE系统的自动增益控制方法和设备，主要通过计算进行低通滤波之前的时域信号的第一时域样点功率估计值、以及进行低通滤波之后的时域信号的第二时域样点功率估计值，以及计算时域信号进行傅里叶变换后生成的频域参考信号的频域功率估计值，依据上述估计值进行带外干扰是否存在的判断，并依据判断的结果实现对接收到的信号的功率进行调整和补偿，以便于避免存在的带外干扰对带内信号产生影响，降低带内信号的损失，实现提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比和降低ADC模块中的量化噪声的目的。

Description

LTE系统的自动增益控制方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体的说是，涉及一种LTE(Long TermEvolution system，长期演进系统)的自动增益控制方法和设备。

背景技术

当前在3G向4G的演进的过程中，LTE系统一般被广泛的认为是4G无线通信系统，其具有下行100M，上行50M的传输速率。LTE物理层采用的是OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术，如图1所示为一个符合LTE定义的频域OFDM符号，其中，用户的有用数据用数据子载波A来承载，B为带内，其余部分称为带外；虚载波C起保护间隔的作用，其上没有用户数据；距离数据子载波A较近的为较近带外D，虚载波C以外的频率资源称为较远带外E，图中的DC为直流子载波。

在现有技术中较远带外E的干扰和噪声需要通过终端的低通滤波器滤掉，而不能被滤掉的较近带外的干扰和噪声，则通过FFT(Fast FourierTransformation，快速傅氏变换)以后将其与数据子载波A分离开。

LTE的终端的运行过程一般分为小区搜索阶段和跟踪阶段。在小区搜索阶段，需要完成小区搜索和PBCH(物理广播信道)解调，该阶段因为没有已知信息(如定时，双工模式，CP模式)，因此，AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)的调整一般采用粗调模式(coarse AGC)；在跟踪阶段，终端需要完成随机接入过程和用户数据流的解调，一般AGC采用细调模式(fineAGC)。

如图2所示，在现有技术中的LTE系统的AGC中，一般利用RS(频域参考信号)估计功率再反馈到射频端，然后调整VGA(Variable GainAmplifier，可变增益放大器)用来控制进入ADC(Analog-to-Digital Converter，模/数转换器)的信号的功率，以保证进入ADC的信号功率处于合理的范围内。其中图2中，301为射频端的VGA模块(也泛指功率调整模块)；302为ADC模块；303为低通滤波器(LPF)，用来滤掉较远带外干扰；304为数字基带的功率调整(Digital AGC)模块，用来调整输入到FFT模块305中进行快速傅里叶变换的信号功率；306为频域参考信号功率估计(RS Powerestimate)模块，用来估计FFT的输出信号的功率，具体为采集FFT输出信号中的LTE参考信号，并计算平均功率；307为AGC控制调整模块(AGCcontrol)，用来控制模块301和模块304的功率调整。

但是，在LTE系统中存在来自异频小区或其他制式的无线通信系统的带外干扰，其中，较远带外干扰被低通滤波器滤掉，较近带外干扰则在进行FFT之后与数据子载波分离，因此，现有技术中在跟踪阶段采用RS进行信号功率估计，并不能将该带外干扰计算在内。当存在较大的带外干扰时，此时估计的信号功率小于进入ADC模块的信号功率，导致ADC模块处于饱和状态，并且，由于此处信号被削峰(clip)导致的干扰被引入到数字基带当中，将大大的降低接收机内的信噪比，增加模数转换过程中的量化噪声。

因此，现在迫切的需要一种新的自动增益控制方式以克服带外干扰对带内信号的影响，造成带内信号的损失，降低接收机内信噪比的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种LTE系统的自动增益控制方法和设备，以克服现有技术中存在的带外干扰对带内信号的影响，造成带内信号的损失，降低接收机内信噪比的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LTE系统的自动增益控制方法，包括：对接收到的信号进行功率调整后执行模数转换，还包括：

计算经低通滤波前的时域信号的第一时域样点功率估计值；

计算经低通滤波后所述时域信号的第二时域样点功率估计值；

依据预设第一数字基带功率调整值调整所述时域信号功率后，进行傅里叶变换；

获取对应的频域信号，并依据第二数字基带功率调整值进行功率调整；

计算频域参考信号的功率估计值，以及其与预设第一数字基带功率调整值、预设第二数字基带功率调整值的差值，获取所述频域参考信号的频域功率估计值；

计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值；

依据判断所述第一差值与第一门限值，以及第二门限值之间的大小结果，反馈所述第一时域样点功率估计值，或所述频域参考信号的功率估计值对接收到的信号进行功率调整。

优选地，包括：

当所述第一差值大于等于第一门限值时，记录所述第一差值，并反馈所述第一时域样点功率估计值对接收到的时域信号进行功率调整；

当所述第一差值小于第一门限值，且小于等于第二门限值时，反馈所述频域功率估计值对接收到的信号进行功率调整；

当所述第一差值小于第一门限，大于第二门限时，维持对接收到的信号进行的功率调整。

优选地，在反馈所述第一时域样点功率估计值或所述频域功率估计值之后，还包括：

获取并计算所述第一时域样点功率估计值和所述第二时域样点功率估计值的第二差值；

当所述第二差值大于等于第三门限值时，输出所述第一差值替换所述预设第一数字基带功率调整值；

当所述第二差值小于第三门限值，且小于等于第四门限值时，输出所述第一差值替换所述预设第二数字基带功率调整值；

当所述第二差值小于第三门限值，大于第四门限值时，保持所述预设第一数字基带功率调整值和所述预设第二数字基带功率调整值不变。

优选地，所述计算时域信号的第一时域样点功率估计值的过程包括：

计算当前下行子帧第一个正交频分复用OFDM符号的采样点第一功率和；

转换所述采样点第一功率和为功率增益dB形式，计算获取所述OFDM符号的采样点第一平均功率；

平滑处理所述采样点第一平均功率，生成所述第一时域样点功率估计值。

优选地，计算经低通滤波后所述时域信号的第二时域样点功率估计值的过程包括：

计算经低通滤波后输出的当前下行子帧第一个OFDM符号的采样点第二功率和；

转换所述采样点第二功率和为dB形式，计算获取所述OFDM符号的采样点第二平均功率；

平滑处理所述采样点第二平均功率，生成所述第二时域样点功率估计值。

优选地，所述计算频域参考信号的功率估计值的过程为：

计算经傅里叶变换后输出的当前下行子帧的所有频域参考信号的功率和；

转换所述功率和为dB形式，计算获取所述频域参考信号的平均功率；

平滑处理所述平均功率，生成所述频域参考信号的功率估计值。

一种LTE系统的自动增益控制设备，包括：功率调整模块、模/数转换器、低通滤波器、第一数字基带的功率调整模块和傅里叶变换模块，还包括：

第二数字基带的功率调整模块，用于调整傅里叶变换模块输出的频域信号的功率；

频域参考信号功率估计模块，用于计算频域参考信号的功率估计值，以及其与预设第一数字基带功率调整值、预设第二数字基带功率调整值的差值，获取所述频域参考信号的频域功率估计值；

第一时域样点功率估计模块，用于计算进入低通滤波器之前的时域信号的第一时域样点功率估计值；

第二时域样点功率估计模块，用于计算低通滤波器输出的时域信号的第二时域样点功率估计值；

第一判断模块，用于计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值，并依据判断所述第一差值与第一门限值、及第二门限值大小的结果，反馈所述第一时域样点功率估计值，或所述频域功率估计值对接收到的信号进行功率调整。

优选地，所述第一判断模块包括：

计算单元，用于计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值；

第一判断单元，用于判断所述第一差值是否大于等于第一门限值，如果是，记录所述第一差值，并反馈所述第一时域样点功率估计值至功率调整模块；如果否，进入第二判断单元；

第二判断单元，用于判断所述第一差值是否小于等于第二门限值，如果是，则反馈所述频域功率估计值至所述功率调整模块；如果否，维持所述功率调整模块的调整模式。

优选地，还包括：第二判断模块；

所述第二判断模块包括：

获取单元，用于获取并计算所述第一时域样点功率估计值和所述第二时域样点功率估计值的第二差值；

第三判断单元，用于判断所述第二差值是否大于等于第三门限值，如果是，则输出所述第一判断模块中的所述第一差值至第一数字基带的功率调整模块；如果否，则进入第四判断单元；

第四判断单元，用于判断所述第二差值是否小于等于第四门限值，如果是，则输出所述第一差值至第二数字基带的功率调整模块；如果否，则保持所述第一数字基带功率调整模块和所述第二数字基带功率调整模块中的预设调整值。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种LTE系统的自动增益控制方法和设备，通过计算进行低通滤波之前的时域信号的第一时域样点功率估计值、以及进行低通滤波之前的时域信号的第二时域样点功率估计值，以及计算时域信号进行傅里叶变换后生成的频域参考信号的频域功率估计值，依据上述估计值进行带外干扰是否存在的判断，并依据判断的结果实现对接收到的信号的功率进行调整和补偿，以便于避免存在的带外干扰对带内信号产生影响，降低带内信号的损失，实现提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比和降低ADC模块中的量化噪声的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一个符合LTE定义的频域OFDM符号示意图；

图2为现有技术中LTE系统中的AGC装置的框图；

图3为本发明实施例一公开的一种LTE系统的自动增益控制方法的流程图；

图4为本发明实施例一公开的对射频端功率调整控制流程图；

图5为本发明实施例一公开的完整LTE系统的自动增益控制方法的流程图；

图6为本发明实施例二公开的一种LTE系统的自动增益控制方法的部分流程图；

图7为本发明实施例公开的一种LTE系统的自动增益控制设备的框图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

LTE：Long Term Evolution system，长期演进系统；

OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用；

AGC：Automatic Gain Control，自动增益控制；

FFT：Fast Fourier Transformation，快速傅里叶变换；

VGA：Variable Gain Amplifier，可变增益放大器；

ADC：Analog-to-Digital Converter，模/数转换器；

LPF：Low Pass Filter，低通滤波器；

Digital AGC：数字基带的功率调整；

RS Power estimate：参考信号功率估计；

RS：参考信号；

RF：射频端；

dB：分贝；

LNA：Low Noise Amplifier，低噪声放大器。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由背景技术可知，在现有技术中LTE系统中存在带外干扰，而此干扰可能来自于LTE系统的异频小区，也可能来自于其他制式的无线通信系统如WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WIFI、Bluetooth等等。而现有技术中的LTE的终端运行时，由于较远带外干扰被低通滤波器滤掉，较近带外干扰则在进行FFT之后处于虚载波位置，已经与数据子载波分离，因此，在终端在跟踪阶段采用RS进行信号功率估计时，并不能将所存在的带外干扰计算在内，因此，在存在较大带外干扰的情况下，很容易造成带内信号的损失，将大大的降低接收机内的信噪比，增加模数转换过程中的量化噪声。

因此，本发明提供了一种新的自动增益控制的方案，在存在带外干扰的情况下，对接收到的信号的功率进行调整和补偿，降低带内信号的损失，实现提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比和降低ADC模块中的量化噪声的目的。具体执行过程通过以下实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅附图3，为本发明公开的一种LTE系统的自动增益控制方法的流程图，主要包括以下步骤：

步骤S101，对接收到的信号进行功率调整和模数转换。

在执行步骤S101时，首先对接收到的信号进行功率调整，然后再对进行功率调整后的信号进行模数转换。

步骤S102，计算经低通滤波前的时域信号的第一时域样点功率估计值。

步骤S103，计算经低通滤波后所述时域信号的第二时域样点功率估计值。

在执行步骤S102和步骤S103时，需要注意的是，实际上步骤S102中计算获取的是未经过低通滤波的时域信号的采样点平均功率，对其进行平滑处理之后获取对应的第一时域样点功率估计值。步骤S103中的时域信号则是经过低通滤波后的时域信号的采样点平均功率，并对其进行平滑处理之后获取对应的第二时域样点功率估计值。

关于上述的计算过程，下面详细进行说明。其中，获取第一时域样点功率估计值的过程为：

首先，计算当前下行子帧第一个OFDM符号的采样点第一功率和。

如图1所示为一个符合LTE定义的频域OFDM符号的示意图(图中各标识的指示内容可参见背景技术)。该采样点第一功率和以

标示，具体过程用公式(1)表示为：

$P_n^A=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i---\left(1\right)$

其中，

为第n个下行子帧第一个OFDM符号的功率，N为该OFDM符号的采样点数，p_i为第i个采样点的功率。

然后，转换所述采样点第一功率和

为dB形式。

然后，再计算获取所述OFDM符号的采样点第一平均功率。

该采样点第一平均功率以

标示，具体过程用公式(2)表示为：

其中，

为第n个下行子帧第一个OFDM符号的采样点第一平均功率。即基于N个采样点数的功率和计算出N个采样点数的采样点第一平均功率。

最后，在计算出该

之后，对

进行平滑处理，生成所述第一时域样点功率估计值。具体如公式(3)所示：

其中，

该时域信号在第n个下行子帧处估计的第一时域样点功率估计值，α为平滑因子，该平滑因子可根据具体情况由技术人员进行设定。

对于步骤S103中获取经过低通滤波之后的时域信号的第二时域样点功率估计值的过程为：

基于当前经过低通滤波后的采样点，该采样点第二功率和以标示，具体过程用公式(4)表示为：

$P_n^B=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i---\left(4\right)$

其中，为第n个下行子帧第一个OFDM符号的功率，N为该OFDM符号的采样点数，p_i为第i个采样点的功率。

然后，转换所述采样点第二功率和为dB形式。

然后，再计算获取所述OFDM符号的采样点第二平均功率。

该采样点第二平均功率以

标示，具体过程用公式(5)表示为：

其中，为第n个下行子帧第一个OFDM符号的采样点第二平均功率。即基于N个采样点数的功率和计算出N个采样点数的采样点第二平均功率。

最后，在计算出该之后，对

进行平滑处理，生成所述第二时域样点功率估计值。具体如公式(6)所示：

其中，

该时域信号在第n个下行子帧处估计的第二时域样点功率估计值，α为平滑因子，该平滑因子可根据具体情况由技术人员进行设定。

基于上述过程，可以获知在进行低通滤波前后的第一时域样点功率估计值

以及第二时域样点功率估计值

步骤S104，依据预设第一数字基带功率调整值(bb_gain1)调整所述时域信号功率后，进行傅里叶变换。

步骤S105，获取对应的频域信号，并依据预设第二数字基带功率调整值(bb_gain2)进行功率调整。

在执行步骤S104和步骤S105中，分别依据bb_gain1对进行FFT之前的时域信号进行功率调整，对经过FFT转换为频域信号的功率则依据bb_gain2进行调整，需要说明的，该bb_gain1和bb_gain2可以根据实际情况进行设置，也可以根据后续计算获取的反馈值进行设置(调整或补偿)。

步骤S106，计算频域RS的功率估计值，以及其与bb_gain1、bb_gain2的差值，获取所述频域RS的频域功率估计值。

在执行步骤S106中，对于RS的功率估计值的计算，是对经过FFT后输出的下行子帧的所有RS进行计算，具体过程为：

首先，计算经FFT后输出的当前下行子帧的所有RS的功率和。由公式(7)表示为：

$P_n=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_i---\left(7\right)$

其中，P_n为第n个下行子帧RS的功率和，N为一个下行子帧的RS的个数，p_i为第i个RS的功率。

然后，转换所述功率和P_n为dB形式。

然后，再计算获取所述RS的平均功率。

该RS的平均功率以

标示，具体过程用公式(8)表示为：

其中，

为第n个下行子帧中RS功率的平均值，Δ_factor为由于虚载波(如图1所示)导致的时域功率和频域功率分布的不均衡所致为一确定值，该值可以通过实际测量进行确定。

最后，在计算出该

之后，对

进行平滑处理，生成所述RS的功率估计值。具体如公式(9)所示：

其中，

为在第n个下行子帧处输出的功率估计值，α为平滑因子，该平滑因子可根据具体情况由技术人员进行设定。

在步骤S106中，频域功率估计值是由

和bb_gain1、bb_gain2的差值获取，具体由公式(10)表示为：

$\mathrm{Fre}\_\mathrm{domain}\_\mathrm{power}=P_n^{\mathrm{RS}}-\mathrm{bb}\_\mathrm{gain}1-\mathrm{bb}\_\mathrm{gain}2---\left(10\right)$

其中，Fre_domain_power为经过FFT后获取的频域RS的频域功率估计值。

步骤S107，计算所述Fre_domain_power和所述

的第一差值。

步骤A，判断所述第一差值与第一门限值(trd-1)，以及第二门限值(trd_2)之间的大小结果，反馈所述

或所述Fre_domain_power对接收到的信号进行功率调整。

该步骤A具体的包括的流程如图4所示，为新的下行子帧到来时，对RFVGA进行调控的流程图。主要包括以下步骤：

步骤S108，判断所述第一差值是否大于等于第一门限值(trd_1)，如果是，则执行步骤S109；如果否，则执行步骤110。

步骤S109，记录所述第一差值，并反馈所述

对接收到的信号进行功率调整。

步骤S110，判断所述第一差值是否小于等于第二门限值(trd_2)，如果是，则执行步骤S111，如果否，则执行步骤S112。

步骤S111，反馈所述Fre_domain_power对接收到的信号进行功率调整。

步骤S112，维持对接收到的信号进行的功率调整。

在执行步骤S108至步骤S112的过程是用来判断是否存在带外干扰，并根据带外干扰的大小选择利用

还是Fre_domain_power来调整RF VGA，(在本发明中，并不限于VGA，也可以泛指功率调整模块，例如LNA等终端RF transceiver中的功率调整模块)。

步骤S108中依据计算的第一差值与trd_1进行判断时，该第一差值具体由执行步骤S107获得。具体为：

$\mathrm{Time}\_\mathrm{domain}\_\mathrm{power}=P_n^{\mathrm{samp}\_A}---\left(11\right)$

取公式(11)和(10)的计算结果的差值与trd_1进行比较：

如果，(Time_domain_power-Fre_domain_power)≥trd_1，则选择Time_domain_power反馈至VGA对接收到的信号进行功率调整，即对RF VGA进行调控。

反之，如果(Time_domain_power-Fre_domain_power)＜trd_1，并且(Time_domain_power-Fre_domain_power)≤trd_2，则选择Fre_domain_power反馈至VGA对接收到的信号进行功率调整，即对RF VGA进行调控。

如果，在进行上述判断之后，不满足任何一种情况，那么此时不向RF VGA反馈信号，维持对接收到的信号进行的当前功率调整，即，如果当前进行的功率调整是Time_domain_power，为Time_domain_power模式则仍然使用该模式进行，如果当前进行的功率调整是Fre_domain_power，为Fre_domain_power模式则仍然使用该模式进行功率调整。

需要说明的是，在上述进行判断的过程中，门限值trd_1和trd_2可以根据具体情况进行配置，可以根据实际测试的系统性能进行调整。并且在本发明中，设定进行与门限值trd_1和trd_2的判断的目的是为了防止RF VGA调整时，在时域模式和频域模式频繁切换给整个系统带来的不稳定性。(上述步骤S101至步骤S112的完整流程图可参见附图5)。

通过上述本发明实施例公开的，在判断不存在带外干扰时利用Fre_domain_power实现对接收到的信号进行功率调整，在判断存在带外干扰之后，利用未经过低通滤波获取的时域信号的

实现对接收到的信号的功率调整，避免在新的下行子帧到来时带外干扰对带内信号的影响，能够降低带内信号的损失，实现提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比和降低ADC模块中的量化噪声的目的。

实施例二

在上述本发明公开的实施例的基础上，即在执行步骤S101至步骤S112的基础上，即在判断存在带外干扰后，还可以再进行进一步的判断，区别存在的带外干扰为较远带外干扰，还是较近带外干扰，然后再进一步根据判断的结果，即判断带外干扰的来源是较近还是较远，在新的下行子帧到来时调整或补偿第一数字基带功率调整值(bb_gain1)和第二数字基带功率调整值(bb_gain2)。具体流程请参见附图6，主要包括以下步骤：

步骤S113，判断是否存在带外干扰，如果是，则执行步骤S114；如果否，则不进行任何数字基带AGC的补偿操作。

在执行步骤S113时，针对上述每一个新到来的下行子帧都进行判断，确定射频AGC补偿来源于Fre_domain_power或的反馈，以便于确定是否存在带外干扰，如果射频AGC补偿来源于Fre_domain_power，则说明不存在带外干扰，则无需对接收到的信号进行数字基带的AGC补偿。如果射频AGC补偿来源于

则说明存在带外干扰，然后再进行下述的进一步判断。

步骤S114，获取并计算所述

和所述

的差值，即第二差值，判断所述第二差值是否大于等于第三门限(trd_3)，如果是，则执行步骤S115；如果否，则执行步骤S116。

步骤S115，输出Time_domain_power和Fre_domain_power的差值，即第一差值替换所述bb_gain1。

步骤S116，判断所述第二差值是否小于等于第四门限值(trd_3)，如果是，则执行步骤S117；如果否，则执行步骤S118。

步骤S117，输出所述第一差值替换所述bb_gain2。

步骤S118，保持所述bb_gain1和bb_gain2不变。

在执行上述步骤S114至步骤S118时，当步骤S114的判断成立时，可以判断此时的带外干扰来自于较远带外，此时，将Time_domain_power和Fre_domain_power的第一差值作为补偿值，将其进行反馈并替代bb_gain1，即此时的bb_gain1等于第一差值。当步骤S114不成立时，则再次进行判断，该第一差值与trd 4的大小，即执行步骤S116，当步骤S116成立时，可以判断此时的带外干扰来自于较近带外，此时，将Time_domain_power和Fre_domain_power的第一差值作为补偿值，将其进行反馈并替代bb_gain2，即此时的bb_gain2等于第一差值。当步骤S116不成立时，保持所述bb_gain1和bb_gain2不变。

需要说明的是，在上述进行判断的过程中，门限值trd_3和trd_4可以根据具体情况进行配置，可以根据实际测试的系统性能进行调整。并且在本发明中，设定进行与门限值trd_3和trd_4的判断的目的是为了防止在数字基带处进行功率调整时，频繁切换的功率调整状态给整个系统带来的不稳定性。

通过上述本发明实施例一和实施例二进行的详细说明，本发明主要针对LTE终端运行的跟踪阶段的AGC进行了改进和设计。通过上述过程，对于每一个新到来的下行子帧都进行相关的处理和判断，对接收到的信号的功率进行调整和补偿，从而实现避免带外干扰对带内信号的影响，以便于提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比，特别是降低ADC模块的量化噪声的目的。

进一步的，为了补偿由于这些带外干扰引起的带内信号功率的损失，对带外干扰的具体来源进行区分，即区分带外干扰是来自于较远带外还是较近带外，以便于事先在数字基带内对接收信号进行有效的补偿。进一步完善该LTE系统的性能。

上述本发明公开的实施例中详细描述了一种LTE系统的自动增益控制方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置和设备实现，因此本发明还公开了一种LTE系统的自动增益控制设备，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图7，为本发明实施例公开的一种LTE系统的自动增益控制设备，主要包括：功率调整模块401、ADC模块402、LPF模块403、第一数字基带的功率调整模块404、FFT模块405，第二数字基带的功率调整模块406、频域参考信号功率估计模块407、第一时域样点功率估计模块408、第二时域样点功率估计模块409、第一判断模块410和第二判断模块411。

其中，功率调整模块401为射频端VGA模块，但是，在本发明中，并不限于VGA，也可以泛指功率调整模块，例如LNA等终端RF transceiver中的功率调整模块，主要用于调整接收到的信号的功率，即调整输入ADC模块402的信号功率。

ADC模块402，用于将输入的模拟信号转换为数字信号。

LPF模块403，用于过滤掉较远带外干扰。

第一数字基带的功率调整模块404，实际上为Digital AGC_time模块，是数字基带的AGC调整模块，用于调整输入至FFT模块405之前的信号功率。

FFT模块405，用于负责OFDM系统中的快速傅里叶变换。

第二数字基带的功率调整模块406、实际上为Digital AGC_frequency模块，也是数字基带的AGC调整模块，用于对FFT模块405输出的频域信号进行功率的调整，即用于获取FFT模块405输出的频域信号，依据bb_gain2进行功率调整。

频域参考信号功率估计模块407、实际上为RS Power estimate模块，用来估计RS的平均功率，以及结合模块404和模块406中的bb_gain1和bb_gain2进行差值的计算，得到频域功率估计值Fre_domain_power(如公式10所示)。

具体在RS Power estimate模块407中估计RS的平均功率，每个下行子帧输出一个估计结果，其具体估计的过程可参见上述本发明实施例公开的方法中对应计算RS平均功率的过程(对应步骤S106)。

第一时域样点功率估计模块408，图7中为Samples Power estimate_A模块，设置于ADC模块402和LPF模块403之间，用于计算进入LPF模块403之前的时域信号的

具体在Samples Power estimate_A模块408中估计ADC模块102之后，进入LPF模块403之前的采样点时域信号功率

每个下行子帧输出一个估计结果，其具体估计的过程可参见上述本发明实施例公开的方法中对应计算的过程(对应步骤S102)，这里不再赘述。

第二时域样点功率估计模块409，图7中为Samples Power estimate_B模块，设置于LPF模块403和Digital AGC_time模块404之间，用于计算LPF模块403输出的时域信号功率

具体在Samples Power estimate_B模块409中估计LPF模块403之后的采样点时域信号功率

每个下行子帧输出一个估计结果，其具体估计的过程可参见上述本发明实施例公开的方法中对应计算

的过程(对应步骤S103)，这里不再赘述。

第一判断模块410，图7中为RF AGC control模块，主要用于计算Fre_domain_power和

之间的差值，即第一差值，并依据判断所述第一差值与trd_1、trd_2大小的结果，反馈所述

或所述Fre_domain_power对接收到的时域信号进行功率调整。

其中，该第一判断模块410包括：计算单元、第一判断单元和第二判断单元(图7中未标示)。

计算单元，用于计算Fre_domain_power和之间的差值，即第一差值。

第一判断单元，用于判断所述第一差值是否大于等于trd_1，如果是，记录所述第一差值，并反馈所述

至VGA模块401；如果否，进入第二判断单元。

第二判断单元，用于判断所述第一差值是否小于等于trd_2，如果是，则反馈所述Fre_domain_power至所述VGA模块401；如果否，维持所述功率调整模块的调整模式。

需要说明的是，RF AGC control模块410的目的是为了判断是否存在带外干扰，并根据带外干扰的大小选择用Samples Power estimate_A模块408，还是RS Power estimate模块407的功率输出结果来调整RF VGA模块401，并根据判断的结果，调整RF时选择的是Fre_domain_power，还是 $\mathrm{Time}\_\mathrm{domain}\_\mathrm{power}=P_n^{\mathrm{samp}\_A}$ 的值。

在上述本发明所公开的设备实施例的基础上，还包括第二判断模块411。

并且，RF AGC control模块410在判断存在带外干扰后将其计算获取的第一差值发送至该第二判断模块411中，进行进一步的判断。

第二判断模块411，图7中为BB AGC control模块，主要用来判断上述存在的带外干扰来自于较远带外还是较近带外，同时根据是否存在带外干扰和带外干扰的来源(较远和较近)来调整Digital AGC_time模块404和DigitalAGC_frequency模块406。具体的实现过程对应上述实施例二所述的部分和图6所述的流程图。这里不再赘述。

在该BB AGC control模块中主要包括：获取单元、第三判断单元和第四判断单元(图7中未标示)。

获取单元，用于获取Samples Power estimate_A模块408输出的

以及Samples Power estimate_B模块409输出的

并计算两者的差值，即获取所述的第二差值。

第三判断单元，用于判断所述第二差值是否大于等于trd_3，如果是，则输出所述RF AGC control模块410中计算获取的第一差值，将其作为补偿值反馈至Digital AGC_time模块404，该补偿值成为当前的bb_gain1；如果否，则进入第四判断单元。

第四判断单元，用于判断所述第二差值是否小于等于trd_4，如果是，则输出所述RF AGC control模块410中计算获取的第一差值，将其作为补偿值反馈至Digital AGC_frequency模块406，该补偿值成为当前的bb_gain2；如果否，则保持所述Digital AGC_time模块404和Digital AGC_frequency模块中的预设调整值不变。

需要说明的是，当由第三判断单元判断当前的带外干扰来自较远带外，此时反馈补偿值使Digital AGC_time模块404启用，其bb_gain1等于RF AGCcontrol模块410中计算获取的第一差值，此时Digital AGC_frequency模块406失效；

当由第四判断单元判断当前的带外干扰来自较近带外，此时反馈补偿值使Digital AGC_frequency模块406启用，其bb_gain2等于RF AGC control模块410中计算获取的第一差值，此时Digital AGC_time模块404失效。

综上所述：

通过上述本发明所公开的实施例的详细描述，本发明主要针对LTE终端运行的跟踪阶段的AGC进行了改进和设计。通过对接收到的信号的功率进行调整和补偿，从而实现避免带外干扰对带内信号的影响，以便于提高LTE接收机内跟踪阶段的信噪比，特别是降低ADC模块的量化噪声的目的。

进一步的，为了补偿由于这些带外干扰引起的带内信号功率的损失，对带外干扰的具体来源进行区分，即区分带外干扰是来自于较远带外还是较近带外，以便于事先在数字基带内对接收信号进行有效的补偿。进一步完善了该LTE系统的性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种LTE系统的自动增益控制方法，包括：对接收到的信号进行功率调整后执行模数转换，其特征在于，还包括：

计算经低通滤波前的时域信号的第一时域样点功率估计值；

计算经低通滤波后所述时域信号的第二时域样点功率估计值；

依据预设第一数字基带功率调整值调整所述时域信号功率后，进行傅里叶变换；

获取对应的频域信号，并依据第二数字基带功率调整值进行功率调整；

计算频域参考信号的功率估计值，以及其与预设第一数字基带功率调整值、预设第二数字基带功率调整值的差值，获取所述频域参考信号的频域功率估计值；

计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值；

依据判断所述第一差值与第一门限值，以及第二门限值之间的大小结果，反馈所述第一时域样点功率估计值，或所述频域参考信号的频域功率估计值对接收到的信号进行功率调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

当所述第一差值大于等于第一门限值时，记录所述第一差值，并反馈所述第一时域样点功率估计值对接收到的时域信号进行功率调整；

当所述第一差值小于第一门限值，且小于等于第二门限值时，反馈所述频域功率估计值对接收到的信号进行功率调整；

当所述第一差值小于第一门限，大于第二门限时，维持对接收到的信号进行的功率调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在反馈所述第一时域样点功率估计值或所述频域功率估计值之后，还包括：

获取并计算所述第一时域样点功率估计值和所述第二时域样点功率估计值的第二差值；

当所述第二差值大于等于第三门限值时，输出所述第一差值替换所述预设第一数字基带功率调整值；

当所述第二差值小于第三门限值，且小于等于第四门限值时，输出所述第一差值替换所述预设第二数字基带功率调整值；

当所述第二差值小于第三门限值，大于第四门限值时，保持所述预设第一数字基带功率调整值和所述预设第二数字基带功率调整值不变。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述计算时域信号的第一时域样点功率估计值的过程包括：

计算当前下行子帧第一个正交频分复用OFDM符号的采样点第一功率和；

转换所述采样点第一功率和为功率增益dB形式，计算获取所述OFDM符号的采样点第一平均功率；

平滑处理所述采样点第一平均功率，生成所述第一时域样点功率估计值。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，计算经低通滤波后所述时域信号的第二时域样点功率估计值的过程包括：

计算经低通滤波后输出的当前下行子帧第一个OFDM符号的采样点第二功率和；

转换所述采样点第二功率和为dB形式，计算获取所述OFDM符号的采样点第二平均功率；

平滑处理所述采样点第二平均功率，生成所述第二时域样点功率估计值。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述计算频域参考信号的功率估计值的过程为：

计算经傅里叶变换后输出的当前下行子帧的所有频域参考信号的功率和；

转换所述功率和为dB形式，计算获取所述频域参考信号的平均功率；

平滑处理所述平均功率，生成所述频域参考信号的功率估计值。

7.一种LTE系统的自动增益控制设备，包括：功率调整模块、模/数转换器、低通滤波器、第一数字基带的功率调整模块和傅里叶变换模块，其特征在于，还包括：

第二数字基带的功率调整模块，用于调整傅里叶变换模块输出的频域信号的功率；

频域参考信号功率估计模块，用于计算频域参考信号的功率估计值，以及其与预设第一数字基带功率调整值、预设第二数字基带功率调整值的差值，获取所述频域参考信号的频域功率估计值；

第一时域样点功率估计模块，用于计算进入低通滤波器之前的时域信号的第一时域样点功率估计值；

第二时域样点功率估计模块，用于计算低通滤波器输出的时域信号的第二时域样点功率估计值；

第一判断模块，用于计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值，并依据判断所述第一差值与第一门限值、及第二门限值大小的结果，反馈所述第一时域样点功率估计值，或所述频域功率估计值对接收到的信号进行功率调整。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一判断模块包括：

计算单元，用于计算所述频域功率估计值和所述第一时域样点功率估计值的第一差值；

第一判断单元，用于判断所述第一差值是否大于等于第一门限值，如果是，记录所述第一差值，并反馈所述第一时域样点功率估计值至功率调整模块；如果否，进入第二判断单元；

第二判断单元，用于判断所述第一差值是否小于等于第二门限值，如果是，则反馈所述频域功率估计值至所述功率调整模块；如果否，维持所述功率调整模块的调整模式。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，还包括：第二判断模块；

所述第二判断模块包括：

获取单元，用于获取并计算所述第一时域样点功率估计值和所述第二时域样点功率估计值的第二差值；

第三判断单元，用于判断所述第二差值是否大于等于第三门限值，如果是，则输出所述第一判断模块中的所述第一差值至第一数字基带的功率调整模块；如果否，则进入第四判断单元；

第四判断单元，用于判断所述第二差值是否小于等于第四门限值，如果是，则输出所述第一差值至第二数字基带的功率调整模块；如果否，则保持所述第一数字基带功率调整模块和所述第二数字基带功率调整模块中的预设调整值。

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