CN102594275A - 自动增益控制的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动增益控制的装置及方法。该装置中，对接收到的信号进行能量分级，对不同能量等级的信号采用不同的增益控制处理流程，以使输入信号的强度控制在一定范围，从而可以适应各种不同强度等级的信号，使信号接收系统达到最佳的接收效果。
Description
技术领域
本发明涉及通信行业局域网技术领域，尤其涉及一种自动增益控制的装置及方法。
背景技术
无线局域网技术是新世纪无线通信领域最有发展前景的技术之一。目前无线局域网技术已经日渐成熟，应用日趋广泛。无线局域网是一种高速、灵活的数据通信系统，它通过无线方式发送和接收数据，所能达到的最高数据传输速率为54M/bps。在第三代移动通信系统室内覆盖问题日渐突出的情况下，采用无线局域网提高第三代移动通信系统室内覆盖率已经成为各个电信运营商的第一考虑方向。
在无线局域网通信系统中，接收机接收到的信号强度将受到信号收发双方的距离、信号传输信道的状态等多种因素的影响。因此，接收方接收到的信号强度是不固定的，但是无线局域网通信系统中的信号接收机只有在接收到的信号强度在某一特定的范围内才能达到最佳的接收效果，这个范围往往只有几个dB，但是需要接收机接收的信号强度范围是很大的，比如IEEE 802.11a协议要求接收机接收到的信号强度范围至少要超过或者接近60dB。因此，无线局域网通信系统中的信号接收机必须要有自动增益控制(Automatic Gain Control，简称AGC)的能力，把接收到的信号强度调节到特定的范围之内，以使信号接收机达到最佳的接收效果。
无线局域网通信系统中的AGC处理是信号进入接收系统后的预处理，所以AGC处理的效果和指标对整个系统的性能有着极为重要的影响，在AGC处理过程中有三个要素非常重要：
1、要尽可能缩短AGC处理的时间：因为，在AGC处理过程中，信号的强度会有明显的变化，为了不影响对信号的其它处理，这个强度变化的过程要尽可能的短；
2、要保证接收系统一定的吞吐率：因为，AGC有时需要对强度较小的信号进行有效地检测、放大。所以AGC的算法要保证对小强度信号的敏感；
3、要尽量降低AGC处理误启动的可能：由于接收系统的大多数模块都随着AGC的完成而开始工作，所以AGC要尽量降低误启动的可能，以免造成无谓的能量消耗。
图1为现有技术自动增益控制装置的示意图。图2为现有技术自动增益控制的流程图。如图1和图2所示，模拟前段部分的信号进行模数转换之后，将模拟信号转化为数字信号，通过在数字信号区间算出增益，把这个增益值反馈给模拟区间，从而调整模数转换之前的输入信号的幅度。简单来说，模拟前段部分可以看成这样一种结构：模拟信号通路以及一个乘法器，当前期获取的增益值反馈给模拟前段之后，模拟前端就通过可变增益放大器(实质上就是乘法器)，将反馈来的增益和信号相乘，就可以调整信号幅度。因此，模拟前端部分只是接收机接收信号流程图中的一个模块，这个部分是有专门的商用芯片的。而现有技术的重点在于如何快速算出这个增益值。
现代通信技术中的无线局域网通信系统中的AGC方法的原理一般是：通过检测短时间内输入信号的强度判断信号的存在，并采用多次检测，逐次逼近的方式确定系统对输入信号的增益值，再对经过增益调节后的信号进行解调。
在实现本发明的过程中，发明人意识到现有技术存在如下技术问题：在自动增益控制当中，采用逐次逼近的方式确定系统对输入信号的增益值，造成调整时间比较长，难以应用于对自动增益控制速度要求较高的环境。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出一种自动增益控制的装置及方法，以缩短自动增益的调整时间，提高自动增益控制的速度。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种自动增益控制装置。该装置包括模拟前端模块、模数转换模块、平均能量估算模块和自动增益控制模块。模拟前端模块，用于接收经过信道由发射机发送的模拟信号；并根据自动增益控制模块的指令，对所接收模拟信号的信号强度进行粗增益调整和细增益调整。模数转换模块，与模拟前端模块相连接，用于将模拟信号转换为数字信号。平均能量估算模块，与模数转换模块相连接，用于估算预设增益调整周期内经过模数转换的数字信号的平均信号强度。自动增益控制模块，与平均能量估算模块相连接，用于当数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，粗增益调整的粒度大于细增益调整的粒度。优选地，第二信号强度阈值为模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度。
优选地，本发明自动增益控制装置还包括初始信号判断模块。该初始信号判断模块，连接于平均能量估算模块和自动增益控制模块之间，用于当数字信号的平均信号强度小于预设第一信号强度阈值时，关闭自动增益控制模块。优选地，第一信号强度阈值为无法进行自动增益控制时所对应的数字信号强度，第一信号强度阈值大于第二信号强度阈值。
优选地，本发明自动增益控制装置中，自动增益控制模块包括中级调整子模块和低级调整子模块。中级调整子模块，与平均能量估算模块相连，用于当平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行中级增益控制的指令。低级调整子模块，与中级调整子模块相连接，用于经过中级增益控制的数字信号的信号强度大于预设的第三信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对模拟信号进行低级增益控制的指令。优选地，第三信号强度阈值经过中级增益控制处理后的，还使得模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度，第三信号强度阈值大于第二信号强度阈值。
优选地，本发明自动增益控制装置中，自动增益控制模块包括：细调整子模块，与平均能量估算模块相连接，用于根据数字信号的信号强度、期望的信号强度的差值，获取下一调整周期内的输入模拟信号的细调整增益。
根据本发明的另一个方面，提供了一种自动增益控制方法，该方法包括：模拟前端模块接收信道发射机发送的模拟信号；模数转换模块将模拟信号转换为数字信号；平均能量估算模块估算预设增益调整周期内经过模数转换的数字信号的平均信号强度；当数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，自动增益控制模块向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，自动增益控制模块向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，粗增益调整的粒度大于细增益调整的粒度；模拟前端模块根据自动增益控制模块的指令，对模拟信号的信号强度进行粗增益调整和细增益调整。
(三)有益效果
本发明中，通过将经过模数转换后的平均信号强度与预设的第二信号强度阈值做比较，从而分辨出目前的信号的状态，当需要进行粗粒度调整时，指示模拟前端模块进行粗调整；当已经满足细调整条件时，直接进行细粒度的调整。相比与现有技术中，不对信号强度分级，采用逐次逼近的方式确定系统对输入信号的增益值的方案，本装置调整时间短，能适应对自动增益控制速度要求较高的环境。
此外，本发明通过初始信号判断模块增强对强度较小的输入信号的甄别能力，在小信噪比的无线通信环境中，减少误启动的机率较高，降低了无线局域网通信系统功耗。
附图说明
图1为现有技术自动增益控制装置的示意图；
图2为现有技术自动增益控制的流程图；
图3为本发明实施例信号强度阈值的示意图；
图4为本发明实施例自动增益控制装置的示意图；
图5为本发明实施例自动增益控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
在本发明的一个示例性实施例中，公开了一种自动增益控制装置。该自动化增益控制装置包括模拟前端模块、模数转换模块、平均能量估算模块和自动增益控制模块。模拟前端模块，用于接收信道发射机发送的模拟信号；并根据自动增益控制模块的指令，对模拟信号的信号强度进行粗增益调整和细增益调整。模数转换模块，与模拟前端模块相连接，用于将模拟信号转换为数字信号。平均能量估算模块，与模数转换模块相连接，用于估算预设增益调整周期内经过模数转换的数字信号的平均信号强度。自动增益控制模块，与平均能量估算模块相连接，用于当数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，粗增益调整的粒度大于细增益调整的粒度。其中，第二信号强度阈值为模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度。
本实施例中，通过将经过模数转换后的平均信号强度与预设的第二信号强度阈值做比较，从而分辨出目前的信号的状态，当需要进行粗粒度调整时，指示模拟前端模块进行粗调整；当已经满足细调整条件时，直接进行细粒度的调整。相比与现有技术中，不对信号强度分级，采用逐次逼近的方式确定系统对输入信号的增益值的方案，本装置调整时间短，能适应对自动增益控制速度要求较高的环境。
在进一步的实施例中，该自动增益控制装置还包括初始信号判断模块。该初始信号判断模块，连接于平均能量估算模块和自动增益控制模块之间，用于当数字信号的平均信号强度小于预设第一信号强度阈值时，关闭自动增益控制模块。其中，第一信号强度阈值为无法进行自动增益控制时所对应的数字信号强度，第一信号强度阈值大于第二信号强度阈值。
在接收系统中，很多模块多会随着自动增益控制的完成而工作，因此，需要尽量降低自动增益控制误启动的可能。本实施例中，通过初始信号判断模块增强对强度较小的输入信号的甄别能力，在小信噪比的无线通信环境中，减少误启动的机率较高，降低了无线局域网通信系统功耗。
在优选地实施例当中，自动增益控制模块包括中级调整子模块、低级调整子模块和细调整子模块。中级调整子模块，与平均能量估算模块相连，用于当平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行中级增益控制的指令。低级调整子模块，与中级调整子模块相连接，用于经过中级增益控制的数字信号的信号强度大于预设的第三信号强度阈值时，向模拟前端模块发送对模拟信号进行低级增益控制的指令。细调整子模块，与平均能量估算模块、中等调整子模块、低级调整子模块相连接，用于根据数字信号的信号强度和期望的信号强度的差值以及上一次增益调整周期内的调整增益，结合增益调整系数，获取下一调整周期内的输入模拟信号的细调整增益。
本实施例中，第三信号强度阈值经过中级增益控制处理后的，还使得模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度，第三信号强度阈值大于第二信号强度阈值。在本实施例中，首先对输入的模拟信号进行中级增益控制，而如果经过中级增益控制后，数字信号的信号强度仍然大于模数转换模块发生饱和时的数字信号强度值，就对模拟前端模块发送低级调整的指令。通过层层设置，尽可能的减小了进行增益控制的时间。
优选地，本实施例中，所述自动增益控制模块还包括存储器子模块。该存储器子模块，用于在增益调整结束之后，获取并存储当前的粗调整增益值和细调整增益值，并将其反馈至模拟前端模块，指示所述模拟前端模块按照所述粗调整增益值和细调整增益值对输入信号进行处理。其中，该存储器模块的高2位存储LNA增益，低5位存储VGA增益。粗调整完毕，则LNA增益在本帧周期内保持不变，即高2位保持不变；细调整阶段，VGA根据当前低5位所代表的增益，由环路滤波单元得出下一次增益调整周期内VGA的增益并更新存储器子模块的低5位。存储器子模块将高2位所代表的LNA增益和低5位所代表的VGA的增益反馈给模拟前端模块的相关芯片调整LNA及VGA增益的七个引脚，使输入信号强度按照设定的增益进行调整。
同装置实施例相对应，本发明还公开了一种自动增益控制方法。该方法包括：模拟前端模块接收信道发射机发送的模拟信号；模数转换模块将模拟信号转换为数字信号；平均能量估算模块估算预设增益调整周期内经过模数转换的数字信号的平均信号强度；当数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，自动增益控制模块向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，自动增益控制模块向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，粗增益调整的粒度大于细增益调整的粒度；模拟前端模块根据自动增益控制模块的指令，对模拟信号的信号强度进行粗增益调整或细增益调整。
以下将结合具体场景，对本发明的最优实施例进行详尽说明。以下技术方案中所提到的附加技术特征，均同时适用于装置权利要求和方法权利要求。
本实施例中，设置了3个能量级别判决门限：无法进行自动增益控制处理门限值G_A，启动中等模拟自动增益控制(中级增益控制)处理门限值G_B，启动低等模拟自动增益控制(低级增益控制)处理门限值G_C。图3为本发明实施例信号强度阈值的示意图。如图3所示，3个能量判断级别所代表的含义如下：
G_A：如果输入信号的强度小于某一门限值，输入信号刚好无法被自动增益控制模块进行处理，将此输入信号的能量值定为G_A。
G_B：如果输入信号的能量强度大于模数转换器的表示范围时，将会发生饱和现象，此时必须启动中等模拟自动增益控制处理，降低输入信号的能量，使得信号的能量值处于模数转换器的变换范围之内。我们将刚刚使得模数转换器发生饱和时的输入信号能量值定为G_B。
G_C：如果经过中等模拟自动增益控制处理后的输入信号能量强度大于模数转换器的表示范围时，将会发生饱和现象，此时必须启动低等模拟自动增益控制处理，降低输入信号的能量，使得信号的能量值处于模数转换器的变换范围之内。将经过中等模拟自动增益控制处理后的，并且刚刚使得模数转换器发生饱和时的输入信号能量值定为G_C。
图4为本发明实施例自动增益控制装置的示意图。如图4所示，自动增益控制装置包括：
1、模拟前端模块，用于接收无线局域网信道中发射机发送过来的模拟信号；
模拟前端模块由两部分组成，分别为低噪放大器(LNA)和可变增益放大器(VGA)，其中由模拟前端[B6，B5]控制的LNA能够对输入信号进行粗调整，由模拟前端[B4，B0]控制的VGA对输入信号进行细调整。通常情况下，在AGC没有启动之前，模拟前端的7位增益控制比特为1111111代表97dB的增益值。由两比特控制的LNA具有三档增益，从高到低依次为45dB、29dB、12dB；由5比特控制的VGA具有32种增益值，表示范围为[-10dB，52dB]，步进值为2dB。
2、模数转换模块，用于将模拟前端模块接收到的模拟信号转换为数字信号；
3、平均能量估算，用于估算经过模数转换的一段时间内输入信号平均能量强度；
4、初始信号判断模块，用于判断是否需要启动自动增益控制模块，当输入信号无法被自动增益控制模块进行处理时(小于上述G_A)，不开启自动增益控制模块，从而降低了误启动的可能；
5、自动增益控制模块：将估算出来的平均能量强度和事先设定的各种信号能量级别的门限值(G_B；G_C)进行比较，以确定输入信号的能量级别；对不同能量级别的信号采取不同的自动增益控制处理，并根据当前信号的能量和期望信号的能量的关系，确定自动增益控制处理的细调整增益。该自动增益控制模块包括中等调整子模块、低级调整子模块、细调整子模块。其中中等调整子模块和低级调整子模块已在先进行了描述。该细调整子模块包括：
信号强度比较单元：用于确定一段时间内输入信号的平均能量强度和期望信号的能量强度之间差值关系；
环路滤波单元：根据之前一段时间内输入信号的增益和当前一段时间内输入信号的能量强度与期望信号的能量强度差值，确定当前输入信号的细调整增益。假如之前输入信号细增益为g(n-1)，输入信号能量和期望信号能量的差值为Δp(n)，那么当前输入信号的细调整增益为g(n)＝g(n-1)+α×Δp(n)，其中α为增益调整因子，通常选取为0.75。
在以上硬件的基础上，以下对本实施例自动增益控制装置的控制流程进行描述。本实施例的控制流程包括：
信号预处理过程：首先接收机接收的输入信号通过具有最大增益控制值的模拟前端模块及模数转换模块处理，形成了数字信号。然后再通过平均能量估算模块估算出当前输入的信号能量，将此时的输入信号能量与预先设定的信号能量级别判决门限值G_A进行比较。当输入信号能量大于G_A时，表明有效信号进入接收机，需要AGC调整以进行后续的信号处理；当输入信号能量小于或等于G_A时，表明此时输入信号为噪声，不需要进行AGC调整。
信号能量判断过程：当判断有效信号进入接收机时，将开始的LNA+VGA的最大增益值97dB(即1111111)调整为75dB(即1110100)，并且后续信号将按照此增益值进行调整，与此同时经过预设增益调整时间之后，再计算此时经增益调整之后输入信号的能量值，将此时的信号能量值与预先设定的信号能量级别判决门限值G_B进行比较。当此时的信号能量小于G_B，表明LNA为11合适，粗调整完毕，进入VGA细调整步骤；当此时的信号能量大于或等于G_B，表明LNA为11不合适，需要继续进行粗调整，粗调整完成之后才能进行细调整。
第一次粗调整过程：当估算出的经过LNA+VGA等于75dB的增益调整后的信号能量值大于或等于能量级别判决门限值G_B时，需要进行相应的粗调整。此时将LNA+VGA的增益值75dB(即1110100)调整为59dB(即1010100)，并且后续信号将按照此增益值进行调整，与此同时经过增益调整时间之后，再计算此时经增益调整之后输入信号的能量值，将此时的信号能量值与预先设定的信号能量级别判决门限值G_C进行比较。当此时的信号能量小于G_C，表明LNA为10合适，粗调整完毕，进入VGA细调整步骤；当此时的信号能量大于或等于G_C，表明LNA为10不合适，需要继续进行粗调整，粗调整完成之后才能进行细调整。
第二次粗调整过程：当估算出的经过LNA+VGA等于59dB即1010100增益调整后的信号能量值大于或等于能量级别判决门限值G_C时，需要进行相应的粗调整。此时将LNA+VGA的增益值59dB(即1010100)调整为42dB(即0110100)，并且后续信号将按照此增益值进行调整，与此同时经过增益调整时间之后，粗调整完毕即后续信号粗调整增益LNA为01，然后进入细调整阶段。
细调整过程：当输入信号增益调整进入VGA细调整阶段时，首先利用平均能量估算模块估算出经过粗调整后的输入信号平均能量，然后将此平均信号能量与预先设定的期望的信号能量值进行比较，得出实际的信号能量和期望信号能量之间的能量差值，然后再通过环路滤波模块得出当前输入信号的细调整增益。将上面几个阶段得到的粗调整增益和这一阶段得到的细调整增益作为无线局域网信号的当前帧的后续信号调整增益。
以下以流程图的方式对本发明进行说明。图5为本发明实施例自动增益控制方法的流程图。如图5所示，本实施例包括：
步骤S502：模拟前端模块开始接收无线局域网信道中发射机发射过来的模拟信号。
步骤S504：模数转换模块通过模数转换模块将接收到的模拟信号进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号，并传递给自动增益控制模块。
步骤S506：平均能量估算模块估算出经过转换之后的一段时间内数字信号的平均能量值。
步骤S508：初始信号判断模块对数字信号的平均能量进行能量级别判断，如果输入信号的平均能量小于或等于G_A，则执行步骤S10；如果输入信号的平均能量大于G_A，则执行步骤S512。
步骤S510：输入信号的能量太小，不能被自动增益控制模块进行处理，对该信号不进行下一步处理，流程结束。
步骤S512：当有效信号进入接收机时，自动增益控制模块将AGC调整启动时的增益97dB(即1111111)调整为75dB(即1110100)。
步骤S514：等待调整增益75dB(即1110100)反馈到模拟前端LNA+VGA的调整反应时间。
步骤S516：自动增益控制模块对输入信号的平均能量进行进一步的能量级别判断，如果输入信号的平均能量大于或等于G_B，，则执行步骤S518；如果输入信号的平均能量小于G_B，则执行步骤S528。
步骤S518：当输入信号经过增益调整后处于饱和状态时，将AGC粗调整增益由增益75dB(即1110100)调整为59dB(即1010100)。
步骤S520：等待调整增益59dB(即1010100)反馈到模拟前端LNA+VGA的调整反应时间。
步骤S522：自动增益控制模块对输入信号的平均能量进行进一步的能量级别判断，如果输入信号的平均能量大于或等于G_C，，则执行步骤S524；如果输入信号的平均能量小于G_C，则执行步骤S528。
步骤S524：当输入信号经过增益调整后处于饱和状态时，将AGC粗调整增益由增益59dB(即1010100)调整为42dB(即0110100)。
步骤S526：等待调整增益42dB(即0110100)反馈到模拟前端LNA+VGA的调整反应时间。
步骤S528：当输入信号经过设置的粗调整增益调整后，计算此时粗调整之后的输入信号平均能量强度。
步骤S530：将当前输入信号的平均能量强度与期望信号的平均能量强度进行比较，计算出将当前输入信号能量强度调整到期望信号能量强度时的能量强度差值。
步骤S532：根据当前输入信号能量强度和期望信号能量强度的差值以及上一次自动增益控制调整周期内的调整增益，在增益调整系数的控制下，进行迭代运算，得出下一增益调整周期内的输入信号的细调整增益。将之前步骤得到的粗调整增益LNA值和当前阶段得到的细调整增益VGA值作为无线局域网信号的当前帧的后续信号调整增益，直到当前信号帧结束才使得AGC调整结束，当进入下一周期信号帧时，又开始重复上述步骤进行AGC调整。
综上所述，本发明可以使得无线局域网通信系统中的信号接收系统具有快速自动增益控制的能力，具有较大的数据吞吐率；可以适应各种不同强度等级的信号，使信号接收系统达到最佳的接收效果；同时本发明可以保证自动增益控制过程的时间尽量的短，不影响对信号的其它处理；本发明也可以保证尽量降低AGC误启动的概率，节省无线局域网通信系统功耗。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种自动增益控制装置，其特征在于，该装置包括模拟前端模块、模数转换模块、平均能量估算模块和自动增益控制模块，其中：
所述模拟前端模块，用于接收经过信道由发射机发送的模拟信号；并根据所述自动增益控制模块的指令，对所接收模拟信号的信号强度进行粗增益调整和细增益调整；
模数转换模块，与所述模拟前端模块相连接，用于将所述模拟信号转换为数字信号；
平均能量估算模块，与所述模数转换模块相连接，用于估算预设增益调整周期内经过所述模数转换的数字信号的平均信号强度；
自动增益控制模块，与所述平均能量估算模块相连接，用于当所述数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，所述粗增益调整的粒度大于所述细增益调整的粒度。
2.根据权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述第二信号强度阈值为所述模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度。
3.根据权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，该装置还包括初始信号判断模块，
该初始信号判断模块，连接于所述平均能量估算模块和自动增益控制模块之间，用于当所述数字信号的平均信号强度小于预设第一信号强度阈值时，关闭所述自动增益控制模块。
4.根据权利要求3所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述第一信号强度阈值为无法进行自动增益控制时所对应的数字信号强度，所述第一信号强度阈值大于所述第二信号强度阈值。
5.根据权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述自动增益控制模块包括中级调整子模块和低级调整子模块，其中：
中级调整子模块，与所述平均能量估算模块相连，用于当所述平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行中级增益控制的指令；
低级调整子模块，与所述中级调整子模块相连接，用于经过中级增益控制的数字信号的信号强度大于预设的第三信号强度阈值时，向所述模拟前端模块发送对所述模拟信号进行低级增益控制的指令。
6.根据权利要求5所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述第三信号强度阈值经过中级增益控制处理后的，还使得模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度，所述第三信号强度阈值大于所述第二信号强度阈值。
7.根据权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述自动增益控制模块包括：
细调整子模块，与所述平均能量估算模块相连接，用于根据数字信号的信号强度、期望的信号强度的差值，获取下一调整周期内的输入模拟信号的细调整增益。
8.根据权利要求7所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述细调整子模块包括信号强度比较单元和环路滤波单元，其中：
信号强度比较单元：用于确定一段时间内输入信号的平均能量强度和期望信号的能量强度之间差值关系；以及
环路滤波单元：根据之前一段时间内输入信号的增益和当前一段时间内输入信号的能量强度与期望信号的能量强度差值，确定当前输入信号的调整增益，当前输入信号的细调整增益为g(n)＝g(n-1)+α×Δp(n)，其中，之前输入信号的新调整增益为g(n-1)，输入信号能量和期望信号能量的差值为Δp(n)，α为增益调整因子。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述自动增益控制模块还包括存储器子模块，
该存储器子模块，用于在增益调整结束之后，获取并存储当前的粗调整增益值和细调整增益值，并将其反馈至模拟前端模块，指示所述模拟前端模块按照所述粗调整增益值和细调整增益值对输入信号进行处理。
10.根据权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于，
所述粗增益调整指令具有3档增益值，该3档增益由2比特控制；
所述细增益调整指令具有32档增益值，该32档增益由5比特控制。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述模拟前端模块包括：
低噪放大器，用于根据自动增益控制模块反馈的粗增益调整的指令，对所接收的模拟信号进行粗增益调整；
可变增益方法器，用于根据自动增益控制模块反馈的细增益调整的指令，对所接收的模拟信号进行细增益调整。
12.一种自动增益控制方法，其特征在于，包括：
模拟前端模块接收信道发射机发送的模拟信号；
模数转换模块将所述模拟信号转换为数字信号；
平均能量估算模块估算预设增益调整周期内经过所述模数转换的数字信号的平均信号强度；
当所述数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，自动增益控制模块向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令；否则，自动增益控制模块向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令，所述粗增益调整的粒度大于所述细增益调整的粒度；
所述模拟前端模块根据所述自动增益控制模块的指令，对所述模拟信号的信号强度进行粗增益调整和细增益调整。
13.根据权利要求12所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述第二信号强度阈值为所述模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度。
14.根据权利要求12所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述平均能量估算模块估算预设增益调整周期内经过所述模数转换的数字信号的平均信号强度之后还包括：
当所述数字信号的平均信号强度小于预设第一信号强度阈值时，初始信号判断模块关闭所述自动增益控制模块。
15.根据权利要求14所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述第一信号强度阈值为无法进行自动增益控制时所对应的数字信号强度，所述第一信号强度阈值大于所述第二信号强度阈值。
16.根据权利要求12所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述当所述数字信号的平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，自动增益控制模块向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行粗增益调整的指令包括：
当所述平均信号强度大于预设第二信号强度阈值时，向所述模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行中级增益控制的指令；
在经过预设的增益调整等待周期后，经过所述中级增益控制的数字信号的信号强度大于预设的第三信号强度阈值时，向所述模拟前端模块发送对所述模拟信号进行低级增益控制的指令。
17.根据权利要求16所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述第三信号强度阈值经过中级增益控制处理后的，还使得模数转换模块发生饱和时所对应的数字信号强度，所述第三信号强度阈值大于所述第二信号强度阈值。
18.根据权利要求12所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述自动增益控制模块向模拟前端模块发送对所接收的模拟信号进行细增益调整的指令的步骤包括：
在经过预设的增益调整等待周期后，根据数字信号的信号强度和期望的信号强度的差值以及上一次增益调整周期内的调整增益，结合增益调整系数，获取下一调整周期内的模拟信号的细调整增益。
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