CN103532585A - 自动增益控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动增益控制方法及装置，该自动增益控制方法包括：检测当前通信制式；根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制策略，其中，控制策略包括快速控制和慢速控制；以及按照选取的控制策略进行自动增益控制。通过本发明，由于预先存储了通信制式对应的控制策略，并在确定通信制式后进行自适应的匹配以切换到相应控制策略进行自动增益控制，从而可以在多模或混模制式下进行自动增益控制。

Description

自动增益控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种自动增益控制方法及装置。

背景技术

软件无线电技术（Soft Definition Radio，简称为SDR）近几年成为了无线通讯的一个研究热点，各大设备制造商竞相推出基于SDR的系统，传统的网络和基站系统正处于新老交替的一个过渡时期，SDR技术的应用，使得2G、3G、4G可以平滑过渡和演进，甚至各种制式的混模基站也成为了运营商的重要需求。

各公司也纷纷建立基于SDR的软基站平台，BBU-RRU的基站架构作为今后的主要基站形式，其发展趋势是：小型化、低成本、低功耗和多模式兼容。

随着SDR技术的发展，数字中频处理的硬件实现，例如现场可编程门阵列（FieldProgrammable Gate Array，简称为FPGA）或专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，简称为ASIC）实现也随之兴起，而且随着多模和混模市场需求的增强，需要在同一处理器件中支持各种制式不同的速率变换需求，因而很多原先适用于单模制式处理的诸多方法及技术在多模混模应用中呈现出不适应和局限性。

数模混合自动增益控制（Automatic Gain Control，简称为AGC）处理，是中射频处理链路中常用的功能，但因为单模制式下，各制式对数模混合AGC的处理需求存在不小差异，在面对混模处理时，之前适用于单一制式的方法和装置在处理混模制式时变得不适用了。

一般数模混合AGC控制方案框图，主要由数控衰减器、数模混合AGC模块中基于功率检测功能的数模混合AGC算法模块、射频/中频DATT（Analog attenuator）控制模块组成。图1为现有技术中射频处理链路功能示意图，如图1所示，图中LNA为低噪放，DATT-RF为射频DATT器件，DATT-IF为中频DATT器件（也称为VGA，Variable gain amplifier），ADC（analog to digital converter）为模拟数字转换器件，RSSI为接收功率检测模块，DDC为数字下变频模块。

数模混合AGC模块通过检测ADC输入信号的短时平均功率，并根据门限参数和同步指示，可以调整模拟部分射频DATT的衰减和中频DATT的增益，同时为了满足RSSI的功率估计要求，需要对DDC后的各载波分别进行实时的增益补偿。

以全球移动通信系统（global system for mobile communications，简称为GSM）、码分多址（Code Division Multiple Access，简称为CDMA）、通用移动通信系统（UniversalMobile Telecommunications System，简称为UMTS）和长期演进（Long Term Evolution，简称为LTE）四种制式为例，在UMTS、GSM、CDMA、LTE系统中，数模混合AGC用于采用适当算法自动调整上行中、射频链路的中频增益芯片（VGA）和射频增益芯片（ATT），以满足接收机上行指标要求，包括：

4种制式灵敏度的要求；

4种制式协议规定的应对多种带外干扰的要求；

反向链路灌入异常大信号时，保护射频链路（通过快速衰减射频DATT实现）；

数模混合AGC保证ADC无溢出的前提下，减小控制过程中对上行信号的恶化，同时兼顾到射频链路以及ADC性能最优性能，使上行链路工作在比较理想的状态下，从而达到较优的上行指标要求。

各模式的具体控制参数也不一致，如步进值和时间间隔，功率检测门限等，由上可见任何一种制式的实现方案，都不能直接适用于其它制式。

针对现有技术中无法在多种制式下实现混模处理的数模混合AGC的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种自动增益控制方法及装置，以至少解决现有技术中无法在多种制式下实现混模处理的数模混合AGC的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种自动增益控制方法。

根据本发明的自动增益控制方法包括：检测当前通信制式；根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制策略，其中，控制策略包括快速控制和慢速控制；以及按照选取的控制策略进行自动增益控制。

优选地，选取与当前通信制式对应的控制策略包括：当当前通信制式包括GSM制式时，选取快速控制和慢速控制的组合，按照选取的控制策略对自动增益进行控制包括：在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对基站自动增益进行快速控制；以及在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

优选地，选取与当前通信制式对应的控制策略包括：当当前通信制式不包括GSM制式但包括CDMA制式时，选取快速控制对基站自动增益进行控。

优选地，选取与当前通信制式对应的控制策略包括：当当前通信制式不包括GSM制式和CDMA制式，但包括UMTS和/或LTE和/或TD-SCDMA制式时，选取慢速控制对基站自动增益进行控。

优选地，在检测当前通信制式之后，上述方法还包括：根据存储通信制式与控制参数的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制参数，按照选取的控制策略对自动增益进行控制包括：按照选取的控制策略和控制参数对自动增益进行控制。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种自动增益控制装置。

根据本发明的自动增益控制装置包括：检测模块，用于检测当前通信制式；第一选取模块，用于根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制策略，其中，控制策略包括快速控制和慢速控制；以及控制模块，用于按照选取的控制策略进行自动增益控制。

优选地，第一选取模块包括：第一选取子模块，用于当当前通信制式包括GSM制式时，选取快速控制和慢速控制的组合，控制模块包括：第一控制子模块，用于在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对基站自动增益进行快速控制；以及第二控制子模块，用于在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

优选地，第一选区模块还包括：第二选取子模块，用于当当前通信制式不包括GSM制式但包括CDMA制式时，选取快速控制对基站自动增益进行控。

优选地，第一选区模块还包括：第三选取子模块，用于当当前通信制式不包括GSM制式和CDMA制式，但包括UMTS和/或LTE和/或TD-SCDMA制式时，选取慢速控制对基站自动增益进行控。

优选地，上述装置包括：第二选取模块，用于根据预先存储的通信制式与控制参数的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制参数，控制模块包括：第三控制子模块，用于按照选取的控制策略和控制参数对自动增益进行控制。

通过本发明，由于预先存储了通信制式对应的控制策略，并在确定通信制式后进行自适应的匹配以切换到相应控制策略进行自动增益控制，因此解决了无法在多种制式下实现混模处理的数模混合AGC的问题，从而可以在多模或混模制式下进行自动增益控制。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中射频处理链路功能示意图；

图2是根据本发明实施例的自动增益控制方法的流程图；

图3是现有技术中GSM数模混合AGC控制示意图；

图4是现有技术中快速控制策略示意图；

图5是现有技术中慢速控制策略示意图；

图6是GSM数模混合AGC实现流程图；

图7是CDMA数模混合AGC实现流程图；

图8是UMTS和LTE数模混合AGC实现流程图；

图9是根据本发明实施例的自动增益控制装置的结构框图；

图10是根据本发明第一优选实施例的自动增益控制装置的结构框图；

图11是根据本发明第二优选实施例的自动增益控制装置的结构框图；

图12是根据本发明第三优选实施例的自动增益控制装置的结构框图；

图13是根据本发明第四优选实施例的自动增益控制装置的结构框图；

图14是根据本发明第四优选实施例的自动增益控制装置的结构框图；以及

图15是根据本发明第四实施例的定时同步信号的时序图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种自动增益控制方法。

图2是根据本发明实施例的自动增益控制方法的流程图。

如图2所示，该自动增益控制方法包括如下的步骤S202至步骤S206。

步骤S202，检测当前通信制式。

本实施例中，既可以通过信息的封装方式等来检测当前通信制式，也可以直接接收用户输入的指令从而获知当前的通信制式。

步骤S204，根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制策略，其中，控制策略包括快速控制和慢速控制。

选取控制策略的具体过程包括：

系统软件会配置当前的工作制式信息(如GSM、UMTS、CDMA、TD-SCDMA、LTE-FDD或TD-LTE等)，硬件装置从寄存器获取该信息。

如果软件配置的工作制式是单天线单模制式（包括两种情况：一是多天线仅存在一种制式，另一种单天线仅一种制式，不同天线制式可不同），则硬件装置会根据制式自动选择该天线接收数据相匹配的AGC处理方式：如在GSM制式时选择“快速控制和慢速控制结合”的方法，如在CDMA制式时选择“快速控制”，而在UMTS、TD-SCDMA、TD-LTE和LTE-FDD制式时都选择“慢速控制”策略。

如果软件配置的工作制式是单天线混模制式（即同一天线包含至少2中不同制式的载波数据被同时接收）。这种情况下该硬件装置支持由系统软件配置该天线接收数据的AGC处理按混模制式中哪一种制式为主选择对应该制式的策略进行AGC处理，例如单天线GSM和UMTS混模时，可以由系统软件配置采用以GSM为主的AGC策略，即选择“快速控制+慢速控制”的方法，即该天线接收的而UMTS数据也同样按照这个策略进行AGC处理。

对于多天线的控制策略选择，可以每根天线处理单独使用一个硬件装置，不同装置可以采用不同配置，即支持选择同样的处理策略，也支持不同天线选择不同处理策略。

为了满足各模式单模以及各种混模制式对上行AGC的需求，本发明采用“快速控制+慢速控制”联合的方法，并可根据应用情况选择是采用“快速控制”还是“慢速控制”。

根据具体应用，数字混模AGC调整过程，可分3种控制策略：快速控制+慢速控制、快速控制和慢速控制。快速控制+慢速控制的控制策略在GSM或包含GSM的制式中使用，快速控制发生时，执行控制操作；慢速控制发生时，控制暂不执行，而是将调整后的控制字存储到RAM中，在下一个相同时隙号的起始（RAMP爬升前期，参考图3中的T1）执行控制，这样做主要是考虑到调整信号不影响到GSM信号的信息。

由于GSM信号的slot间是各自独立进行AGC控制的，对于GSM单模，以及有GSM制式混模的应用，需要做特殊处理。即当当前通信制式包括GSM制式时，选取快速控制和慢速控制的组合。具体组合步骤在步骤S206中详述。

为了满足控制的要求，当当前通信制式不包括GSM制式但包括CDMA制式时，选取快速控制对基站自动增益进行控。

为了达到节能的目的，当当前通信制式不包括GSM制式和CDMA制式，但包括UMTS和/或LTE（包括LTE-FDD和TD-LTE）和/或TD-SCDMA制式时，选取慢速控制对基站自动增益进行控。

步骤S206，按照选取的控制策略进行自动增益控制。

本方法既可以被应用于基站上，也可以被应用于终端上，因此，本步骤既可以是对基站的自动增益进行控制，也可以是对终端的自动增益进行控制。

GSM需要采用“快速控制+慢速控制”的方案，即对ADC瞬时功率点进行实时检测，若判断溢出值满足一定条件，立刻对DATT进行大步进衰减；因为GSM为TDMA信号，GSM上行信号的1个frame（帧）分为8个slot（时隙），8个slot的AGC控制是独立的；具体控制策略需要满足以下需求：如图3所示，T1期间，进行饱和点数的统计，超过设定的门限值，就立即进行大步进衰减，例如步进值为10db。T2期间是慢速控制平均功率的计算起始时间，并根据平均功率值计算出下一帧增益控制值，缓存到RAM块，在下一次的时隙起始时刻起控。

即当前通信制式包括GSM制式时，在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对基站自动增益进行快速控制。在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

图4是现有技术中快速控制策略示意图，如图4所示，快速控制是为了防止上行信号功率快速变化而导致ADC饱和或者功率过小影响灵敏度，设定ADC溢出门限fd_v_up，以fd_t_step0为时间间隔，在此时间内，若有平均功率值超过溢出门限，则立刻增加衰减步进值fd_v_step0，若平均功率小于回调门限fd_t_down，则立刻减小衰减值步进fdt_s_tep1，使得信号功率保持在fd_v_up与fd_v_down之间，该区间称作滞回（回调）区间。

各参数值（fd_v_up，fd_v_down，fd_t_step0，fd_t_step1，fd_v_step0，fd_v_step0，fd_t_down）可根据具体实际应用需求而确定，fd_t_step0一般在10us数量级，fd_t_step1一般在1ms数量级；fd_v_up由信号平均功率以及峰均比确定，fd_v_down由灵敏度确定。

DATT每次控制后，需要等待一段时间，使得新的DATT值起作用后，方可进行下一功率统计以及调整。

图5是现有技术中慢速控制策略示意图，如图5所示，在sd_t_period时间周期内，计算平均功率，若平均功率超过上限sd_v_up，则根据当前datt值增大衰减值，若平均功率小于功率下限sd_v_down，则根据当前datt值减小衰减值，若平均功率在上下限范围内，则保持当前衰减值不变；各参数值（sd_v_up，sd_v_down，sd_t_period）可根据具体实际应用需求而确定。

GSM要求前8个时隙单独控制，要求在每个时隙的上升阶段完成一次快速衰减控制，时间很短（通常是十几us），因此采用快速控制；在信号稳定区间做功率溢出或回调判断，但不在该阶段发起控制，先将控制字缓存起来，待下个时隙开始时刻发起控制，最大限度保证信号不受损伤，此过程称为慢速控制。GSM系统要求严格区分时隙，图6是GSM数模混合AGC实现流程图，GU混模要求按照图6的流程进行控制，如图6所示，该流程包括步骤S601至步骤S615。

步骤S601，进行快速功率统计。

步骤S602，判断溢出判断，如果是，执行步骤S603；如果否，执行步骤S607。

步骤S603，判断是否最大衰减，如果是，执行步骤S612；如果否，执行步骤S604。

步骤S604，衰减ATT/VGA。

步骤S605，硬件延迟。

步骤S606，慢控功率统计。

步骤S607，判断是否判断，如果是，执行步骤S608；如果否，执行步骤S613。

步骤S608，判断是否最大衰减，如果是，执行步骤S612；如果否，执行步骤S609。

步骤S609，控制字保存。

步骤S610，等待下个时隙起始时刻调整ATT/VGA。

步骤S611，硬件延迟。

步骤S612，保持ATT/VGA不变。

步骤S613，判断是否回调，如果是，执行步骤S614；如果否，执行步骤S615。

步骤S614，判断是否最小衰减，如果是，执行步骤S612；如果否，执行步骤S609。

步骤S615，结束。

CDMA需要采用“快速控制”的方法，且回调时要求回调时间相对长一些（100us左右），防止乒乓效应。CDMA要求回调之后保持一段时间（可取100us）再进行下一次回调判断。

图7是CDMA数模混合AGC实现流程图，CDMA单模以及其混模应用中使用控制流程如图7所示，CDMA系统要求100us完成至少20dB衰减，因此衰减控制流程时，使用10us控制周期，并且使用大步进衰减（比如10dB），控制周期和步进均做成可配置的参数。回调过程要求统计的功率相对稳定，不超过1dB的波动，同时滞回区间小于3dB，是ADC工作的较佳的状态，回调周期可取100us，步进设置为1dB。另外，为了防止乒乓效应，以及满足CL混模的要求，新增回调延迟判断功能。CL混模的参数需要实验得出。具体地，该流程包括步骤S701至步骤S712。

步骤S701，溢出功率统计。

步骤S702，判断是否溢出，如果是，执行步骤S703；如果否，执行步骤S707。

步骤S703，判断是否最大衰减，如果是，执行步骤S704；如果否，执行步骤S705。

步骤S704，保持ATT/VGA不变。

步骤S705，衰减ATT/VGA。

步骤S706，硬件延迟。

步骤S707，回调功率统计。

步骤S708，判断是否回调，如果是，执行步骤S709；如果否，执行步骤S712。

步骤S709，回调持续时间判断，如果是，执行步骤S710；如果否，执行步骤S704。

步骤S710，判断是否最小衰减，如果是，执行步骤S704；如果否，执行步骤S711。

步骤S711，回调ATT/VGA。

步骤S712，结束。

UMTS采用“慢速控制”的方法，即对ADC一段时间内的功率信号进行均值统计，根据均值对DATT进行调整；回调也可采用慢速回调策略。

LTE也采用“慢速控制”的方法，即对ADC一段时间内的功率信号进行均值统计，根据均值对DATT进行调整；LTE进行回调控制时，采用慢回调的策略。LTE要求信号在60s时间内功率都低于回调门限时启动回调。

图8是UMTS和LTE数模混合AGC实现流程图，UMTS（单模）和LTE（单模）制式实现流程图，这两种制式在处理数据业务时，功率波动通常比较大。因此，做功率检测的时间取2ms，保证取到相对稳定的功率，步进取1dB。LTE系统为了防止乒乓效应，拉大滞回区间到10dB，并新增回调状态持续时间的判断的需求，当出现低功率时间大于预设值时，发起回调命令。设计中将回调状态持续时间做成CPU可配置参数，UMTS无此需求，对应的参数为0。UMTS单模、LTE单模和UL混模均可采用该控制流程，参数需要做实验得出。具体地，该流程包括步骤S801至步骤S811。

步骤S801，慢控功率统计。

步骤S802，溢出判断，如果是，执行步骤S803；如果否，执行步骤S807。

步骤S803，判断是否最大衰减，如果是，执行步骤S806；如果否，执行步骤S804。

步骤S804，衰减ATT/VGA。

步骤S805，延迟1.5us(硬件延迟)。

步骤S806，保持ATT/VGA不变。

步骤S807，判断是否回调，如果是，执行步骤S808；如果否，执行步骤S811。

步骤S808，回调持续时间判断，如果是，执行步骤S809；如果否，执行步骤S806。

步骤S809，判断是否最小衰减如果是，执行步骤S806；如果否，执行步骤S810。

步骤S810，回调ATT/VGA。

步骤S811，结束。

在步骤S202之后，本实施例可以存储通信制式与控制参数的对应关系选取与当前通信制式对应的控制参数，在完成该步骤的情况下，本步骤还可以按照选取的控制策略对自动增益进行控制包括：按照选取的控制策略和控制参数对自动增益进行控制。

本发明实施例提供了一种自动增益控制装置，以下对本发明实施例所提供的自动增益控制装置进行介绍。

图9是根据本发明实施例的自动增益控制装置的结构框图。

如图9所示，该自动增益控制装置包括检测模块92、第一选取模块94和控制模块96。

检测模块92用于检测当前通信制式。

第一选取模块94连接至检测模块92，用于根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制策略，其中，控制策略包括快速控制和慢速控制。

系统软件会配置当前的工作制式信息(如GSM、UMTS、CDMA、TD-SCDMA、LTE-FDD或TD-LTE等)，第一选区模块94从寄存器获取该信息。

如果软件配置的工作制式是单天线单模制式（包括两种情况：一是多天线仅存在一种制式，另一种单天线仅一种制式，不同天线制式可不同），则第一选择模块94会根据制式自动选择该天线接收数据相匹配的AGC处理方式：如在GSM制式时选择“快速控制和慢速控制结合”的方法，如在CDMA制式时选择“快速控制”，而在UMTS、TD-SCDMA、TD-LTE和LTE-FDD制式时都选择“慢速控制”策略。

如果软件配置的工作制式是单天线混模制式（即同一天线包含至少2中不同制式的载波数据被同时接收）。这种情况下第一选择模块94支持由系统软件配置该天线接收数据的AGC处理按混模制式中哪一种制式为主选择对应该制式的策略进行AGC处理，例如单天线GSM和UMTS混模时，可以由系统软件配置采用以GSM为主的AGC策略，即选择“快速控制+慢速控制”的方法，即该天线接收的而UMTS数据也同样按照这个策略进行AGC处理。

对于多天线的控制策略选择，可以每根天线处理单独使用一个第一选择模块94，不同装置可以采用不同配置，即支持选择同样的处理策略，也支持不同天线选择不同处理策略。

控制模块96连接至第一选取模块94，用于按照选取的控制策略进行自动增益控制。

以上模块的功能均可以由CPU来实现。

在本实施例中，预先存储了通信制式对应的控制策略，并在确定通信制式后进行自适应的匹配以切换到相应控制策略进行自动增益控制，因此解决了无法在多种制式下实现混模处理的数模混合AGC的问题，从而可以在多模或混模制式下进行自动增益控制。

图10是根据本发明第一优选实施例的自动增益控制装置的结构框图。该实施例可以作为图9所示实施例的优选实施方式。

如图10所示，该自动增益控制装置在图9所示自动增益控制装置的基础上，还包括第一选取子模块942、第一控制子模块962和第二控制子模块964，其中，第一选取子模块942位于第一选取模块94中，第一控制子模块962和第二控制子模块964位于控制模块96中。

第一选取子模块942用于当当前通信制式包括GSM制式时，选取快速控制和慢速控制的组合。

第一控制子模块962用于在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对基站自动增益进行快速控制。

第二控制子模块964连接至第一控制子模块962，用于在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

在该实施例中，通过第一选取子模块942和第二控制子模块964，实现了对GSM制式的特殊控制。

图11是根据本发明第二优选实施例的自动增益控制装置的结构框图。该实施例可以作为图9所示实施例的优选实施方式。

如图11所示，该自动增益控制装置在图9所示自动增益控制装置的基础上，还包括第二选取子模块944。

第二选取子模块944用于当当前通信制式不包括GSM制式但包括CDMA制式时，选取快速控制对基站自动增益进行控。

在该实施例中，可以实现对CDMA制式的快速控制。

图12是根据本发明第三优选实施例的自动增益控制装置的结构框图。该实施例可以作为图9所示实施例的优选实施方式。

如图12所示，该自动增益控制装置在图9所示自动增益控制装置的基础上，还包括第三选取子模块946。

第三选取子模块946用于当当前通信制式不包括GSM制式和CDMA制式，但包括UMTS和/或LTE制式时，选取慢速控制对基站自动增益进行控。

在该实施例中，在不包括GSM和CDMA制式的情况下，实现了慢速控制的目的。

图13是根据本发明第四优选实施例的自动增益控制装置的结构框图。该实施例可以作为图9所示实施例的优选实施方式。

如图13所示，该自动增益控制装置在图9所示自动增益控制装置的基础上，还包括第二选取模块98和第三控制子模块966，其中，第三控制子模块966位于控制模块96中。

第二选取模块98用于根据预先存储的通信制式与控制参数的对应关系，选取与当前通信制式对应的控制参数。

第三控制子模块966用于按照选取的控制策略和控制参数对自动增益进行控制。

在该实施例中，通过参数和控制策略同时进行自动增益控制，达到了更好的控制效果。

图14是根据本发明第四优选实施例的自动增益控制装置的结构框图。如图14所示，该装置主要包含如下功能模块：AGC控制门限产生模块、定时同步信号产生模块、快速控制模块、慢速控制模块、查表地址产生模块、RAM模块（控制字查找表）和衰减值/回退值产生模块。

（1）AGC控制门限产生模块：

控制门限包括快速衰减门限、快速回调门限、慢速衰减门限和慢速回调门限。门限设定方法：衰减控制上限在数字满功率基础上至少回退峰均比的量，回调门限比溢出门限回退回调步长+1dB左右，快速控制的门限设置可适当放宽。

门限计算公式：

$\mathrm{gat}\_\mathrm{val}={10}^{(62.206+\mathrm{gat}\_\mathrm{dBfs})/10}\×\frac{\mathrm{stat}\_\mathrm{NO}}{2^{C\_\mathrm{stat}\_\mathrm{out}\_\mathrm{cut}}}$

其中，gat_val：对应门限寄存器值，直接配置到16bit寄存器。

gat_dBfs：为dBfs门限，取值范围：0dBfs~-60.206dBfs。

stat_NO：功率统计点数，单位：bit（或点）。

C_stat_out_cut：统计功率截位，单位：bit（或点）。

60.206dB：0dBfs对应数字功率，即：DAC输出11bit，包括1bit符号位，10bit有效位，因此，DAC满幅对应数字功率：0dBfs=20×lg(2¹⁰)=60.206dB。

10^{(60.206+gat_dBfs)/10}：为平均功率，即：Average(dac_in²)。

10^{(60.206+gat_dBfs)/10}×stat_NO：折算到当前的统计功率。

还原到设计中的16bit功率统计值，及换算到16bit门限值。

（2）定时同步信号产生模块

GSM制式，对外部送入的信号做对齐处理，同时产生快慢速控制指示（sw_flag）、时隙指示（slot_cnt）、通道复用指示、控制字更新信号和功率统计同步信号。这些信号的时序所图15所示。

其中sw_flag信号，高电平表示快速控制，低电平慢速控制；slot_cnt表示时隙号，如8个时隙可用0~7表示；通道复用指示ch_mux_ind信号用于多通道复用，同时做通道指示，取值0~3，控制字更新信号ctrl_update，高电平有效，在该信号有效时，更新ATT\VGA控制字，否则不更新；GSM制式：仅在数据的RAMP区做更新;功率统计同步信号stat_sync用于AGC门限统计同步，接收功率统计同步。

UMTS、LTE定时信号：两种制式使用慢速控制策略，不区分时隙；在时序中，sw_flag保持为0，slot_cnt为3’d0，ctrl_update保持为1，stat_sync为10ms脉冲。

CDMA定时信号：采用快速控制策略，不区分时隙。在时序中，sw_flag保持为1，slot_cnt为3’d0，ctrl_update保持为1，stat_sync为同步后的pp2s脉冲。

（3）快速控制模块

快速控制模块包括功率统计功能和控制脉冲产生功能。其中功率统计功能按照配置周期完成功率累加，可根据配置完成多个通道（多个ADC输入）复用，截位处理后输出统计功率，控制脉冲产生模块根据统计功率和门限计算输出结果判断产生相应的控制脉冲，包括快速衰减脉冲和快速回退脉冲。

功率统计包括：快速控制上限功率、快速控制下限功率。

快速控制溢出门限统计功率：

$\mathrm{fd}\_\mathrm{or}\_\mathrm{pwr}=\frac{\underset{n=0}{\overset{\mathrm{fd}\_\mathrm{or}\_\mathrm{stat}\_\mathrm{num}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{adc}\_\mathrm{in}}^2}{2^{\mathrm{fd}\_\mathrm{or}\_\mathrm{cut}\_\mathrm{num}}}$

其中，fd_or_stat_num为快速控制溢出门限统计周期，fd_or_cut_num为快速控制溢出门限统计功率输出（截取低bit，保留16bit输出）。

快速控制回调门限统计功率：

$\mathrm{fd}\_\mathrm{ba}\_\mathrm{pwr}=\frac{\underset{n=0}{\overset{\mathrm{fd}\_\mathrm{ba}\_\mathrm{stat}\_\mathrm{num}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{adc}\_\mathrm{in}}^2}{2^{\mathrm{fd}\_\mathrm{ba}\_\mathrm{cut}\_\mathrm{num}}}$

其中，fd_ba_stat_num为快速控制上门限统计周期，fd_ba_cut_num为快速控制上门限统计功率输出（截取低bit，保留16bit输出）。

将快速控制上限统计功率、快速控制下限统计功率与设定的门限进行比较，产生相应的控制脉冲。

（4）慢速控制模块

慢速控制模块也包括功率统计功能和控制脉冲产生功能。其中功率统计功能按照配置周期完成功率累加，可根据配置完成多个通道（多个ADC输入）复用，截位处理后输出统计功率，控制脉冲产生模块根据统计功率和门限计算输出结果判断产生相应的控制脉冲，包括慢速衰减脉冲和慢速回退脉冲。

功率控制包括慢速控制功率统计。

慢速控制统计功率：

$\mathrm{sd}\_\mathrm{pwr}=\frac{\underset{n=0}{\overset{\mathrm{sd}\_\mathrm{stat}\_\mathrm{num}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{adc}\_\mathrm{in}}^2}{2^{\mathrm{sd}\_\mathrm{cut}\_\mathrm{num}}}$

其中，sd_stat_num为快速控制上门限统计周期，sd_cut_num为快速控制上门限统计功率输出（截取低bit，保留16bit输出）。

将慢速控制统计功率与设定的慢速统计门限进行比较，产生相应的控制脉冲。

（5）查表地址产生及RAM模块

AGC控制字（输出给ATT或VGA器件的控制信息）是通过查找表产生的，控制字表（RAM）的地址采用可变步长的计数器来产生，因此，控制策略在切换时，计数器的步长也要做相应的切换。可变步长支持三种：快速衰减步进、快速回调步进和慢速控制步进。

控制字查找表地址产生过程可以分为3个阶段：初值载入>>调整>>存储。

初值载入过程，将上一个相同控制周期（对GSM制式而言就是时隙号）的控制字从RAM中取出，作为当前控制周期的控制字的初值。

调整过程，分3种控制策略：快速控制+慢速控制、单快速控制和单慢速控制。快速控制+慢速控制的控制策略在GSM或包含GSM的制式中使用，快速控制发生时，执行控制操作；慢速控制发生时，控制暂不执行，而是将调整后的控制字暂存，在下一个相同时隙号的起始（RAMP爬升前期，参考图3中的T1）执行控制，这样做主要是考虑到调整信号不影响到GSM信号的信息。单快速控制策略和单慢速控制策略都没有载入初值和存储的功能，控制发生时，立即执行控制。

存储过程，在快速控制+慢速控制的控制策略中使用，在时隙后期存储，以提供给下一个相同时隙号的时隙使用。

控制稳定期，当反向信号稳定时，AGC控制字也要稳定在固定的值，不再波动。另外，增加异常恢复机制，即当控制字查找表地址超出允许的范围时，立即重新设置控制字查找表地址为7’d71，后续AGC再基于该典型值进行控制。

VGA的控制范围是-4dB~20dB，步进1dB；ATT的控制范围是0dB~31.5dB，步进是0.5dB；增益（ATT+VGA）小于20dB时，控制VGA的值，步进1dB；当增益大于20dB时，控制ATT，步进1dB。控制字控制字存放在RAM中的规律是{6’b000000,5’b11111}～{6’b111111000000}。

其中att\vga控制信息表内容中，每个表格地址对应11bit内容格式定义为：

bit10~bit5表示ATT控制信息，其中6'b000000为最小增益（即全衰减），6'b111111为最大增益（即不衰减）。

而bit4~bit0表示VGA控制信息，其中5'b11000为最小增益（-4dB），5'b00000为最大增益（20dB）。

RAM（att\vga控制信息表）的深度可配置，根据最大控制范围和步进值计算确定。

（6）衰减值及回退值产生模块

本模块根据衰减/回退控制信号，以及查表得到的控制字，分别输出ATT器件和VGA器件对应的控制信号，同时该模块可以根据配置处理多通道的解复用，并行输出多通道（ADC）对应的多路器件（ATT/VGA）的控制信号。

从以上的描述中，可以看出，通过本发明实施例，能够通过参数配置，灵活支持GSM，UMTS，CDMA和LTE等制式的单模和混模处理，方案灵活统一，简化了硬件电路的设计，增强电路的适应性和处理能力。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种自动增益控制方法，其特征在于，包括：

检测当前通信制式；

根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与所述当前通信制式对应的所述控制策略，其中，所述控制策略包括快速控制和慢速控制；以及

按照选取的所述控制策略进行自动增益控制。

2.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，

选取与所述当前通信制式对应的所述控制策略包括：当所述当前通信制式包括全球移动通信系统GSM制式时，选取所述快速控制和所述慢速控制的组合，

按照选取的所述控制策略对自动增益进行控制包括：

在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对所述基站自动增益进行所述快速控制；以及

在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过所述慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

3.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，选取与所述当前通信制式对应的所述控制策略包括：

当所述当前通信制式不包括所述GSM制式但包括码分多址CDMA制式时，

选取所述快速控制对所述基站自动增益进行控。

4.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，选取与所述当前通信制式对应的所述控制策略包括：

当所述当前通信制式不包括所述GSM制式和所述CDMA制式，但包括通用移动通信系统UMTS和/或长期演进LTE和/或时分同步码分多址TD-SCDMA制式时，选取所述慢速控制对所述基站自动增益进行控。

5.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，

在检测当前通信制式之后，所述方法还包括：根据存储通信制式与控制参数的对应关系，选取与所述当前通信制式对应的所述控制参数，

按照选取的所述控制策略对自动增益进行控制包括：按照选取的所述控制策略和所述控制参数对自动增益进行控制。

6.一种自动增益控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测当前通信制式；

第一选取模块，用于根据预先存储的通信制式与控制策略的对应关系，选取与所述当前通信制式对应的所述控制策略，其中，所述控制策略包括快速控制和慢速控制；以及

控制模块，用于按照选取的所述控制策略进行自动增益控制。

7.根据权利要求6所述的自动增益控制装置，其特征在于，

所述第一选取模块包括：第一选取子模块，用于当所述当前通信制式包括全球移动通信系统GSM制式时，选取所述快速控制和所述慢速控制的组合，

所述控制模块包括：

第一控制子模块，用于在GSM上行信号的每个时隙的上升阶段，对所述基站自动增益进行所述快速控制；以及

第二控制子模块，用于在GSM上行信号的每个时隙的信号稳定阶段，通过所述慢速控制计算并存储增益控制值以在下一时隙对基站自动增益进行控制。

8.根据权利要求6所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述第一选区模块还包括：

第二选取子模块，用于当所述当前通信制式不包括所述GSM制式但包括码分多址CDMA制式时，选取所述快速控制对所述基站自动增益进行控。

9.根据权利要求6所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述第一选区模块还包括：

第三选取子模块，用于当所述当前通信制式不包括所述GSM制式和所述CDMA制式，但包括移动通信系统UMTS和/或长期演进LTE和/或时分同步码分多址TD-SCDMA制式时，选取所述慢速控制对所述基站自动增益进行控。

10.根据权利要求6所述的自动增益控制装置，其特征在于，

所述装置包括：第二选取模块，用于根据预先存储的通信制式与控制参数的对应关系，选取与所述当前通信制式对应的所述控制参数，

所述控制模块包括：第三控制子模块，用于按照选取的所述控制策略和所述控制参数对自动增益进行控制。

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