CN106301412B - 用于减轻干扰的先占自动增益控制(agc) - Google Patents

用于减轻干扰的先占自动增益控制(agc) Download PDF

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Abstract

本发明提供在便携设备的接收器中涉及减轻干扰的实施方案的技术。先占自动增益控制(AGC)系统在便携设备的接收器中减轻并置或外在干扰信号。便携设备的接收器接收并处理第一射频(RF)信号的数据分组，其包括蓝牙(BT)信号、Wi‑Fi信号、近场通信(NFC)、3G、4G等。在数据分组的处理期间，通过接收器检测并接收并置或外部第二RF信号。所述第二RF信号包括干扰蓝牙(BT)上行链路传输、近场通信(NFC)传输信号、Wi‑Fi传输信号、3G或4G上行链路传输、LTE信号等。

Description

用于减轻干扰的先占自动增益控制(AGC)
背景技术
通常，便携设备中的无线通信接收器可包括自动增益控制(AGC：automatic gaincontrol)方案，其设定便携设备的最优接收器增益设定。例如AGC可通过放大接收信号将便携设备的动态接收器范围最大化以确保信号对量子化噪声的比率(量子化噪声由A/D转换器引入)是可忽略的。此外，所述AGC放大接收信号以确保放大的信号足够低，不会由于在A/D转换器外面的信号而被剪辑，即截除。
便携式设备中的AGC可在接收信号的前导码时采样接收信号的总宽频带能量，并据此设定接收器增益调整。以这种方式，当在相同的频带传输或邻近频带传输的存在下从并置(collocated)发射部件或设备接收期望的信号时，尤其防止接收信号的饱和。
然而，当并置核心或发射部件在AGC增益已经被设定(即，仅基于期望的、无干扰的信号)后开始其传输时，鉴于当前AGC增益，总接收信号(期望的+干扰的)可能太强，并且接收器将饱和或被阻碍。因此，不能解码期望的分组并将丢失或损失期望的分组。
同样地，需要在便携设备的接收器中实施用于增益设定的动态调整的方法或系统以解决以上提及的问题。
附图说明
图1示出利用先占自动增益控制(AGC)系统或部件以在便携设备的接收器电路或系统中减轻干扰或谐波毛刺(harmonic spur)的实例方案。
图2是如根据本文描述的实施方案所描述的示出第一和第二射频(RF：radiofrequency)信号之间的重叠的实例时间轴。
图3示出如在本文的实施方案中描述的设备接收器的实例原理框图。
图4示出在便携设备的接收器电路中用于实施先占自动增益控制(AGC)系统的实例性过程。
具体实施方式
本文所描述的是一种用于实施先占自动增益控制(AGC)系统的技术，其在便携设备的接收器中减轻并置或外部干扰信号(collocated or external interferingsignal)。例如，便携设备的接收器接收并处理第一射频(RF)信号的数据分组，所述数据分组包括蓝牙(BT)信号、Wi-Fi信号、近场通信(NFC)、3G、4G等。在数据分组的处理期间，通过接收器同样检测并接收并置或外部第二RF信号。第二RF信号可包括干扰蓝牙(BT)上行链路传输、近场通信(NFC)传输信号、Wi-Fi传输信号、3G或4G上行链路传输、LTE信号等。
如本文所描述，第二RF信号的检测包括：实时接收或测量第二RF信号的信息。所述信息包括第二RF信号的发生频率、发射功率量、发射时间和传输周期。基于所接收到的或所测量的信息，调整启用的先占AGC系统的增益设定以生成无干扰的第一RF信号。
此后，测量无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)并与最小可检测信号(MDS：minimum detectable signal)阈值相比较，以便不削弱接收器的信号强度质量。换言之，利用MDS阈值确保与启用的先占AGC系统的调整的设定相对应的接收器的信号强度足够维持在接收器函数中的质量以接收并处理数据分组。
对于满足MDS阈值的所测量的RSSI，先占AGC系统的启用被维持。否则，在第一RF信号的接收和处理中禁用先占AGC系统(preemptive–AGC system)，而替代地利用AGC模式。
图1是利用先占AGC系统或部件以在接收器电路或便携设备的系统中减轻干扰或谐波毛刺的实例方案100。方案100示出具有天线104的便携设备102和具有天线108的另一便携设备106。如在本文的实施方案中所描述，第一RF信号(未示出)包括来自蓝牙(BT)信号、Wi-Fi信号、NFC信号、3G信号、4G信号等的数据分组，所述数据分组当前正由便携设备102的接收器电路(未示出)处理。另一方面，第二RF信号(未示出)包括来自并置或外部BT上行链路传输的RF信号、NFC传输信号、Wi-Fi传输信号、3G或4G上行链路传输、LTE信号等，所述第二RF信号可在第一RF信号的数据分组的处理中引起损坏或干扰。
便携设备102或106可包括，但不局限于，平板计算机、上网本、笔记本计算机、手提计算机、移动电话、蜂窝电话、智能电话、个人数码助理、多媒体播放设备、数码音乐播放器、数码视频播放器、导航设备、数码照相机等。
在一个实施方案中，例如便携设备102通过诸如BT信号的第一RF信号的使用与另一便携设备106进行数据通信。当便携设备102正在通过BT信号接收并处理数据分组时，诸如Wi-Fi传输信号、BT上行链路传输信号等的第二RF信号可由便携设备102的接收器电路检测。在该实例中，可在相同的便携设备102(即，并置的)范围内生成第二RF信号，或可从便携设备106(即，外部的)接收第二RF信号。
如本文所描述，第二RF信号的检测包括：实时接收或测量第二RF信号的信息(未示出)。所述信息包括第二RF信号的发射功率量和发射时间周期(transmitting timeperiod)。此外，所述信息可包括第二RF信号的发生频率。基于第二RF信号的所接收到的或所测量的信息，启用便携设备102的先占AGC部件(未示出)，并调整其增益设定以生成无干扰的第一RF信号。
此后，测量无干扰的第一RF信号的RSSI并通过便携设备102的接收器电路与最小可检测信号(MDS)阈值相比较，以不削弱接收器电路的信号强度质量。即，针对于接收器电路的启用的先占AGC系统的经调整的增益设定而言的信号强度不至太低，以致便携设备102可能无法再与便携设备106进行数据通信。
图2是如根据本文描述的实施方案所描述的示出第一和第二RF信号之间的重叠的实例时间轴200。如图所示，时间轴200包括：第一RF信号202，其可由便携设备102接收并处理；以及并置或外部第二RF信号204，其可干扰第一RF信号202的处理。第一RF信号202还包括数据分组206-2和206-4以及上行链路RF信号数据分组208。另一方面，并置或外部第二RF信号204还包括发射信号210-2和210-4，以及数据确认(ACK)212-2和212-4。并置或外部发射信号210-2和210-4在本文被视为对数据分组206-2和206-4的可能的信号干扰。
如在本文的实施方案中所描述，当发射信号210-2由并置或外部发射器(未示出)发射时，便携设备102可当前正在接收并处理(第一RF信号202的)数据分组206-2。在该实施方案中，可由第二RF信号204的所获得的信息获得的发射信号210-2的发生频率可高于配置的阈值(未示出)，使得先占AGC部件(未示出)的启用被证实是合理的。
利用启用的先占AGC部件，基于发射信号210-2的所接收到的或所测量的(实时)信息，随后调整先占AGC部件的增益设定。即，增益设定的调整可至少基于发射信号210-2的所接收到的或所测量的发射功率、传输时间和传输周期。以这种方式，发射信号210-2对数据分组206-2的可能的干扰影响可大体上被最小化或消除。
在另一实例中，可在接收并处理数据分组206-4之前由便携设备102检测并置或外部发射信号210-4。即，检测可基于发射信号210-4的所接收到的或所测量(实时)的信息。在这种情况下，可通过便携设备102的AGC模式的使用最小化或消除发射信号210-4的可能的干扰影响。换言之，由于可通过AGC模式控制增益设定，因而没有必要启用先占AGC部件。
在实施方案中，为避免第一RF信号202的损失，先占AGC系统或部件可促进接收器的人工增益控制设定。例如，第一RF信号202的损失，尤其数据分组206-2的损失，是由于在数据分组206-2的处理周期期间，第二RF信号204的突然出现或检测而导致的。与AGC模式相反，在诸如数据分组206-4的数据分组的处理周期之前开始第二RF信号204的发射时间。因此，AGC模式可不需要如以上描述的人工增益控制设定。
图3是如在本文的实施方案中所描述的设备接收器的实例系统框图300。如图所示，系统框图300适应方案100，在方案100中便携设备102正处理第一RF信号202，而便携设备106正通过发射器部件302发射外部第二RF信号204。
图3进一步示出便携设备102的接收器电路304。接收器电路304可包括天线104、低通滤波器(LPF)306、预低噪声放大器(pre-LNA)衰减器308、LNA 310、基带(BB)模拟滤波器312、BB放大器314以及一个或多个处理器316。接收器电路304还可包括检测器部件318和先占AGC部件320。
如在本文的实施方案中所描述，检测器部件318可配置成实时检测、接收和/或测量第二RF信号204的信息322。例如，所述信息322可包括第二RF信号204的发生频率、传输功率量、传输周期和/或发射时间。在该实例中，可从发射器302直接接收信息322，或可通过检测器部件318实时(在一侧)测量信息322。尽管所示的第二RF信号204被示出为是外部的，但当第二RF信号是在相同的便携设备102内获得时，也可应用如本文所描述的相同的实施方案。
利用所获得的信息322，处理数据分组诸如第一RF信号202的数据分组206的处理器316可配置成确定外部第二RF信号204的发射信号(例如，发射信号210)是否可能损坏数据分组206的处理或对数据分组206的处理产生干扰。
例如，按照以上在图2中的讨论，可在发射信号210的发射时间与数据分组206的处理周期重叠时启用先占AGC部件320并调整其增益设定。否则，当发射信号210包括在处理数据分组206之前发生的发射时间时，先占AGC部件320可被禁用，而替代地利用AGC模式。
继续参考图3，使用所获得的信息322的检测器部件318可经进一步配置将第二RF信号204的发生频率量或值与配置的阈值相比较。例如，可利用配置的阈值作为启用先占AGC部件320的基准。在该实例中，如果发生频率量高于阈值，则启用先占AGC部件320。否则，将禁用先占AGC部件320并替代地利用接收器电路304的AGC模式，直至检测器部件318可以检测到在随后的信息322中满足阈值的发生频率量。
对于启用的先占AGC部件320，先占AGC部件320可配置成包括：基于所接收或所测量的信息322的增益设定调整。例如启用的先占AGC部件320的增益设定调整可通过抑制第二RF信号204的发射信号210的干扰影响生成无干扰的第一RF信号202。
在一个实施方案中，检测器部件318可配置成测量无干扰的第一RF信号202的RSSI并将测量的RSSI与最小可检测信号(MDS)阈值相比较。在该实施方案中，实施与MDS阈值的比较，以便保证在接收器电路304中的信号强度质量。即，无干扰的第一RF信号202的RSSI不应太小而削弱接收器电路304进行数据通信(即，数据分组206的接收和处理)的能力。
在无干扰的第一RF信号202的RSSI满足MDS阈值的情况下，维持先占AGC部件320的启用。否则，禁用先占AGC部件320并利用AGC模式。
对于启用的先占AGC部件320，其增益设定调整可利用LUT(未示出)，或可利用存储的干扰历史，所述干扰历史包括用于本来会受第二RF信号204的影响的数据分组206的最新增益设定调整。
例如，LUT可利用第二RF信号204的信息322，以便提取必要的增益设定来最小化由处理器316处理的数据分组206中的干扰。在该实例中，LUT可包括与信息322对应的增益设定参数，其包括发射信号210的传输时间、传输周期和发射功率。在另一实例中，干扰历史可包括：先占AGC部件320的预先增益设定，其在预先的数据分组中最小化或消除数据分组损失。在该实例中，干扰历史可存储在便携设备102的存储器部件(未示出)中。
如在本文的实施方案中所描述，外部第二RF信号204可通过天线104被接收；通过LPF 306过滤以生成低频率第二RF信号204；并通过预LNA 308、放大器310、BB模拟滤波器312、BB放大器314和处理器316进一步被处理以解调数据分组。例如，可以以任意适当的硬件、软件、固件或其组合来实施处理器316。
图4示出说明在便携设备的接收器电路中用于实施先占AGC系统的实例方法的实例过程流程图400。描述所述方法的顺序非旨在解释为限制，并且任何数目的所述方法框可以以任意顺序组合以实施该方法或替代方法。此外，在不脱离本文所描述的主题的精神和范围的情况下，可从所述方法删除个别的方框。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以以任意适当的硬件、软件、固件或其组合来实施该方法。
在方框402处，实时接收、检测或测量第二RF信号。例如，信息322可包括在第二RF信号204中的发射信号210的发生频率、传输时间、传输周期和发射功率。在该实例中，检测器部件318可配置成获得信息322。
在方框404处，确定第二RF信号的发生频率。例如，发生频率可由所获得的信息322获得。在该实例中，检测器部件318可配置成将所确定的发生频率与阈值相比较。阈值配置成包括与发生频率的最小数目相对应的值以证实先占AGC 320的启用是合理的。
例如，当发生频率高于阈值时，在方框406处，执行先占AGC 320的增益设定调整的确定。在该实例中，增益设定调整可由进一步利用第二RF信号204的所获得的信息322的LUT获得。可选地，可通过在方框408处使用存储的干扰历史实施增益设定调整，所述存储的干扰历史同样利用所获得的信息322。更进一步，通过先占AGC 320的使用，在方框406或408处的增益设定调整可生成无干扰的第一RF信号202。
在方框410处，当发生频率低于阈值时，禁用先占AGC。
在方框412处，计算MDS。例如，检测器部件318配置成计算与维持便携设备102的接收器电路304的信号强度质量的特定增益设定对应的MDS阈值。
在方框414处，执行无干扰的第二频率RF信号的RSSI与MDS的比较。例如，在RSSI高于MDS的情况下，在方框416处，启用先占AGC 320。换言之，在便携设备102的接收器电路304中实施人工增益设定。否则，禁用先占AGC 320。
以下的实例属于进一步的实施例：
实例1是在设备的接收器中减轻干扰的方法，其包括：接收并处理第一射频(RF)信号的数据分组；在数据分组的处理期间检测并置或外部第二RF信号；响应于检测所述第二RF信号，调整启用的先占自动增益控制(AGC)的增益设定，以生成无干扰的第一RF信号；以及解调所述无干扰的第一RF信号的所接收到的数据分组。
在实例2中，根据实例1中所述的方法，其中调整启用的先占AGC的增益设定包括参考查找表(LUT：look-up-table)。
在实例3中，根据实例1中所述的方法，其中调整启用的先占AGC的增益设定包括参考存储的干扰历史，其包括在先前的数据分组中消除数据分组损失的最新设定调整。
在实例4中，根据实例1中所述的方法，其中检测并置或外部第二RF信号包括参考从第二RF信号的发射器接收到的信息。
在实例5中，根据实例4中所述的方法，其中所述信息包括第二RF信号的发射功率量和发射时间周期。
在实例6中，根据实例1中所述的方法，其中接收第一射频(RF)信号的数据分组包括经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路或LTE通信链路的至少一种接收数据分组。
在实例7中，根据实例1至实例6中的任一项所述的方法，其中检测并置或外部第二RF信号包括参考由接收器实时测量的信息，其中所述信息包括第二RF信号的发射功率量和发射时间周期。
在实例8中，根据实例1中所述的方法，还包括：将第二RF信号的发生频率与阈值相比较；测量无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)；将测量的RSSI与最小可检测信号(MDS)相比较，其中，MDS包括与用于信号检测的最小RSSI相对应的特定的先占AGC增益设定；以及当发生频率和所测量的RSSI满足阈值和MDS时，启用先占AGC。
实例9是一种设备接收器，其包括：处理器，其配置成处理第一射频(RF)信号的数据分组；检测器部件，其配置成在数据分组的处理期间实时接收或测量关于并置或外部第二RF信号的信息，其中所述信息包括第二RF信号的发射功率量和发射时间；以及先占自动增益控制(AGC)部件，其配置成基于所接收到的或所测量的信息实施增益设定的调整。
在实例10中，实例9的设备接收器，其中检测器部件还配置成：将第二RF信号的发生频率与阈值相比较；测量无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)；以及将所测量的RSSI与最小可检测信号(MDS)相比较，其中启用先占AGC以用于满足阈值和MDS的发生频率和RSSI。
在实例11中，实例10所述的设备接收器，其中如果未达到阈值或MDS，则禁用先占AGC部件，并启用自动增益(AGC)模式。
在实例12中，实例9所述的设备接收器，其中基于来自利用所接收或所测量的信息的查找表(LUT)调整先占AGC的增益设定。
在实例13中，实例9所述的设备接收器，其中第一射频(RF)信号的数据分组包括经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路或LTE通信链路的至少一种接收数据分组。
在实例14中，实例9所述的设备接收器，其中第二射频(RF)信号的数据分组包括经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路或LTE通信链路的至少一种接收数据分组。
在实例15中，在实例9至实例14中的任一项所述的设备接收器，其中基于包括在先前的数据分组中消除数据分组损失的最新设定的调整的已存储的干扰历史，调整先占AGC的增益设定。
实例16是一种在接收器中减轻干扰的方法，所述方法包括：接收并处理第一射频(RF)信号的数据分组；在数据分组的处理期间检测并置或外部第二RF信号；识别第二RF信号的发生频率；基于检测到的第二RF信号的存在，调整先占自动增益控制(AGC)的增益设定；测量无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)；以及基于所确定的发生频率和所测量的RSSI启用先占AGC。
在实例17中，根据实例16中所述的方法还包括：将所测量的RSSI与最小可检测信号(MDS)相比较，其中启用先占AGC包括仅当所测量的RSSI大于MDS时启用先占AGC。
在实例18中，根据实例17中所述的方法，还包括：当未满足阈值或MDS时，禁用先占AGC。
在实例19中，根据实例16中所述的方法，其中基于查找表(LUT)调整所述先占AGC的增益设定。
在实例20中，根据实例16中所述的方法，其中基于来自第二RF信号的发射器的信息，或基于由接收器测量的实时信息来检测存在，其中所述信息包括第二RF信号的发射功率量和期望的发射时间。
在实例21中，根据实例16至实例20中的任一项所述的方法还包括：将发生频率与阈值相比较，其中启用先占AGC包括当发生频率大于阈值时启用先占AGC。

Claims (13)

1.一种在设备的接收器中减轻干扰的方法，包括：
接收并处理第一射频(RF)信号的数据分组；
在所述数据分组的处理期间检测并置或外部第二RF信号；
响应于检测到所述第二RF信号，将所述第二RF信号的发生频率与阈值相比较；
当所述发生频率满足所述阈值时，启用先占自动增益控制(AGC)并调整启用的先占AGC的增益设定，以生成无干扰的第一RF信号；以及
解调所述无干扰的第一RF信号的所接收到的数据分组，所述方法还包括：
测量所述无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)；
将测量出的RSSI与最小可检测信号(MDS)相比较，其中，所述MDS包括与用于信号检测的最小RSSI相对应的特定的先占AGC增益设定；以及
当测量出的RSSI满足所述MDS时，维持所述先占AGC的启用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述启用的先占AGC的增益设定包括：参考查找表(LUT)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述启用的先占AGC的增益设定包括：参考存储的干扰历史，所述存储的干扰历史包括在先前的数据分组中消除数据分组损失的最新设定调整。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述并置或外部第二RF信号包括：参考从所述第二RF信号的发射器接收到的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述信息包括所述第二RF信号的发射功率量和发射时间周期。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，接收第一射频(RF)信号的数据分组包括：经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路和LTE通信链路中的至少一种接收所述数据分组。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法，其中，检测所述并置或外部第二RF信号包括：参考通过所述接收器实时测量的信息，其中，所述信息包括所述第二RF信号的发射功率量和发射时间周期。
8.一种设备接收器，其包括：
处理器，其配置成：处理第一射频(RF)信号的数据分组；
检测器部件，其配置成：
在所述数据分组的处理期间实时接收或测量关于并置或外部第二RF信号的信息，其中，所述信息包括所述第二RF信号的发射功率量和发射时间；以及
将所述第二RF信号的发生频率与阈值相比较，其中，当所述发生频率满足所述阈值时，启用先占自动增益控制(AGC)；以及
先占自动增益控制(AGC)部件，其配置成：基于所接收到的或测量出的信息实施增益设定的调整，以生成无干扰的第一RF信号，其中，所述检测器部件还配置成：
测量无干扰的第一RF信号的接收信号强度指示(RSSI)；以及
将测量出的RSSI与最小可检测信号(MDS)相比较，其中，当测量出的RSSI满足所述MDS时，维持所述先占AGC的启用。
9.根据权利要求8所述的设备接收器，其中，如果未达到所述阈值或所述MDS，则禁用所述先占AGC部件并启用自动增益控制(AGC)模式。
10.根据权利要求8所述的设备接收器，其中，基于查找表(LUT)调整所述先占AGC的增益设定，所述查找表(LUT)利用所接收到的或测量出的信息。
11.根据权利要求8所述的设备接收器，其中，所述第一射频(RF)信号的数据分组包括：经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路和LTE通信链路中的至少一种接收所述数据分组。
12.根据权利要求8所述的设备接收器，其中，所述第二射频(RF)信号的数据分组包括：经蓝牙(BT)通信链路、近场通信(NFC)通信链路、Wi-Fi通信链路、3G通信链路、4G通信链路和LTE通信链路中的至少一种接收所述数据分组。
13.根据权利要求8所述的设备接收器，其中，基于已存储的干扰历史调整所述先占AGC的增益设定，所述已存储的干扰历史包括在先前的数据分组中消除数据分组损失的最新设定的调整。
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