CN107276603B - 用于控制通信装置的放大器的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种控制通信装置的放大器的方法和系统的实施例。在实施例中，用于控制通信装置的放大器的方法涉及在所述通信装置处检查数据接收，并且在检测到所述数据接收的情况下固定所述放大器的增益。

Description

用于控制通信装置的放大器的方法和系统

技术领域

本申请案涉及2016年3月31日提交的名称为“Method and System forProcessing a Radio Frequency(RF)Signal”并且具有申请案序号US 15/087,468的专利申请案。

背景技术

RF通信装置通常需要支持宽动态范围。举例来说，RF通信装置可需要应对具有不良耦合条件的长距离通信以及具有良好耦合条件的近距离通信。另外，RF通信装置通常使用放大器以用于信号放大。然而，在接收数据帧期间改变放大器的配置可破坏数据帧并且导致数据丢失。

发明内容

本发明公开一种控制通信装置的放大器的方法和系统的实施例。在实施例中，用于控制通信装置的放大器的方法涉及在所述通信装置处检查数据接收，并且在检测到所述数据接收的情况下固定所述放大器的增益。

在实施例中，所述方法另外包括在未检测到数据接收的情况下在预定义增益值之间切换放大器的增益。

在实施例中，在通信装置处检查数据接收包括：解调从在通信装置处接收的RF信号导出的数字信号，和基于解调数字信号的结果在通信装置处检查数据接收。

在实施例中，解调所述数字信号包括：从数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号，和产生表示数字信号的连续样本之间的差的第二信号。

在实施例中，产生第二信号包括计算连续样本之间的样本差和将样本差归一化以产生第二信号。

在实施例中，连续样本包括第一组两个连续样本和第二组两个连续样本。计算连续样本之间的样本差包括计算第一组两个连续样本的和与第二组两个连续样本的和之间的差。

在实施例中，在通信装置处检查数据接收包括：检测第二信号的第一边缘，和在第二信号具有特定状态的持续时间中检测第一信号的第二边缘。固定放大器的增益包括：响应于在第二信号具有特定状态的持续时间中对第一信号的第二边缘的检测，固定放大器的增益。

在实施例中，所述方法另外包括将在通信装置处接收的RF信号的接收信号强度指示符(RSSI)值与阈值比较。切换放大器的增益包括如果RSSI值大于或小于阈值，那么切换放大器的增益。

在实施例中，RSSI值与RF信号的幅值具有非线性关系。

在实施例中，所述方法另外包括基于RF信号的正交分量的幅值获得RSSI值。

在实施例中，用于控制通信装置的放大器的系统包括：数据接收检测装置，所述数据接收检测装置被配置成在通信装置处检查数据接收；以及决策逻辑电路，所述决策逻辑电路被配置成在检测到数据接收的情况下固定放大器的增益。

在实施例中，决策逻辑电路另外被配置成在未检测到数据接收的情况下在预定义增益值之间切换放大器的增益。

在实施例中，数据接收检测装置包括数字解调器，所述数字解调器被配置成解调从在通信装置处接收的RF信号导出的数字信号。决策逻辑电路另外被配置成基于解调数字信号的结果在通信装置处检查数据接收。

在实施例中，数字解调器另外被配置成：从数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号，和产生表示数字信号的连续样本之间的差的第二信号。

在实施例中，数字解调器另外被配置成：计算连续样本之间的样本差，和将样本差归一化以产生第二信号。

在实施例中，连续样本包括第一组两个连续样本和第二组两个连续样本。数字解调器另外被配置成计算第一组两个连续样本的和与第二组两个连续样本的和之间的差。

在实施例中，数字解调器另外被配置成：检测第二信号的第一边缘，和在第二信号具有特定状态的持续时间中检测第一信号的第二边缘。决策逻辑电路另外被配置成：响应于在第二信号具有特定状态的持续时间中对第一信号的第二边缘的检测，固定放大器的增益。

在实施例中，决策逻辑电路另外被配置成：将在通信装置处接收的RF信号的RSSI值与阈值比较，并且如果RSSI值大于或小于阈值，那么切换放大器的增益。

在实施例中，所述系统另外包括RSSI装置，所述RSSI装置被配置成基于RF信号的正交分量的幅值获得RSSI值。

在实施例中，用于控制通信装置的放大器的方法涉及在通信装置处检查数据接收。在通信装置处检查数据接收涉及：从数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号，产生表示数字信号的连续样本之间的差的第二信号，检测第二信号的第一边缘，和在第二信号具有特定状态的持续时间中检测第一信号的第二边缘。所述方法另外涉及：响应于对第一信号的第二边缘的检测，固定放大器的增益。

根据本发明的其它方面将从借助于本发明原理的实例示出的结合附图进行的以下详细描述中变得显而易见。

附图说明

图1描绘根据本发明的实施例的通信装置。

图2示出图1中描绘的通信装置的时序图。

图3示出图1中描绘的通信装置的放大器控制装置的状态机图。

图4描绘图1中描绘的放大器控制装置的示例BBA增益切换操作。

图5描绘图1中描绘的通信装置的实施例。

图6描绘图1中描绘的通信装置的另一实施例。

图7描绘实施BBA增益固定机构的图1中描绘的放大器控制装置的实施例。

图8示出图7中描绘的放大器控制装置的信号时序图。

图9示出图7中描绘的放大器控制装置的具有错误帧检测的信号时序图。

图10是示出图7中描绘的放大器控制装置的示例性操作的流程图。

图11示出描述延迟机构的图7中描绘的放大器控制装置的信号时序图。

图12描绘图7中描绘的放大器控制装置的决策逻辑电路的实施例。

图13示出图12中描绘的决策逻辑电路的信号时序图。

图14是用于处理根据本发明的实施例的RF信号的方法的过程流程图。

图15是用于控制根据本发明的实施例的放大器的方法的过程流程图。

在整个说明书中，类似的参考标号可以用于标识类似的元件。

具体实施方式

将容易理解，如本文中一般描述并且在附图中示出的实施例的组件可以用广泛多种不同的配置来布置和设计。因此，以下如图中所表示的各种实施例的更详细描述并非意图限制本发明的范围，而仅仅是表示各种实施例。尽管在图式中呈现了实施例的各个方面，但是除非具体地指示，否则图式未必按比例绘制。

在不脱离本发明精神或基本特性的情况下，可以其它特定形式实施本发明。所描述的实施例被视为在所有方面均仅为说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由此具体实施方式来指示。在权利要求书等效物的含义和范围内的所有改变均涵盖在权利要求书的范围内。

贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的参考并不暗示可以本发明实现的所有特征和优点应该在或在本发明的任何单个实施例中。相反地，涉及特征和优点的语言应理解成意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点的论述和类似语言可以(但未必)涉及同一实施例。

此外，本发明的所描述的特征、优点和特性可以任何合适方式在一个或多个实施例中组合。相关领域的技术人员将认识到，鉴于本文中的描述，本发明可在无特定实施例的特定特征或优点中的一个或多个特征或优点的情况下实践。在其它情况下，可在某些实施例中辨识可不存在于本发明的所有实施例中的额外特征和优点。

贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的参考意味着结合所指示实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可以但未必全部参考同一实施例。

图1描绘根据本发明的实施例的通信装置100。在图1中描绘的实施例中，通信装置包括：降频转换器102、接收信号强度指示符(RSSI)装置104、放大器106、放大器控制装置108、模/数转换器(ADC)110，和数字信号处理(DSP)装置112。通信装置被配置成处理RF信号以产生数字信号。尽管示出的通信装置在本文中被示出为具有某些组件并且被描述为具有某些功能性，但通信装置的其它实施例可包括较少或较多组件以实施相同、较少或较多功能性。举例来说，在一些实施例中，通信装置可包括至少一个用于接收RF信号的天线。在另一例子中，在一些实施例中，通信装置可不包括ADC和/或DSP装置。

图1中描绘的通信装置100可基于接收到的RF信号的信号强度调适放大器106的放大器增益，所述信号强度是在与主要信号通道130平行的信号通道120中在从降频转换器到DSP装置的方向上通过RSSI装置104测量的。举例来说，如果接收到的RF信号的信号强度较低(例如，由具有不良耦合条件的较大距离通信导致)，那么通信装置用较大放大器增益放大接收到的RF信号。如果接收到的RF信号的信号强度较高(例如由具有良好耦合条件的近距离通信导致)，那么通信装置用较小放大器增益放大接收到的RF信号或减弱接收到的RF信号。与具有与输入RF信号强度无关的静态放大器增益的通信装置相比，通信装置可基于接收到的RF信号的信号强度调适放大器的放大器增益。因此，通信装置可支持宽动态范围(即，用宽范围的幅值处理RF)。

通信装置100的降频转换器102被配置成将RF信号转换成具有低于RF信号的频率的频率的转换信号。降频转换器可以是混合器。在一些实施例中，降频转换器是被配置成将RF信号转换成基带信号的基带转换。

通信装置100的RSSI装置104被配置成基于RF信号的幅值获得RSSI值。在一些实施例中，RSSI装置基于RF信号的分量的幅值获得RSSI值。举例来说，RSSI装置基于RF信号的降频转换版本的DC值获得RSSI值。RSSI值可以是例如整数的数字。RF信号的幅值可以是RF信号的电压和/或RF信号的电流。在一些实施例中，RSSI值与RF信号的幅值具有非线性关系。举例来说，30的RSSI值可与1V的幅值相关联，同时35的RSSI值可与1.5V的幅值相关联。

通信装置100的放大器106被配置成基于RSSI值放大转换信号以产生放大信号。在一些实施例中，放大器是被配置成基于RSSI值放大由降频转换器102产生的基带信号以产生放大信号的基带放大器(BBA)。

通信装置的放大器控制装置108被配置成基于RSSI值控制放大器。在一些实施例中，放大器控制装置被配置成基于RSSI值控制放大器的增益并且放大器被配置成根据增益放大转换信号。在一些实施例中，放大器控制装置被配置成基于RSSI值历史(例如，当前RSSI值和/或至少前一RSSI值)在多个预定义增益值之间切换放大器的增益。在一些实施例中，放大器控制装置被配置成比较RSSI值与阈值，并且如果RSSI值大于或小于阈值，那么切换放大器的增益。

通信装置100的ADC 110被配置成将放大信号转换成数字信号。通信装置的DSP装置112被配置成处理数字信号以产生被处理的数字信号。在一些实施例中，通信装置不包括ADC和/或DSP装置。

在通信装置100的示例操作中，RSSI装置104在开始数据帧接收之前测量RF信号的信号强度，并且放大器控制装置108在开始数据帧接收之前基于测量的RF信号的信号强度设置放大器的放大器增益。在数据帧接收期间，通过放大器控制装置使放大器增益保持恒定(固定)。

图2示出图1中描绘的通信装置100的时序图。如图2中所示出，通信装置具有六个不同通信状态，所述六个不同通信状态包括IDLE状态、WaitRx状态(启用通信装置之前的状态)、WaitData状态(通信装置被启用并且等待传入帧)、Rx状态(通信装置实际上接收数据帧)、WaitTx状态(传输开始之前的状态)和Tx状态(通信状态传输的状态)。在图2中描绘的实施例中，通信装置的RSSI装置104在WaitData状态期间测量接收到的RF信号的信号强度，并且通信装置的放大器控制装置108在WaitData状态期间基于测量的RF信号的信号强度设置放大器106的放大器增益。与静态放大器增益在IDLE状态或WaitRx状态(它可长达100毫秒)期间确定并且因此RF信号可在设置放大器增益之后显著改变的通信方案相比，图1中描绘的通信装置就在接收数据帧之前测量RF信号的信号强度。因此，图1中描绘的通信装置可在RF信号可显著改变之前基于测量的RF信号的信号强度设置放大器增益。

与在接收数据帧期间定期改变放大器增益(也称为放大器增益切换)因此破坏数据帧的通信方案相比，如果RSSI值已显著改变，那么图1中描绘的通信装置100实施滞后作用以改变放大器106的放大器增益。因此，图1中描绘的通信装置可将放大器增益切换减少或降到最低并且减小干扰数据帧接收的可能性。在一些实施例中，通信装置一旦检测到潜在的数据帧，放大器控制装置108就使放大器106的增益保持或固定在固定值(因此不允许放大器增益切换)。放大器增益切换在接收数据帧期间暂停以避免数据帧破坏。

放大器控制装置108可根据滞后作用基于RSSI值控制放大器106的增益。在一些实施例中，放大器控制装置被配置成基于当前RSSI值和/或至少前一RSSI值设置放大器的增益。举例来说，放大器控制装置被配置成基于当前RSSI值和及/或至少前一RSSI值在多个预定义值之间切换放大器的增益。由于考虑到历史RSSI数据切换放大器增益，可减少或避免不同增益设置之间的边界处的不合需要的放大器切换。

图3示出图1中描绘的通信装置100的放大器控制装置108的状态机图。在图3的状态机图中，放大器控制装置的状态机具有3个状态330、332、334，规定放大器控制装置被配置成在3个不同增益值之间切换放大器增益。然而，在其它实施例中，放大器控制装置的状态机具有2个状态或多于3个的状态并且在2个增益值之间或多于3个的增益值之间切换放大器增益。

在图3的状态机图中，状态330、332、334，“GAIN_HIGH”、“GAIN_MID”、“GAIN_LOW”表示高、中、低放大器增益值。当放大器控制装置108处于“GAIN_HIGH”状态时，放大器控制装置将BBA_增益设置为高值，当放大器控制装置处于“GAIN_MID”状态时，放大器控制装置将放大器增益设置为中值，并且当放大器控制装置处于“GAIN_LOW”状态时，放大器控制装置将放大器增益设置为低值。3种状态机状态中的每一者可响应于当前RSSI值和/或前一RSSI值切换到另一状态机状态。当放大器控制装置处于“GAIN_HIGH”状态并且当前RSSI值大于或等于阈值“hyst1_down_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_MID”状态。当放大器控制装置处于“GAIN_HIGH”状态并且当前RSSI值大于或等于阈值“hyst2_down_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_MID”状态。当放大器控制装置处于“GAIN_MID”状态并且当前RSSI值小于或等于阈值“hyst1_up_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_HIGH”状态。当放大器控制装置处于“GAIN_MID”状态并且当前RSSI值大于或等于阈值“hyst2_down_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_LOW”状态。当放大器控制装置处于“GAIN_LOW”状态并且当前RSSI值小于或等于阈值“hyst1_up_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_HIGH”状态。当放大器控制装置处于“GAIN_LOW”状态并且当前RSSI值小于或等于阈值“hyst2_up_value”时，放大器控制装置切换到“GAIN_MID”状态。在一些实施例中，控制或启用信号用以启用或停用放大器控制装置的状态之间的切换。在一些实施例中，放大器控制装置的状态可复位。

图4描绘图1中描绘的通信装置100的放大器控制装置108的示例放大器增益切换操作。在图4中描绘的例子中，放大器控制装置将放大器增益设置为34dB、43dB或51dB。然而，放大器106的增益不限于34dB、43dB和51dB并且可设置为任何合适的值。

在图3中描绘的例子中，RSSI值与RF信号强度具有非线性关系，所述RF信号强度表示为RF信号的幅值。具体地说，RSSI值32、34、37和39分别对应于0.7、1.3、2.5和3.5的RF信号幅值。放大器控制装置基于当前RSSI值和前一RSSI值在34dB、43dB或51dB之间切换放大器增益。具体地说，当RSSI值从32变为34时，放大器控制装置将放大器增益从51dB切换到43dB，并且当RSSI值从37变为39时，放大器控制装置将放大器增益从43dB切换到34dB。另外，当RSSI值从39变为37时，放大器控制装置将放大器增益从39dB切换到37dB，并且当RSSI值从34变为32时，放大器控制装置将放大器增益从43dB切换到51dB。当RSSI值低于32时，放大器控制装置使BBA增益保持在51dB。当RSSI值高于39时，放大器控制装置使放大器增益保持在34dB。当RSSI值在34与37之间时，放大器控制装置使放大器增益保持在43dB。

在一些实施例中，在通信装置100处接收的RF信号被直接供应到频带转换器102和RSSI装置104两者。图5描绘图1中描绘的通信装置100的此实施例。在图5中描绘的实施例中，通信装置500包括天线520、基带混合器502、时钟恢复装置522、RSSI装置504、可配置基带放大器(BBA)506、RSSI寄存器524、BBA控制装置508、ADC 510和DSP装置512。通信装置被配置成处理RF信号“Rx”以产生数字信号。如图5中所示出，基带混合器、时钟恢复装置、RSSI装置、可配置BBA和ADC在模拟域550中并且对模拟信号起作用。RSSI寄存器、BBA控制装置和DSP装置在数字域560中并且对数字信号起作用。图5中描绘的通信装置500是图1中描绘的通信装置100的一个可能的实施例。然而，图1中所描绘的通信装置100不限于图5中示出的实施例。

天线520被配置成接收RF信号Rx。时钟恢复装置522被配置成从RF信号Rx提取时钟信息，所述时钟信息可由混合器502使用以将RF信号Rx转换成基带信号。RSSI寄存器524被配置成存储从RSSI装置504接收的RSSI值并且将存储的RSSI值供应到BBA控制装置508。图5中描绘的通信装置500的基带混合器502、RSSI装置504、可配置BBA 506、BBA控制装置、ADC510和DSP装置512可分别与图1中描绘的通信装置100的基带转换器102、RSSI装置104、BBA106、放大器控制装置108、ADC 110和DSP装置112相同或类似。

在一些实施例中，在通信装置100处接收的RF信号由频带转换器102处理并且将处理的RF信号供应到RSSI装置104。图6描绘图1中描绘的通信装置100的此实施例。在图6中描绘的实施例中，通信装置600包括天线620、基带同相通道(I-通道)混合器602、RSSI装置604、BBA控制装置608、DSP装置612、时钟恢复装置622、具有ADC 640的正交通道(Q-通道)处理器626、I-通道处理器628和用以存储用于BBA控制装置的固件配置的寄存器632。I-通道处理器包括第一BBA 606-1、第二BBA606-2和ADC 610。I-通道处理器、BBA控制装置和寄存器可形成信号放大系统646，同时Q-通道处理器和RSSI装置可形成RSSI系统648。通信装置被配置成处理RF信号“RXp/RXn”以产生数字信号。如图6中所示出，基带I-通道混合器、时钟恢复装置、第一和第二BBA和ADC在模拟域650中并且对模拟信号起作用。RSSI装置、BBA控制装置、寄存器和DSP装置在数字域660中并且对数字信号起作用。图6中描绘的通信装置600是图1中描绘的通信装置100的一个可能的实施例。然而，图1中所描绘的通信装置100不限于图6中示出的实施例。

天线620被配置成接收RF信号RXp/RXn。时钟恢复装置622被配置成从RF信号RXp/RXn提取时钟信息，所述时钟信息可由I-通道混合器602使用以将RF信号Rx的同相分量转换成基带信号。在通信装置600的操作中，I-通道处理器将来自I-通道混合器的信号处理成数字信号“adc_out_i”，所述数字信号随后由DSP装置612处理。特定来说，BBA 606-1和BBA606-2将来自I-通道混合器的信号放大并且ADC 610将来自BBA 606-2的放大信号转化成数字信号adc_out_i。Q-通道处理器626，特别是ADC 640，将来自I-通道混合器的信号转化成数字信号“adc_out_q”并且RSSI装置604基于RF信号RXp/RXn的降频转换版本的DC值获得RSSI值。图6中描绘的通信装置600的RSSI装置604、BBAs 606-1、606-2、BBA控制装置608、ADC 610和DSP装置612分别与图1中描绘的通信装置100的RSSI装置104、放大器106、放大器控制装置108、ADC110和DSP装置112相同或类似。

在一些实施例中，放大器控制装置108通过一旦在通信装置100处检测到传入数据接收就固定放大器增益来将接收期间的放大器增益(例如BBA增益)切换减到最少。放大器控制装置可检测进行中的数据接收并且固定放大器增益以停用放大器增益切换。因此，使用放大器增益固定，由放大器切换引入的通信破坏的数目被减少，即使在通信装置连续移动的动态环境中。

图7描绘实施放大器增益固定机构的图1中描绘的通信装置100的放大器控制装置108的实施例。在图7中描绘的实施例中，放大器控制装置708包括数字解调器736和决策逻辑电路738。图7中描绘的放大器控制装置708是图1中描绘的放大器控制装置108的一个可能的实施例。然而，图1中所描绘的放大器控制装置108不限于图7中示出的实施例。

数字解调器736被配置成解调从在通信装置100处接收的RF信号导出的数字信号。在一些实施例中，数字信号是图6中描绘的Q-通道ADC 640的输出信号adc_out_q。数字解调器可产生在检测到数字信号的值(例如数字信号的边缘)的改变之后被设置成预定值的多个信号。

决策逻辑电路738被配置成基于来自数字解调器736的输入和/或来自RSSI装置104的RSSI值产生用于放大器106的放大器控制信号。在一些实施例中，决策逻辑电路基于来自数字解调器的输入和/或来自RSSI装置的RSSI值决定是否固定放大器的放大器增益。

在一些实施例中，数字解调器736在通信装置100处检查数据接收，并且在检测到数据接收的情况下决策逻辑电路738固定放大器106的增益。如果未检测到数据接收，那么决策逻辑电路可在多个预定义增益值之间切换放大器的增益。在一些实施例中，数字解调器解调从在通信装置100处接收的RF信号导出的数字信号并且决策逻辑电路基于解调数字信号的结果在通信装置处检查数据接收。在实施例中，数字解调器从数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号和表示数字信号的连续样本之间的差的第二信号。在实施例中，数字解调器计算连续样本之间的样本差并且将样本差归一化以产生第二信号。举例来说，连续样本包括第一组两个连续样本和第二组两个连续样本。数字解调器可计算第一组两个连续样本的和与第二组两个连续样本的和之间的差。在一些实施例中，数字解调器在第二信号具有特定状态的持续时间中检测第二信号的第一边缘和第一信号的第二边缘。在这些实施例中，响应于在第二信号具有特定状态的持续时间中对第一信号的第二边缘的检测，决策逻辑电路固定放大器的增益。决策逻辑电路可将在通信装置处接收的RF信号的RSSI值与阈值比较并且如果RSSI值大于或小于阈值，那么切换放大器的增益。

在图7中描绘的实施例中，数字解调器736可包括边缘检测装置740，所述边缘检测装置740包括边缘检测器742和延迟元件744。尽管延迟元件在图7中示出为与边缘检测器分离，但在一些实施例中，延迟元件可包括于边缘检测器中。边缘检测装置可被配置成随着检测到数字信号(例如Q-通道ADC的输出信号adc_out_q)的边缘，产生具有固定延迟的信号“demodulator_active_i”。举例来说，与数字信号相比，由于例如由信号滤波导致的处理延迟，信号“demodulator_active_i”被延迟约6.5us。

为了加速检测数字信号的边缘，数字解调器736可产生另一信号“modulation_detected”，所述信号与信号“demodulator_active_i”相比具有较少延迟。然而，与信号“demodulator_active_i”相比，信号“modulation_detected”较不可靠，因为它可具有脉冲。然而，当信号“modulation_detected”用以固定放大器增益(例如，BBA增益)时，在最坏的情况下，晚一点(即在信号“modulation_detected”的脉冲之后)执行放大器增益的更新。一般来说，信号“modulation_detected”被设定持续一固定时段，例如，至少9.44us。当信号“modulation_detected”不持续9.44us时，信号“modulation_detected”的脉冲可被清除。

在一些实施例中，数字解调器736包括样本差计算器746，所述样本差计算器746被配置成计算两个或多于两个连续样本之间的样本差并且将样本差归一化以产生信号“modulation_detected”。在实施例中，样本差计算器计算两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]之间的样本差。举例来说，两组两个连续样本之间的样本差可表示为：

y[n]＝-x[n]-x[n-1]+x[n-2]+x[n-3]， (1)

其中n是等于或大于3的正整数，y[n]表示样本信号差，并且x[n]表示由从在通信装置100处接收的RF信号导出的数字信号(例如，图6中描绘的Q-通道ADC的输出信号adc_out_q)。当数字信号并不改变持续一时间段时，数字信号的连续样本x[n-3]、x[n-2]、x[n-1]和x[n]与彼此一致。因此，两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]之间的差为0并且信号“modulation_detected”在0处。然而，当数字信号开始改变(例如，从1到0)时，样本x[n]可为0，同时连续样本x[n-3]、x[n-2]和x[n-1]可为1并且信号“modulation_detected”从0变为1。因此，两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]为1，并且随后，当N增加1时，样本x[n]和x[n-1]可为0，同时样本x[n-3]和x[n-2]可为1。因此，两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]为2并且归一化的样本差为1，从而使得信号“modulation_detected”保持为1。随后，当N增大1时，样本x[n]、x[n-1]和x[n-2]可为0，同时样本x[n-3]可为1。因此，两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]之间的差为1并且信号“modulation_detected”保持为1。随后，当N增大1时，样本x[n]、x[n-1]、x[n-2]和x[n-3]可为0。因此，两组两个连续样本x[n-3]和x[n-2]和x[n-1]和x[n]之间的差为0并且信号“modulation_detected”从1变为0。

图8示出图7中描绘的放大器控制装置708的信号时序图。在图8中描绘的信号时序图中，放大器控制装置使用信号“demodulator_active_i”和信号“modulation_detected”以产生放大器增益(例如，BBA增益)控制信号“cm_bba_control_freeze”，所述放大器增益控制信号使得放大器增益发生改变或防止放大器增益改变(即固定放大器增益)。信号“demodulator_active_i”比信号“modulation_detected”更可靠。然而，与读取器包络信号相比，信号“demodulator_active_i”被延迟大约6.5us。设置为9.44μs以克服信号“demodulator_active_i”的延迟的信号“modulation_detected”随着读取器包络信号改变。读取器包络信号在时间点810处从一到零的改变使得信号“modulation_detected”在时间点810处从零变为一，所述改变继而使得放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”从零变为1(即从允许放大器增益变为固定放大器增益)。由于信号“modulation_detected”的高状态的持续时间(在时间点810与时间点830之间)长于信号“demodulator_active_i”从零切换到一的延迟(在时间点810与时间点820之间)，放大器控制装置使放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”保持为高持续信号“demodulator_active_i”的高状态的持续时间。

图9示出图7中描绘的放大器控制装置708的具有错误帧检测的信号时序图。在图9中描绘的信号时序图中，放大器控制装置使用信号“demodulator_active_i”、信号“modulation_detected”和信号“modulation_detected_set”以产生放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”。信号“modulation_detected_set”是样本差计算器746响应于信号“modulation_detected”的边缘所产生的脉冲信号。当信号“modulation_detected”在时间点910处从0变为1同时读取器包络信号保持为1时，发生第一错误帧检测。然而，信号“demodulator_active_i”保持为0持续信号“modulation_detected”保持为1的持续时间(在时间点910与时间点920之间)。因此，放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”保持为1(即固定放大器增益)持续信号“modulation_detected”保持为1的持续时间，并且在信号“modulation_detected”在时间点920处从1变为0之后变为0。当信号“modulationdetected”在时间点930处从0变为1同时读取器包络信号保持为1时，发生第二错误帧检测。信号“demodulator_active_i”保持为1持续信号“modulation_detected”保持为1的持续时间(在时间点930与时间点940之间)，同时在信号“demodulator_active_i”与信号“modulation_detected”之间不存在延迟。因此，放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”保持为1(即固定放大器增益)持续信号“modulation_detected”保持为1的持续时间，并且在信号“demodulator_active_i”在时间点940处从1变为0之后变为0。

图10为示出图7中描绘的放大器控制装置708的示例性操作的流程图。在放大器控制装置的示例性操作中，实施延迟机构以在放大器增益切换之前检测数据帧接收以避免传入数据帧所导致的放大器增益切换。在步骤1002处，将RSSI值读取到放大器控制装置中。在步骤1004处，将RSSI值与预定阈值比较。

如果RSSI值超过预定阈值，那么放大器控制装置708等待时钟周期以便允许接收检测并避免因步骤1006处的信号解调引起的电压降所导致的放大器切换。在步骤1004处，放大器控制装置检查是否在通信装置100处检测到数据接收。如果未检测到数据接收，那么在步骤1010处更新放大器增益。如果检测到数据接收，那么放大器控制装置在步骤1002处继续读取RSSI值。

如果RSSI值不超过预定阈值，那么放大器控制装置708在步骤1012处等待时钟周期并在步骤1002处继续读取RSSI值。

图11示出描述延迟机构的图7中描绘的放大器控制装置708的信号时序图。在图11中描绘的信号时序图中，在时间点1110处，RSSI值从0x01变为0x00，并且同时放大器增益值“bba_value”从0x00变为0x01。在放大器增益改变之后，放大器控制装置监测放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”持续一时间段(例如9.44μs)并在所述时间段期间确定放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”在0处(允许放大器增益改变)。因此，放大器控制装置在时间点1120处将信号“rx_gain_controlled_o”发送到放大器106，以增加放大器增益。在时间点1130处，RSSI值从0x00变为0x01，且同时放大器增益值“bba_value”从0x01变为0x00。在放大器增益改变之后，放大器控制装置监测放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”持续一时间段(例如，9.44μs)并在所述时间段期间确定放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”从0切换到1(固定放大器增益)。因此，放大器控制装置在时间点1140处将信号“rx_gain_controlled_o”发送到放大器106，以维持放大器增益。

图12描绘图7中描绘的放大器控制装置708的决策逻辑电路738的实施例。在图12中描绘的实施例中，决策逻辑电路1238包括具有反相输入的AND逻辑电路1262、固定计数器1264、两个OR逻辑电路1266、1268、延迟元件1270、多路复用器1272、1274、比较器1276、1278、位移位器1280和两个加法器电路1282、1284。图7中描绘的决策逻辑电路1238为图7中描绘的决策逻辑电路738的一个可能的实施例。然而，图7中所描绘的决策逻辑电路738不限于图12中示出的实施例。

图12中描绘的决策逻辑电路1238基于放大器控制装置708的配置信号“bba_control_freeze_mode”针对放大器增益固定机构具有两个选择。如果配置信号“bba_control_freeze_mode”等于零，那么决策逻辑电路仅使用边缘决策信号来决定是否固定放大器增益。如果配置信号“bba_control_freeze_mode”大于零，那么决策逻辑电路仅使用边缘决策信号或信号“modulation_detected_filter”来决定是否固定放大器增益。在第一情形下，多路复用器1274使用静态阈值(例如，10)。在第二情形下，多路复用器1274使用加法器1282和位移位器1280产生的RSSI相关threshold(例如，5+1/2×RRSI值)。在第三情形下，多路复用器1274使用加法器1284产生的RSSI相关阈值(例如，5+RSSI值)。比较器1278将信号“modulation_detected_filter”与多路复用器的结果比较。OR逻辑电路1268对比较器1278的结果和边缘决策信号执行OR操作。如果配置信号“bba_control_freeze_mode”等于零，那么多路复用器1272输出边缘决策信号，并且如果配置信号“bba_control_freeze_mode”等于一，那么所述多路复用器1272输出OR逻辑电路的结果。延迟元件1270用以基于多路复用器1272的输出信号“modulation_detected_set”延迟信号“rate_enable_106khz_i”以产生信号“modulation_detected”。将延迟元件1270的输出信号“modulation_detected”、多路复用器1272的输出信号“modulation_detected_set”和信号“demodulation_active_i”输入到OR逻辑电路1266中。将OR逻辑电路1266的输出输入到固定计数器1264中并且输入到具有反相输入的AND逻辑电路1262。固定计数器1264基于信号“rate_enable_106khz_i”、信号“transceive_state_i”、信号“cm_bba_ctrl_watch_dog_enable_i”和OR逻辑电路1266的输出产生放大器监视复位信号“bba_watch_dog_reset”。AND逻辑电路1262基于OR逻辑电路1266的输出和放大器监视复位信号“bba_watch_dog_reset”的反相版本执行AND操作。

图13示出图12中描绘的决策逻辑电路1238的信号时序图。在图13中描绘的信号时序图中，实施放大器监视计时器(例如，图12中描绘的固定计数器)以防止放大器增益保持固定为错误值。特定来说，放大器监视复位信号“bba_watch_dog_reset”用以在放大器增益被固定持续一阈值时间段之后复位放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”。举例来说，如果在通信装置100处接收的RF信号具有高幅值，那么数字解调器736可不断地检测包络，其使得放大器切换固定持续一延长的时间段并且呈现合适的数据接收。放大器监视计时器以9.44μs周期的整倍数(1位106kBd)对放大器增益固定时间段的数目计数。举例来说，如果放大器增益被固定31个时间段(约292μs)并且数据接收状态(例如，信号“transceive_state_i”)反映无进行中的数据接收，那么将放大器增益解冻持续一短暂时间段(在时间点1310处开始)。在BBA增益解冻的时间段中，信号“rx_gain_controlled_o”、放大器增益控制信号“cm_bba_control_freeze”和放大器监视复位信号“bba_watch_dog_reset”在时间点1310处改变并且放大器增益被更新。

图14是用于处理根据本发明的实施例的RF信号的方法的过程流程图。在框1402处，RF信号被降频转换成转换信号。在框1404处，基于RF信号的幅值获得接收信号强度指示符(RSSI)值。在框1406处，基于RSSI值放大转换信号。

图15为控制根据本发明的实施例的通信装置的放大器的方法的过程流程图。在框1502处，在通信装置处检查数据接收。在框1504处，如果检测到数据接收，那么固定放大器的增益。所述通信装置可与图1中描绘的通信装置100、图5中描绘的通信装置500和/或图6中描绘的通信装置600相同或类似。放大器可与图1中描绘的放大器106、图5中描绘的可配置BBA 506和/或图6中描绘的BBA 606-1或606-2相同或类似。

在以上描述中，提供各种实施例的具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的全部细节的情况下实践一些实施例。在其它情况下，为了简洁和清晰起见，除了能够实现本发明的各种实施例的方法、程序、组件、结构和/或功能之外，不再详细描述某些方法、程序、组件、结构和/或功能。

尽管以特定次序示出和描述了本文中的方法的操作，但是可以更改每种方法的操作次序，使得可以逆序执行某些操作，或使得可以至少部分地与其它操作同时执行某些操作。在另一实施例中，可以间断的和/或交替的方式实施相异操作的指令或子操作。

还应注意，本文中所描述的方法的至少一些操作可以使用存储于计算机可用存储媒体上的软件指令来实施，以供计算机执行。作为一例子，计算机程序产品的实施例包括用于存储计算机可读程序的计算机可用存储媒体。

计算机可用存储媒体或计算机可读存储媒体可以是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统(或设备或装置)。非暂时性计算机可用存储媒体和计算机可读存储媒体的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前例子包括具有只读存储器的高密度磁盘(CD-ROM)、具有读取/写入的高密度磁盘(CD-R/W)和数字视频光盘(DVD)。

可替换的是，本发明的实施例可以完全实施于硬件中或包含硬件元件和软件元件两者的实施方案中。在使用软件的实施例中，软件可包括但不限于固件、常驻软件、微码等。

尽管已经描述和示出了本发明的具体实施例，但是本发明不限于如此描述和示出的部分的特定形式或布置。本发明的范围将由在此所附的权利要求书及其等效物限定。

Claims (8)

1.一种用于控制通信装置的放大器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述通信装置处检查数据接收；以及

在检测到所述数据接收的情况下固定所述放大器的增益，

其中，所述方法另外包括：在未检测到数据接收的情况下在多个预定义增益值之间切换所述放大器的所述增益。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通信装置处检查所述数据接收包括：

解调从射频(RF)信号导出的数字信号，所述射频(RF)信号是在所述通信装置处接收的；以及

基于解调所述数字信号的结果在所述通信装置处检查所述数据接收。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法另外包括将在所述通信装置处接收的射频(RF)信号的接收信号强度指示符(RSSI)值与阈值比较，其中切换所述放大器的所述增益包括如果所述RSSI值大于或小于所述阈值，则切换所述放大器的所述增益。

4.一种用于控制通信装置的放大器的系统，其特征在于，所述系统包括：

数据接收检测装置，所述数据接收检测装置被配置成在所述通信装置处检查数据接收；以及

决策逻辑电路，所述决策逻辑电路被配置成在检测到所述数据接收的情况下固定所述放大器的增益，

其中，所述决策逻辑电路另外被配置成在未检测到数据接收的情况下在多个预定义增益值之间切换所述放大器的所述增益。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据接收检测装置包括数字解调器，所述数字解调器被配置成解调从在所述通信装置处接收的射频(RF)信号导出的数字信号，其中所述决策逻辑电路另外被配置成基于解调所述数字信号的结果在所述通信装置处检查所述数据接收。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述数字解调器另外被配置成：

从所述数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号；以及

产生表示所述数字信号的多个连续样本之间的差的第二信号。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述决策逻辑电路另外被配置成：

将在所述通信装置处接收的射频(RF)信号的接收信号强度指示符(RSSI)值与阈值比较；以及

如果所述RSSI值大于或小于所述阈值，那么切换所述放大器的所述增益。

8.一种用于控制通信装置的放大器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述通信装置处检查数据接收，其中在所述通信装置处检查所述数据接收包括：

从数字信号的边缘产生具有固定延迟的第一信号；

产生表示所述数字信号的多个连续样本之间的差的第二信号；

检测所述第二信号的第一边缘；以及

在第二信号具有特定状态的持续时间中检测所述第一信号的第二边缘；并且

响应于对所述第一信号的所述第二边缘的检测，固定所述放大器的增益。

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