CN107645283B - 一种自动增益控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动增益控制方法及装置，用于解决现有自动增益控制方法有可能导致带内信号幅度出现失真，大幅降低蓝牙设备的问题。方法包括：测量数据帧的RSSI值；根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，从而使设备能够工作在最佳增益点，获得更好的接收灵敏度和抗干扰性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种自动增益控制方法及装置。
背景技术
蓝牙设备中的射频(Radio Frequency，简称RF)收发器是蓝牙设备的核心，它与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小、功率小。射频收发器的主要功能是调制/解调、帧定时恢复和跳频功能，并同时完成发送和接收的操作。
蓝牙设备的射频收发器接收到的信号能量，一方面由于对端发射机的功率、距离不同，范围变化较大。另一方面，由于信道中存在的干扰信号能量不同，也会导致射频收发器接收到的信号能量变化范围大。为了提高射频收发器的接收灵敏度和抗干扰性能，在蓝牙设备的射频收发器中引入自动增益控制(Automatic Gain Control，简称AGC)，AGC的作用是控制前端射频信号的增益，使得信号能量满足数字解调器的要求，尽可能使得信号能量在数字解调器的最佳性能区间内，信号能量既不因过大而饱和，也不过小而导致信噪比下降而影响解调灵敏度。
图1中给出了一种蓝牙设备的射频收发器的结构图，包括天线10、低噪声放大器(Low-Noise Amplifier，简称LNA)20、混频器30、模拟滤波器40、模拟数字转换器50、数字滤波器60、数字解码器70、自动增益控制单元80以及可变增益放大器90，其中，天线10、低噪声放大器20、混频器30、模拟滤波器40和可变增益控制器90、以及模拟数字转换器50称为RF模块。自动增益控制单元80的工作原理为：对模拟数字转换器50输出的信号，进行接收信号强度指示(Receiving Signal Strength Indicator，简称RSSI)测量，根据测量得到的RSSI值，调整低噪声放大器20和可变增益控制器90的接收增益。这种AGC机制是建立在测量功率与实际功率是线性关系的假设下的，其中，测量功率是基于RSSI值得到的，然而对于实际的射频信号而言，存在相同的RSSI值对应不同信号实际功率的情况，也就是非线性关系。这是由于输入AGC的信号实际上是经过低噪声放大器和模拟滤波器的放大或衰减处理后的信号，当射频信号的功率较大时，或邻近信道干扰较大，射频信号进入饱和区，即RSSI值相同，若不及时调节接收增益，会导致带内信号幅度出现失真，大幅降低了蓝牙设备的接收性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种自动增益控制方法及装置，用于解决现有自动增益控制方法有可能导致带内信号幅度出现失真，降低了蓝牙设备的接收性能的问题。
第一方面，一种自动增益控制方法，所述方法包括：
测量数据帧的接收信号强度指示RSSI值；
根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；
根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益。
一种可能的实施方式中，根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，包括：
若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系；或者
若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤；或者
若所述数据帧的实际功率处于线性区，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益调整，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。
一种可能的实施方式中，根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量。
一种可能的实施方式中，根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，每种类型的数据对应的第一对应关系不同；和/或每种类型的数据对应的第二对应关系不同。
第二方面，一种自动增益控制装置，所述装置包括：
测量模块，用于测量数据帧的接收信号强度指示RSSI值；
判断模块，用于根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；
处理模块，用于根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益。
一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：
若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系；或者
若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤；或者
若所述数据帧的实际功率处于线性区，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益调整，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，每种类型的数据对应的第一对应关系不同；和/或每种类型的数据对应的第二对应关系不同。
第三方面，一种无线通信设备，所述设备包括第二方面中的任一项所述的装置、射频模块以及数字解调器，其中，所述装置的输入端与所述射频模块的输出端连接，所述装置的输出端与所述射频模块的输入端连接，所述射频模块的输出端还与所述数字解调器的输入端连接。
本发明实施例提供的方法和装置中，根据数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，根据所述数据帧的实际功率是否处于线性区，根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，实现自动增益控制(AGC)，由于通过判断所述数据帧的实际功率是否进入线性区来进行AGC，避免了数据帧的实际功率处于非线性区时，测量得到的RSSI值无法准确反映信号强度，从而导致调整后的接收增益不合适的情况，采用本发明实施例提供的方案进行增益值的调整，使得设备能够工作在最佳增益点，从而获得更好的接收灵敏度和抗干扰性能。
附图说明
图1为一种蓝牙设备的射频收发器的结构图；
图2为本发明实施例中提供的一种自动增益控制方法的流程示意图；
图3A为本发明实施例中的一种测量功率与实际功率间关系的曲线图；
图3B为本发明实施例中的另一种测量功率与实际功率间关系的曲线图；
图4为本发明实施例提供的一种蓝牙设备的结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的一种自动增益控制方法的流程示意图；
图6为本发明实施例中提供的一种自动增益控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图2所示的实施例中，提供了一种自动增益控制方法，包括如下步骤：
S21、测量数据帧的RSSI值。
S22、根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区。
其中，所述数据帧的当前测量功率是基于所述数据帧的当前RSSI值和所述数据帧的当前接收增益计算得到的信号功率。其中，所述数据帧的当前RSSI值是指蓝牙设备使用所述数据帧的当前接收增益接收所述数据帧时测量得到的RSSI值。
可选的，一种确定所述数据帧的当前测量功率的公式如下：
Pi＝log2 RSSI-G_valuei-convert_const 公式一；
其中，Pi为第i个数据帧的当前测量功率，G_valuei为第i个数据帧的当前接收增益，i为正整数，convert_const为补偿常数，补偿常数可以根据经验或仿真或应用环境进行设定，也可以通过一组或几组已知的数据帧的测量功率和接收增益推算得到。
S23、根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益。
可选的，每次调整所述数据帧的接收增益后，等待设定时长后，再测量所述数据帧的RSSI值，由于经过设定时长后数据帧已经较为稳定，此时再测量RSSI值更加准确。
其中，设定时长可以根据经验或仿真或应用环境进行设定。例如，设定时长为5微秒。
本发明实施例中，根据数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，根据所述数据帧的实际功率是否处于线性区，根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，实现自动增益控制(AGC)，由于通过判断所述数据帧的实际功率是否进入线性区来进行AGC，避免了数据帧的实际功率处于非线性区时，测量得到的RSSI值无法准确反映信号强度，从而导致调整后的接收增益不合适的情况，采用本发明实施例提供的方案进行增益值的调整，使得设备能够工作在最佳增益点，从而获得更好的接收灵敏度和抗干扰性能。
在实施中，S23中根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，具体包括以下两种情况：
情况1、根据所述数据帧的RSSI值，判断出所述数据帧的实际功率处于实际功率与测量功率的曲线关系中的非线性区。
进一步又包括以下两种可能的方式：
一、若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系。该增益调整过程为粗调阶段。
可选的，降低所述数据帧的接收增益时，每次可以降低一个增益档位，也可以降低至少两个增益档位。每次调整具体降低多少增益档位可根据实际需求进行配置。
其中，第一对应关系为预先设定的，该第一对应关系中不同增益档位对应不同的增益值。所述第一对应关系中相邻增益档位间需满足所对应的测量功率区间的范围较大，所对应的测量功率区间的覆盖范围互补。
可选的，每次降低所述数据帧的接收增益后，等待设定时长后，再执行S21和S22步骤。由于等待设定时长后，射频信号较为稳定，这样S21中测量得到的RSSI值更为精确。
二、若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤。该增益调整过程为粗调阶段。
可选的，增大所述数据帧的接收增益时，每次可以增大一个增益档位，也可以增大至少两个增益档位。每次调整具体增大多少增益档位可根据实际需求进行配置。
可选的，每次增大所述数据帧的接收增益后，等待设定时长后，再执行S21和S22步骤。由于等待设定时长后，射频信号较为稳定，这样S21中测量得到的RSSI值更为精确。
可选的，所述数据帧的接收增益初始配置为所述第一对应关系中位于前N位置的增益档位中的一个，其中，所述第一对应关系中的增益档位按照对应的增益值从大到小的顺序排列。例如，所述数据帧的接收增益初始配置为最大的增益档位对应的增益值，又如，所述数据帧的接收增益初始配置为次大的增益档位对应的增益值。
可选的，每种类型的数据帧对应的第一对应关系不同。例如，不同类型的数据帧对应的第一对应关系中的增益档位的数量不同，和/或不同类型的数据帧对应的第一对应关系中每个增益档位对应的增益值部分不同或全部不同。由于本发明实施例中不同类型的数据帧配置了不同的第一对应关系，能够根据数据帧的类型选择合适的第一对应关系，并根据所选择的第一对应关系来调整接收增益，提高了设备的接收性能。
其中，数据帧包括：低功耗(Low Energy，简称LE)类型数据帧、以及非LE类型数据帧。非LE类型数据帧包括基本数据速率(Basic Rate，简称BR)类型数据帧、增强数据速率(Enhanced Data Rate，简称EDR)类型数据帧等，其中，EDR类型数据帧又包括EDR-2M类型、EDR-3M类型等。
可选的，所述第一对应关系中的增益档位可以对应第二对应关系中至少两个相邻的测量功率范围合并成的功率区间，从而避免了在粗调阶段，频繁调整数据帧的接收增益，导致处理量过大的问题。例如，表1为第二对应关系的一种可能的实现方式，将表1所示的20个增益档位对应的功率区间合并成6个功率区间，该6个功率区间对应不同的增益档位，不同的增益档位对应不同的增益值，如表2所示。
表1
| 测量功率 | 对应档位 |
| -93dbm～-88dbm | 19 |
| -87dbm～-83dbm | 18 |
| -82dbm～-76dbm | 17 |
| … | … |
| -5dbm～0 | 0 |
表2
| 增益档位 | 增益值 |
| G6 | G6_value |
| G5 | G5_value |
| G4 | G4_value |
| G3 | G3_value |
| G2 | G2_value |
| G1 | G1_value |
情况2、根据所述数据帧的RSSI值，判断出所述数据帧的实际功率进入线性区。
进一步，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。该增益调整过程为微调阶段。
其中，第二对应关系为预先设定的，测量功率范围与增益值之间的对应关系可以根据经验或仿真或应用环境进行设定，也可以通过一组或几组已知的数据帧的测量功率和接收增益推算得到。
可选的，每种类型的数据帧对应的第二对应关系不同。其中，不同类型的数据帧配置的第二对应关系中的测量功率范围可以部分不同，也可以全部不同；不同类型的数据帧配置的第二对应关系中的增益值可以部分不同，也可以全部不同。由于本发明实施例中不同类型的数据帧配置了不同的第二对应关系，能够根据数据帧的类型选择合适的第二对应关系，并根据所选择的第二对应关系来调整接收增益，提高了设备的接收性能。
基于上述任一实施例，可选的，S22中根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括以下三种可能的实现方式：
方式A、若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区。
其中，第一门限值可以根据经验或仿真或应用环境进行设定，也可以通过一组或几组已知的数据帧的RSSI值、测量功率和实际功率推算得到。
方式B、若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
其中，第二门限值可以根据经验或仿真或应用环境进行设定，也可以通过一组或几组已知的数据帧的RSSI值、测量功率和实际功率推算得到。
方式C、若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量。
该方式中，所述数据帧的上一次测量功率是基于所述数据帧的上一次RSSI值和所述数据帧的上一次接收增益计算得到的测量功率。其中，所述数据帧的上一次RSSI值是指使用所述数据帧的上一次接收增益接收所述数据帧时测量得到的RSSI值，所述数据帧的上一次接收增益是指所述数据帧的接收增益调整前的接收增益。
该方式进一步包括以下四种可能的实现方式：
方式C1、若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区。即满足如下公式：
|(Pi-Pi-1)-(G_valuei-G_valuei-1)|≤Δlow 公式二；
其中，Pi表示所述数据帧的当前测量功率，Pi-1表示所述数据帧的上一次测量功率，G_valuei表示所述数据帧的当前接收增益，G_valuei-1表示所述数据帧的上一次接收增益，Δlow表示第一偏差值，Δlow＞0。
该方式中，第一偏差值可以根据经验或仿真或应用环境进行设定。
方式C2、若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区。
方式C3、若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区。即满足如下公式：
|(Pi-Pi-1)-(G_valuei-G_valuei-1)|≤Δup 公式三；
其中，Pi表示所述数据帧的当前测量功率，Pi-1表示所述数据帧的上一次测量功率，G_valuei表示所述数据帧的当前接收增益，G_valuei-1表示所述数据帧的上一次接收增益，Δup表示第二偏差值，Δup＞0。
该方式中，第二偏差值可以根据经验或仿真或应用环境进行设定。
其中，第一偏差值与第二偏差值可以相同，也可以不同，本发明实施例不对第一偏差值与第二偏差值的取值进行限定。
方式C4、若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
基于上述任一实施例，可选的，通过设置不同的第二门限值，将上非线性区划分为多个子上非线性区。
基于上述任一实施例，可选的，通过设置不同的第一门限值，将下非线性区划分为多个子下非线性区。
基于上述任一实施例，可选的，通过设置不同的门限值，将线性区划分为多个子线性区，并且为每个子线性区配置不同的第二对应关系，例如，将线性区划分为强线性区和弱线性区。
初始状态下，即第一次测量RSSI值后，根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，初始RSSI值为第一次测量得到的RSSI值；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
基于上述任一实施例，可选的，若所述数据帧的当前RSSI值小于或等于门限值，则返回S21继续测量所述数据帧的RSSI值，直至所述数据帧的当前RSSI值大于门限值，才执行步骤S22～S23，其中，所述门限值为在所述初始接收增益下测量得到的噪声信号的RSSI值与设定的保护值之和。若判断出所述数据帧的当前RSSI值大于所述门限值，则认为设备已经开始接收信号。
可选的，若所述数据帧的当前RSSI值大于门限值，降低所述数据帧的接收增益，所述门限值为在所述初始接收增益下测量得到的噪声信号的RSSI值与设定的保护值之和；
测量降低接收增益后的当前数据帧的RSSI值，并根据测量得到的RSSI值，确定出所述数据帧的当前测量功率。
本发明实施例适用于所有具有RF模块的设备，其中，RF模块的一种可能的实现方式中包括：天线、放大器、混频器、模拟滤波器和模拟数字转换器。实际信号功率是指RF模块接收到的信号的功率，测量功率可以是对RF模块输出的信号测量得到的功率，也可以是对调整接收增益后的信号测量得到的功率。图3A所示的实施例中提供了一种测量功率与实际功率的曲线关系，图中O-A为下非线性区，A-B为线性区，B-C为上非线性区。图3B所示的实施例中提供了另一种测量功率与实际功率的曲线关系，图中O-A为下非线性区，A-B为线性区，B-C为上非线性区。
下面以蓝牙设备为例，对本发明实施例提供的一种自动增益控制方法进行详细说明。
实施例一、本实施例应用的蓝牙设备的结构如图4所示，包括射频(RF)模块410，数字解调器420，以及AGC模块430，其中，射频模块410包括天线、放大器、混频器、模拟滤波器、可变增益控制器和模拟数字转换器。在进行自动增益控制之前，先配置如表1和表2所示的第二对应关系和第一对应关系。本实施例的处理过程如图5所示，包括：
S501、配置初始接收增益，并初始化到下非线性区。
具体的，当AGC被使能时，即开启了AGC功能后，将RF模块增益值配置为G6档位，并将RF模块接收到的数据帧的实际功率的状态划分为“下非线性区”、“线性区”和“上非线性区”。预先根据RF模块在不同信号功率下RSSI线性程度来确定下非线性区门限(即第一门限值)和上非线性区门限(即第二门限值)。默认RF模块接收到的数据帧的实际功率处于下非线性区。
S502、快速计算数据帧的RSSI值。
其中，所述数据帧的RSSI值可以为RF模块输出的信号的RSSI值，也可以为AGC模块输出的信号的RSSI值。
具体的，待初始配置完增益档位G6，并等待设定时长后，例如5微秒后，快速计算数据帧的当前RSSI值；降低增益档位后，快速计算当前RSSI值。
S503、判断数据帧的实际功率是否处于线性区；
具体的，根据测量得到的RSSI值，确定数据帧的实际功率的线性状态。具体如下：
如果当前RSSI值小于下非线性区门限，则判断处于下非线性区，并执行S504；
如果当前RSSI值大于上非线性区门限，则判断处于上非线性区，并执行S505；
如果上一次判断出处于上非线性区，则当接收增益变化(即第二变化量)与测量功率变化(即第一变化量)呈线性关系时，判断数据帧的实际功率进入线性区，并执行S506；否则保持在上非线性区不变，并执行S505；
如果上一次判断出处于下非线性区，则当接收增益变化与测量功率变化呈线性关系时，判断数据帧的实际功率进入线性区，并执行S506；否则保持在下非线性区不变，并执行S504。
S504、升高一个增益档位，并返回S502；
S505、降低一个增益档位，并返回S502；
S506、查表配置最佳接收增益，并执行S507；
具体的，先根据当前RSSI值计算当前测量功率；再根据当前数据帧的包类型，确定该类型对应的包含测量功率和增益值的最佳增益表(即第二对应关系)；最后，在最佳增益表中查找当前测量功率对应的增益档位，并将查找到增益档位配置到RF模块的增益控制字。
S507、判断是否接收到接入码(也称同步字)；
若是，则结束本次自动增益控制流程；
若否，则执行S508；
S508、慢速计算RSSI值，并返回S503；
具体的，等待一小段时间，例如5微秒，待RF稳定后，用较长时间计算当前RSSI值，可以得出更为精确的结果。
上述方法处理流程可以用软件程序实现，该软件程序可以存储在存储介质中，当存储的软件程序被调用时，执行上述方法步骤。
图6所示的实施例中，提供了一种自动增益控制装置，该装置解决问题的原理与上述图2所示的实施例中的方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。所述装置包括：
测量模块61，用于测量数据帧的接收信号强度指示RSSI值；
判断模块62，用于根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；
处理模块63，用于根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益。
一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：
若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系；或者
若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤；或者
若所述数据帧的实际功率处于线性区，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益调整，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，所述判断模块具体用于：
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
一种可能的实施方式中，每种类型的数据帧对应的第一对应关系不同；和/或每种类型的数据帧对应的第二对应关系不同。
在本实施例中，测量模块61、判断模块62、以及处理模块63都是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，本领域的技术人员可以想到测量模块61、判断模块62、以及处理模块63均可以通过计算机设备的处理器、存储器、输入接口、以及输出接口来实现。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种无线通信设备，包括图6所示实施例中的装置、射频模块以及数字解调器，其中，所述装置的输入端与所述射频模块的输出端连接，所述装置的输出端与所述射频模块的输入端连接，所述射频模块的输出端还与所述数字解调器的输入端连接。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种自动增益控制方法，其特征在于，所述方法包括：
测量数据帧的接收信号强度指示RSSI值；
其中，所述数据帧的RSSI值是蓝牙设备使用所述数据帧的当前接收增益接收所述数据帧时测量得到的RSSI值；
根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；
根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益；
其中，所述根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量；
所述根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益，包括：
若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系；或者
若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤；或者
若所述数据帧的实际功率处于线性区，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益调整，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，包括：
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每种类型的数据帧对应的第一对应关系不同；和/或每种类型的数据帧对应的第二对应关系不同。
5.一种自动增益控制装置，其特征在于，所述装置包括：
测量模块，用于测量数据帧的接收信号强度指示RSSI值；
其中，所述数据帧的RSSI值是蓝牙设备使用所述数据帧的当前接收增益接收所述数据帧时测量得到的RSSI值；
判断模块，用于根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区；
处理模块，用于根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益；
其中，所述判断模块在根据所述数据帧的RSSI值，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区时，具体用于：
若所述数据帧的当前RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于设定的第二门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区；或者
若所述数据帧的当前RSSI值大于或等于第一门限值，且小于或等于第二门限值，根据第一变化量和第二变化量，判断所述数据帧的实际功率是否处于实际功率与测量功率的曲线关系中的线性区，其中，所述第一变化量为所述数据帧的当前测量功率与所述数据帧的上一次测量功率的变化量，所述第二变化量为所述数据帧的当前接收增益与所述数据帧的上一次接收增益的变化量；
所述处理模块在根据判断结果，调整所述数据帧的接收增益时，具体用于：
若所述数据帧的实际功率处于上非线性区，根据第一对应关系，降低所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤，所述第一对应关系用于表征增益档位与增益值之间的对应关系；或者
若所述数据帧的实际功率处于下非线性区，根据所述第一对应关系，增大所述数据帧的接收增益，并返回测量数据帧的RSSI值的步骤；或者
若所述数据帧的实际功率处于线性区，根据第二对应关系，调整所述数据帧的接收增益调整，所述第二对应关系用于表征测量功率范围与增益值之间的对应关系。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，每种类型的数据帧对应的第一对应关系不同；和/或每种类型的数据帧对应的第二对应关系不同。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
若所述数据帧的初始RSSI值小于设定的第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区；或者
若所述数据帧的初始RSSI值大于或等于所述第一门限值，确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于下非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第一偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于下非线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值小于或等于设定的第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率处于所述线性区；或者
若上一次确定所述数据帧的实际功率处于上非线性区，且所述第一变化量与所述第二变化量的差值大于所述第二偏差值，确定所述数据帧的实际功率仍处于上非线性区。
9.一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备包括如权利要求5～8任一项所述的装置、射频模块以及数字解调器，其中，所述装置的输入端与所述射频模块的输出端连接，所述装置的输出端与所述射频模块的输入端连接，所述射频模块的输出端还与所述数字解调器的输入端连接。
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