CN108880652A - 一种自动调整接收功率的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动调整接收功率的方法和系统,包括:S1.对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;S2.采样放大后射频信号的信噪比;S3.判断所述信噪比是否大于信噪比阈值,若否,则执行步骤S4;S4.调整增益值,执行步骤S2。本发明的优点在于:实现方式简单,成本低,且能够自动实现接收信号的放大,将射频信号的有效功率放大至更理想的状态,有助于提高路由器的信号接收灵敏度和提高终端设备与路由器之间的通信距离。

Description

一种自动调整接收功率的方法和系统
技术领域
本发明属于路由器信号接收领域,尤其涉及一种自动调整接收功率的方法和系统。
背景技术
路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。几乎所有需要连接因特网的场所都需要使用路由器。
路由器作为接收机时,首先通过天线接收到终端的数据帧,该数据信号比较微弱,在通过电路匹配后进入到LAN低噪声放大,将微弱信号放大后,在进入到接收机,完成一次的通信。现有技术中对微弱信号进行放大的方式主要通过以下方式:检测该数据信号在进入到LNA之前的功率强度,根据功率的强度选择固定的LNA增益值或者是bypass模式,用以区分是否将接受信号放大。
上述方案根据进入LNA之前的接收信号功率强度作为判断依据,然后选择LNA的工作模式。当终端距离路由器1距离较远时,通过LNA固定增益后的功率强度仍有可能很微弱,使得这次通信不能完成。
为了解决上述技术问题,人们进行了长期的探索,例如中国专利公开了一种多功能路由器[申请号:CN201621119866.5],包括路由器本体,所述路由器本体包括电源和微处理器,所述多功能路由器还包括手机信号放大电路,所述手机信号放大电路与所述电源电性连接,所述手机信号放大电路还与所述微处理器电性连接,所述手机信号放大电路用于增强手机信号的信号强度。
上述方案可以提高路由器的信号接收能力,对较远的路由器也能够顺利地完成通信,但是其主要改变的手机电路,无法根据信号的强弱调整路由器中放大器的增益,并且主要依靠改进电路结构对手机信号强度进行放大的方式提高信号接收能力,存在实现方式不易,结构复杂等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种自动调整接收功率的方法;
本方案的另一目的是提供一种基于上述方法的自动调整接收功率的系统。
为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种自动调整接收功率的方法,包括:
S1.对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
S2.采样放大后射频信号的信噪比;
S3.判断所述信噪比是否大于信噪比阈值,若否,则执行步骤S4;
S4.调整增益值,执行步骤S2。
在上述自动调整接收功率的方法中,S1具体包括:
S11.当终端设备与路由器开始进行通信时,路由器通过天线接收终端设备的射频信号;
S12.将所述射频信号通过匹配链路后发送给LNA低噪声放大器;
S13.LNA低噪声放大器按照原始增益值对所述射频信号进行放大处理。
在上述自动调整接收功率的方法中,步骤S2具体包括:
采样经过LNA低噪声放大器按照原始增益值或调整后增益值放大的射频信号的信噪比。
在上述自动调整接收功率的方法中,在步骤S3中,当判断结果为信噪比大于信噪比阈值的时候,不再对LNA低噪声放大器的增益值进行调整;
所述的信噪比阈值通过给寄存器赋值设定。
在上述自动调整接收功率的方法中,步骤S4中,通过在原始增益值的基础上或调整后增益值的基础上调整固定增益值的方式调整增益值;
或者,根据信噪比与信噪比阈值的比较结果确定需要调整的增益值大小以调整原始增益值或继续调整调整后增益值。
一种自动调整接收功率的系统,包括路由器,所述路由器包括信号放大器和连接于所述信号放大器的控制器,所述控制器包括信号采样模块和信噪比比较模块,其中,
信号放大器,用于对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
信号采样模块,用于对通过信号放大器放大处理的射频信号进行信噪比采样;
信噪比比较模块,用于判断放大后射频信号的信噪比是否大于信噪比阈值,若不是,则通知信号放大器调整增益值。
在上述的自动调整接收功率的系统中,所述信号放大器为LAN低噪声放大器。
在上述的自动调整接收功率的系统中,所述信号放大器连接有信号接收模块和接收机,其中,所述信号接收模块用于接收终端设备发送过来的射频信号,并将所述射频信号通过匹配链路后发送给所述信号放大器;所述接收机用于接收经过信号放大器放大处理的射频信号。
在上述的自动调整接收功率的系统中,所述控制器包括有寄存器,所述信噪比阈值存储于所述寄存器中。
在上述的自动调整接收功率的系统中,所述信号放大器连接有增益值调整模块,用于根据信噪比比较模块的比较结果调整放大器的增益值。
本发明相较于现有技术具有以下优点:
1、本发明能够自动实现接收信号的放大,将射频信号的有效功率放大至更理想的状态,有助于提高路由器的信号接收灵敏度和提高终端设备与路由器之间的通信距离;
2、将信噪比与信噪比阈值进行比较,根据比较结果调整放大器的增益值,能够根据具体射频信号多次调整放大器的增益,不局限于放大器的原始增益值,具有更强的针对性,使路由器具有更强的信号接收能力;
3、实现方式简单,成本低。
附图说明
图1是本发明实施例一的方法流程图;
图2是本发明实施例二的系统框图。
附图标记:路由器1;信号放大器11;控制器12;信号采样模块121;信噪比比较模块122;寄存器123;信号接收模块13;接收机14;增益值调整模块15。
具体实施方式
虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时,其可以直接连接或耦合到所述另一单元,或者可以存在中间单元。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指,否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是,这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
本发明用于路由器接收终端信号,解决了现有技术中的路由器1无法顺利完成与离路由器较远的设备之间的通讯等问题,以下是本发明的优选实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示,本实施例公开了一种自动调整接收功率的方法,具体包括:
S1.对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
S2.采样放大后射频信号的信噪比;
S3.判断所述信噪比是否大于信噪比阈值,若否,则执行步骤S4;
S4.调整增益值,执行步骤S2。
本实施例的方法主要针对目前路由器1作为接收机14时对射频信号进行功率放大的的方式,即根据射频信号强度选择固定的LNA增益值后直接将放大后射频信号发送给接收机14,然后此次通信的增益值就保持为选定的值,无法使所有的射频信号有效功率都放大至最佳状态,也无法根据射频信号的变化及时调整增益值等问题。
其中,步骤S1具体包括:
S11.当终端设备与路由器1开始进行通信时,路由器1通过天线接收终端设备的射频信号;
S12.将所述射频信号通过匹配链路后发送给LNA低噪声放大器;
S13.LNA低噪声放大器按照原始增益值对所述射频信号进行放大处理。
这里的终端设备可以是手机、PAD、笔记本等终端,匹配链路为现有技术中使用的一般电路,其并非本申请的主要发明点,在此不进行赘述。
信噪比(signal-to-noise ratio)是描述信号中有效成分与噪声成分的比例关系参数;
增益,表示信号通过放大器后幅度增加的程度,增益值越大,放大程度越高,并且,这里的原始增益值由技术人员行根据需要设置。一般,为了适应不同距离的终端设备,适应不同强度的射频信号,这里的原始增益值都被设置为一个较小值,对于信号较弱的射频信号,在采样比较后重新调整放大器的增益值直至经过放大器放大后的射频信号达到或刚好超过信噪比阈值。
路由器1在与终端设备进行通信的时候会有信号的来回传输过程,本实施例主要涉及的是路由器1作为接收机14的情况。此时,首先通过路由器1的天线接收终端设备射频信号的数据帧,初始的射频信号比较弱,所以初始的射频信号一般都需要进行放大后才能够传入至路由器1的接收机14以完成一次通信,而且,一般情况下,距离越远,射频信号就越弱,为了接收较远处的射频信号,放大器需要调整增益至较大的增益值,但是,现有技术的方式是根据射频信号选择固定的增益值,并且不再进行进一步调整,而很多时候,根据功率选择的增益值放大的射频信号并不是最佳状态,通常是还可以通过调整增益值将射频信号调整至更好的状态,本实施例通过采样信噪比,并将信噪比与信噪比阈值相比的方式判断当前射频信号的放大状态是不是最佳状态,若不是则重新调整增益值,使接收机14接收到的是放大至最理想状态的射频信号。
需要说明的是,放大器在对射频信号进行放大处理的时候,会根据增益值的大小同时将有效信号和噪声信号放大,一般情况下,有效信号越大,接收机14的接收效果就越好,但是有效信号在被放大的同时,噪声信号也会被放大,而噪声信号若是太大的话会严重影响接收机14分辨有效信号,所以,放大器在实现放大射频信号的同时增益值不能过大以避免接收机14无法识别信号。
在其他条件都不变的情况下,放大器的增益值与信噪比之间有一个关系:增益值越大,信噪比越高,所以,这里通过设定信噪比阈值来判断增益值是否还需要再调整,保证信噪比在信噪比阈值范围内的同时尽可能提高增益值,也就是在保证接收机14能够正常分辨出有效信号的同时,尽可能将有效信号放大,以保证接收机14的识别度。
进一步地,步骤S2具体包括:
采样经过LNA低噪声放大器按照原始增益值或调整后增益值放大的射频信号的信噪比。当本次是第一次采样的时候,就是采样经过原始增益值放大的射频信号的信噪比,当本次是第二次或第三次采样的时候,就是说现在的增益值已经是经过调整的增益值,那么此时采样的就是经过调整后增益值放大的射频信号的信噪比。
进一步地,在步骤S3中,当判断结果为信噪比大于信噪比阈值的时候,不再对LNA低噪声放大器的增益值进行调整;也就是说已经放大了足够幅度,如果再放大,接收机14从噪声信号中分辨有效信号就会存在困难。
并且,这里通过寄存器123赋值,设定所述的信噪比阈值。
信噪比阈值也由技术人员根据具体情况设定,技术人员可以通过测试没有增益的时候信噪比的值,这里称为零增益信噪比,增加增益值至接收机14开始无法正常分辨有效信号的时候信噪比的值,这里称为最大增益信噪比,来确定信噪比阈值,一般信噪比阈值确定在零增益信噪比与最大增益信噪比之间,且较靠近最大增益信噪比对应的增益值,当然,技术人员还可以参考其他情况做测试以更精确地确定信噪比阈值从而提高路由器1的信号接收能力。
进一步地,在步骤S4中,通过在原始增益值的基础上或调整后增益值的基础上调整固定增益值的方式调整增益值;
这里的意思是,每次判断信噪比没有达到信噪比阈值的时候,便对当前的信噪比增加一个固定的增益值,这样做的方式可以提高增益值调整的精确度。
或者,根据信噪比与信噪比阈值的比较结果确定需要调整的增益值大小以调整原始增益值或继续调整调整后增益值。
这里的意思是,每次判断信噪比没有达到信噪比阈值的时候,根据信噪比与信噪比阈值的差值确定需要调整的增益值大小,差的越多,确定的需要调整增益值就越大,这种方式能够减少增益的调节次数,使放大器能够较快地被调节至理想状态。
同样地,如果本次是第一次调整,那么就是在原始增益值的基础长调整,如果本次不是第一次调整,也就是说,增益值已经是经过调整的调整后增益值,那么就在调整后增益值的基础上调整增益值。
实施例二
如图2所示,本实施例公开了一种自动调整接收功率的系统,包括路由器1,所述路由器1包括信号放大器11和连接于所述信号放大器11的控制器12,所述控制器12包括信号采样模块121和信噪比比较模块122,其中,
信号放大器11,用于对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
信号采样模块121,用于对通过信号放大器11放大处理的射频信号进行信噪比采样;
信噪比比较模块122,用于判断放大后射频信号的信噪比是否大于信噪比阈值,若不是,则通知信号放大器11调整增益值。
所述信号放大器11为LAN低噪声放大器。
进一步地,所述信号放大器11连接有信号接收模块13和接收机14,其中,所述信号接收模块13用于接收终端设备发送过来的射频信号,并将所述射频信号通过匹配链路后发送给所述信号放大器11;所述接收机14用于接收经过信号放大器11放大处理的射频信号。
具体地,所述控制器12包括有寄存器123,所述信噪比阈值存储于所述寄存器123中。
并且,信号放大器11连接有增益值调整模块15,增益值调整模块15可以连接于控制器12,也可以为控制器12的一部分,其用于根据信噪比比较模块122的比较结果调整放大器的增益值,调整的方式可以为实施例一中提到的调整方式,即:通过在原始增益值的基础上或调整后增益值的基础上调整固定增益值的方式调整增益值;或者,根据信噪比与信噪比阈值的比较结果确定需要调整的增益值大小以调整原始增益值或继续调整调整后增益值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
此外,尽管本文较多地使用了路由器1;信号放大器11;控制器12;信号采样模块121;信噪比比较模块122;寄存器123;信号接收模块13;接收机14;增益值调整模块15等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种自动调整接收功率的方法,其特征在于,包括:
S1.对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
S2.采样放大后射频信号的信噪比;
S3.判断所述信噪比是否大于信噪比阈值,若否,则执行步骤S4;
S4.调整增益值,执行步骤S2。
2.根据权利要求1所述的动调整接收功率的方法,其特征在于,S1具体包括:
S11.当终端设备与路由器(1)开始进行通信时,路由器(1)通过天线接收终端设备的射频信号;
S12.将所述射频信号通过匹配链路后发送给LNA低噪声放大器;
S13.LNA低噪声放大器按照原始增益值对所述射频信号进行放大处理。
3.根据权利要求2所述的动调整接收功率的方法,其特征在于,步骤S2具体包括:
采样经过LNA低噪声放大器按照原始增益值或调整后增益值放大的射频信号的信噪比。
4.根据权利要求2所述的动调整接收功率的方法,其特征在于,在步骤S3中,当判断结果为信噪比大于信噪比阈值的时候,不再对LNA低噪声放大器的增益值进行调整;
所述的信噪比阈值通过给寄存器(123)赋值设定。
5.根据权利要求2所述的动调整接收功率的方法,其特征在于,步骤S4中,通过在原始增益值的基础上或调整后增益值的基础上调整固定增益值的方式调整增益值;
或者,根据信噪比与信噪比阈值的比较结果确定需要调整的增益值大小以调整原始增益值或继续调整调整后增益值。
6.一种自动调整接收功率的系统,包括路由器(1),其特征在于,所述路由器(1)包括信号放大器(11)和连接于所述信号放大器(11)的控制器(12),所述控制器(12)包括信号采样模块(121)和信噪比比较模块(122),其中,
信号放大器(11),用于对终端设备发送过来的射频信号进行放大处理;
信号采样模块(121),用于对通过信号放大器(11)放大处理的射频信号进行信噪比采样;
信噪比比较模块(122),用于判断放大后射频信号的信噪比是否大于信噪比阈值,若不是,则通知信号放大器(11)调整增益值。
7.根据权利要求6所述的自动调整接收功率的系统,其特征在于,所述信号放大器(11)为LAN低噪声放大器。
8.根据权利要求7所述的自动调整接收功率的系统,其特征在于,所述信号放大器(11)连接有信号接收模块(13)和接收机(14),其中,所述信号接收模块(13)用于接收终端设备发送过来的射频信号,并将所述射频信号通过匹配链路后发送给所述信号放大器(11);所述接收机(14)用于接收经过信号放大器(11)放大处理的射频信号。
9.根据权利要求6所述的自动调整接收功率的系统,其特征在于,所述控制器(12)包括有寄存器(123),所述信噪比阈值存储于所述寄存器(123)中。
10.根据权利要求6所述的自动调整接收功率的系统,其特征在于,所述信号放大器(11)连接有增益值调整模块(15),用于根据信噪比比较模块(122)的比较结果调整放大器的增益值。
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