CN1103136C - 线性化数字自动增益控制 - Google Patents

Abstract

本发明提供无线电设备中的线性数字自动增益控制(AGC)。对接收到的信号进行解调以提供I和Q数字基带信号。根据这些信号确定接收信号强度指示，而且调节所得的数字信号以提供对数响应(205)。然后，对这个信号求积分(210)以提供数字接收AGC调节信号。发送AGC调节，则滤除数字接收AGC调节信号(215)，然后把它与按比例调整(206)后的闭环功率控制命令(265)相加。如果闭环功率控制命令(265)导致发射增益的增加超过放大器的最大设计输出，那么忽略这些命令(220)。使数字AGC调节信号在数字-模拟变换(23)和(245)之前预失真的发送和接收线性化电路(225)和(240)分别使发送和接收AGC放大器的输出线性化。

Description

线性化数字自动增益控制

发明领域

本发明一般涉及通信系统，特别涉及在无线电话系统中的功率控制。

相关技术的描述

美国联邦通信委员会(FCC)管理美国射频(RF)频谱的应用。FCC分配在RF频谱内的一些带宽作各种特定用途。分配到RF频谱带宽的用户必须采取措施以保证在带宽内部和外部的无线电波辐射保持小于小于容许的电平，以免干扰在相同或其它带宽内操作的其它用户。由FCC和带宽的特定用户集团管理这些电平。

800MHz蜂窝状无线电话通信系统在869.01MHz到893.97MHz的带宽内操作它的前向链路(蜂窝区到无线电话机的传输)。反向链路(无线电话机到蜂窝区的传输)是在824.01MHz到848.97MHz的带宽内。把前向链路和反向链路带宽分成信道，每个信道占用30kHz带宽。此蜂窝状通信系统的特定用户可以同时在这些信道中的一条或几条信道上进行操作。

在蜂窝状无线电话通信系统中可以采用若干不同的调制技术。调制技术的两个例子是频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。

FDMA调制技术产生一次占用一条信道的信号，而CDMA调制技术产生占用几条信道的信号。两种技术都必须把返回链路的无线电波辐射控制在所分配信道内外可接受的极限内。为了获得最大的系统性能，CDMA技术的用户必须谨慎控制正在操作的信道内的辐射功率。

接收数字调制信息信号的CDMA接收机一般包括带有由控制信号调节增益的可变增益放大器。把运用控制信号来调节所接收信号的增益的处理过程称为自动增益控制(AGC)。一般，在数字接收机中，AGC处理包括测量可变增益放大器的输出信号功率。

把测定值与表示所需信号功率的参考值相比较，以产生误差信号。然后，用误差信号来控制可变化的放大器增益以调节信号强度，使之与所需信号功率相一致。

为了用最佳的信噪比来完成数字解调，用AGC保持基带波形的幅度接近于基带模拟-数字转换器的全部动态范围。这通常要求在接收信号功率的全部动态范围内提供AGC。

图1示出典型的现有技术蜂窝状无线电话。这种无线电话包括发送部分102和接收部分103。在发送部分102中，传声器110拾取声音信号并把它改变成由115编码并调制的模拟信号。已调信号T_x处于中频。把T_x输入到自动增益控制(AGC)放大器120。对于CDMA无线电话，由接收信号功率电平和来自蜂窝区的发射功率命令的组合125来控制发送AGC 120，前者称为开环功率控制，后者称为闭环功率控制130。在由Gilhousen等人申请的美国专利第5,056,109号中详细描述开环和闭环功率控制。

把来自AGC放大器的信号输入到功率放大器101。把功率放大器101的放大信号输入到把信号与天线150耦合的双工器145，以在信道上发送。

在接收部分103中，双工器145把由天线150接收到的信号耦连到接收部分103上。把该接收信号输入到低噪声放大器(LNA)155。然后，把来自LNA 155的放大信号输入到接收AGC 160。由接收信号的功率电平通过165控制这个AGC160。在由扬声器175把来自接收AGC 160的信号作为模拟声音信号发送之前，先对它进行解调和解码。

在CDMA无线电话中，有可能驱动在发射机中的功率放大器101，使得所产生的功率电平超过信道外无线电波辐射能容许的范围。这主要是因为输出功率大时功率放大器101的输出失真程度增加。此外，驱动功率放大器101使功率大于某电平会引起对于无线电话内部干扰。

在CDMA无线电话中，由话机形成的“开环”估计和来自基站的“闭环”校正命令来确定适当的发送输出功率。话机进行开环估计的方法是测量从基站接收的功率并设定对称信道，即对接收信号低于某一参考电平的分贝，话机传送另一参考电平加该分贝量的电平。一般通过“分贝值线性”的接收和发送路径采用自动增益控制放大器并把该放大器的控制信号耦合到用于把接收信号带到所需设定点的公共控制机构，来实现此方法。

理论上说，这种布局将产生所需的发送输出功率。然而，由于无线电话硬件中一些不良效应，使得信道上保持适当的输出功率变得十分困难。例如，CDMA无线电话必须实现。工作在十分宽的动态范围内(80dB至90dB)的发射功率控制方案。在发送或接收AGC放大器中，任何“分贝值线性”的偏差都会导致在开环输出功率电平误差。此外，无线电设备中对收、发部分影响不同的增益变化(由诸如温度或频率等造成)将导致功率控制性能的误差。

当用较低质量的元件来降低生产成本时或当用较低功率元件来降低功率消耗时都会发生非线性误差。结果，无线电话需要线性自动增益控制。

发明概述

本发明涉及用于无线电设备自动增益控制(AGC)的线性化数字控制装置。无线电设备具有发送AGC放大器和接收AGC放大器。接收信号强度检测器与接收AGC放大器耦合。这个检测器根据接收到的信号产生数字功率电平信号。

积分器耦与接收信号强度检测器耦合。积分器对数字功率电平信号求积分，以产生数字AGC调节信号，并假设该信号与所需接收增益调整在分贝值上呈线性关系。接收AGC线性化电路与积分器耦合。接收AGC线性化电路使线性数字AGC调节信号预失真，以补偿AGC放大器对调节信号响应的非线性。

接收数字-模拟变换器(DAC)与接收AGC线性化电路耦合。DAC把预失真接收调节信号转换成模拟接收调节信号。此模拟信号耦连到接收AGC放大器以控制该放大器的增益。

在CDMA无线电话实施例中，发送AGC线性化电路与接收功率积分器耦合。与接收AGC线性化电路一样，发送AGC线性化电路使来自积分器的线性发送调节信号预失真，以补偿发送AGC放大器对增益调节信号响应的非线性。

发送DAC与发送线性化电路耦合，而且把预失真发送调节信号转换成模拟发送调节信号。此模拟信号耦连到发送AGC放大器以控制该放大器的增益。

附图说明

下面结合附图(其中，相同标号表示相应的元件)，详细描述本发明的特性、目的和优点，其中：

图1示出典型无线电话的方框图。

图2示出本发明的数字自动增益控制装置。

图3示出本发明的接信号强度指示器装置的方框图。

图4示出本发明的可编程环路增益积分器。

图5示出本发明的低噪声放大器工作范围控制装置的方框图。

图6示出本发明的自动增益控制线性化电路装置的方框图。

图7示出所需功率电平与AGC控制电压关系的示例曲线。

图8示出本发明的功率放大器工作范围控制的方框图。

图9示出图8的功率放大器工作范围控制的优先编码器处理流程图。

图10示出根据本发明的无线电话的方框图。

较佳实施例的详细描述

本发明的线性化数字AGC控制提供在RF环境中的精确的线性自动增益控制。本发明在较宽的动态范围内进行操作，因而数字和模拟类型无线电通信系统都能用。

如图10所示，把接收到的RF信号输入到接收机的LNA 1015。LNA 1015具有可选增益调整，以限制过强信号到达混频器之前的动态范围。由本发明的AGC控制处理来改变增益。

把来自LNA 1015的放大信号输入到RF-IF电路1035，以把它下变频成中频。在较佳实施例中，这种中频是85MHz。

把IF信号输入到带通滤波器1045。如本技术所熟知，带通滤波器1045滤除输入IF信号中不在滤波器的通带中的那部分。一般，要滤除的信号是来自不与本发明无线电设备通信的无线电发送源的干扰信号以及要给其它无线电话户的信号。

把来自滤波器1045的信号输入到接收AGC放大器1025。该放大器位于下变频器1035之后，以在由带通滤波器1045把干扰信号滤除之后调节增益。接收AGC放大器1025结合发送AGC放大器1030，执行开环功率控制、闭环功率控制和补偿等常规CDMA AGC功能。由本发明的AGC控制处理对收、发AGC1025和1030进行调节。

由于要求CDMA的接收和发送链路具有较宽的动态范围，所以需要收发AGC1025和1030。在较佳实施例中，AGC具有大于80dB的增益范围。

把来自接收AGC放大器1025的增益受控IF信号输入到第二下变频器1050。这个下变频器1050把输入信号变换成基带(频带中心为0Hz)作为一组同相和正交信号(I&Q)，并以数字形式输出它们。应理解，可以在变换成基带之前或之后进行由下变频器1050执行的数字-模拟转换。CDMA工作模式的基带信号是输出后供进一步解调和相关检测的编码数字数据I、Q采样。在以FM和CDMA方式工作的双模式接收机中，对下变频器的1050的I、Q输出进行进一步FM解调，以提供声音信号输出。

把I和Q基带信号输入到图2所示接收信号强度指示器(RSSI)和对数放大器电路205。这个电路测量接收信号的功率电平。此外，由于AGC具有标称指数增益函数(即，分贝值线性；如果X伏的控制电压变化产生YdB的增益变化，那么2X的变化将产生2YdB的增益变化)，所以本发明的积分器210的输入必须是对数的，以便AGC环路的时间常数在增益范围内一致。因此，RSSI和对数放大器电路205的功能是产生对数RSSI值并减去所需信号电平分贝值。结果，对于大于所需的输入对数放大器的输出是正的，而对于小于所需的输入对数放大器的输出是负的。然后，这个误差信号通到积分器210。

在图3中详细描述RSSI和对数放大器205。这个电路包括把I和Q基带信号作为输入的复接器305。时钟信号使复接器305的输出在I和Q输入之间交替变化，从而所产生的RSSI值是I和Q分量的平均值。

由于CDMA信号是高斯信号，所以必须对许多采样求I和Q基带信号的幅度的平均值，以测量RSSI信号的功率。绝对值电路310和积分和转储抽取器低通滤波器315一起确定在预定时间间隔内I和Q的平均幅度。在较佳实施例(对具有1.2288Mhz的码片速率的美国CDMA无线电话)中，这种间隔是对64个采样取平均的38.4KHz时钟周期。在给每一64采样群求完平均之后，38.4KHz时钟把积分和转储抽取器低通滤波器315清除到零。由具有输入到复接器305的时钟频率的两倍频率的时钟控制积分和转储抽取器滤波器315。

用积分和转储抽取器滤波器315的输出查找对数查询表只读存储器(ROM)320。ROM查询表320包括与RSSI和参考RSSI之差相对应的值。参考RSSI是接收信号的系统所需功率电平。此外，调节存储在ROM查询表320中的值以提供对数响应。

来自RSSI和对数放大器电路205的RSSI信号输出为38.4千采样/秒。在较佳实施例中，这个信号的范围为±15dB，而且每一最低有效位递增0.234dB。

应注意，本发明的RSSI和对数放大器电路205的输入动态范围大于产生其输入的A/D变换器的输入动态范围。本发明利用CDMA前向链路的高斯特性。对数ROM320不仅为工作范围中心附近的输入提供对数函数，而且还补偿发生在该范围任一端的高斯输入残缺。

把RSSI信号输入到可编程环路增益积分器210。积分器210的输出调整到一个值，以使接收AGC放大器输出等于参考RSSI的信号电平。

图4详细示出本发明的可编程环路增益积分器210。积分器210包括把RSSI输入与增益常数相乘的乘法器405。通过改变这个增益常数，可以改变整个AGC环路的时间常数以符合不同场合的要求。在较佳实施例中，当制造无线电话或体现本发明的其它无线电设备时，把增益常数编入积分器中。

由实验来确定增益常数，而且依赖于RF电路的延迟。就环路带通滤波器而言，尽可能把时间常数设置得快些。时间常数太慢意味着响应太慢，然而时间常数太快会导致不良振荡。

把从乘法器405得出的结果输入到16位饱和累加器410。饱和累加器410把每个新的输入采样加到先前的输出值上。然而，当饱和累加器410的积分器产生进位或借位时，该累加器“饱和”而不是“循环”。

为了控制发送AGC放大器，把来自积分器210的数据信号输入到一阶递归带通滤波器215。在较佳实施例中，这个滤波器215具有26.7ms的时间常数。

在体现本发明的无线电设备中的微处理器在带通滤波器215之前和之后读取信号。在带通滤波器215之前的信号通知微处理器正在控制发送AGC的AGC调节信号是什么。在带通滤波器215之后的信号通知微处理器加在发送AGC上的增益调节信号是什么。

把带通滤波器信号输入到加法器270，它把这个信号与来自和无线电设备进行通信的基站的闭环功率控制信号相加。闭环功率控制信号命令无线电设备根据在基站接收到的信号增加或减小它的功率输出。把来自基站的环路功率控制命令输入到闭环功率控制电路265以进行处理。

在求和之前，由常数和符号延伸运算部分260调节来自基站的功率控制命令。这种运算部分调整来自闭环功率控制电路265的闭环功率控制命令，从而产生适当的控制步长。对于美国CDMA无线电话，来自基站的每一功率控制位为±1dB。在较佳实施例中，这个常数是与12相乘的等价值，从而积分器210的输出具有0.083dB/bit的权重。在其它实施例中，这个增益常数是可编程的，以增加灵活性。

把按比例调整后的功率控制命令和来自带通滤波器的信号相加，并把结果输入到功率限制控制器220。用这个功率限制器，通过跟踪命令发送功率放大器增加多大的增益来保证发送功率放大器不会驱动得超出它的限制。

在根据本发明进行制造的时候，测量发射功率放大器的最大允许输出电平。功率限制控制器已知这个值。把产生最大输出电平的增益设置存储在功率限制控制电路中，或者由微处理器通过软件PA限制控制线写入其中。

在某种情况下，诸如当无线电设备在障碍物之后，基站可以把多个命令发送到无线电设备，以命令它增加发射功率。当基站向无线电设备发出功率“升高”命令到，功率放大器的输出达最大值时，功率限制控制命令闭环功率控制忽略任何功率“升高”命令。这防止功率放大器被驱动得超出最大允许电平，从而防止发送信号的失真。闭环功率控制还按照常规处理功率“降低”控制命令。

把来自功率限制控制220的信号输入到发送线性化电路225。发送线性化电路225补偿发送AGC放大器对调节信号响应的非线性。此非线性会助长发送机输出功率电平误差。假设10位输入字体现所需的输出功率电平，线性化电路225为发送AGC产生9位输出控制字(就是对产生所需输出功率电平的输入的最佳近似。

在图6中详细描述发送线性化电路225。它起到查询表的作用。但是由于直接实现需要1024项，所以较佳实施例运用两个小型查询表和线性插值。这简化电路并减少无线电设备必须存储的校准数据量。线性化电路225包括两个随机存取存储器(RAM)查询表。一个表存储斜率值(610)，而另一个查询表存储偏置补偿值(605)。用输入发送AGC调节信号的四个最高有效位来查找RAM表605和610。以16×8格式来组成两个RAM表605和610。

图7示出对于RAM查询表的运用。x轴表示所需功率，y轴表示AGC控制电压。在所需功率轴上的段710是由输入字的4个最高有效位(MSB)识别的。相应的输出段715具有由输入字的4个MSB的在两个RAM中选择的斜率值和补偿值。

把来自斜率查询表的斜率数据与6个LSB相乘，以产生9位字。把这个结果加到来自补偿值查询表的8位补偿数据上以产生9位输出。

把来自发送线性化电路的数据信号输入到脉冲密度调制(PDM)DAC230。DAC230把数字信号转换成模拟信号以供本发明的发送AGC放大器的控制输入使用(如图10所示)。在较佳实施例中，由9.8304MHz时钟控制DAC230。

此外，还把来自功率限制控制220的数据信号输入到功率放大器工作范围控制器250。功率放大器工作范围控制器250是一组与具有迟后量的优先编码器连接的六个比较器。把发送AGC调节电平与不同功率电平相比较，以把发射功率放大器设为四个不同的输出功率范围。功率放大器工作范围控制器按2位输出信号进行编码，功率放大器可以用该信号选择例如适当的偏流。另一方面，可以用工作范围控制器的输出在多个分别对有限工作范围优化的功率放大器之间进行选择。

如图8所示的功率放大器工作范围控制器包括六个寄存器801-806，其中微处理器把发送AGC调节信号所需的上升和下降门限写入寄存器。例如，如果需要发射功率放大器工作范围的输出信号在18dBm左右转换，那么可以把上升门限设为19dBm，把下降门限设为17dBm，提供2dB的迟后量。

在较佳实施例中，把输入发送AGC调节信号与这些门限相比较，当调节信号大于被比较的门限时，比较器820-825输出逻辑“1”。然后，优先编码器830把这些比较结果编码成2位功率放大器控制字。

在简单的优先编码器中，不用迟后量，所以只需要用三个比较器来限定四个范围。如果输入≥门限3，那么输出是逻辑11；如果输入≥门限2且输入＜门限3，那么输出是逻辑10；如果输入≥门限1且输入＜门限2，那么输出是逻辑01，而如果输入＜门限1，那么输出是逻辑00。

本发明的优先编码器运用迟后量，即，每个逻辑输出状态依据先前状态对应于不同的输入门限。具体地说，从较低状态跃迁到较高状态的两个状态之间的门限高于从较高状态跃迁到较低状态的门限。当输入十分接近于状态门限时，这种迟后量有助于降低状态跃迁的频率。

图9示出本发明的优先编码器的处理流程图。处理过程把发送AGC调节信号与上升寄存器3相比较(905)。如果比较器输出逻辑1，把优先编码器的输出设为逻辑11，这表示发送AGC调节信号大于最大门限。如果不输出逻辑1，那么检测下降寄存器3的比较(910)。如果这个比较器输出逻辑1，而且优先编码器的输出已经处于逻辑11状态(915)，那么状态保持为11。如果优先编码器不处于逻辑11状态中，那么把输出设为逻辑10状态。这表示把发送AGC调节信号设在受寄存器对2和3约束的功率。

如果下降寄存器3的比较不处于逻辑1状态，那么这表示发送AGC调节信号不处于设置在寄存器3的高功率电平。在这种情况下，检测上升寄存器2的比较(920)。如果该比较器处于逻辑1状态，把优先编码器的输出设为逻辑10状态。如果该比较器不处于逻辑1状态，检测下降寄存器2的比较(925)。如果该比较器处于逻辑1状态而且优先编码器的状态小于逻辑10，那么把优先编码器的输出设为逻辑01状态，这表示发送AGC调节信号落在由寄存器对1和2设定的范围内。如果不是处于逻辑1的状态，那么把输出设为逻辑10状态。

如果下降寄存器2的比较器不处于逻辑1状态，那么发送AGC调节信号小于在寄存器2中设定的功率电平。在这种情况下，检测上升寄存器1的比较(935)。如果该比较器处于逻辑1状态，那么把优先编码器的输出设为逻辑01状态。这表示发送AGC调节信号落在由寄存器对1和2设定的范围内。

如果该比较器不处于逻辑1状态，那么检测下降寄存器1的比较(940)。如果该比较器处于逻辑1状态而且优先编码器的状态是逻辑00(945)，那么优先编码器的输出保持逻辑00状态。如果优先编码器的状态不处于00状态，把输出设为逻辑01状态。如果下降寄存器1的比较器不处于逻辑1状态，那么把优先编码器的输出设为逻辑00状态，它表示发送AGC调节信号范围落在最小功率和由第一寄存器对设定的功率之间。

当功率放大器从一个功率范围改变到另一个功率范围时，通过RF电路的延迟会改变(例如，如果每个范围采用独立的放大器)。这种延迟的变动导致在某段时间内仅其它无线电路能容许的相移。由于这个原因，由在4.8KHz下运行的Walsh码元时钟控制如图8所示的优先编码器。这使得功率放大器控制字可只在相位变化不影响无线电设备误码率时(即，在Walsh码元边界)进行改变。

此外，把来自功率限制控制器220的数据信号也输入到一阶递归低通滤波器255。在较佳实施例中具有204μs的时间常数的低通滤波器255(其延迟选择得与PDM DAC和外部DAC滤波器的延迟非常贴近)，滤除发送AGC调节信号并使微处理器可读取发送AGC的增益调节输入端发生的状态。

微处理器还可以任意选择读取应用适当外部电路的功率放大器的功率电平。根据低通滤波器255的输出，把这个功率电平与所需功率电平相比较，因而确定与所需发射功率电平相关的功率放大器的误差。因此，微处理器可以重校准发送机的细小误差。对于设定功率限制控制220，这种自校准是特别重要的。

再参照图2的接收部分。还把来自环路增益积分器210的数据信号输入到LNA工作范围控制电路235。这个电路235控制LNA的增益以改进接收机的动态范围。虽然AGC放大器提供大部分的无线电设备增益调节范围，但是在某些情况下，还使LNA的增益可调节也是十分有利的。

虽然很清楚，如果需要连续可调节LNA增益，那么LNA可以与AGC放大器共享控制信号，但限制LNA调整两档增益。通过把一个控制位设为逻辑“1”或逻辑“0”，LNA工作范围控制可以选择两个增益电平中的一个。

当所需的接收机增益超过编排的值时，图5中较详细示出的LNA工作范围控制电路235起到把LNA设为高增益的作用，而且当所需接收机增益低于该值时，把LNA设为低增益(也具有迟后量)。此外，如果同时调节AGC放大器的控制信号以补偿LNA增益的变化，该控制电路随时切换LNA增益。

上述控制电路235包括具有两个作为输入的微处理器写入寄存器作为输入的复接器505。一个寄存器寄存接收AGC增益调节信号下降门限，而另一个寄存上升门限。一般，把上升门限设为高出下降门限几个dB，以提供迟后量，从而减少输入接近于门限时发生跃迁的次数。

把复接器505的输出输入到比较器510的一个输入端。把比较器510的另一个输入端与接收AGC增益调节信号相连。如果AGC增益调节信号大于输入门限，那么比较器510把逻辑“1”输出到D触发器515。

D触发器515按比较的结果进行锁存。由于在较佳实施例中，由38.4KHz时钟控制触发器515，所以用该时钟速率更新D触发器515的输出。

把D触发器515的输出耦连到输入复接器505的控制输入端，以在不同门限之间进行选择，因此使得比较器把一个门限用于上升信号，而把另一个门限用于下降信号(提供迟后量)。把D触发器515的输出耦连到补偿复接器520的控制输入端和PDM跟随器525。

根据来自D触发器515的控制输入，补偿复接器520输出0补偿或由微处理器设定的补偿。从接收AGC调节信号中减去该补偿值，并把差输入到接收AGC线性化电路。这使微处理器可通过把适当的补偿值写入偏置寄存器，以在AGC处补偿由LNA施加的增益。这带来LNA和AGC放大器的组合增益变化顺畅，没有中断(除不可避免的短暂跃迁尖峰(外))。

由PDM跟随器525使D触发器延迟与PDM DAC和它的输出滤波器的延迟大致相同的时间(在较佳实施例中是52μs)。这种延迟有助于通过使LNA和AGC放大器的增益变化尽可能同步抑制跃迁尖峰。“异或”(XOR)门530控制输出极性。如果要变换LNA工作范围控制位的极性，微处理器把逻辑1写入极性控制输入端。如果微处理器把逻辑0写入极性控制输入端，那么允许工作范围控制位通过XOR门530。这使得可借助有效高、低增益放大控制引脚使用LNA电路。

微处理器也任意选择读取XOR门530的输出。这使微处理器能监视电路的操作。

本发明的接收线性化电路240以与上述发送线性化电路225相同的方法进行操作。图6示出接收和发送线性化电路240和225。

把接收线性化电路240的输出输入到PDM DAC245，以把它从数字信号转换成模拟信号。在较佳实施例中，和发送DAC230一样，用9.8304MHz时钟控制该DAC245。把模拟接收AGC调节信号输入到接收AGC的控制端口。

用上文所述方法，本发明的数字AGC装置提供对于接收和发送AGC放大器的线性数字自动增益控制。此外，本发明还提供对于LNA和UHF发射功率放大器的工作范围控制。

提供较佳实施例的上述说明，以使熟悉该技术领域的人员能够运用本发明。对于熟悉该技术的人员来说，这些实施例的各种变更都是显而易见的，而且这里所阐述的一般原理可用于其它实施例，而不用任何发明创造。因此，本发明并不局限于这些实施例，而是符合与这里所述的原理以及新颖性相一致的最广范围。

Claims (14)

1.一种在具有发送AGC放大器和接收AGC放大器的无线电设备中用于自动增益控制(AGC)的线性化数字控制装置，其特征在于，所述装置包括：

耦连到接收AGC放大器的接收信号强度检测器，用于根据接收信号产生数字功率电平信号；

耦连到所述接收信号强度检测器的积分器，用于产生数字AGC调节信号；

耦连到所述积分器的滤波器，用于对所述数字AGC调节信号滤波；

加法器，它与所述滤波器耦合，用于把一接收到的数字功率控制信号与所述经滤波的数字AGC调节信号相加；

耦连到所述积分器的具有多个接收斜率值和多个接收补偿值的接收线性化电路，用于响应于所述多个接收斜率值之一和所述多个接收补偿值之一来产生线性化接收调节信号；

耦连到所述接收线性化电路的接收数字-模拟变换器，用于把所述线性化接收调节信号转换成模拟接收调节信号，所述模拟接收调节信号控制所述接收AGC放大器的所述增益；

耦连到所述加法器的具有多个发送斜率值和多个发送补偿值的发送线性化电路，用于响应于所述多个发送斜率值之一和所述多个发送补偿值之一来产生线性化发送调节信号；和

耦连到所述发送线性化电路的发送数字-模拟变换器，用于把所述线性化发送调节信号转换成模拟发送调节信号，所述模拟发送调节信号控制所述发送AGC放大器的所述增益。

2.如权利要求1所述的线性化电路数字控制装置，其特征在于，还包括：

闭环功率控制电路，它与所述加法器耦合，用于接收发射功率控制命令。

3.如权利要求2所述的线性化数字控制装置，其特征在于，还包括耦连到所述闭环功率控制电路的输入端的发射功率限制控制器，所述发射功率限制控制器把所述数字AGC调节信号限制在最大增益调节上。

4.如权利要求1所述的线性化数字控制装置，其特征在于，还包括耦连到所述发送AGC放大器的输出端的功率放大器，和耦连所述接收AGC放大器的输入端的低噪声放大器。

5.如权利要求4所述的线性化数字控制装置，其特征在于，还包括耦连到所述加法器和所述功率放大器的控制输入端的功率放大器工作范围控制器，用于产生功率放大器增益控制信号。

6.如权利要求5所述的线性化数字控制装置，其特征在于，所述功率放大器范围控制器包括：

多个比较器，用于响应于发送AGC调节信号和多个范围门限信号生成多个比较信号；和

耦连到所述多个比较器的优先编码器，用于响应于所述多个比较信号生成所述功率放大器增益控制信号。

7.如权利要求4所述的线性化数字控制装置，其特征在于，还包括耦连到所述积分器和所述低噪声放大器的控制输入端的低噪声放大器工作范围控制器，用于产生低噪声放大器增益控制信号。

8.如权利要求7所述的线性化数字控制装置，其特征在于，所述低噪声放大器具有可由所述低第噪声放大器增益控制信号选择的多个增益范围，而且所述低噪声放大器范围控制包括：

比较器，用于响应于所述数字AGC调节信号和多个范围门限信号生成比较信号；和

耦连到所述比较器上的加法器，用于当所述低噪声放大器在所述多个增益范围的第一和第二范围之间跃迁时以补偿偏置量改变所述数字AGC调节信号。

9.如权利要求2所述的线性化数字控制装置，其特征在于，用预定常数按比例调整所述接收数字功率控制信号。

10.如权利要求1所述的线性化数字控制装置，其特征在于，所述滤波器是一阶递归低通滤波器。

11.如权利要求1所述的线性化数字控制装置，其特征在于，所述数字功率电平信号具有对数响应。

12.如权利要求7所述的线性化数字控制装置，其特征在于，所述数字功率电平信号具有对数响应，并且还包括发射功率限制电路，它耦连在所述加法器和所述发送线性化电路之间，用于把所述数字AGC调节信号限制在最大增益调节上。

13.一种无线电设备的线性化数字自动增益控制(AGC)方法，其特征在于，所述无线电设备具有发送AGC放大器、接收AGC放大器、包括多个发送斜率值和多个发送补偿值的发送线性化电路以及包括多个接收斜率值和多个接收补偿值的接收线性化电路，所述方法包括下列步骤：

所述无线电设备接收信号；

根据接收信号产生数字功率电平信号；

对所述数字功率电平信号求积分以产生数字AGC调节信号；

响应于所述多个接收斜率值之一和所述多个接收补偿值之一来产生线性化数字接收调节信号；

把所述线性化数字接收调节信号转换成模拟接收调节信号，所述模拟接收调节信号控制所述接收AGC放大器的所述增益；

响应于所述多个发送斜率值之一和所述多个发送补偿值之一来产生线性化数字发送调节信号；和

把所述线性化数字发送调节信号转换成模拟发送调节信号，所述模拟发送调节信号控制所述发送AGC放大器的所述增益。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤，把所述线性数字发送调节信号限制在最大增益调节上。

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