CN111211796B - 具有随机干扰源抗扰性的无线接收器和相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有干扰源抗扰性的无线接收器和相关方法。所述接收器包括接收(RX)前端、功率电平检测器和自动增益控制器(AGC)。所述RX前端包括具有可变增益的一个或多个电路，并且所述功率电平检测器输出功率电平指示器。所述AGC接收所述功率电平指示器并将增益设置输出到所述RX前端内的可变增益电路。另外，所述AGC被配置成在未接收数据帧时在第一增益范围内调整所述增益设置并且在接收数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置。所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本。另外，所述AGC可以被配置成在未接收到数据帧时检测并存储滑动时间窗内的增益设置，并且使用这些存储的增益设置来确定所述第二增益范围。

Description

具有随机干扰源抗扰性的无线接收器和相关方法
技术领域
本技术领域涉及接收射频(RF)传输，并且具体地说，涉及对抗在接收RF传输期间存在的干扰信号。
背景技术
越来越多各种类型的装置正在变成便携式和非便携式无线装置。如移动电话、膝上型计算机、智能手表、平板电脑等便携式连接装置以及如电视、视频游戏机、家电等非便携式连接装置的激增使许多环境中充斥着射频(RF)信号。由于RF信号的这一激增，连接装置除了从一个或多个通信伙伴装置接收期望的RF信号外，还接收许多不需要的信号，称为干扰源。干扰源可以以随机且不可预测的方式出现。例如，干扰源可以以具有可变持续时间的信号突发的形式出现，并且其信号强度远远高于接收装置处的期望信号。具有高信号强度的干扰源可能使接收电路系统饱和，从而妨碍期望数据的正确接收。
许多先前的解决方案已经通过不断监测接收到的信号强度以及在仍维持接收装置的灵敏度水平的同时立即调整放大器增益避免饱和解决了这一干扰源问题。然而，当在如用于无线个域网(例如WiFi)的IEEE(电气与电子工程师协会)802.11协议或用于无线个域网(例如蓝牙、紫峰)的IEEE 802.15.4协议等流行无线通信协议内操作时，这些协议常常不允许接收器在接收数据有效载荷期间调整增益。由于这些限制，这些通信协议的先前接收器解决方案在有效载荷接收之前的一定时间间隔期间调整增益。这一增益调整通常是基于实时接收的信号，并且增益调整仅在切换到有效载荷接收期之前是固定的。然而，在有效载荷接收期间无法执行增益调整可能使接收器性能下降。例如，由于干扰源的出现和强度水平的随机性，干扰源可能显现在有效载荷接收期间，并且由于无法调整在有效载荷接收期之前设置的固定增益设置，干扰源可能使接收电路系统饱和，从而导致数据丢失。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种接收器，包括：
接收(RX)前端，所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路，所述RX前端具有射频(RF)信号作为输入以及数字信号作为输出；
功率电平检测器，所述功率电平检测器耦合以接收来自所述RX前端的输入并且具有功率电平指示器作为输出；以及
自动增益控制器(AGC)，所述AGC耦合以接收所述功率电平指示器并且将所述增益设置作为到所述RX前端内的所述一个或多个电路的输出；
其中所述AGC被配置成当所述RF信号不包括数据帧时在第一增益范围内调整所述增益设置并且当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置；并且
其中所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本。
在一个或多个实施例中，所述一个或多个电路包括放大器、混频器、滤波器和模数转换器中的至少一个。
在一个或多个实施例中，所述数据帧包括根据IEEE(电气和电子工程师协会)802.11协议或IEEE 802.15.4协议中的至少一个的数据帧。
在一个或多个实施例中，所述AGC被进一步配置成在所述RF信号不包括数据帧期间检测并存储滑动时间窗内的增益设置，并且使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。
在一个或多个实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的最低增益设置，所述最低增益设置表示在所述滑动时间窗期间接收的最大干扰源。
在一个或多个实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的重复最低增益设置，所述重复最低增益设置是在所述滑动时间窗内出现多于阈值次数的最低增益设置。
在一个或多个实施例中，所述AGC被进一步配置成当指示了共定位通信装置时不对增益设置进行检测和存储。
根据本发明的第二方面，提供一种方法，包括：
使用接收(RX)前端接收射频(RF)信号作为输入并输出数字信号，所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路；
检测所述RX前端内的所述RF信号的功率电平并生成功率电平指示器；以及
基于所述功率电平指示器调整所述一个或多个电路的增益设置；
其中所述调整包括：
当所述RF信号不包括数据帧时基于所述功率电平指示器在第一增益范围内调整所述增益设置；以及
当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置，所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括仅在接收到每个数据帧的前导时使用所述第二增益范围调整所述增益设置以及在接收到每个数据帧的有效载荷时不调整所述增益设置。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括在所述RF信号不包括数据帧期间检测滑动时间窗内的增益设置、存储检测到的增益设置以及使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括以可调整的间隔检测并存储所述滑动时间窗内的所述增益设置。
在一个或多个实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的最低增益设置，所述最低增益设置表示在所述滑动时间窗期间接收的最大干扰源。
在一个或多个实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的重复最低增益设置，所述重复最低增益设置是在所述滑动时间窗内出现多于阈值次数的最低增益设置。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括在对数据帧进行前导接收期间存储增益设置。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括在指示了共定位通信装置时暂停对所述增益设置的检测和存储。
本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
注意，附图仅示出了示例实施例并且因此不应被视为限制本发明的范围。附图中的元件是为了简单和清楚起见示出的并且不一定按比例绘制。
图1是根据所公开实施例的包括自动增益控制器(AGC)的接收器的示例实施例的框图。
图2是根据所公开实施例的包括AGC的示例内部控制器和相关逻辑的示例实施例的框图。
图3是示例实施例的过程流程图，在所述示例实施例中，使用第一增益范围在干扰源跟踪阶段内并且使用受限增益范围在有效载荷接收阶段内调整接收器的接收(RX)前端内的一个或多个电路的增益设置。
图4是示例实施例的时序图，在所述示例实施例中，在滑动时间窗内跟踪并存储接收器的干扰源和增益设置。
图5是示例实施例的时序图，在所述示例实施例中，使用在滑动时间窗期间记录的最小增益设置来设定用于有效载荷接收的受限增益范围的极限。
图6是时序图的示例实施例，在所述示例实施例中，对出现的可能性高于所选阈值的重复干扰源进行检测并用来设定用于有效载荷接收的受限增益范围的极限。
具体实施方式
公开了具有干扰源抗扰性的无线接收器和相关方法。所公开实施例基于关于检测到的干扰源的过去的信息来确定用于接收射频(RF)信号的可变增益设置，从而允许接收器增益设置在接收灵敏度与随机干扰源抗扰性之间实现改进的和/或最佳折中。例如，关于干扰源的信号强度的过去的信息被认为是控制包括接收器内的放大器的可变增益电路的实际增益调整。对于在如IEEE 802.11协议和802.15.4协议等不允许在有效载荷接收期间进行增益调整的协议内操作的接收器，所公开技术允许接收器对干扰源具有较高的抗扰性(即使干扰源出现在增益冻结有效载荷接收期间)，同时仍维持足够且优选地最佳的灵敏度水平。还可以实施各种额外的和/或不同的特征和变化。
对于一个实施例，当接收器未接收数据有效载荷时，在滑动时间窗期间，在规则时间点确定并存储接收(RX)前端内可变增益电路的增益设置。假设这些增益设置与由接收器在这个滑动时间窗期间接收的干扰源的存在或不存在相对应。例如，低增益设置指示已接收到干扰源，而高增益设置指示干扰源可能不存在。基于先前的干扰源在滑动时间窗内的增益设置，确定受限增益范围并且稍后在对数据帧的前导进行接收期间应用于增益调整阶段。因此，接收器基于过去的干扰源确定受限增益范围的最适合的增益电平并且应用这个增益范围作为用于在数据有效载荷接收期间在增益冻结期之前的前导阶段期间进行增益调整的控制输入。过去的干扰源信息提高了捕获和识别接收器在接收数据帧期间将可能经历的最有可能的最坏情况和/或重复干扰源的可能性，并使整个系统针对数据有效载荷接收期间可能出现的干扰源更具稳健性。滑动时间窗允许接收器适于实际环境条件，并且接收器可以不断地进行调整以具有增高的或优选地最佳的灵敏度水平，同时仍维持对干扰源具有足够的抗扰性。对于某些实施例，接收器从省电模式唤醒以执行干扰源跟踪，并且用于检测增益设置的跟踪点之间的时间间隔可以例如基于干扰源的预期频率来动态地控制。另外，接收器可以基于可以与其它装置通信的共定位通信装置的指示来暂停干扰源跟踪操作，因为这种共定位通信装置可能导致不必要的增益极限。还可以提供额外的和/或不同的特征，同时仍利用本文所描述的技术。
图1是接收器100的示例实施例的框图。接收器包括接收(RX)前端104、功率电平检测器120、处理单元114和存储器122。RX前端104内的放大器106如低噪声放大器(LNA)连接到天线102以接收RF信号。RF信号可以包括频率为数百赫兹(Hz)到五千兆赫兹(GHz)以及以上的信号。除了接收包括从通信伙伴装置传送的数据帧的期望RF信号之外，RX前端104通常还将接收不期望的干扰源。除了放大器106之外，RX前端104还包括混频器108、滤波器110和模数转换器(ADC)112。放大器106接收RF信号并向混频器108输出放大器RF信号。混频器108将来自放大器106的放大RF信号降频转换至较低频率。可以是低通滤波器的滤波器110接收经过降频转换的RF信号并将滤波信号传递到ADC 112。ADC 112将经过降频转换和滤波的RF输入信号转换为提供到处理单元114的数字信号。
对于所描绘的实施例100，处理单元114包括帧获取逻辑116和自动增益控制器(AGC)118。RX前端104内的电路中的一个或多个电路可以是可变增益电路并且从AGC 118接收增益设置124。对于所描绘的实施例100，来自AGC 118的增益设置124包括应用于放大器106的放大器增益设置126、应用于混频器108的混频器增益设置128、应用于滤波器110的滤波器增益设置130和应用于ADC 112的ADC增益设置132。如下面更详细地描述的，这些增益设置124中的一个、所有这些增益设置124和/或这些增益设置124的子集可以针对特定接收器实施。另外，还可以使用不同的或额外的增益设置，同时仍利用本文所描述的技术。
在操作时，AGC 118向RX前端104内的电路中的一个或多个电路提供增益设置124，以控制所述一个或多个电路的一个或多个可变增益。AGC 118从功率电平检测器120接收功率电平指示器121。虽然各个增益设置126/128/130/132被示出为提供到RX前端104内的每个电路(例如，LNA106、混频器108、滤波器110、ADC 112)，但是应理解，可以实施不同的实施例，在所述不同的实施例中，RX前端104内的电路中仅一个电路、所有电路或子集从AGC 118接收控制信号。类似地，虽然功率电平检测器120被示出为接收LNA106、混频器108、滤波器110和ADC 112的输出，但是应理解，可以实施不同的实施例，在所述不同的实施例中，功率电平检测器120从RX前端104内的电路中的仅一个电路、所有电路或子集接收输出。对于一个示例实施例，功率电平检测器120仅耦合到LNA 106的输出，并且AGC 118仅调整LNA 106的增益设置126。在另一个示例实施例中，功率电平检测器120耦合到RX前端104中具有可变增益的多个电路的输出，并且AGC 118独立地调整这些可变增益电路中的每个可变增益电路的增益设置。AGC 118还耦合到帧获取逻辑116。帧获取逻辑116接收由ADC 112输出的数字信号，并且帧获取逻辑116将如同步指示器117等控制信号输出到AGC 118。AGC 118耦合到存储器122以存储和检索增益设置，如下面更详细地描述的。还可以实施其它变化。
对于许多通信协议，RF输入信号将包括数据帧，并且这些数据帧可以包括前导、帧开始、数据有效载荷和/或其它字段或组分。对于一个实施例，帧获取逻辑116操作以检测接收到的数据帧的不同部分并向AGC 118提供帧同步指示器117。对于一些实施例，数据帧根据无线通信标准如由IEEE 802.11协议(例如，802.11a/b/g/n/ac)或IEEE 802.15.4协议提供的各种数据帧格式形成。尽管下面描述的示例性实施例是基于包括前导、帧开始和有效载荷的IEEE 802.15.4数据帧格式，但是所公开实施例可以与其它数据帧格式一起使用。
图2是包括AGC 118的示例内部控制器和相关逻辑的示例实施例200的框图。对于示例实施例200，AGC 118包括增益控制器202、增益设置捕获控制器204、增益范围确定逻辑206和增益设置逻辑208。如本文所描述的，AGC 118存储滑动时间窗期间的增益设置并且基于在这个时间窗期间识别和存储的增益设置信息来确定包括上限的受限增益范围。根据干扰源类型，可以应用增益范围和上限的各种确定方法。图3-6提供了根据所公开实施例的示例确定方法和时序图。另外，应注意，包括AGC 118和其组件的处理单元114可以使用一个或多个可编程电路来实施，所述一个或多个可编程电路被编程为执行本文所描述的功能、任务、方法、动作和/或其它操作特征。另外应注意，存储器122可以使用一个或多个非暂时性有形计算机可读介质来实施。
在操作时，增益设置逻辑208提供增益设置124以设定RX前端104内的电路(例如，LNA 106、混频器108、滤波器110和/或ADC 112)中的一个或多个电路的增益。优选地，将一个或多个增益设定至最大值，响应于来自功率电平检测器120的功率电平指示器121，所述最大值是可能的，而不会在RX前端104内引起饱和。当接收器在数据帧接收期之外时，增益控制器202允许增益设置逻辑208在第一范围(例如，完整增益范围)内调整这些增益。然后，当在前导接收期内时，在第二范围(例如，受限增益范围)内调整增益调整。例如，可以提供受限增益范围的第二范围可以由增益范围确定逻辑206所确定的上限来界定。
增益范围确定逻辑206具有两种操作模式。第一模式是干扰源跟踪模式，并且第二模式是前导增益调整模式。增益控制器202响应于从帧获取逻辑116接收的同步指示器117使用模式信号210来设置操作模式。当未接收通信包时，选择干扰源跟踪模式(第一模式)。在第一模式下，一个或多个接收器增益级的完整增益范围可用于增益设置逻辑208。在接收分组前导期间，选择前导增益调整模式(第二模式)。在这个第二模式下，将受限增益范围应用于增益设置逻辑208。受限增益范围由增益范围确定逻辑206基于存储在存储器122中的增益设置历史来确定。如下面另外描述的，可以由增益范围确定逻辑206执行各种方法来确定受限增益范围。下面讨论的图3-4分别提供了如关于图2所描述的这两种模式的操作的示例方法和示例时序图。
增益控制器202使增益设置能够在干扰源跟踪模式(第一模式)期间由增益设置捕获控制器204存储到存储器122中。基于如由增益控制器202控制的捕获窗212，将滑动时间窗应用于这一数据捕获。当存储器122完全充满数据时，通过使一个或多个最近的增益设置替换一个或多个最久的增益设置，将从增益设置逻辑208输出到RX前端104内的一个或多个增益组件的增益设置124存储在这个滑动时间窗中。
图3是示例实施例300的过程流程图，在所述示例实施例300中，根据本文所描述的技术，针对接收器的RX前端内的一个或多个电路调整增益设置。在框302中，确定接收器是否在数据接收期之外。如果“是(YES)”，则流程传递到框304，在所述框304中，以规则间隔监测信号强度。例如，接收器可以从省电模式以规则时间间隔唤醒，以使用功率电平检测器120监测接收到的信号强度。在框306中，使用增益设置124调整RX前端104内的电路中的一个或多个电路的增益设置，以便在避免饱和的同时提供增高的且优选地最佳的灵敏度水平。在框308中，以预定持续时间在整个滑动时间窗将增益设置124存储在存储器122中。在框310中，基于存储在滑动时间窗内的存储的增益设置来确定受限增益范围。例如，可以基于在滑动时间窗内记录的增益设置来计算受限增益范围的上限。然后，流程传递到确定框302。
应注意，框306中的增益调整优选地使用第一增益范围执行，所述第一增益范围优选地表示增益设置的完整或最大可能增益范围。另外应注意，可以通过以规则间隔将接收器从睡眠模式唤醒并在这些唤醒时间期间执行信号强度检测来执行框304中的监测。还应注意，为了进一步省电，优选地根据检测到的干扰源出现频率动态地调整唤醒时间间隔。例如，如果在唤醒时间期间的信号强度检测显示干扰的出现不那么频率，则可以增大唤醒时间间隔。如果唤醒时间期间的信号强度检测显示干扰的出现较为频繁，则可以减小唤醒时间间隔。
如果框302中的确定为“否(NO)”，则接收器处于数据接收期，并且到达框312。在框312中，确定数据接收是否在数据有效载荷期之前的前导期内。如果“是”，则流程传递到框314，在所述框314中，确定信号强度。在框316中，在数据有效载荷周期之前的前导期期间，对通过框310中确定的受限增益范围设定的第二增益范围内的一个或多个增益电平进行调整。第二增益范围是第一增益范围的受限版本。另外，这个增益调整优选地将所述一个或多个增益电平设定到灵敏度的最佳增益电平，同时避免饱和。再次应注意，通过向RX前端104内的电路中的一个或多个电路提供增益设置124来调整增益电平。
如果框312中的确定为“否”，则到达框318，在所述框318中，在有效载荷接收期期间冻结增益调整。然后，流程传递到框320，在所述框320中，确定有效载荷接收是否已经完成。如果“是”，则流程传递回到框302。如果“否”，则流程传递到框322，在所述框322中，再次检测信号强度。在框324中，如果超过饱和阈值电平，则调整受限增益范围。例如，可以为下一个数据帧减小受限增益范围(第二增益范围)的上限。然后，流程传递回到确定框320，直到有效载荷接收已经完成。
尽管在示例实施例300中未示出，但另外应注意，当共定位通信装置指示其正在传输数据时，可以暂时暂停干扰源跟踪操作以及对滑动时间窗内的增益设置的存储。一旦共定位通信装置指示到接收器的数据传输结束，就恢复干扰源和增益电平跟踪。另外应注意，关于实施例300，可以使用不同的和/或额外的处理步骤，同时仍利用本文所描述的技术。
图4是示例实施例400的时序图，在所述示例实施例400中，在滑动时间窗(T滑动)402内跟踪并存储接收器的干扰源和增益设置124。对于实施例400，信号线408表示从通信伙伴装置到接收器的通信，其中数据帧415在通信阶段406内传送到接收器。数据帧415包括前导416的接收期、帧开始(SoF)418的接收期和有效载荷420的接收期。在未传送数据帧415的时期，接收器进入其干扰源跟踪阶段404。在这些干扰源跟踪阶段404期间，在跟踪点410处检测来自AGC 118的增益设置124并将其存储在存储器122中。例如，可以针对每个跟踪点410存储LNA 106的增益设置126、混频器108的增益设置128、滤波器110的增益设置130和/或ADC 112的增益设置132。如本文所述，可以调整跟踪点之间的间隔。例如，在预期干扰源的频率较高的地方可以使用较小的间隔412，而在预期干扰源的频率较小的地方可以使用较大的间隔414。还应注意，被示出为存储在实施例400的存储器122中的数据仅是代表性的。
在一些实施例中，为了省电，在数据通信之间，接收器不连续地保持在主动接收模式，而是进入睡眠或低功率模式。例如，一旦数据交换完成，接收器就进入省电模式，直到下一次数据交换。在蓝牙(BT)装置的情况下，在成对装置之间协商数据通信事件之间的时间间隔。在紫峰装置(例如，传感器)的情况下，以装置简档中限定的规则时间间隔进行数据传输。在相邻的两个通信阶段之间，接收器被配置成在一个或多个点上短暂地唤醒以执行干扰源跟踪操作并收集数据，如图4所示。对于一个实施例，使用计数器来触发接收器唤醒以用于以规则间隔进行干扰源跟踪，并且可以基于如本文所述的干扰源的预期频率来调整对规则间隔的定时。
在干扰源跟踪阶段404期间，AGC 118响应于由功率电平检测器120输出的功率电平指示器121来调整RX前端104内的电路中的一个或多个电路的增益设置124。功率电平指示器121指示接收到的信号的信号电平或强度。对于一个实施例，功率电平检测器120将来自RX前端104内的一个或多个点的信号的电平与预定饱和阈值进行比较，并且如果信号电平高于阈值，则断言逻辑真(logic TRUE)。否则，断言逻辑假(logicFALSE)。AGC 118监测功率电平指示器121，当接收到逻辑真时逐步减小增益并且当接收到逻辑假时逐步增大增益。在干扰跟踪阶段404期间，使用第一增益范围如接收器允许的完整增益范围进行增益调整。将在每个干扰源跟踪点410处检测到的增益设置124存储在存储器122中。干扰源跟踪阶段404在滑动时间窗402结束时结束。
应注意，存储器122可以包括一组寄存器、RAM(随机存取存储器)、可编程ROM(只读存储器)、非易失性存储器和/或可以存储增益设置124的任何适合的存储器类型。存储器的大小对应于M×N阵列，其中M是增益级的数量(例如，对于RX前端104，增益级的数量为1到4)，并且N是捕获增益设置的滑动时间窗402内的跟踪点的数量。另外应注意，在任何两个跟踪点410之间使用恒定时间间隔的情况下，可以静态地控制干扰源跟踪点410的数量，或者在随时间推移调整两个跟踪点410之间的时间间隔的情况下，可以动态地控制干扰源跟踪点410的数量。动态控制允许很好地平衡功率消耗与准确跟踪。在观察和记录了大量干扰源的情况下，可以缩小干扰源跟踪点410之间的时间间隔，以增加跟踪点的数量并由此提高跟踪准确度。相比之下，如果观察和记录了少量干扰源，则接收器可以增大干扰源跟踪点410之间的时间间隔以省电。
在记录了相对较低增益设置的情况下，可以确定已经接收到干扰源跟踪阶段404期间的干扰源。例如，可以使用增益阈值作为触发电平来指示对干扰源跟踪阶段404期间的干扰源的接收。如果增益电平124设得低于这个阈值电平，则可以假设已经接收到干扰源信号。如果增益电平124设得高于这个阈值电平，则可以假设未接收到干扰源。然后，可以在滑动时间窗402期间保持干扰源的计数。另外，如果在有效载荷420的接收期期间超过了饱和阈值，则也可以确定已经接收到干扰源并且计数可以相应地递增。
在将接收器作为多个通信装置(例如，紫峰以及BT、WiFi等)之一整合在如网关或多协议路由器等较大系统中的情况下，每当共定位通信装置之一由于接近天线而传输数据时，干扰源的电平将有可能非常高。应避免记录这种干扰源的存在，因为这可能导致基于本文所述技术的接收器灵敏度有不必要的降低。在这些共定位通信装置在同一系统中并且可能由共用控制器和/或彼此通信的控制器控制时，可以指示由这些共定位传输装置之一执行共定位数据传输的确切时刻。例如，这种指示可以由共定位装置的控制器、共用控制器和/或其它某种技术通过协作共存仲裁机制生成。当断言共定位通信装置之一的数据传输的指示时，实施本文所述技术的接收器可以暂停干扰源跟踪操作，直到这种指示被解除断言为止。当干扰源跟踪操作暂停时，不存储干扰源相关增益设置。
图5和图6提供了设定所使用的受限增益范围的极限的示例实施例。对于这些实施例，当检测到前导416时，接收器进入增益调整阶段514。增益控制器202响应于功率电平检测器120在这个前导接收期期间调整接收器增益，这类似于干扰源跟踪阶段404期间的增益变化，除了使用受限增益范围而不是完整增益范围。基于在滑动时间窗402期间记录的增益设置124计算这个受限增益范围的上限。应注意，图5和图6仅是示例实施例，并且还可以应用不同的技术来确定受限增益范围和相关极限。
先看图5，示出了示例实施例500，在所述示例实施例500中，使用在滑动时间窗(T滑动)402期间记录的最小增益设置来设定受限增益范围的极限。对于所示出的例子，在滑动时间窗402期间的时间T1处记录最小增益设置510并将其用于设定增益调整阶段514的受限上限511。如在关于元件512接收前导416期间所示，虽然接收器的增益在输入信号在时间T2处为低时增加并且在时间T2a处在受限上限511处停止，但是信号电平仍低于功率电平检测阈值506。然后，接收器准备处理如在最新滑动时间窗402期间检测到的干扰源503中的最高干扰源。即使由于受限增益范围和相关上限，信号电平低于饱和电平，增益在时间T2a之后也不会另外增加。另外，在介于时间T3与时间T4之间的增益冻结阶段516期间出现的干扰源503并未由于受限增益范围和相关上限而引起如增益增加508所指示的饱和。相比之下，如在干扰源跟踪阶段404所示，将完整增益范围用于增益设置124以提供放大信号504并基于在这个干扰源跟踪阶段404期间接收的干扰源503进行调整。
图6是时序图的示例实施例600，在所述示例实施例600中，对出现的可能性高于所选阈值的重复干扰源进行检测并用来设定受限增益范围的极限。例如，对于这个示例实施例，使用在滑动时间窗(T滑动)402内出现三次的阈值。对于所示出的例子，在滑动时间窗402期间的时间T1处再次记录最小增益设置510，但不用于设定受限增益范围的极限，因为所述增益电平仅在滑动时间窗402期间出现一次。出现得高于预定出现值(例如，三)的最低增益设置是与低增益设置606、608和610相关联的增益设置，在滑动时间窗402期间的时间T1a、T1b和T1c处记录所述低增益设置606、608和610。使用这个增益电平来设定增益调整阶段514的受限上限611。如在关于元件612接收前导416期间所示，虽然接收器的增益在输入信号在时间T2处为低时增加并且在时间T2a处在受限上限611处停止，但是信号电平仍低于功率电平检测阈值506。然后，接收器准备处理如在最新滑动时间窗402期间检测到的干扰源503内的重复干扰。即使由于受限增益范围和相关上限，信号电平低于饱和电平，增益在时间T2a之后也不会另外增加。另外，在介于时间T3与时间T4之间的增益冻结阶段516期间出现的干扰源503并未由于受限增益范围和相关上限而引起如增益增加508所指示的饱和。相比之下，如在干扰源跟踪阶段404所示，将完整增益范围用于增益设置124以提供放大信号504并基于在这个干扰源跟踪阶段404期间接收的干扰源503进行调整。
对于本文所公开的实施例，当接收前导416时，也可能可以在增益调整阶段514期间出现干扰源。因此，接收器的增益设置124也可以在增益调整阶段514期间或结束时记录并与其它存储的增益设置一起存储在存储器122中。这种额外的技术有效地将增益调整阶段514添加到滑动时间窗402。例如，在数据帧接收期之间的时间间隔较小的情况下，这些额外的增益跟踪点可以是有利的。增益控制器202还可以响应于正在使用的特定数据帧接收协议动态地包括或从滑动时间窗402排除前导416期间的增益调整阶段514。对于一个额外的实施例，通过监测功率电平检测器120在用于接收数据有效载荷的增益冻结阶段516期间的输出来提高干扰源的恢复力。如果功率电平检测器120在这个数据有效载荷期间指示过高的信号电平，则可以进一步减小受限增益范围的上限，以用于接收下一个数据帧415。还可以实施其它变化，同时仍利用本文所述技术。
如本文所述，根据需要，可以实施各种实施例并且可以实施不同的特征和变化。
对于一个实施例，公开了一种接收器，所述接收器包括RX前端、功率电平检测器和AGC。所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路，并且所述RX前端具有射频(RF)信号作为输入以及数字信号作为输出。所述功率电平检测器耦合以接收来自所述RX前端的输入并且具有功率电平指示器作为输出。所述AGC耦合以接收所述功率电平指示器并且将所述增益设置作为到所述RX前端内的所述一个或多个电路的输出。所述AGC还被配置成当所述RF信号不包括数据帧时在第一增益范围内调整所述增益设置并且当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置。所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本。
在额外的实施例中，所述一个或多个电路包括放大器、混频器、滤波器和模数转换器中的至少一个。在另外的实施例中，所述数据帧包括根据IEEE(电气和电子工程师协会)802.11协议或IEEE 802.15.4协议中的至少一个的数据帧。在另外的实施例中，所述第二增益范围用于仅当接收到每个数据帧的前导时进行增益调整并且当接收到每个数据帧的有效载荷时不使用增益调整。
在额外的实施例中，所述AGC被另外配置成在所述RF信号不包括数据帧期间检测并存储滑动时间窗内的增益设置，并且使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。在另外的实施例中，所述AGC被配置成以可调整的间隔检测并存储所述滑动时间窗内的所述增益设置。
在额外的实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的最低增益设置，并且所述最低增益设置表示在所述滑动时间窗期间接收的最大干扰源。在其它额外的实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的重复最低增益设置，并且所述重复最低增益设置是在所述滑动时间窗内出现多于阈值次数的最低增益设置。
在额外的实施例中，所述AGC被另外配置成在对数据帧进行前导码接收期间存储增益设置。在另外的实施例中，所述AGC被另外配置成当指示了共定位通信装置时不对增益设置进行检测和存储。
对于一个实施例，公开了一种方法，所述方法包括：使用接收(RX)前端接收射频(RF)信号作为输入并输出数字信号，所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路。所述方法还包括：检测所述RX前端内的所述RF信号的功率电平并生成功率电平指示器；以及基于所述功率电平指示器调整所述一个或多个电路的增益设置。所述调整还包括：当所述RF信号不包括数据帧时基于所述功率电平指示器在第一增益范围内调整所述增益设置；以及当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置，所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本。
在额外的实施例中，所述一个或多个电路包括放大器、混频器、滤波器和模数转换器中的至少一个。在另外的实施例中，所述数据帧包括根据IEEE(电气和电子工程师协会)802.11协议或IEEE 802.15.4协议中的至少一个的数据帧。
在额外的实施例中，所述方法包括：仅在接收到每个数据帧的前导时使用所述第二增益范围调整所述增益设置；以及在接收到每个数据帧的有效载荷时不调整所述增益设置。
在额外的实施例中，所述方法包括在所述RF信号不包括数据帧期间检测滑动时间窗内的增益设置、存储检测到的增益设置以及使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。在另外的实施例中，所述方法包括以可调整的间隔检测并存储所述滑动时间窗内的所述增益设置。
在额外的实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的最低增益设置，并且所述最低增益设置表示在所述滑动时间窗期间接收的最大干扰源。在其它额外的实施例中，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的重复最低增益设置，并且所述重复最低增益设置是在所述滑动时间窗内出现多于阈值次数的最低增益设置。
在额外的实施例中，所述方法包括在对数据帧进行前导接收期间存储增益设置。在另外的实施例中，所述方法包括在指示了共定位通信装置时暂停对所述增益设置的检测和存储。
另外应注意，本文所描述的功能块、组件、系统、装置和/或电路系统，如RX前端104(包括LNA 106、混频器108、滤波器110和ADC 112以及其组成部件)和处理单元114(包括帧获取逻辑116和AGC 118以及其组成部件)可以使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实施。例如，可以使用一个或多个可编程电路来实施所公开实施例，所述一个或多个可编程电路被编程为执行本文中针对所公开实施例描述的功能、任务、方法、动作和/或其它操作特征。所述一个或多个可编程电路可以包括例如一个或多个处理器和/或可配置逻辑装置(CLD)。所述一个或多个处理器可以是例如一个或多个中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、微处理器、硬件加速器、ASIC(专用集成电路)和/或其它集成处理装置。所述一个或多个CLD可以是例如一个或多个CPLD(复杂可编程逻辑装置)、FPGA(现场可编程门阵列)、PLA(可编程逻辑阵列)、可重新配置逻辑电路和/或其它集成逻辑装置。另外，包括所述一个或多个处理器的可编程电路可以被编程为执行体现在一个或多个非暂时性有形计算机可读介质中的软件、固件、代码和/或其它程序指令，以执行本文中针对所公开实施例描述的功能、任务、方法、动作、和/或其它操作特征。包括所述一个或多个CLD的可编程电路还可以使用体现在一个或多个非暂时性有形计算机可读介质中的逻辑代码、逻辑定义、硬件描述语言、配置文件和/或其它逻辑指令进行编程，以执行本文中针对所公开实施例描述的功能、任务、方法、动作和/或其它操作特征。另外，所述一个或多个非暂时性有形计算机可读介质可以包括例如一个或多个数据存储装置、存储器装置、闪存、随机存取存储器、只读存储器、可编程存储器装置、可重新编程存储装置、硬盘驱动器、软盘、DVD、CD-ROM和/或任何其它非暂时性有形计算机可读介质。还可以实施其它变化，同时仍利用本文所述技术。
除非另有说明，否则如“第一”和“第二”等术语用于任意地区分这种术语所描述的要素。因此，这些术语不一定旨在指示这种要素的时间优先次序或其它优先次序。
鉴于这一描述，对所描述系统和方法的另外修改和可替代实施例对本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，将认识到，所描述系统和方法不受这些示例布置的限制。应理解，本文所示出和描述的系统和方法的形式将被视为示例实施例。可以在实施方案方面作出各种改变。因此，尽管本文参考具体实施例描述了本发明，但是可以在不脱离本发明的范围的情况下作出各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的，并且这种修改旨在包括在本发明的范围内。另外，本文关于具体实施例所描述的任何益处、优点或问题解决方案均不旨在被解释为是任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征或要素。

Claims (8)

1.一种接收器，其特征在于，包括：
接收(RX)前端，所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路，所述RX前端具有射频(RF)信号作为输入以及数字信号作为输出；
功率电平检测器，所述功率电平检测器耦合以接收来自所述RX前端的输入并且具有功率电平指示器作为输出；以及
自动增益控制器(AGC)，所述AGC耦合以接收所述功率电平指示器并且将所述增益设置作为到所述RX前端内的所述一个或多个电路的输出；
其中所述AGC被配置成当所述RF信号不包括数据帧时在第一增益范围内调整所述增益设置并且当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置；并且
其中所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本；
所述AGC被进一步配置成在所述RF信号不包括数据帧期间检测并存储滑动时间窗内的增益设置，并且使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。
2.根据权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述一个或多个电路包括放大器、混频器、滤波器和模数转换器中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的接收器，其特征在于，所述数据帧包括根据IEEE(电气和电子工程师协会)802.11协议或IEEE 802.15.4协议中的至少一个的数据帧。
4.根据权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的最低增益设置，所述最低增益设置表示在所述滑动时间窗期间接收的最大干扰源。
5.根据权利要求1或4所述的接收器，其特征在于，所述第二增益范围是基于在所述滑动时间窗内记录的重复最低增益设置，所述重复最低增益设置是在所述滑动时间窗内出现多于阈值次数的最低增益设置。
6.根据权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述AGC被进一步配置成当指示了共定位通信装置时不对增益设置进行检测和存储。
7.一种接收射频信号的方法，其特征在于，包括：
使用接收(RX)前端接收射频(RF)信号作为输入并输出数字信号，所述RX前端包括基于增益设置具有可变增益的一个或多个电路；
检测所述RX前端内的所述RF信号的功率电平并生成功率电平指示器；以及
基于所述功率电平指示器调整所述一个或多个电路的增益设置；
其中所述调整包括：
当所述RF信号不包括数据帧时基于所述功率电平指示器在第一增益范围内调整所述增益设置；以及
当所述RF信号包括数据帧时在第二增益范围内调整所述增益设置，所述第二增益范围是所述第一增益范围的受限版本；
所述方法进一步包括在所述RF信号不包括数据帧期间检测滑动时间窗内的增益设置、存储检测到的增益设置以及使用存储的增益设置来确定所述第二增益范围。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括仅在接收到每个数据帧的前导时使用所述第二增益范围调整所述增益设置以及在接收到每个数据帧的有效载荷时不调整所述增益设置。
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