CN111478705A - 基于接收机的增益控制方法、装置、电路及接收机 - Google Patents

基于接收机的增益控制方法、装置、电路及接收机 Download PDF

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CN111478705A CN201911413055.4A CN201911413055A CN111478705A CN 111478705 A CN111478705 A CN 111478705A CN 201911413055 A CN201911413055 A CN 201911413055A CN 111478705 A CN111478705 A CN 111478705A
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Abstract

本申请公开了一种基于接收机的增益控制方法、装置、电路及终端。其中，方法包括：依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；对待处理信号与进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号；将载波I路信号、载波Q路信号分别进行模数转换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整；若不需要对增益参数进行调整，则对数字I路信号和数字Q路信号进行增益微调控制。本申请实施例通过两次增益控制处理，解决了现有技术中信号因多径衰落或接收机距离等原因导致的增益处理后的信号稳定性差的问题。

Description

基于接收机的增益控制方法、装置、电路及接收机
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种基于接收机的增益控制方法、装 置、电路及接收机。
背景技术
通信信号在空间传播的过程中，由于多径衰落、接收机距离变化等原因会 使能其信号强度产生信号幅度不稳定，信号动态范围超过数字基带信号处理可 以处理的动态范围等变化。这种变化会导致后续数字基带信号处理(如解调处 理)过程中存在信号丢失、性能下降等问题。因此，需要通过增益控制来解决 这类问题。
相关的接收机仅进行一次增益控制，并且是依据固定配置的增益参数来进 行增益控制的。因而存在无法依据输入信号的频率自适应增益控制的问题，同 时，存在无法保证后续数字基带信号处理的信号至满足后续数字基带信号处理 的要求的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于接收机的增益控制方法、装 置、电路及终端。
根据本申请的第一方面，提供了一种基于接收机的增益控制方法，该方法 包括：依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的 待处理信号；对待处理信号与进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波 Q路信号；对载波I路信号和载波Q路信号分别进行模数转换处理，得到数字 I路信号和数字Q路信号；对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值检波处理， 并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整；若不需要对增 益参数进行调整，则依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数 字Q路信号的增益进行微调处理。
根据本申请的第二方面，提供了一种基于接收机的增益控制装置，该装置 包括：第一增益处理模块、混频处理模块、模数转换模块、峰值检波处理模块 及第二增益处理模块，其中，第一增益处理模块，用于依据预定的增益参数对 输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；混频处理模块， 用于对待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号； 数字转换模块，用于将载波I路信号和载波Q路信号分别进行转换处理，得到 数字I路信号和数字Q路信号；峰值检波处理模块，用于对数字I路信号和数 字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增 益参数进行调整；第二增益处理模块，用于若不需要对增益参数进行调整，则 依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进 行微调处理。
根据本申请的第三方面，提供了一种基于接收机的增益控制电路，该电路 包括：依次电路连接的第一增益处理电路、混频处理电路、模数转换电路、峰 值检波处理电路及第二增益处理电路，其中，第一增益处理模块，用于依据预 定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号； 混频处理电路，用于对待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和 载波Q路信号；模数转换电路，用于将载波I路信号、载波Q路信号分别进行 转换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；峰值检波处理电路，用于对数 字I路信号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判 断是否需要对增益参数进行调整；第二增益处理电路，用于若不需要对增益参 数进行调整，则依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数字Q 路信号的增益进行微调处理。
根据本申请的第四方面，提供了一种接收机，包括：存储器、处理器及存 储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时以 实现上述基于接收机的增益控制方法。
根据本申请的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该介质存储有 计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于执行上述基于接收机的增益控制 方法。
本申请实施例的有益效果：通过对输入信号进行两次增益控制，解决了现 有技术中信号因多径衰落或接收机距离等原因导致的增益处理后的信号稳定性 差的问题，从而保证了处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描 述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制方法的流程示 意图；
图2为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制方法中混频处 理的流程示意图；
图3为根据本申请实施例提供的另一种基于接收机的增益控制方法的流程 示意图；
图4为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制装置的框图结 构示意图；
图5为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制电路的框图结 构示意图；
图6为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制电路的应用框 架的结构示意图；
图7为根据本申请实施例提供的一种基于接收机的增益控制电路的应用框 架中外部自动增益控制器AGC的工作原理流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示 出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程 图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请 实施方式作进一步地详细描述。
根据本申请的一个实施例，提供了一种基于接收机的增益控制方法，如图 1所示，该方法包括：步骤S101至步骤S105。
步骤S101：依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整 增益后的待处理信号。
具体地，接收信号是接收机通过天线获取到的。接收机在获取到接收到输 入信号后，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理。在本申请实施 例中，增益参数用于确定增益放大或衰减的倍数。
步骤S102：对待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波 Q路信号。
在本申请实施例中，接收信号一般为多载波信号，即包含多个频点，因此 对接收信号进行增益控制处理后的待处理信号也为多载波信号。
本申请实施例通过混频处理，将所需频点的信号搬移至中频或基带的位置， 即载波I路信号和载波Q路信号均为单载波信号。在本申请实施例中，接收机 通过混频处理实现对高频的增益信号的频率变换，这种变换一般是将高频的增 益信号变换至中频或基带。因此，当接收机进行混频的频率为中频或基带时， 这种将高频的增益信号变换至中频或基带的处理方式，实现了频谱搬移的目的， 为后续执行步骤S104的峰值检波处理提供依据。
具体地，混频是将信号s(t)乘以旋转因子ejΩt，以进行复数计算，其中Ω对应 频谱搬移的频点。
例如，s(t)*ejΩt＝(I+jQ)*ejΩt
＝(I+jQ)*(cosΩt+jsinΩt)
＝(IcosΩt-QsinΩt)+j(IsinΩt+QcosΩt)
通过上述计算，输出I、Q两路低中频信号，分别为：
I2＝IcosΩt-QsinΩt
Q2＝IsinΩt+QcosΩt；
即，进入的基带信号为s2(t)＝I2+jQ2，就是基带信号s(t)进行了Ω频谱右 移。
步骤S103：将载波I路信号和载波Q路信号分别进行模数转换处理，得到 数字I路信号和数字Q路信号。
步骤S104：对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰 值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整。
在本申请实施例中，峰值检波的峰值以电压为单位，具体为：确定数字I 路信号和数字Q路信号中电压值超过预定电压值范围的符号位的数量。通过峰 值检波处理来判断数字I路信号和数字Q路信号是否符合满足需要的信号功率。
步骤S105：若不需要对增益参数进行调整，则依据预配置的增益微调参数， 对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处理。
在本申请实施例中，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理， 完成对输入信号的首次增益控制，在得到调整增益后的待处理信号后进行混频 处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，起到了频谱搬移的作用，以 便后续进行模数转换以得到数字I路信号和数字Q路信号，从而对数字I路信 号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果，来对数字I 路信号和数字Q路信号各自的增益进行微调处理，实现对接收信号的增益的再 控制，解决了现有技术中因对输入信号进行一次增益控制，使得增益控制后的 信号因多径衰落或接收机距离等原因造成的增益处理后的信号稳定性差的问题， 使得处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
在一个实施例中，如图1所示，步骤S105中依据预配置的增益微调参数， 对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处理，包括：步骤S1051 (图中未示出)和步骤S1052(图中未示出)。
步骤S1051：基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数， 对数字I路信号进行微调处理，得到相应的输出I路信号；
步骤S1052：基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数， 对数字Q路信号进行微调处理，得到相应的输出Q路信号。
具体应用时，将输出I路信号和输出Q路信号作为接收机中后续基带处理 单元的输入，从而完成对接收信号的解调处理，防止因输入至后续基带处理单 元的信号频率不稳定问题。
例如，若将16位位宽的数字信号右移1位，位宽保持不变，信号幅度减小 1/2倍，右移2位，信号幅度减小1/4倍，依此类推；同理，将信号左移一位， 信号幅值将增大2倍。因此，若直接将信号左移或右移，信号幅值变化太大， 容易导致信号饱和削顶或幅值过小，因而需要通过将原始信号与控制移位后的 信号进行加和可以实现小幅度的信号幅值控制，从而实现增益微调。例如，实 现6dB增益调节，直接将信号左移一位即可，20log(2)＝6.020599约为6dB；若 实现1dB增益调节，则将原始信号加上右移3位之后的信号1+1/8＝1.122，其对 应的功率为20log(1.122)＝0.999857约为1dB。
在又一个实施例中，如图1所示，步骤S105中依据预配置的增益微调参数， 对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处理之前，该方法还包 括：
步骤S1053(图中未示出)：分别对数字I路信号和数字Q路信号进行直流 分量过滤处理。具体地，数字I路信号和数字Q路信号中可能存在直流分量， 接收机通过去直流分量算法过滤数字I路信号中的直流分量以及数字Q路信号 中的直流分量。
下面以对数字I路信号进行直流分量过滤处理为例进行说明。接收机检测 数字I路信号的各个符号位的峰值，并计算其均值，以该均值为基础并经低通 滤波将直流分量滤出，即采用原始数字I路信号减去滤出的直流分量信号，即 可得到滤除直流分量后的有效信号。通过直流分量过滤处理输出的信号的功率 和有效信号位宽不一定能够预定的处理条件(如基带信号处理的条件)，因此， 本申请实施例需要将直流分量过滤处理后的信号再进行微调处理，即按照步骤 S1051和步骤S1052来进行增益及位宽的调节。
在一个实施例中，如图2所示，步骤S102对待处理信号进行混频处理，得 到相应的载波I路信号和载波Q路信号，包括步骤S1021和步骤S1022。
步骤S1021：基于输入信号的频率，确定对应的频率控制字，并根据频率 控制字生成所需频率的振荡信号；以及步骤S1022：对增益信号和振荡信号进 行共轭相乘运算，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号。
具体地，一般将输入信号的频率作为本振信号的频率，从而确定相应的频 率控制字，从而依据该频率控制字生成所需频率的振荡信号。
具体应用时，一般利用乘法器对增益信号和振荡信号进行共轭相乘运算。 在本申请实施例中，频率控制字用于表征生成振荡信号的频率。
在一个实施例中，步骤S104中对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值 检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整，包 括：步骤S1041(图中未示出)、步骤S1042(图中未示出)和步骤S1043(图 中未示出)。
步骤S1041：确定预定时长内数字I路信号对应的多个符号位各自的电压 值，以及预定时长内数字Q路信号对应的多个符号位各自的电压值。
步骤S1042：将预定时长内数字I路信号对应的多个符号位各自的电压值， 分别与预配置的针对数字I路信号的第一电压最大值和第一电压最小值进行比 较，并确定大于第一电压最大值的符号位的第一计数值或小于第一电压最小值 的符号位的第二计数值；将预定时长内数字Q路信号对应的多个符号位各自的 电压值，分别与预配置的针对数字Q路信号的第二电压最大值和第二电压最小 值进行比较，并确定大于第二电压最大值的符号位的第三计数值或小于第二电 压最小值的符号位的第四计数值。
步骤S1043：若第一计数值、第二计数值、第三计数值、第四计数值中至 少一项大于各自对应的计数阈值，则确定需要对所述增益参数进行调整。
在本申请实施例中，峰值检测以电压为单位。具体地，一般需要同时配置 针对数字I路信号的参考高阈值和参考低阈值，以及针对数字Q路信号的参考 高阈值和参考低阈值。
峰值检测过程为(以对数字Q路信号为例进行说明)：检测数字I路信号各 个符号位的电压是否高于参考高阈值(即电压最大值)，并确定高于参考高阈值 的符号位的符号数量N，若N大于预定的计数阈值(即峰值阈值)，则确定需 要对增益参数进行调整。
本申请的又一个实施例提供了一种基于接收机的增益控制方法，如图3所 示，该方法包括步骤S201至步骤S206。其中，步骤S201、步骤S202、步骤 S203、步骤S204和步骤S205分别与步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤 S104和步骤S105的执行过程相同或相似，此处不再赘述。
步骤S206：若需要对增益参数进行调整，则依据峰值检波处理结果生成相 应的增益调整信号，以依据增益调整信号对增益参数进行调整。
在本申请实施例中，接收机通过增益调整信号实现对预定的增益参数的动 态调整，从而使得后续模数转换后得到的数字I路信号的增益和数字Q路信号 符号预定的需求，例如符合预定的信号动态范围。这种通过峰值检波来动态调 整增益参数的方式，不仅保证了首次增益处理得到的信号符合需求，即实现了 对信号稳定性的第一次处理，还降低了后续微调处理对信号稳定性造成的影响。
本申请的又一个实施例提供了一种基于接收机的增益控制装置，如图4所 示，该装置40包括：第一增益处理模块401、混频处理模块402、模数转换模 块403、峰值检波处理模块404及第二增益处理模块405。
其中，第一增益处理模块401，用于依据预定的增益参数对输入信号进行 增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；
混频处理模块402，用于对待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I 路信号和载波Q路信号；
模数转换模块403，用于对载波I路信号和载波Q路信号分别进行模数转 换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；
峰值检波处理模块404，用于对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值检 波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整；
第二增益处理模块405，用于若不需要对增益参数进行调整，则依据预配 置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处 理。
在本申请实施例中，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理， 完成对输入信号的首次增益控制，在得到调整增益后的待处理信号后进行混频 处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，起到了频谱搬移的作用，以 便后续进行模数转换以得到数字I路信号和数字Q路信号，从而对数字I路信 号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果，来对数字I 路信号和数字Q路信号各自的增益进行微调处理，实现对接收信号的增益的再 控制，解决了现有技术中因对输入信号进行一次增益控制，使得增益控制后的 信号因多径衰落或接收机距离等原因造成的增益处理后的信号稳定性差的问题， 使得处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
在一个实施例中，该装置还包括增益参数调整模块406(图中未示出)，其 中，增益参数调整模块，用于若需要对增益参数进行调整，则依据峰值检波处 理结果生成相应的增益调整信号，以依据增益调整信号对增益参数进行调整。
在一个实施例中，第二增益处理模块405包括：增益微调单元4051(图中 未示出)，其中，增益微调单元4051，用于基于移位运算和累加运算，并依据 预配置的增益微调参数，对数字I路信号进行微调处理，得到相应的输出I路 信号；基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数，对数字Q路 信号进行微调处理，得到相应的输出Q路信号。
在一个实施例中，依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和 数字Q路信号的增益进行微调处理之前，第二增益处理模块405还包括：分量 过滤单元4053(图中未示出)，其中，分量过滤单元4053，用于对数字I路信 号和数字Q路信号进行直流分量过滤处理。
在一个实施例中，混频处理模块402包括信号生成单元4021(图中未示出) 和混频处理单元4022(图中未示出)，其中，
信号生成单元4021，用于基于接收信号的频率，确定对应的频率控制字， 并根据频率控制字生成所需频率的振荡信号；
混频处理单元4022，用于对待处理信号和振荡信号进行共轭相乘运算，得 到相应的载波I路信号和载波Q路信号。
在一个实施例中，峰值检波处理模块404包括：电压检测单元4041(图中 未示出)、比较单元4042(图中未示出)及比较结果确定单元4043(图中未示 出)。
其中，电压检测单元4041，用于确定预定时长内数字I路信号对应的多个 符号位各自的电压值，以及预定时长内数字Q路信号对应的多个符号位各自的 电压值。
比较单元4042，用于将预定时长内数字I路信号对应的多个符号位各自的 电压值，分别与预配置的针对数字I路信号的第一电压最大值和第一电压最小 值进行比较，并确定大于第一电压最大值的符号位的第一计数值或小于第一电 压最小值的符号位的第二计数值；将预定时长内数字Q路信号对应的多个符号 位各自的电压值，分别与预配置的针对数字Q路信号的第二电压最大值和第二 电压最小值进行比较，并确定大于第二电压最大值的符号位的第三计数值或小 于第二电压最小值的符号位的第四计数值。
比较结果确定单元4043，用于若第一计数值、第二计数值、第三计数值、 第四计数值中至少一项大于各自对应的计数阈值，则确定需要对所述增益参数 进行调整。
本实施例的基于接收机的增益控制装置可执行本申请实施例提供的基于接 收机的增益控制方法，其实现原理相类似，此处不再赘述。
本申请又一实施例提供了一种基于接收机的增益控制电路，该电路50包括： 依次电路连接的第一增益处理电路501、混频处理电路502、模数转换电路503、 峰值检波处理电路504及第二增益处理电路505。
其中，第一增益处理模块501，用于依据预定的增益参数对输入信号进行 增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号。
混频处理电路502，用于对待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I 路信号和载波Q路信号。
模数转换电路503，用于对载波I路信号和载波Q路信号分别进行模数转 换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号。
峰值检波处理电路504，用于对数字I路信号和数字Q路信号进行峰值检 波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对增益参数进行调整；
第二增益处理电路505，用于若不需要对增益参数进行调整，则依据预配 置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处 理。
在本申请实施例中，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理， 完成对输入信号的首次增益控制，在得到调整增益后的待处理信号后进行混频 处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，起到了频谱搬移的作用，以 便后续进行模数转换以得到数字I路信号和数字Q路信号，从而对数字I路信 号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果，来对数字I 路信号和数字Q路信号各自的增益进行微调处理，实现对接收信号的增益的再 控制，解决了现有技术中因对输入信号进行一次增益控制，使得增益控制后的 信号因多径衰落或接收机距离等原因造成的增益处理后的信号稳定性差的问题， 使得处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
在一个实施例中，该电路还包括增益参数调整电路506(图中未示出)，其 中，增益参数调整电路，用于若需要对增益参数进行调整，则依据峰值检波处 理结果生成相应的增益调整信号，以依据增益调整信号对增益参数进行调整。
在一个实施例中，第二增益处理电路505包括：增益微调子电路5051(图 中未示出)，其中，增益微调子电路5051，用于基于移位运算和累加运算，并 依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号进行微调处理，得到相应的输出I 路信号；基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数，对数字Q 路信号进行微调处理，得到相应的输出Q路信号。
在一个实施例中，依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和 数字Q路信号的增益进行微调处理之前，第二增益处理电路505还包括：分量 过滤电路5053(图中未示出)，其中，分量过滤电路5053，用于分别对数字I 路信号和数字Q路信号进行直流分量过滤处理。
在一个实施例中，混频处理电路502包括信号生成子电路5021(图中未示 出)和混频处理子电路5022(图中未示出)，其中，
信号生成子电路5021，用于基于接收信号的频率，确定对应的频率控制字， 并根据频率控制字生成所需频率的振荡信号；
混频处理子电路5022，用于对待处理信号和振荡信号进行共轭相乘运算， 得到相应的载波I路信号和载波Q路信号。
在一个实施例中，峰值检波处理电路504包括：电压检测子电路5041(图 中未示出)、比较子电路5042(图中未示出)及比较结果确定子电路5043(图 中未示出)。
其中，电压检测子电路5041，用于确定预定时长内数字I路信号对应的多 个符号位各自的电压值，以及预定时长内数字Q路信号对应的多个符号位各自 的电压值。
比较子电路5042，用于将预定时长内数字I路信号对应的多个符号位各自 的电压值，分别与预配置的针对数字I路信号的第一电压最大值和第一电压最 小值进行比较，并确定大于第一电压最大值的符号位的第一计数值或小于第一 电压最小值的符号位的第二计数值；将预定时长内数字Q路信号对应的多个符 号位各自的电压值，分别与预配置的针对数字Q路信号的第二电压最大值和第 二电压最小值进行比较，并确定大于第二电压最大值的符号位的第三计数值或 小于第二电压最小值的符号位的第四计数值。
比较结果确定子电路5043，用于若第一计数值、第二计数值、第三计数值、 第四计数值中至少一项大于各自对应的计数阈值，则确定需要对所述增益参数 进行调整。
本实施例的基于接收机的增益控制电路可执行本申请实施例提供的基于接 收机的增益控制方法，其实现原理相类似，此处不再赘述。
为了进一步对本申请实施例提供的基于接收机的增益控制电路进行说明， 下面以图6提供的接收机为例进行说明。
如图6所示，该接收机60包括可调增益放大器VGA 601、数字控制振荡 器NCO 602、混频器603、模数转换芯片ADC 604、外部自动控制器AGC 605、 直流分量消除器606、内部增益控制器MGC 607和基带处理器(即基带处理单 元)608。该接收机中外部自动增益控制器与直流分量消除器连接，通过SPI 接口完成对射频前端的可调增益放大器VGA的配置。内部增益控制器MGC用 于调节数字增益控制和位宽，通过对数字信号移位加和的方式可控制FPGA内 部数字增益的大小，其步进为1dB，通过将经过内部数字增益控制后的信号进 行移位处理，获取后级需要的有效信号送至下级处理单元(即基带处理器)。
应用前，可以通过上位机对该接收机进行参数配置，例如配置可调增益放 大器VGA的增益参数，以使得可调增益放大器VGA对输入信号进行增益控制 处理。
应用时，信号输入至接收机后，可调增益放大器VGA对该信号进行增益 处理，数字控制振荡器NCO依据增益处理后的信号生成振荡信号后，通过混 频器进行混频处理，从而得到单载波信号，即载波I路信号和载波Q路信号， 进而依据模数转换器ADC将单载波信号转换为相应的数字信号(数字I路信号 和数字Q路信号)，外部增益控制器AGC对数字信号进行峰值检波处理。如图 7所示为外部AGC的工作流程图，外部增益控制器AGC的峰值检测位于模糊 转换器ADC模拟低通滤波器之后，距离接收端本振较远的信号衰减会增加。 该外部增益控制器AGC的满量程电压是707mV，峰值检测是以电压为单位， 通过检测到输入的信号(即模数转换器ADC输出的信号)是否高于所设置的 参考高阈值参数(即峰值)或低于低阈值(即峰值)，以及通过判断外部增益控 制器AGC中超阈值计数模块(图中未示出)计数值是否满足增益调整条件， 来确定是否需要进行增益调节。例如，当检测高于阈值并满足计数要求，则通 知可调增益放大器VGA进行增益调节，当检测输入信号功率低于低阈值时， 同时满足低阈值计数模块计数要求，则通知可调增益放大器VGA减小。
本申请又一实施例提供了一种接收机，包括：存储器、处理器及存储在存 储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时以实现 上述基于接收机的增益控制方法。
具体地，处理器可以是CPU，通用处理器，DSP，ASIC，FPGA或者其他 可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或 执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理 器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和 微处理器的组合等。
具体地，处理器通过总线与存储器连接，总线可包括一通路，以用于传送 信息。总线可以是PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总 线、控制总线等。
存储器可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备， RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM、 CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通 用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带 或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何 其他介质，但不限于此。
可选的，存储器用于存储执行本申请方案的计算机程序的代码，并由处理 器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的应用程序代码，以实现图4所 示实施例提供的基于接收机的增益控制装置的动作。
在本申请实施例中，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理， 完成对输入信号的首次增益控制，在得到调整增益后的待处理信号后进行混频 处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，起到了频谱搬移的作用，以 便后续进行模数转换以得到数字I路信号和数字Q路信号，从而对数字I路信 号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果，来对数字I 路信号和数字Q路信号各自的增益进行微调处理，实现对接收信号的增益的再 控制，解决了现有技术中因对输入信号进行一次增益控制，使得增益控制后的 信号因多径衰落或接收机距离等原因造成的增益处理后的信号稳定性差的问题， 使得处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
本申请又一实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行 指令，该计算机可执行指令用于执行上述基于接收机的增益控制方法。
在本申请实施例中，依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理， 完成对输入信号的首次增益控制，在得到调整增益后的待处理信号后进行混频 处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，起到了频谱搬移的作用，以 便后续进行模数转换以得到数字I路信号和数字Q路信号，从而对数字I路信 号和数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果，来对数字I 路信号和数字Q路信号各自的增益进行微调处理，实现对接收信号的增益的再 控制，解决了现有技术中因对输入信号进行一次增益控制，使得增益控制后的 信号因多径衰落或接收机距离等原因造成的增益处理后的信号稳定性差的问题， 使得处理后的信号满足后续数字基带信号处理的处理要求。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元 可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布 到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现 本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、 系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物 理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执 行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这 样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储 介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员 公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数 据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、 闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、 磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且 可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是， 通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他 传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实 施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做出种种的 等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范 围内。

Claims (10)

1.一种基于接收机的增益控制方法，其特征在于，包括：
依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；
对所述待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号；
对所述载波I路信号和所述载波Q路信号分别进行模数转换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；
对所述数字I路信号和所述数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对所述增益参数进行调整；
若不需要对所述增益参数进行调整，则依据预配置的增益微调参数，对所述数字I路信号的增益和所述数字Q路信号的增益进行微调处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若需要对所述增益参数进行调整，则依据峰值检波处理结果生成相应的增益调整信号，以依据所述增益调整信号对所述增益参数进行调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据预配置的增益微调参数，对所述数字I路信号的增益和所述数字Q路信号的增益进行微调处理，包括：
基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数，对所述数字I路信号进行微调处理，得到相应的输出I路信号；
基于移位运算和累加运算，并依据预配置的增益微调参数，对所述数字Q路信号进行微调处理，得到相应的输出Q路信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据预配置的增益微调参数，对数字I路信号的增益和数字Q路信号的增益进行微调处理之前，所述方法还包括：
分别对所述数字I路信号和所述数字Q路信号进行直流分量过滤处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号，包括：
基于所述接收信号的频率，确定对应的频率控制字，并根据所述频率控制字生成所需频率的振荡信号；
对所述待处理信号和所述振荡信号进行共轭相乘运算，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述数字I路信号和所述数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对所述增益参数进行调整，包括：
确定预定时长内所述数字I路信号对应的多个符号位各自的电压值，以及预定时长内所述数字Q路信号对应的多个符号位各自的电压值；
将预定时长内所述数字I路信号对应的多个符号位各自的电压值，分别与预配置的针对所述数字I路信号的第一电压最大值和第一电压最小值进行比较，并确定大于所述第一电压最大值的符号位的第一计数值或小于所述第一电压最小值的符号位的第二计数值；将预定时长内所述数字Q路信号对应的多个符号位各自的电压值，分别与预配置的针对所述数字Q路信号的第二电压最大值和第二电压最小值进行比较，并确定大于所述第二电压最大值的符号位的第三计数值或小于所述第二电压最小值的符号位的第四计数值；
若所述第一计数值、所述第二计数值、所述第三计数值、所述第四计数值中至少一项大于各自对应的计数阈值，则确定需要对所述增益参数进行调整。
7.一种基于接收机的增益控制装置，其特征在于，包括：第一增益处理模块、混频处理模块、模数转换模块、峰值检波处理模块及第二增益处理模块，其中，
所述第一增益处理模块，用于依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；
所述混频处理模块，用于对所述待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号；
所述数字转换模块，用于将所述载波I路信号和所述载波Q路信号分别进行转换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；
所述峰值检波处理模块，用于对所述数字I路信号和所述数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对所述增益参数进行调整；
所述第二增益处理模块，用于若不需要对所述增益参数进行调整，则依据预配置的增益微调参数，对所述数字I路信号的增益和所述数字Q路信号的增益进行微调处理。
8.一种基于接收机的增益控制电路，其特征在于，包括：依次电路连接的第一增益处理电路、混频处理电路、模数转换电路、峰值检波处理电路及第二增益处理电路，其中，
所述第一增益处理模块，用于依据预定的增益参数对输入信号进行增益控制处理，得到调整增益后的待处理信号；
所述混频处理电路，用于对所述待处理信号进行混频处理，得到相应的载波I路信号和载波Q路信号；
所述模数转换电路，用于将所述载波I路信号和所述载波Q路信号分别进行转换处理，得到数字I路信号和数字Q路信号；
所述峰值检波处理电路，用于对所述数字I路信号和所述数字Q路信号进行峰值检波处理，并根据峰值检波处理结果来判断是否需要对所述增益参数进行调整；
所述第二增益处理电路，用于若不需要对所述增益参数进行调整，则依据预定义的增益调整参数，对所述数字I路信号的增益和所述数字Q路信号的增益进行微调处理。
9.一种接收机，包括：存储器、处理器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
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