CN112737620A - 增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质。增益控制装置包括射频模块和FPGA模块，其中，射频模块根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块；FPGA模块根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至射频模块；射频模块根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。在本申请中，溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号，通过射频模块和FPGA模块的反向反馈调节方式，在有效解决阻塞干扰的问题，在保护AD器件不溢出的同时，有效降低了运行功耗，且反向的反馈调节方式，可以实现增益控制装置的迅速反应，同时提高了增益控制的准确度。

Description

增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及无线通信领域的信号处理技术领域，特别是涉及一种增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

在小基站的通信系统中，信号经过无线信道到达接收天线时，由于无线信道的衰落效应及各种干扰的影响，会导致接收信号的幅度和功率有较大的波动范围，从而会导致数模转换器件的溢出、信号量化失真，基带处理单元无法解调。

现有方法中通过增益控制方法，扩大小基站接收动态范围，保证输入信号在较大范围波动时，维持接收的信号幅度基本恒定。

但是，现有增益控制方法存在运行功耗较大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低功耗的增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质。

第一方面，提供一种增益控制装置，该装置包括：射频模块和FPGA模块；

射频模块，用于根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

FPGA模块，用于根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至射频模块；

射频模块，还用于根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

在其中一个实施例中，上述射频模块包含ATT前向衰减单元、APD溢出指示单元、以及第一功率统计单元；

APD溢出指示单元，用于根据第一功率统计单元统计到的接收信号的第一功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块；

FPGA模块，用于根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元；

ATT前向衰减单元，用于根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

在其中一个实施例中，上述APD溢出指示单元，用于在第一功率大于或等于预设的第一功率门限值的情况下，确定溢出状态指示的标志位为第一值；在第一功率小于第一功率门限值的情况下，确定溢出状态指示的标志位为第二值。

在其中一个实施例中，上述ATT前向衰减单元，用于在控制脉冲信号为衰减脉冲的情况下，根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减；在控制脉冲信号为释放衰减脉冲的情况下，根据预设的释放步进对接收信号的功率进行释放衰减。

在其中一个实施例中，上述FPGA模块包括：AGC控制单元、增益控制脉冲单元；

AGC控制单元，用于根据溢出状态指示、第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量；

增益控制脉冲单元，用于根据第一功率衰减量生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元。

在其中一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制包括：

在溢出状态指示的标志位为第一值的情况下，从公共检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从APD衰减状态跳转至APD_检测状态；

在APD_检测状态下，若在预设的第二时间段内，检测到接收到的溢出状态指示的标志位均为第一值，则从APD_检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，直到检测到接收到的溢出状态指示的标志位为第二值，从APD衰减状态跳转至公共检测状态。

在其中一个实施例中，上述FPGA模块还包括第二功率统计单元；

第二功率统计单元，用于统计接收信号的第二功率；

AGC控制单元，还用于根据第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量；

增益控制脉冲单元，用于根据第二功率衰减量生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元。

在其中一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制还包括以下中的至少一个：

在第二功率大于预设的第二功率门限值的情况下，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第二功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从ATT_ADD衰减状态跳转至公共检测状态；

若在预设的第二时间段内，第二功率均小于第三功率门限值，从公共检测状态跳转至ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，确定第二功率衰减量为减1，经过第一预设时间段后，从ATT_SUB释放衰减状态跳转至公共检测状态。

在其中一个实施例中，上述增益控制脉冲单元，用于在第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1的情况下，生成衰减脉冲信号，并将衰减脉冲信号传输至ATT前向衰减单元；在第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1的情况下，生成释放衰减脉冲信号，并将释放衰减脉冲信号传输至ATT前向衰减单元。

在其中一个实施例中，上述FPGA模块还包括NR TDD开关单元；

NR TDD开关单元，用于在上行时刻开启射频模块的上行传输功能，以及关闭射频模块的下行传输功能；或者，在下行时刻关闭射频模块的上行传输功能，以及开启射频模块的下行传输功能。

第二方面，提供一种增益控制方法，该方法包括：

根据接收信号的功率确定溢出状态指示；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

根据溢出状态指示生成控制脉冲信号；

根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

在其中一个实施例中，上述根据接收信号的功率确定溢出状态指示，包括：

根据第一功率确定溢出状态指示；

若第一功率大于或等于预设的第一功率门限值，则确定溢出状态指示的标志位为第一值；

若第一功率小于第一功率门限值，则确定溢出状态指示的标志位为第二值。

在其中一个实施例中，上述根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，包括：

根据溢出状态指示、第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量；

根据第一功率衰减量生成控制脉冲信号。

在其中一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制包括：

若溢出状态指示的标志位为第一值，从公共检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从APD衰减状态跳转至APD_检测状态；

在APD_检测状态下，若在预设的第二时间段内，检测到接收到的溢出状态指示的标志位均为第一值，则从APD_检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，直到检测到接收到的溢出状态指示的标志位为第二值，从APD衰减状态跳转至公共检测状态。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

根据接收信号的第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量；

根据第二功率衰减量生成控制脉冲信号。

在其中一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制还包括以下中的至少一个：

在第二功率大于预设的第二功率门限值的情况下，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第二功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从ATT_ADD衰减状态跳转至公共检测状态；

若在预设的第二时间段内，第二功率均小于第三功率门限值，从公共检测状态跳转至ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，确定第二功率衰减量为减1，经过第一预设时间段后，从ATT_SUB释放衰减状态跳转至公共检测状态。

在其中一个实施例中，上述根据信号功率衰减量生成控制脉冲信号，包括：

若第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1，则生成衰减脉冲信号；

若第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1，则生成释放衰减脉冲信号。

在其中一个实施例中，上述根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节，包括：

若控制脉冲信号为衰减脉冲信号，则根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减；

若控制脉冲信号为释放衰减脉冲信号，则根据预设的释放步进对接收信号的功率进行释放衰减。

第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述第二方面任一所述的增益控制方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面任一所述的增益控制方法。

上述增益控制装置、方法、计算机设备和存储介质，增益控制装置包括射频模块和FPGA模块，其中，射频模块根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块；FPGA模块根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至射频模块；射频模块根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。在本申请中，溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号，射频模块通过向FPGA模块输出溢出状态指示，使得FPGA模块可以根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，进而射频模块根据控制脉冲信号进行功率调节，在有效解决阻塞干扰的问题，在保护AD器件不溢出的同时，有效降低了增益控制装置的运行功耗，且通过射频模块和FPGA模块的反向反馈调节方式，可以实现增益控制装置的迅速反应，同时提高了增益控制的准确度。

附图说明

图1为一个实施例中增益控制装置的结构示意图；

图2为一个实施例中增益控制装置的结构示意图；

图3为一个实施例中增益控制装置的结构示意图；

图4为一个实施例中增益控制装置的结构示意图；

图5为一个实施例中增益控制装置的状态机跳转机制示意图；

图6为一个实施例中增益控制装置的结构示意图；

图7为一个实施例中增益控制方法的应用环境图；

图8为一个实施例中增益控制方法的流程图；

图9为一个实施例中增益控制方法的流程图；

图10为一个实施例中增益控制方法的流程图；

图11为一个实施例中增益控制方法的流程图；

图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

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，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种增益控制装置，包括：射频模块01和FPGA模块02。射频模块01，用于根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块02；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；FPGA模块02，用于根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至射频模块01；射频模块01，还用于根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

其中，射频模块可以为AD9025射频芯片，AD9025射频芯片的工作模式为时分双工(Time-Division Duplexing，TDD)模式，在该场景下，时分双工TDD模式可有效的降低增益控制装置的功耗，减少运营成本。

在本实施例中，射频模块获取通过天线采集的接收信号，可选地，射频模块可以对该接收信号进行数据转换，即射频模块将接收信号转换为数字域的IQ基带信号，并根据IQ基带信号的功率，确定IQ基带信号的当前溢出状态指示，若IQ基带信号为强干扰信号，则输出标识位为第一值的溢出状态指示，该第一值用于表示IQ基带信号的功率已经使得射频模块处于溢出状态；若IQ基带信号不是强干扰信号，则输出标识位为第二值的溢出状态指示，该第二值用于表示射频模块未处于溢出状态。在射频模块向FPGA模块输出溢出状态指示之后，FPGA模块可根据当前溢出状态指示确定控制脉冲信号，即，在溢出状态指示为第一值的情况下，向射频模块输出衰减脉冲信号，射频模块根据衰减脉冲信号进行功率调节，以减少信号功率，使得射频模块脱离溢出状态。可选地，射频模块可以将进行数模转换的IQ基带信号通过JESD接口传输给FPGA模块，该JESD接口的参数设置可以设置为线速率为9830.4mbps，采样率为122p88msps，8通道2条lane，数据位宽为16bit，本实施例对此不做限定。

上述增益控制装置包括射频模块和FPGA模块，其中，射频模块根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块；FPGA模块根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至射频模块；射频模块根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。在本申请中，溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号，射频模块通过向FPGA模块输出溢出状态指示，使得FPGA模块可以根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，进而射频模块根据控制脉冲信号进行功率调节，在有效解决阻塞干扰的问题、保护AD器件不溢出的同时，有效降低了增益控制装置的运行功耗，且通过射频模块和FPGA模块的反向反馈调节方式，可以实现增益控制装置的迅速反应，同时提高了增益控制的准确度。

在一个实施例中，如图2所示，上述射频模块01包含ATT前向衰减单元011、APD溢出指示单元012、以及第一功率统计单元013。

APD溢出指示单元012，用于根据第一功率统计单元013统计到的接收信号的第一功率确定溢出状态指示，并将溢出状态指示传输至FPGA模块02；FPGA模块02，用于根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元011；ATT前向衰减单元011，用于根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

在本实施例中，第一功率统计单元统计的为进入射频模块带宽范围内160M的瞬时峰值功率P1，P1功率等于通过模拟滤波器后进入FPGA模块带宽范围内100M的有效信号功率P2和FPGA带宽范围外的杂散信号功率P3之和。

在本实施例中，APD溢出指示单元根据第一功率统计单元统计到的接收信号的第一功率确定溢出状态指示。

可选地，在一个实施例中，上述APD溢出指示单元012，用于在第一功率大于或等于预设的第一功率门限值的情况下，确定溢出状态指示的标志位为第一值；在第一功率小于第一功率门限值的情况下，确定溢出状态指示的标志位为第二值。

在本实施例中，APD溢出指示单元统计到第一功率P1大于等于所设定的第一功率门限值G3时，APD溢出指示单元确定溢出状态指示的标志位为第一值，示例地，第一值可以为高电平所指示的值。APD溢出指示单元统计到第一功率P1小于所设定的第一功率门限值G3时，APD溢出指示单元确定溢出状态指示的标志位为第二值，示例地，第二值可以为低电平所指示的值，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，ATT前向衰减单元用于接收FPGA模块的增益控制脉冲单元发送的控制脉动信号，并根据控制脉动信号执行相应的功率调节操作。

在本实施例中，射频模块通过APD溢出指示单元确定溢出状态指示，结合FPGA模块的控制功能，可有效解决阻塞干扰的问题，保护AD器件不溢出，确保通信业务正常运行。

可选地，在一个实施例中，上述ATT前向衰减单元011，用于在控制脉冲信号为衰减脉冲的情况下，根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减；在控制脉冲信号为释放衰减脉冲的情况下，根据预设的释放步进对接收信号的功率进行释放衰减。

在本实施例中，ATT前向衰减单元若检测到FPGA模块传输的控制脉动信号为衰减脉冲信号时，根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减，使得信号功率减小，示例地，每个脉冲的衰减步进可以为0.5dB。类似的，ATT前向衰减单元若当检测FPGA模块传输的控制脉动信号的释放衰减脉冲时，根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减，使得信号功率增大，示例地，每个脉冲的衰减步进可以为0.5dB，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，通过射频模块中的APD溢出指示单元产生溢出状态指示，使得FPGA模块可以根据溢出状态指示产生相应的控制脉冲信号，进而使得射频模块中的ATT前向衰减单元根据控制脉冲信号进行功率调节，保护AD器件不溢出，从而可有效解决阻塞干扰的问题。

一方面，AGC控制单元根据射频模块的输入功率和预设状态机的跳转机制确定第一功率衰减量，实现自动增益控制。在一个实施例中，如图3所示，上述FPGA模块02包括：AGC控制单元021、增益控制脉冲单元022。

AGC控制单元021，用于根据溢出状态指示、第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量；增益控制脉冲单元022，用于根据第一功率衰减量生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元011。

在本实施例中，AGC控制单元根据接收到的第一功率、第一门限值以及溢出装调指示，来进行状态机的跳转，产生对应的第一功率衰减量，然后将第一功率衰减量传输给增益控制脉冲单元，以使增益控制脉冲单元根据第一功率衰减量转换成控制脉冲信号，传输给ATT前向衰减单元，从而进行自动增益控制。

在本实施例中，AGC控制单元根据射频模块的第一功率进行功率衰减量的确定，结合FPGA模块的AGC控制状态机跳转机制，可有效解决阻塞干扰的问题、保护AD器件不溢出，确保通信业务正常运行。

另一方面，AGC控制单元根据FPGA模块的输入功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量，实现自动增益控制，在一个实施例中，如图4所示，上述FPGA模块02还包括第二功率统计单元023。

第二功率统计单元023，用于统计接收信号的第二功率；AGC控制单元012，还用于根据第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量；增益控制脉冲单元022，用于根据第二功率衰减量生成控制脉冲信号，并将控制脉冲信号传输至ATT前向衰减单元011。

在本实施例中，第二功率统计单元在每个时钟周期都进行FPGA模块的输入功率的实时峰值统计，统计的峰值功率作为接收信号的第二功率，传输至AGC控制单元，AGC控制单元根据第二功率、预设的门限值、以及预设状态机的跳转机制产生第二功率衰减量，然后将第二功率衰减量传输给增益控制脉冲单元，以使增益控制脉冲单元将第二功率衰减量转换成控制脉冲信号的数据传输给ATT前向衰减模块，从而进行自动增益控制。

在本实施例中，AGC控制单元还用于根据FPGA模块的第二功率进行功率衰减量的确定，结合FPGA模块的AGC控制状态机跳转机制，可有效解决阻塞干扰的问题、保护AD器件不溢出，确保通信业务正常运行。

AGC控制单元执行跳转机的状态切换，确定功率衰减量的具体过程包括，在一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制包括以下几种情况：

在溢出状态指示的标志位为第一值的情况下，从公共检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从APD衰减状态跳转至APD_检测状态。

在本实施例中，参考图5所示，示例地，在状态机为公共检测状态时，当有强干扰信号进入，即射频模块判断第一功率P1大于或等于第一功率门限值G3，输出标志位为第一值的溢出状态指示，这里示例地，第一值可以为高电平所指示的值，FPGA模块接收溢出状态指示为高电平，从公共检测状态时进入APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，示例地，衰减步进可以为0.5db，此时，确定第一功率衰减量为加1，ATT_APD衰减完成后，将在上行时刻2us后跳转到APD_检测状态，重新开始进行下一次的APD检测。

在APD_检测状态下，若在预设的第二时间段内，检测到接收到的溢出状态指示的标志位均为第一值，则从APD_检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，直到检测到接收到的溢出状态指示的标志位为第二值，从APD衰减状态跳转至公共检测状态。

在本实施例中，参考图5，在状态机为APD_检测状态时，在上行时刻10ms时间内持续检测射频模块传输的溢出状态指示，若FPGA模块再次检测到溢出状态指示的标识位为第一值，即以上述例子来说明，检测到射频模块输出的溢出状态指示为高电平所指示的值，状态机将进入APD衰减状态，按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，这里同样地，衰减步进0.5db，此时，确定第一功率衰减量为加1，直到FPGA模块检测不到高电平为止，即直到第一功率P1小于第一功率门限值G3，射频模块不再产生标志位为第一值的溢出状态指示为止。

参考图5，在当前状态机为APD_检测状态时，将在上行时刻10ms时间内持续检测射频模块输出的溢出状态指示，若连续10ms中均未检测标志位为第一值的溢出状态指示，状态机重新跳转到公共检测状态，重新进行下一次的检测判断。

在第二功率大于预设的第二功率门限值的情况下，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第二功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从ATT_ADD衰减状态跳转至公共检测状态。

在本实施例中，参考图5，状态机初始为公共检测状态，当FPGA模块统计到的第二功率P2大于第二功率门限值G1时，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，这里同样地，衰减步进0.5db，此时，确定第一功率衰减量为加1，ATT_ADD衰减完成后，将在上行时刻2us后重新跳转到公共检测状态，重新开始进行下一次的检测判断。

若在预设的第二时间段内，第二功率均小于第三功率门限值，从公共检测状态跳转至ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，确定第二功率衰减量为减1，经过第一预设时间段后，从ATT_SUB释放衰减状态跳转至公共检测状态。

在本实施例中，参考图5，在当前状态机为公共检测状态时，当FPGA模块统计到的第二功率P2小于第三功率门限值G2时，将会在上行时刻进行长时间的检测，示例地，这里长时间Time2可以为10ms，当10ms时间内P2均小于G2，状态机则跳转到ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，这里同样地，衰减步进0.5db，此时，确定第一功率衰减量为减1。ATT_SUB释放衰减完成后，将在上行时刻2us后重新跳转到公共检测状态，重新开始进行下一次的检测判断。

在本实施例中，上述几种跳转机制中，FPGA模块中的AGC控制单元执行的Time1为2us快速衰减和Time2为10ms缓慢释放衰减，使用快衰方法可快速控制工程应用中突发的大信号数据保证AD器件不溢出，使用10ms检测的缓慢释放衰减方法可防止TDD信号下行时刻不连续导致的判断失误，同时也保证了基带信号的稳定输出，不会因抖动过大而导致业务解调异常。

根据以上几种跳转机制，确定功率衰减量之后，在一个实施例中，上述增益控制脉冲单元，用于在第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1的情况下，生成衰减脉冲信号，并将衰减脉冲信号传输至ATT前向衰减单元；在第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1的情况下，生成释放衰减脉冲信号，并将释放衰减脉冲信号传输至ATT前向衰减单元。

在本实施例中，增益控制脉冲单元在确定接收到的第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1的情况下，产生一个衰减脉冲信号传输至ATT前向衰减单元，以使ATT前向衰减单元根据衰减脉冲信号对功率进行衰减操作，可选地，每个衰减脉冲信号的衰减步进可以为0.5dB。类似的，增益控制脉冲单元在确定接收到的第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1的情况下，产生一个释放衰减脉冲传输至ATT前向衰减单元，以使ATT前向衰减单元根据释放衰减脉冲信号对功率进行释放衰减操作，可选地，每个释放衰减脉冲信号的释放衰减步进可以为0.5dB，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，通过增益控制脉冲单元将AGC控制单元产生的第一功率衰减量或第二功率衰减量转换为对应的脉冲信号，通过产生衰减脉冲信号或释放衰减脉冲信号，使得ATT前向衰减单元可以根据脉冲信号进行相应的操作，该方法简单有效的实现了数据转换，并有效的实现了反馈调节的目的。

为了进一步降低增益控制装置的运行功耗，在一个实施例中，如图6所示，上述FPGA模块02还包括NR TDD开关单元024。

NR TDD开关单元024，用于在上行时刻开启射频模块的上行传输功能，以及关闭射频模块的下行传输功能；或者，在下行时刻关闭射频模块的上行传输功能，以及开启射频模块的下行传输功能。

在本实施例中，射频模块可以为AD9025模块，该模块的工作模式为时分双工模式，即射频模块可以根据时隙，实现上下行通道开关的切换。利用这一点，在FPGA模块中设置NRTDD开关单元根据不同的时隙配比特点，产生对应的上下行TDD开关，在上行时刻开启射频模块的上行传输功能，以及关闭射频模块的下行传输功能；或者，在下行时刻关闭射频模块的上行传输功能，以及开启射频模块的下行传输功能。

在本实施例中，NR TDD开关单元在下行工作时刻时会关闭上行功能，使得在下行时刻射频模块不会检测AGC的控制脉冲导致AGC控制异常，在上行工作时刻关闭下行功能，只在上行时刻才进行检测工作和产生衰减变化量，降低了增益控制装置的功耗。

本申请提供的增益控制方法，可以应用于如图7所示的增益控制装置应用环境。如图7所示，增益控制装置除上述实施例中提供的射频模块和FPGA模块，增益控制装置还包括天线模块，用于接收信号。此外，射频模块中除上述实施例中提供的ATT前向衰减单元、APD溢出指示单元、第一功率统计单元，还包括混频单元、AD转换单元、以及JESD接口，用于实现数模转换或者信号的其他基本处理操作；FPGA模块除上述实施例中提供的第二功率统计单元、AGC控制单元、增益控制脉冲单元、NR TDD开关单元，还包括JESD接口。其中，射频模块通过JESD接口与FPGA模块进行通信连接。

下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请图8-图11实施例提供的增益控制方法，均以执行主体是增益控制装置为例来进行说明。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种增益控制方法，涉及的是增益控制装置根据接收信号的功率确定溢出状态指示，根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节的过程，包括以下步骤：

S201、根据接收信号的功率确定溢出状态指示；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号。

其中，溢出状态指示包括至少两种情况，一种为溢出状态，一种为未溢出状态，可选地，可以设置溢出状态指示的标识位相应的值来表征不同的情况。

在本实施例中，增益控制装置获取通过天线采集的接收信号，可选地，射频模块可以对该接收信号进行数据转换，即射频模块将接收信号转换为数字域的IQ基带信号，并根据IQ基带信号的功率，确定IQ基带信号的当前溢出状态指示，若IQ基带信号为强干扰信号，则输出标识位为第一值的溢出状态指示，该第一值用于表示IQ基带信号的功率已经使得射频模块处于溢出状态；若IQ基带信号不为强干扰信号，则输出标识位为第二值的溢出状态指示，该第二值用于表示射频模块未处于溢出状态。

S202、根据溢出状态指示生成控制脉冲信号。

其中，控制脉冲信号包括衰减脉冲信号和释放衰减脉冲信号，其中衰减脉冲信号用于减小信号功率；释放衰减脉冲信号用于增大信号功率。

在本实施例中，增益控制装置在确定溢出状态指示之后，根据当前溢出状态指示确定控制脉冲信号，示例地，溢出状态指示的标识位为第一值的情况下，增益控制装置处于溢出状态，则生成衰减脉冲信号；在溢出状态指示的标识位为第二值的情况下，则生成释放衰减脉冲信号，本实施例对此不做限定。

S203、根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

在本实施例中，增益控制装置根据检测到的控制脉冲信号对接收信号的功率进行相应的调节，示例地，在控制脉冲信号为衰减脉冲信号的情况下，以预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，以减小信号功率，使得射频模块脱离溢出状态；在控制脉冲信号为释放衰减脉冲信号的情况下，以预设的衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，以增大信号功率，本实施例对此不做限定。

上述增益控制方法中，增益控制装置根据接收信号的功率确定溢出状态指示，根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。在本申请中，溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号，增益控制装置通过确定溢出状态指示，从而根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，进而根据控制脉冲信号进行功率调节，在有效解决阻塞干扰的问题，在保护AD器件不溢出的同时，有效降低了运行功耗，提高了增益控制的准确度。

在一个实施例中，如图9所示，上述根据接收信号的功率确定溢出状态指示，包括：

S301、根据第一功率确定溢出状态指示。

S302、若第一功率大于或等于预设的第一功率门限值，则确定溢出状态指示的标志位为第一值。

S303、若第一功率小于第一功率门限值，则确定溢出状态指示的标志位为第二值。

在本实施例中，增益控制装置根据第一功率P1与预设第一功率门限值进行溢出状态指示的确定，在第一功率大于等于所设定的第一功率门限值的情况下，增益控制装置确定溢出状态指示的标志位为第一值，示例地，第一值可以为高电平所指示的值。在第一功率小于所设定的第一功率门限值的情况下，增益控制装置确定溢出状态指示的标志位为第二值，示例地，第二值可以为低电平所指示的值，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，ATT前向衰减单元用于接收FPGA模块的增益控制脉冲单元发送的控制脉动信号，并根据控制脉动信号执行相应的功率调节操作。

一方面，增益控制装置可以根据射频模块的输入功率和预设状态机的跳转机制确定控制脉冲信号，在一个实施例中，如图10所示，上述根据溢出状态指示生成控制脉冲信号，包括：

S401、根据溢出状态指示、第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量。

S402、根据第一功率衰减量生成控制脉冲信号。

在本实施例中，增益控制装置根据接收到的第一功率、第一门限值以及溢出装调指示，来进行状态机的跳转，产生对应的第一功率衰减量，然后根据第一功率衰减量生成对应的控制脉冲信号实现自动增益控制。本方法实施例与上述装置类实施例类似，这里不做赘述。

在本实施例中，A增益控制装置根据第一功率进行功率衰减量的确定，结合FPGA模块的AGC控制状态机跳转机制，可有效解决阻塞干扰的问题、保护AD器件不溢出，确保通信业务正常运行。

一方面，增益控制装置还可以根据FPGA模块的输入功率和预设状态机的跳转机制确定控制脉冲信号，在一个实施例中，如图11所示，上述方法还包括：

S501、根据接收信号的第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量。

S502、根据第二功率衰减量生成控制脉冲信号。

在本实施例中，增益控制装置在每个时钟周期都进行FPGA模块的输入功率的实时峰值统计，统计的峰值功率作为接收信号的第二功率，根据第二功率、预设的门限值、以及预设状态机的跳转机制产生第二功率衰减量，然后将第二功率衰减量转换成对应的控制脉冲信号的数据，从而进行自动增益控制。

在本实施例中，增益控制装置还用于根据FPGA模块的第二功率进行功率衰减量的确定，结合FPGA模块的AGC控制状态机跳转机制，可有效解决阻塞干扰的问题、保护AD器件不溢出，确保通信业务正常运行。

可选地，上述根据AGC控制状态机跳转机制确定第一功率衰减量或第二功率衰减量的过程包括，在一个实施例中，上述预设状态机的跳转机制包括：

若溢出状态指示的标志位为第一值，从公共检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从APD衰减状态跳转至APD_检测状态。

在APD_检测状态下，若在预设的第二时间段内，检测到接收到的溢出状态指示的标志位均为第一值，则从APD_检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第一功率衰减量为加1，直到检测到接收到的溢出状态指示的标志位为第二值，从APD衰减状态跳转至公共检测状态。

在第二功率大于预设的第二功率门限值的情况下，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减操作，确定第二功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从ATT_ADD衰减状态跳转至公共检测状态。

若在预设的第二时间段内，第二功率均小于第三功率门限值，从公共检测状态跳转至ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对接收信号的功率进行释放衰减操作，确定第二功率衰减量为减1，经过第一预设时间段后，从ATT_SUB释放衰减状态跳转至公共检测状态。

本实施例提供的状态机制转换规则可参考上述增益控制装置的实施例中提供的状态机制转换规则，这里不做赘述。

在一个实施例中，上述根据信号功率衰减量生成控制脉冲信号，包括以下两种情况：

若第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1，则生成衰减脉冲信号。

若第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1，则生成释放衰减脉冲信号。

可选地，在一个实施例中，上述根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节，包括以下两种情况：

若控制脉冲信号为衰减脉冲信号，则根据预设的衰减步进对接收信号的功率进行衰减。

若控制脉冲信号为释放衰减脉冲信号，则根据预设的释放步进对接收信号的功率进行释放衰减。

在本实施例中，以上述装置类实施例类似的，在第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1的情况下，产生衰减脉冲信号，根据衰减脉冲信号对功率进行衰减操作，可选地，每个衰减脉冲信号的衰减步进可以为0.5dB。类似的，在确定接收到的第一功率衰减量或第二功率衰减量为减1的情况下，产生释放衰减脉冲，根据释放衰减脉冲信号对功率进行释放衰减操作，可选地，每个释放衰减脉冲信号的释放衰减步进可以为0.5dB，本实施例对此不做限定。

在本实施例中，通过增益控制脉冲单元将AGC控制单元产生的第一功率衰减量或第二功率衰减量转换为对应的脉冲信号，通过产生衰减脉冲信号或释放衰减脉冲信号，使得ATT前向衰减单元可以根据脉冲信号进行相应的操作，该方法简单有效的实现了数据转换，并有效的实现了反馈调节的目的。

上述实施例提供的增益控制方法，其实现原理和技术效果与上述装置实施例类似，在此不再赘述。

应该理解的是，虽然图8-11的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8-11中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种增益控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据接收信号的功率确定溢出状态指示；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

根据溢出状态指示生成控制脉冲信号；

根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

上述实施例提供的计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据接收信号的功率确定溢出状态指示；溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

根据溢出状态指示生成控制脉冲信号；

根据控制脉冲信号对接收信号的功率进行调节。

上述实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种增益控制装置，其特征在于，所述增益控制装置包括射频模块和FPGA模块；

所述射频模块，用于根据接收信号的功率确定溢出状态指示，并将所述溢出状态指示传输至所述FPGA模块；所述溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

所述FPGA模块，用于根据所述溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号传输至所述射频模块；

所述射频模块，还用于根据所述控制脉冲信号对所述接收信号的功率进行调节。

2.根据权利要求1所述的增益控制装置，其特征在于，所述射频模块包含ATT前向衰减单元、APD溢出指示单元、以及第一功率统计单元；

所述APD溢出指示单元，用于根据所述第一功率统计单元统计到的所述接收信号的第一功率确定所述溢出状态指示，并将所述溢出状态指示传输至所述FPGA模块；

所述FPGA模块，用于根据所述溢出状态指示生成控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号传输至所述ATT前向衰减单元；

所述ATT前向衰减单元，用于根据所述控制脉冲信号对所述接收信号的功率进行调节。

3.根据权利要求2所述的增益控制装置，其特征在于，所述FPGA模块包括：AGC控制单元、增益控制脉冲单元；

所述AGC控制单元，用于根据所述溢出状态指示、所述第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量；

所述增益控制脉冲单元，用于根据所述第一功率衰减量生成所述控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号传输至所述ATT前向衰减单元。

4.根据权利要求2所述的增益控制装置，其特征在于，所述FPGA模块还包括第二功率统计单元；

所述第二功率统计单元，用于统计所述接收信号的第二功率；

所述AGC控制单元，还用于根据所述第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量；

所述增益控制脉冲单元，用于根据所述第二功率衰减量生成所述控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号传输至所述ATT前向衰减单元。

5.根据权利要求1所述的增益控制装置，其特征在于，所述FPGA模块还包括NR TDD开关单元；

所述NR TDD开关单元，用于在上行时刻开启所述射频模块的上行传输功能，以及关闭所述射频模块的下行传输功能；或者，在下行时刻关闭所述射频模块的上行传输功能，以及开启所述射频模块的下行传输功能。

6.一种增益控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据接收信号的功率确定溢出状态指示；所述溢出状态指示用于表征当前接收信号中是否存在强干扰信号；

根据所述溢出状态指示生成控制脉冲信号；

根据所述控制脉冲信号对所述接收信号的功率进行调节。

7.根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，所述根据接收信号的功率确定溢出状态指示，包括：

根据第一功率确定所述溢出状态指示；

若所述第一功率大于或等于预设的第一功率门限值，则确定所述溢出状态指示的标志位为第一值；

若所述第一功率小于所述第一功率门限值，则确定所述溢出状态指示的标志位为第二值。

8.根据权利要求7所述的增益控制方法，其特征在于，所述根据所述溢出状态指示生成控制脉冲信号，包括：

根据所述溢出状态指示、第一功率和预设状态机的跳转机制，确定第一功率衰减量；

根据所述第一功率衰减量生成所述控制脉冲信号。

9.根据权利要求8所述的增益控制方法，其特征在于，所述预设状态机的跳转机制包括：

若所述溢出状态指示的标志位为第一值，从公共检测状态跳转至APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对所述接收信号的功率进行衰减操作，确定所述第一功率衰减量为加1，经过所述第一预设时间段后，从所述APD衰减状态跳转至APD_检测状态；

在所述APD_检测状态下，若在预设的第二时间段内，检测到接收到的溢出状态指示的标志位均为第一值，则从所述APD_检测状态跳转至所述APD衰减状态，并按照预设的衰减步进对所述接收信号的功率进行衰减操作，确定所述第一功率衰减量为加1，直到检测到接收到的溢出状态指示的标志位为第二值，从所述APD衰减状态跳转至所述公共检测状态。

10.根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述接收信号的第二功率和预设状态机的跳转机制确定第二功率衰减量；

根据所述第二功率衰减量生成所述控制脉冲信号。

11.根据权利要求10所述的增益控制方法，其特征在于，所述预设状态机的跳转机制还包括以下中的至少一个：

在所述第二功率大于预设的第二功率门限值的情况下，从公共检测状态跳转至ATT_ADD衰减状态，并按照预设的衰减步进对所述接收信号的功率进行衰减操作，确定所述第二功率衰减量为加1，经过第一预设时间段后，从所述ATT_ADD衰减状态跳转至所述公共检测状态；

若在预设的第二时间段内，所述第二功率均小于所述第三功率门限值，从所述公共检测状态跳转至ATT_SUB释放衰减状态，并按照预设的释放衰减步进对所述接收信号的功率进行释放衰减操作，确定所述第二功率衰减量为减1，经过所述第一预设时间段后，从所述ATT_SUB释放衰减状态跳转至所述公共检测状态。

12.根据权利要求8或10所述的增益控制方法，其特征在于，所述根据所述信号功率衰减量生成所述控制脉冲信号，包括：

若第一功率衰减量或第二功率衰减量为加1，则生成衰减脉冲信号；

若所述第一功率衰减量或所述第二功率衰减量为减1，则生成释放衰减脉冲信号。

13.根据权利要求7所述的增益控制方法，其特征在于，所述根据所述控制脉冲信号对所述接收信号的功率进行调节，包括：

若所述控制脉冲信号为衰减脉冲信号，则根据预设的衰减步进对所述接收信号的功率进行衰减；

若所述控制脉冲信号为释放衰减脉冲信号，则根据预设的释放步进对所述接收信号的功率进行释放衰减。

14.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6至13中任一项所述的方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至13中任一项所述的方法的步骤。

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