发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种信号增益的控制电路、控制方法及存储介质,用以解决现有技术存在的不能准确且简便地判断接收机的输出状态是否饱和的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种信号增益的控制电路,包括:
自动增益控制模块,与接收机的模数转换模块电连接,被配置为获取所述模数转换模块输出的实时信号的强度;
饱和检测模块,分别与所述模数转换模块和所述自动增益控制模块电连接,被配置为采集所述模数转换模块的输出状态信号并发送;
所述自动增益控制模块还被配置为根据所述输出状态信号对所述模数转换模块的输出状态进行检测,且对检测的次数进行计数;当所述输出状态为饱和状态、且本次所述检测的次数小于N时,根据所述实时信号的强度确定第一类增益值,并将所述模数转换模块的增益降低至与所述第一类增益值对应的增益档位,继续检测所述模数转换模块的输出状态,直到检测的次数达到N或所述输出状态为不饱和状态,N为设计次数。
可选地,所述自动增益控制模块还被配置为当所述输出状态为不饱和状态时,对所述实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到所述实时信号稳定后的强度,根据所述稳定后的强度确定第二类增益值,并将所述模数转换模块的增益调整至所述第二类增益值对应的增益档位,使得所述模数转换模块后续输出的实时信号的强度在设计信号强度范围内。
可选地,所述自动增益控制模块包括:电连接的幅值处理子模块、滤波子模块和信号强度处理模块;
所述幅值处理子模块被配置为确定所述实时信号的幅值绝对值,根据所述实时信号的幅值绝对值确定所述实时信号的功率;
所述滤波子模块被配置为滤除实时信号中高于设定频率的实时信号;
所述信号强度处理子模块被配置为确定滤波后的所述实时信号的强度,作为所述实时信号稳定后的强度。
可选地,幅值处理子模块,具体被配置为确定出所述实时信号的各IQ信号的最大幅值绝对值和最小幅值绝对值;根据所述最大幅值绝对值、以及第一衰减后的所述最小幅值绝对值,确定出所述实时信号的第一幅值绝对值;根据第二衰减后的所述第一幅值绝对值,确定出所述实时信号的功率。
可选地,所述控制电路还包括:存储单元,与所述自动增益控制模块电连接,被配置为存储设计码表,所述设计码表包括设计增益值范围与所述模数转换模块的增益档位范围之间的对应关系信息;所述设计增益值范围包括多个增益值,所述增益档位范围包括对应的多个增益档位信息;
所述自动增益控制模块具体被配置为从所述设计码表中,查找出与所述第一类增益值对应的所述增益档位信息,输出至所述模数转换模块的增益档位控制端。
可选地,所述对应关系信息包括至少两个所述对应关系分片,每个所述对应关系分片包括子设计增益值范围和对应所述模数转换模块的子增益档位范围;所述自动增益控制模块具体被配置为确定所述第一类增益值所在的所述子设计增益值范围所对应的子增益档位范围,在确定出的所述子增益档位范围中确定所述第一类增益值对应所述模数转换模块的增益档位信息。
可选地,所述自动增益控制模块还被配置为确定所述实时信号的强度是否高于最低门限值,若是则根据所述输出状态信号对所述模数转换模块的输出状态进行检测,否则继续获取所述模数转换模块输出的实时信号的强度。
可选地,所述控制电路还包括:变频处理模块,分别与所述模数转换模块和所述自动增益控制模块电连接,被配置为对所述模数转换模块输出的实时信号进行下变频处理。
第二个方面,本申请实施例提供了一种信号增益的控制方法,包括:
获取接收机的模数转换模块输出的实时信号的强度;
接收饱和检测模块发送的所述模数转换模块的输出状态信号;
根据所述模数转换模块的输出状态信息对所述模数转换模块的输出状态进行检测,且对检测的次数进行计数;当所述输出状态为饱和状态、且本次所述检测的次数小于N时,根据所述实时信号的强度确定第一类增益值,并将所述模数转换模块的增益降低至与所述第一类增益值对应的增益档位,继续检测所述模数转换模块的输出状态,直到检测的次数达到N或所述输出状态为不饱和状态,N为设计次数。
可选地,所述的控制方法还包括:当所述输出状态为不饱和状态时,对所述实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到所述实时信号稳定后的强度,根据所述稳定后的强度确定第二类增益值,并将所述模数转换模块的增益调整至所述第二类增益值对应的增益档位,使得所述模数转换模块后续输出的实时信号的强度在设计信号强度范围内。
可选地,对所述实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到所述实时信号稳定后的强度,包括:
确定所述实时信号的幅值绝对值,根据所述实时信号的幅值绝对值确定所述实时信号的功率;
滤除实时信号中高于设定频率的实时信号;
确定滤波后的所述实时信号的强度,作为所述实时信号稳定后的强度。
可选地,确定所述实时信号的幅值绝对值,根据所述实时信号的幅值绝对值确定所述实时信号的功率,包括:
确定出所述实时信号的各IQ信号的最大幅值绝对值和最小幅值绝对值;
根据所述最大幅值绝对值、以及第一衰减后的所述最小幅值绝对值,确定出所述实时信号的第一幅值绝对值;
根据第二衰减后的所述第一幅值绝对值,确定出所述实时信号的功率。
可选地,根据所述实时信号的强度确定第一类增益值,包括:
从设计码表中,查找出与所述第一类增益值对应的所述增益档位信息,输出至所述模数转换模块的增益档位控制端;
所述设计码表包括设计增益值范围与所述模数转换模块的增益档位范围之间的对应关系信息;所述设计增益值范围包括多个增益值,所述增益档位范围包括对应的多个增益档位信息。
可选地,所述对应关系信息包括至少两个所述对应关系分片,每个所述对应关系分片包括子设计增益值范围和对应所述模数转换模块的子增益档位范围;
从设计码表中,查找出与所述第一类增益值对应的所述增益档位信息,包括:
确定所述第一类增益值所在的所述子设计增益值范围所对应的子增益档位范围,在确定出的所述子增益档位范围中确定所述第一类增益值对应所述模数转换模块的增益档位信息。
可选地,根据所述模数转换模块的输出状态信息对所述模数转换模块的输出状态进行检测,包括:确定所述实时信号的强度是否高于最低门限值,若是则根据所述输出状态信号对所述模数转换模块的输出状态进行检测,否则继续获取所述模数转换模块输出的实时信号的强度。
可选地,所述的控制方法还包括:在自动增益控制模块获取接收机的模数转换模块输出的信号强度之前,变频处理模块对所述模数转换模块输出的信号进行下变频处理。
第三个方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机可读存储介质的特征在于,该计算机程序被如上述的信号增益的控制电路执行时实现如上述的信号增益的控制方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:
本申请实施例提供的信号增益的控制电路、控制方法及存储介质,利用饱和检测模块对模数转换模块的输出状态信号进行采集并发送至自动增益控制模块,自动增益控制模块根据输出状态信号对模数转换模块的输出状态进行检测,并对检测的次数进行计数,对饱和的输出状态进行有限次的调整,即不超过N次,能够对模数转换模块的输出增益进行快速调整,从而快速解除模数转换模块的输出饱和状态;而一旦第N次检测结果仍为饱和,则不再对输出状态进行再次检测,基于N-1次快速调整仍为无法解除模数转换模块输出饱和的情况,能够判定接收机所处环境的干扰较强,影响信号的传输,因此,可以放弃后续信号的接收。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
首先,对以下几个名词进行解释:
模数转换(Analogue-to-Digital Conversion,ADC)模块,主要功能是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号。
自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC),是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。例如,ADC模块输出的信号的强度因经过AGC调整,使得输出的信号的强度尽可能地维持在设计范围内。
本申请的发明人考虑到,现有的自动增益控制方法无法准确、快速地判断接收机的输出状态是否饱和,而接收机的输出饱和时,则会引起输出信号失真的问题,而接收和处理失真信号不仅增加功耗,而且处理后的失真信号也往往无法利用。
本申请提供的信号增益的控制电路、控制方法及存储介质,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例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。
图1示出了本申请实施例提供的一种信号增益的控制电路的结构示意图。
图1所示的信号增益的控制电路2主要包括自动增益控制模块21和饱和检测模块22。
自动增益控制模块21与接收机1的模数转换模块11电连接,饱和检测模块22分别与模数转换模块11和自动增益控制模块21电连接。
自动增益控制模块21被配置为获取模数转换模块11输出的实时信号的强度。
饱和检测模块22被配置为采集模数转换模块11的输出状态信号并发送。
自动增益控制模块21还被配置为根据输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,且对检测的次数进行计数;当输出状态为饱和状态、且本次检测的次数小于N时,根据实时信号的强度确定第一类增益值,并将模数转换模块11的增益降低至与第一类增益值对应的增益档位,继续检测模数转换模块11的输出状态,直到检测的次数达到N或输出状态为不饱和状态,N为设计次数。
具体地,饱和检测模块22为电压传感器,该电压传感器实时感应模数转换模块11输出的实时信号的电压,而自动增益控制模块21则根据检测到的电压的变化情况确定模数转换模块11的输出状态是否饱和。以模数转换模块11输出的信号为IQ信号为例,若模数转换模块11处于正常输出状态则上述电压传感器检测到的电压应随时间呈正弦或余弦变化,而若模数转换模块11处于饱和输出状态则上述电压传感器检测到的电压随时间的变化则脱离正弦或余弦规律,例如呈现为脉冲信号,而输出的信号的变化规律不同则实时信号的信号强度随时间的变化规律也有所不同,因此能够对模数转换模块11的输出状态进行检测。当然,饱和检测模块22也可以是其他类型的传感器,只要采集到的信号能够用于判断模数转换模块11的输出状态即可。
需要说明的是,本申请中所述的信号强度即为RSSI(Received Signal StrengthIndication)。信号的传输受到环境因素的影响,若环境中存在较大的干扰源需要提升RSSI来保证足够的信噪比,这就可能令接收机11的模数转换模块11输出饱和(也可以称为溢出),从而导致输出的信号失真,因此,快速解除模数转换模块11的输出饱和状态对信号的有效传输至关重要。
需要说明的是,待传输的信息通常是以数据包的形式进行传输,而传输信号中除了饱和数据包信息,还包含位于每个数据包之前的前导码。本实施例提供的信号增益的控制电路2主要是利用实时信号中所包含的数据包的前导码对信号增益进行控制,而信号增益的控制电路2所处的环境不同,受到的信号干扰也有所不同,因此,对信号增益的控制也有所不同。具体地,N最小为2,也就是仅需对模数转换模块11的进行一次饱和状态下的增益调整,适用于干扰较弱的环境;为了适应干扰较强的环境,N的取值应适应性增大,但这应根据前导码进行设置,例如,前导码为8位时N的最大取值小于前导码为16位时N的最大取值,也就是根据前导码的位数不同,N的最大取值有所不同但均有上限,为了更好地适应使用环境,在环境较为恶劣时应优先选取采用前导码位数多的传输协议。
本实施例提供的信号增益的控制电路,利用饱和检测模块22对模数转换模块11的输出状态信号进行采集并发送至自动增益控制模块21,自动增益控制模块21根据输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,并对检测的次数进行计数,对饱和的输出状态进行有限次的调整,即不超过N次,能够对模数转换模块11的输出增益进行快速调整,从而快速解除模数转换模块11的输出饱和状态。而一旦第N次检测结果仍为饱和,则不再对输出状态进行再次检测,基于N-1次快速调整仍为无法解除模数转换模块11输出饱和的情况,能够判定接收机1所处环境的干扰较强,影响信号的传输,因此,可以放弃后续信号(例如为与前导码对应的数据包)的接收。
可选地,请继续参考图1,本申请实施例提供的信号增益的控制电路2中,自动增益控制模块21还被配置为当输出状态为不饱和状态时,对实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到实时信号稳定后的强度,根据稳定后的强度确定第二类增益值,并将模数转换模块11的增益调整至第二类增益值对应的增益档位,使得模数转换模块11后续输出的实时信号的强度在设计信号强度范围内。
具体地,以蓝牙传输为例,可调控的信号强度范围为10dbm~-110dbm,而当信号强度范围为-20dbm~-40dbm时则为最佳传输的信号强度,因此,在进行信号增益控制时,应使模数转换模块11的输出的实时信号的强度在最佳传输范围内。
本实施例提供的信号增益的控制电路2,在检测到输出状态为不饱和时,先获取实时信号稳定后的强度,再根据稳定后的强度对模数转换模块11的输出增益进行调整,调整结果精确度高。且由于对输出状态进行了检测,因此,能够避免为防止饱和状态出现而可以缩小信号强度控制范围的情况,使得信号强度的控制范围大,灵敏度较高。
可选地,如图1所示,本实施例提供的信号增益的控制电路2中,自动增益控制模块21还被配置为确定实时信号的强度是否高于最低门限值,若是则根据输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,否则继续获取模数转换模块11输出的实时信号的强度。
本实施例通过对信号强度是否高于最低门限值进行判断,只有在信号强度高于最低门限值时才进行后续饱和检测以及增益调整等操作,若信号强度低于最低门限值则不进行后续饱和检测以及增益调整等操作,能够降低自动增益控制模块21的数据处理量。
图2示出了本申请实施例提供的另一种信号增益的控制电路的结构示意图。
图2所示的信号增益的控制电路2还包括变频处理模块23,该变频处理模块23分别与模数转换模块11和自动增益控制模块21电连接,被配置为对模数转换模块11输出的实时信号进行下变频处理。具体地,对实时信号进行下变频处理能够对实时信号的频率进行变换,并滤除实时信号中的高频噪声,以提升本实施例提供的信号增益的控制电路2对信号增益的控制精度。
具体地,变频处理模块23为DFE模块,当然,也可以选用其他满足需求的变频处理模块。
图3示出了本申请实施例提供的又一种信号增益的控制电路的结构示意图。
图3所示的信号增益的控制电路2还包括存储单元24,该存储单元24与自动增益控制模块21电连接,被配置为存储设计码表,设计码表包括设计增益值范围与模数转换模块11的增益档位范围之间的对应关系信息。设计增益值范围包括多个增益值,增益档位范围包括对应的多个增益档位信息。自动增益控制模块21具体被配置为从设计码表中,查找出与第一类增益值对应的增益档位信息,输出至模数转换模块11的增益档位控制端。
具体地,本实施例提供的信号增益的控制电路2应用于蓝牙设备中,可控制的信号强度范围为10dbm~-110dbm,则可将这个信号强度范围划分为多个信号强度子范围,每个信号强度子范围对应一个增益档位信息,则根据信号强度能够确定对应的增益档位信息,模数转换模块11能够根据接收到的增益档位信息确定对应的增益值并以该增益值进行输出。
具体地,对应关系信息包括至少两个对应关系分片,每个对应关系分片包括子设计增益值范围和对应模数转换模块11的子增益档位范围。自动增益控制模块21具体被配置为确定第一类增益值所在的子设计增益值范围所对应的子增益档位范围,在确定出的子增益档位范围中确定第一类增益值对应模数转换模块11的增益档位信息。
基于此,自动增益控制模块21具体被配置为确定第二类增益值所在的子设计增益值范围所对应的子增益档位范围,在确定出的子增益档位范围中确定第二类增益值对应模数转换模块11的增益档位信息。
图4示出了本申请实施例提供的信号增益的控制电路中自动增益控制模块的结构示意图。
图4所示的自动增益控制模块21包括:电连接的幅值处理子模块211、滤波子模块212和信号强度处理子模块213。幅值处理子模块211被配置为确定实时信号的幅值绝对值,根据实时信号的幅值绝对值确定实时信号的功率;滤波子模块212被配置为滤除实时信号中高于设定频率的实时信号;信号强度处理子模块213被配置为确定滤波后的实时信号的强度,作为实时信号稳定后的强度。
本实施例提供的信号增益的控制电路2中,自动增益控制模块21通过对实时信号进行幅值处理、滤波处理确定滤波后的实时信号的强度,并将滤波后的实时信号的强度作为实时信号稳定后的强度,而利于实时信号稳定后的强度对模数转换模块11的输出增益进行调整,使得调整在精确度更高。
请参考图4,本实施例提供的信号增益的控制电路2中,幅值处理子模块211具体被配置为确定出实时信号的各IQ信号的最大幅值绝对值和最小幅值绝对值;根据最大幅值绝对值、以及第一衰减后的最小幅值绝对值,确定出实时信号的第一幅值绝对值;根据第二衰减后的第一幅值绝对值,确定出实时信号的功率。
具体地,设IQ信号的最大幅值绝对值为max_iq,IQ信号的最小幅值绝对值为min_iq;则第一幅值绝对值为max_iq+min_iq*1/2,其中,min_iq*1/2为第一衰减后的最小幅值绝对值;则第二衰减后的第一幅值绝对值为10*lg(IQ幅值),即为实时信号的功率;其中,第一衰减具体是指对min_iq进行运算以获得min_iq*1/2的值,第二衰减具体是指对第一幅值绝对值进行运算以获得10*lg(IQ幅值)的值。
通过上述公式能够计算出实时信号的功率,而实时信号的功率则可根据现有公式转换为实时信号的强度。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种信号增益的控制方法,以下结合图1至图4所示的信号增益的控制电路,对本申请实施例提供的信号增益的控制方法进行说明。
图5示出了本申请实施例提供的一种信号增益的控制方法的流程示意图。该信号增益的控制方法包括:
S1:获取接收机1的模数转换模块11输出的实时信号的强度。
S2:接收饱和检测模块22发送的所述模数转换模块11的输出状态信号。
S3:根据模数转换模块11的输出状态信息对模数转换模块11的输出状态进行检测,且对检测的次数进行计数;当输出状态为饱和状态、且本次检测的次数小于N时,根据实时信号的强度确定第一类增益值,并将模数转换模块11的增益降低至与第一类增益值对应的增益档位,继续检测模数转换模块11的输出状态,直到检测的次数达到N或输出状态为不饱和状态,N为设计次数。
需要说明的是,本申请中所述的信号强度即为RSSI,信号的传输受到环境因素的影响,若环境中存在较大的干扰源需要提升RSSI来保证足够的信噪比,这就可能令接收机11的模数转换模块11输出饱和(也可以称为溢出),从而导致输出的信号失真,因此,快速解除模数转换模块11的输出饱和状态对信号的有效传输至关重要。
需要说明的是,本实施例提供的信号增益的控制电路主要是利用数据包的前导码对信号增益进行控制,而信号增益的控制电路所处的环境不同,受到的信号干扰也有所不同,因此,对信号增益的控制也有所不同。具体地,N最小为2,也就是仅需对模数转换模块11的进行一次饱和状态下的增益调整,适用于干扰较弱的环境。为了适应干扰较强的环境,N的取值应适应性增大,但这应根据前导码进行设置,例如,前导码为8位时N的最大取值小于前导码为16位时N的最大取值,也就是根据前导码的位数不同,N的最大取值有所不同但均有上限,为了更好地适应使用环境,在环境较为恶劣时应优先选取采用前导码位数多的传输协议。
本实施例提供的信号增益的控制方法,通过对模数转换模块11的输出状态信号进行采集,并根据输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,且对检测的次数进行计数,能够对饱和的输出状态进行有限次的调整,即不超过N次,对模数转换模块11的输出增益进行快速调整,从而快速解除模数转换模块11的输出饱和状态。而一旦第N次检测结果仍为饱和,则不再对输出状态进行再次检测,基于N-1次快速调整仍为无法解除模数转换模块11输出饱和的情况,能够判定接收机1所处环境的干扰较强,影响信号的传输,因此,可以放弃后续信号(该前导码对应的数据包)的接收。
图6示出了本申请实施例提供的另一种信号增益的控制方法的流程示意图。该信号增益的控制方法,除了包括上述步骤S1-S3之外,在S2之后还包括:
S4:当输出状态为不饱和状态时,对实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到实时信号稳定后的强度,根据稳定后的强度确定第二类增益值,并将模数转换模块11的增益调整至第二类增益值对应的增益档位,使得模数转换模块11后续输出的实时信号的强度在设计信号强度范围内。
本实施例提供的信号增益的控制方法,在检测到输出状态为不饱和时,先获取实时信号温度后的强度,再根据稳定后的强度对模数转换模块11的输出增益进行调整,调整结果精确度高。且由于对输出状态进行了检测,因此,能够避免为防止饱和状态出现而可以缩小信号强度控制范围的情况,使得信号强度的控制范围大,灵敏度较高。
图7示出了信号增益的控制方法中步骤S4的一种流程示意图。具体地,步骤S4中“对实时信号的强度进行幅值处理和频段过滤,得到实时信号稳定后的强度”具体包括:
S401:确定实时信号的幅值绝对值,根据实时信号的幅值绝对值确定实时信号的功率。
S402:滤除实时信号中高于设定频率的实时信号。
S403:确定滤波后的实时信号的强度,作为实时信号稳定后的强度。
本实施例提供的信号增益的控制电路中,自动增益控制模块21通过对实时信号进行幅值处理、滤波处理确定滤波后的实时信号的强度,并将滤波后的实时信号的强度作为实时信号稳定后的强度,而利于实时信号稳定后的强度对模数转换模块11的输出增益进行调整,使得调整在精确度更高。
图8示出了信号增益的控制方法中步骤S401的一种流程示意图。具体地,在本实施例提供的信号增益的控制方法中,步骤S401包括:
S4011:确定出实时信号的各IQ信号的最大幅值绝对值和最小幅值绝对值。
可选地,确定IQ信号的最大幅值绝对值为max_iq,IQ信号的最小幅值绝对值为min_iq。
S4012:根据最大幅值绝对值、以及第一衰减后的最小幅值绝对值,确定出实时信号的第一幅值绝对值。
可选地,第一幅值绝对值为max_iq+min_iq*1/2
S4013:根据第二衰减后的第一幅值绝对值,确定出实时信号的功率。
可选地,实时信号的功率为10*lg(IQ幅值),其中,(IQ幅值)为第一幅值绝对值。
通过上述公式能够计算出实时信号的功率,而实时信号的功率则可根据现有公式转换为实时信号的强度。
可选地,本实施例提供的信号增益的控制方法中,步骤S3中的“根据实时信号的强度确定第一类增益值”包括:从设计码表中,查找出与第一类增益值对应的增益档位信息,输出至模数转换模块11的增益档位控制端;设计码表包括设计增益值范围与模数转换模块11的增益档位范围之间的对应关系信息;设计增益值范围包括多个增益值,增益档位范围包括对应的多个增益档位信息。
具体地,本实施例提供的信号增益的控制方法应用于蓝牙设备中,可控制的信号强度范围为10dbm~-110dbm,则可将这个信号强度范围划分为多个信号强度子范围,每个信号强度子范围对应一个增益档位信息,则根据信号强度能够确定对应的增益档位信息,则模数转换模块11能够根据接收到的增益档位信息确定对应的增益值并以该增益值进行输出。
具体地,对应关系信息包括至少两个对应关系分片,每个对应关系分片包括子设计增益值范围和对应模数转换模块11的子增益档位范围;则步骤S3中的“从设计码表中,查找出与第一类增益值对应的增益档位信息,输出至模数转换模块11的增益档位控制端”,具体为:确定第一类增益值所在的子设计增益值范围所对应的子增益档位范围,在确定出的子增益档位范围中确定第一类增益值对应模数转换模块11的增益档位信息。
可选地,本实施例提供的信号增益的控制方法中的步骤S3中,根据模数转换模块11的输出状态信息对模数转换模块11的输出状态进行检测,包括:确定实时信号的强度是否高于最低门限值,若是则根据输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,否则继续获取模数转换模块11输出的实时信号的强度。
本实施例通过对信号强度是否高于最低门限值进行判断,只有在信号强度高于最低门限值时才进行后续饱和检测以及增益调整等操作,若信号强度低于最低门限值则不进行后续饱和检测以及增益调整等操作,能够降低自动增益控制模块21的数据处理量。
可选地,本实施例提供的信号增益的控制方法还包括:在自动增益控制模块21获取接收机1的模数转换模块11输出的信号强度之前,变频处理模块23对模数转换模块11输出的信号进行下变频处理。
具体地,对实时信号进行下变频处理能够对实时信号的频率进行变换,并滤除实时信号中的高频噪声,以可选提升本实施例提供的信号增益的控制电路对信号增益的控制精度。
为了便于说明,结合图9,以手机向蓝牙耳机传输音频的过程为例,对本申请提供的信号增益的控制方法进行说明。
蓝牙耳机内设置有射频收发器,该射频收发器即为上述实施例中所述的接收机1,接收机1包括模数转换模块11。蓝牙耳机内还设置有与接收机1连接的信号增益的控制电路2、以及与自动增益控制装置连接的后续处理电路(图1-4中未显示)。当手机向蓝牙耳机传输音频文件时,该音频文件被处理为数据包的形式并利用上述实施例中的实时信号进行传送。上述实时信号中除了包含数据包信息,还包括位于每个数据包之前的前导码,传递该前导码的实时信号被射频收发器接收,经过处理后经由模数转换模块11输出,经模数转换模块11输出的实时信号一方面被饱和检测模块22采集,另一方面被自动增益控制模块21接收,其中,自动增益控制模块21对接收到的实时信号进行处理以获取实时信号的RSSI,并确定实时信号的RSSI是否高于最低门限值(例如,低于调控范围的最低值-110dbm),若低于最低门限值则继续获取,若高于最低门限值则产生自动增益控制Start信号(即起控信号),进入信号增益控制流程。
自动增益控制的信号增益控制流程包括:开始饱和检测工作,即根据饱和检测模块22采集的模数转换模块11的输出状态信号对模数转换模块11的输出状态进行检测,并对检测的次数进行计数,设N的值为3,若第一次检测结果为饱和,则直接降低RF增益(即射频增益,对应上述实施例中的设计增益),并根据调整后的增益Index(即增益指令)从设计码表中调取相应的增益档位信息,再将增益档位信息发送给模数转换模块11,以使模数转换模块11根据收到增益档位信息调整增益值;若第二次检测结果仍为饱和则按照上述流程进行再一次快速增益调整,经过第二次快速增益调整后,若第三次检测结果仍为饱和则认为目前的实时信号不正常,放弃接收该包数据。若第一次检测结果即为不饱和,则根据实时信号的RSSI确定稳定的RSSI,该过程参见上述实施例,在此不再赘述,再根据稳定的RSSI生成Gain Charge指示信号和增益Index,其中,增益Index用于调取设计码表中的增益档位信息并发送至模数转换模块11,Gain Charge指示信号用于及时更新基带增益,以便于信号能够更好地传输至后续处理电路。
当然,本实施例提供的信号增益的控制方法也可以应用于WIFI等无线通讯技术,本实施例不进行一一举例说明。
基于同一的发明构思,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被自动增益控制模块执行时实现本申请实施例所提供的任一信号增益的控制方法,具有上述实施例中信号增益的控制方法的有益效果,在此不再赘述。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
本申请实施例提供的信号增益的控制电路、控制方法及存储介质,利用饱和检测模块对模数转换模块的输出状态信号进行采集并发送至自动增益控制模块,自动增益控制模块根据输出状态信号对模数转换模块的输出状态进行检测,并对检测的次数进行计数,对饱和的输出状态进行有限次的调整,即不超过N次,能够对模数转换模块的输出增益进行快速调整,从而快速解除模数转换模块的输出饱和状态;而一旦第N次检测结果仍为饱和,则不再对输出状态进行再次检测,基于N-1次快速调整仍为无法解除模数转换模块输出饱和的情况,能够判定接收机所处环境的干扰较强,影响信号的传输,因此,可以放弃后续信号的接收。
本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。例如,步骤S1和步骤S2可以同时进行。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。例如,第一类增益值和第二类增益值均为模数转换模块的增益值,只是为了区分模数转换模块的输出状态,即第一类增益值适用于模数转换模块的输出状态为饱和时,第二类增益值适用于模数转换模块的输出状态为不饱和时。
应该理解的是,虽然附图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,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子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,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。