CN1150673C - 自动增益控制器和方法及有自动增益控制功能的通信装置 - Google Patents

Abstract

一种自动增益控制器，具有可变增益放大器，用于可变地放大输入信号；一个控制环，借助输出信号电平的反馈控制分别对这些可变增益放大器进行自动增益控制。变化量检测器检测在解调输出的检测输出的变化量。控制部分选择其中当变化量很小和系统处于稳定状态时输出信号电平最高的控制环。借助在该控制环中的增益控制信号和在另外控制环中的校正增益控制信号，进行自动增益控制，另外控制环的增益控制信号发生器置于在非工作状态。

Description

自动增益控制器和方法及有自动增益控制功能的通信装置

发明领域

本发明涉及使用闭环借助增益控制使输出信号电平恒定的自动增益控制，尤其是涉及一个自动增益控制器和一种自动增益控制方法，其中进行多个输入信号的自动增益控制和涉及装备有自动增益控制功能的无线通信装置。

背景技术

通常，在一些种类的信号处理器中，例如无线通信装置中，由于在无线电传播路径中例如无线电电路中，为了使由于接收场强的变化而造成的接收的信号的信号电平变化维持恒定和减少解调误差，而进行自动增益控制，公知这样一些增益控制信号系统，即一种开环控制信号和一种闭环控制系统，根据该开环控制信号，借助通过检测输入信号电平变化产生的自动增益控制信号来控制后置级中的可变增益放大器的增益；根据该闭环控制系统，借助自动增益控制信号控制前置级中的可变增益放大器的增益。

图11表示一个按照相关的技术应用于无线通信装置的接收系统的自动增益控制器的结构的示例。自动增益控制器由一个可变增益放大器111、一个解调器112、一个A/D变换器113、一个电平检测器(level detector)114、一个增益控制信号发生器115和一个D/A变换器116组成。

在按照相关的技术的自动增益控制器中，一个接收的信号输入Ri由可变增益放大器111放大，由解调器112解调，由A/D变换器113变换为数字值，然后作为一个解调输出Rd输出。解调的输出Rd的一部分由电平检测器114电平检测，并由一个自动增益控制环获取，以便根据解调的输出Rd的值，借助增益控制信号发生器115产生一个增益控制信号。这个增益控制信号由D/A变换器116变换为一个模拟电压且反馈回可变增益放大器111的控制输入端，作为一个增益控制电压，借助闭环进行自动增益控制。

在增益控制信号发生器115中，经由电平检测器114电平检测的解调的输出Rd的值(输出值)由一个平均化部分121按一定时间求平均，在一个收敛差计算加法器122中计算与一个预定目标值A的差值。在一个环路增益控制乘法器123中，在自动增益控制器中环路增益控制值B在环路增益控制乘法器123中进行乘法运算，并发送到加法器124。在加法器124中，由锁存电路125锁存的先前的值加到自环路增益控制乘法器123输出的变化量，形成的值经锁存电路125发送到运算部分126。加法器124和锁存电路125组成一个集成电路和合成值由按照锁存定时控制值D的定时锁存电路锁存。在运算部分126中，合成的值变换为相应于可变增益放大器111的控制电压的数据，且作为增益控制电压反馈回可变增益放大器111的控制输入端。这样进行自动增益控制，使得可变增益放大器111的输出电平(电平检测器114的输出值)可收敛到目标值A。

一些类型的如先前提到的进行自动增益控制的无线通信装置，具有多个系统的接收机。在相关的技术中，提供的自动增益控制器和接收系统数目一样多以对应于接收机。即，提供的如图11表示的自动增益控制器数目和接收系统接收机的数目一样多，在每个接收机中单独地进行自动增益控制。尤其是，为了获得最佳的自动增益控制性能，根据在每个系统中的工作状态，必需为每个接收机提供自动增益控制器。

在按照有先前提到的多个系统接收机的相关技术的无线通信装置中，提供了和接收系统的数目一样多的自动增益控制器。因此，多个自动增益控制器始终在工作，这引起一个问题，电路规模和功率消耗增加了。即使自动增益控制器经由软件设计配置，电路的功率消耗的增加正比于系统的数量。为了减少功率消耗，即使一个单独的自动增益控制环公用于在多个接收系统中，充分地校正在电路特性中如每个系统的可变增益放大器中的温度特性和频率特性变化是不可能的，因此，不能获得最佳的自动增益控制性能。特别是，在非稳定系统状态中，例如接接通电源源或断续数据接收时，或在一个不良的接收状态中，即，当在接收电平中的变化是很大的或已发生衰落时，需要高精度自动增益控制。在按照相关技术的配置中，不能获得一个合适的增益控制信号和不能进行所需的自动增益控制。

发明内容

考虑到前面提到的情况，本发明的目的是提供一个自动增益控制器和一个自动增益控制方法和提供装备有自动增益控制功能的无线通信装置，其中根据工作状态例如稳定/不稳定信号电平，可以进行多个系统的自动增益控制并可以减少功率消耗。

按照本发明一个自动增益控制器是一种有多个系统的可变增益放大器和相应控制环的自动增益控制器，包括：一个增益控制信号发生器，其根据可变增益放大器的输出信号电平产生一个增益控制信号，控制可变增益放大器；一个变化量检测器，其检测输出信号电平的变化量；一个电平比较器，其相互比较多个系统的输出信号电平；一个控制环间校正(inter-controlloop correct)部分，其根据在其中为了进行增益控制，输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号，产生一个校正增益控制信号，校正在另外的控制环中电路特性的变化，；和一个操作控制器，其选择其中输出信号电平最高的控制环，将另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，输出信号电平的变化量小于预定值的情况下，借助输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号和校正增益控制信号，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。

最好操作控制器，将用于多个系统的控制环的增益控制信号发生器置于在工作状态，在输出信号电平的变化量大于预定值的情况下，借助在每个环路中的增益控制信号，进行可变增益放大器的增益控制。

最好，在系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定时间段内，操作控制器操作每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制。或者，在系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定时间段内，操作控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

最好，假定在进行断续操作的情况下，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定时间段内，操作控制器操作每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制。或者，假定在进行断续操作的情况下，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定时间段内，操作控制器操作每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

按照本发明的一种自动增益控制方法，是一种使用多个系统的可变增益放大器和相应的控制环的自动增益控制方法，包括：一个增益控制信号产生步骤，用于根据可变增益放大器的输出信号电平产生一个增益控制信号，控制可变增益放大器；一个变化量检测步骤，用于检测输出信号的变化量；一个电平比较步骤，用于相互比较多个系统的输出信号电平；一个控制环间校正步骤，用于根据在其中为了进行增益控制，输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号，产生一个校正增益控制信号，校正在另外的控制环中的电路特性的变化；和一个操作控制步骤，用于选择其中输出信号电平最高的控制环，将另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，在输出信号电平的变化量小于预定值的情况下，借助输出信号电平为最大的控制环中的增益控制信号和校正增益控制信号，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。

操作控制步骤最好，将用于多个系统的控制环的增益控制信号发生器置于在工作状态，在输出信号电平的变化量大于预定值的情况下，借助一个在每个控制环中的增益控制信号进行可变增益放大器的增益控制。

最好，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中，操作控制步骤操作每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制。或者，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中，操作控制步骤操作每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

最好，在假定在进行断续操作的情况下，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中，操作控制步骤操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制。或者，假定在进行断续操作的情况下，在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中，操作控制步骤操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

按照本发明的无线通信装置有多个系统的接收机，包括按照本发明的先前的方面的任何一个的自动增益控制器，无线通信装置借助自动增益控制器进行自动增益控制以便使相关接收的信号的输出信号电平恒定。

在先前提到的配置中，根据可变增益放大器的输出信号电平，产生增益控制信号，通过相应的可变增益放大器可变地放大多个系统的输入信号获得一个恒定的输出信号，检测输出信号电平的变化量。在输出信号电平的变化量小于一个预定值的情况下，自动增益控制器选择其中输出信号电平最高的控制环，将另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，以及在输出信号电平的变化量小于预定值的情况下，借助输出信号电平为最大的控制环中的增益控制信号和校正增益控制信号，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。在输出信号电平的变化量大于一个预定值的情况下，自动增益控制器将用于多个系统的控制环的增益控制信号发生器置于在工作状态，借助在每个控制环中的增益控制信号进行可变增益放大器的增益控制。

在系统工作在不稳定状态和需要高精度增益控制的情况下，例如在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中，假定进行断续工作，自动增益控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器去进行可变增益放大器的增益控制，直至在当系统接通电源从非工作状态启动期间的一个预定的时间段中输出信号电平落入预定值内。最好将在进行断续工作情况下的操作控制应用于在无线电通信装置中进行断续数据接收的情况下。

在前面提到的稳定状态中，假定用于判定在控制环间的切换操作的预定的值如为K1，用于判定接通电源的切换操作的预定的值如为K2，用于判定在进行断续工作的情况下系统启动的切换操作的预定的值如为K3，为了提高在输出信号电平中检测变化量的精确性或操作切换控制，最好K2＞K3＞K1。

通过先前提到的操作控制，当在多个系统中进行适当的自动增益控制时，通过把诸如自动增益控制器的增益控制发生器电路的部分电路置于非工作状态，并当输出信号稳定时，根据输出信号电平最高的控制环的自动增益控制信号校正其它控制环，则可以减少自动增益控制器的功率消耗。通过对无线电通信装置采用一个自动增益控制器和一个自动增益控制方法，则可以减少减少功率消耗，同时保证好的接收性能，因此使得能长时间的工作。

附图说明

图1是一个方框示意图，表示按照本发明的一个实施例的自动增益控制器的结构；

图2是一个方框示意图，表示按照第一个实施例的控制部分的内部结构；

图3是一个流程图，表示按照第一个实施例涉及自动增益控制的处理过程；

图4是一个方框示意图，表示按照第二个实施例的控制部分的内部结构；

图5是一个流程图，表示按照第二个实施例涉及自动增益控制的处理过程；

图6是一个方框示意图，表示按照第三个实施例的控制部分的内部结构；

图7是一个流程图，表示按照第三个实施例涉及自动增益控制的处理过程；

图8是一个流程图，表示按照第四个实施例涉及自动增益控制的处理过程；

图9是一个流程图，表示按照第五个实施例涉及自动增益控制的处理过程；

图10是一个方框示意图，表示按照本发明的一个实施例的无线通信装置的结构；

图11是一个方框示意图，表示按照应用于无线通信装置的接收系统的相关技术的一个自动增益控制器的结构的示例。

具体实施方式

将参考附图描述本发明的实施例。

(第一个实施例)

图1是一个方框示意图，表示按照本发明的一个自动增益控制器的结构；图2是一个方框示意图，表示按照第一个实施例的控制部分的内部结构；图3是一个流程图，表示按照第一个实施例涉及自动增益控制的处理过程。

这个实施例表示了一种情况，其中自动增益控制器应用于有多个系统的接收机的无线电通信装置(在这个实施例中有两个系统)，该通信装置用于移动通信系统例如便携式电话装置。自动增益控制器有多个系统的自动增益控制环(两个系统)。今后，在图1中用于输入信号RI1的控制系统称作系统a，用于输入信号RI2的控制系统称作系统b。自动增益控制如果需要简写为AGC。

一个自动增益控制器有可变增益放大器11a、11b，用于可变地放大输入信号RI1、RI2，一个AGC闭环系统(今后简称为控制环)经输出信号电平的反馈控制，分别进行这些可变增益放大器11a、11b的自动增益控制。自动增益控制器包括解调器12a、12b，用于解调可变增益放大器11a、11b的输出信号；A/D变换器13a、13b，用于变换解调器12a、12b的输出信号为数字信号且输出结果信号；电平检测器14a、14b，用于检测由A/D变换器13a、13b数字化变换的解调器输出RD1、RD2的信号电平；增益控制信号发生器15a、15b，用于根据来自电平检测器14a、14b的输出，产生增益控制信号。

自动增益控制器也包括：控制环间校正部分17a、17b，用于产生一个校正增益控制信号，校正另外的控制系统，其根据从增益控制信号发生器15a、15b的输出中选择的一个增益控制信号；一个变化量检测器20，用于检测电平检测器14a、14b的至少一个系统的检测的输出的变化量；一个比较器27，用于在电平检测器14a、14b的检测的输出Va、Vb之间比较；一个控制部分19，用于根据在由变化量检测器20检测的检测输出的变化量Vad、Vbd和比较器27的输出，进行增益控制信号发生器15a、15b、控制环间校正部分17a、17b和比较器27的工作/非工作(开/关)状态的切换控制；控制信号选择器开关18a、18b，用于在增益控制信号发生器15a、15b的输出和控制环校正部分17a、17b的输出之间切换；D/A变换器16a、16 b，用于变换增益控制信号或变换从控制信号选择器开关18a、18b输出的校正增益控制信号为一个模拟信号。

控制环间校正部分17a、17b产生和输出一个校正增益控制信号，该信号包含在例如另外的控制环的温度特性和频率特性的电路特性变化的校正，这些另外的控制环用于由控制信号选择器开关18a、18b选择的增益控制信号。根据在比较器27中比较的结果，控制部分19输出一个切换控制信号到控制信号选择器开关18a、18b，进行控制以便选择接点β，用于由比较器27(今后称为最高电平控制环)检测的最高检测输出电平的控制环，选择接点α用于其它的控制环(今后称为非最高电平控制环)。

控制部分19内部的功能性结构示于图2。控制部分19包括一个变化量判定电路51，用于判定由变化量检测器20检测的检测的输出的变化量Vad、Vbd是否已达到一个预定值；和一个控制电路50，用于根据变化量判定电路51的判定结果和比较器27输出的比较结果，产生一个开/关信号，以实现增益控制信号发生器15a、15b，控制环间校正部分17a、17b和比较器27的开/关接通。

接着，将参考图1-3描述按照第一个实施例自动增益控制器的工作。输入到各系统的输入信号RI1、RI2分别由可变增益放大器11a、11b放大，由解调器12a、12b解调，由A/D变换器13a、13b变换为数字信号，作为解调输出RD1、RD2输出。解调的输出RD1、RD2由电平检测器14a、14b分别检测，检测的输出Va、Vb发送到变化量检测器20。变化量检测器20检测在检测的输出Va、Vb的变化量Vad、Vbd，检测的结果作为检测的输出的变化量Vad、Vbd输出到控制部分19。

按照图3，在步骤S11中，控制部分19将在检测的输出中变化量Vad、Vbd和用于在变化量判定电路51中预定的阈值K1相比较。在步骤S11中，在输入信号RI1、RI2的变化量是很小的以及在检测的输出中变化量Vad或者Vbd小于预先设置的阈值K1(Vad或者Vbd＜K1)的情况下，在步骤S12，从控制电路50输出一个用于使比较器27和控制环间校正部分17a、17b接通工作的开/关信号。例如是这一种情况，其中在无线通信装置中接收场强实质上是恒定和稳定的，在这种情况下，在检测的输出的变化量Vad、Vbd是很小的。

接着，在步骤S13，比较器27在电平检测器14a、14b的检测输出Va、Vb之间进行比较。在步骤S14，当比较的结果显示Vb大于Va(Va＜Vb)时，控制部分19进行如下面所提到的操作切换。即，控制部分选择系统b作为最高的电平控制环，将增益控制信号发生器15b和系统b的控制环间校正部分17b置于在开状态(工作状态)，设置控制信号选择器开关18b在接点β位置。这就使由增益控制信号发生器15b产生的增益控制信号能经D/A变换器16b提供到可变增益放大器11b的控制输入端，借助这个增益控制信号，系统b的控制环进行最佳的自动增益控制。

控制部分19判定系统a作为一个非最高电平控制环，并把增益控制信号发生器15a和系统a的控制环间校正部分17a置于在关状态(非工作状态)，设置控制信号选择器开关18a在接点α位置。这使得由控制环间校正部分17b产生的校正增益控制信号能经D/A变换器16a提供到可变增益放大器11a的控制输入端，借助这个校正增益控制信号，系统a的控制环进行自动增益控制。由于系统a作为非最高电平控制环，根据选择为最高电平控制环的系统b的增益控制发生器15b产生的增益控制信号，则利用校正增益控制信号按照电路特性诸如由控制环间校正部分17b校正的系统a的电路的温度特性和频率特性，控制可变增益放大器11a，这使得能进行最佳的自动增益控制。

在步骤S13中，当在步骤S13中的比较结果显示Va大于或等于Vb(Va≥Vb)时，控制部分19进行如下面所提到的操作转换。即，控制部分选择系统a作为最高的电平控制环，将增益控制信号发生器15a和系统a的控制环间校正部分17a置于在开状态(工作状态)，设置控制信号选择器开关18a在接点β位置。这使得由增益控制信号发生器15a产生的增益控制信号能经D/A变换器16a提供到可变增益放大器11a的控制输入端，和借助这个增益控制信号，系统a的控制环进行最佳的自动控制。

控制部分19判定系统b为一个非最高电平控制环，将增益控制信号发生器15b和系统b的控制环间校正部分17b置于在关状态(非工作状态)，设置控制信号选择器开关18b在接点α位置。这使得由控制环间校正部分17a产生的校正增益控制信号能经D/A变换器16b提供到可变增益放大器11b的控制输入端。对于系统b的控制环，根据由系统a选择的作为最高电平控制环的增益控制信号发生器15a产生的增益控制信号，利用校正增益控制信号按照例如由控制环间校正部分17a校正的变化控制系统b的温度特性和频率特性的电路特性的变化，控制可变增益放大器11b。这使得能进行最佳的自动增益控制。

在步骤S11中，在输入信号RI1、RI2的变化量是很大的且在检测的输出中变化量Vad、Vbd两者都大于或等于预先设置的阈值K1(Vad和Vbd≥K1)的情况下，以在步骤S16中的如下方式进行操作切换。控制部分接通增益控制信号发生器15a、15b和关闭比较器27和控制环间校正部分17a、17b和设置控制信号选择器开关18a、18b在接点β位置。例如是这一种情况，接收场强是很小的或变化量是很大的和接收状态是不稳定的，在这种情况下，在检测的输出的变化量Vad、Vbd是很大的，在每个控制环中单独进行自动增益控制，在每个系统中进行最佳的自动增益控制。

如早先所提到的，在第一个实施例中，在检测的输出中变化量即，输入信号电平是很小，电平是稳定的，自动增益控制特性不因由于采用一个接近的增益控制信号而削弱的情况下，选择一个其中输出信号电平最高的控制环，在最高电平控制环中使用增益控制信号进行自动增益控制。对于其它的控制环，根据增益控制信号，产生一包含对在每个控制环中的电路特性变化量校正的校正增益控制信号，以进行自动增益控制。这使得每个控制系统能借助一个增益控制信号进行适合的自动增益控制，该增益控制信号匹配例如可变放大器的温度特性和频率特性的电路特性的变化。在这种情况下，在控制环中增益控制信号发生器的工作停止的而不是最高电平控制环停止，以便如果借助硬件电路配置控制环电路，可减小功率消耗。在控制环电路借助MPU(微处理单元)或DSP(数字信号处理器)配置的情况下，借助软件程序操作，处理时间和功率消耗两者均减少了。

在选择输入信号电平最高的控制环来进行自动增益控制的情况下，没有额外的信号输入到其它未被选择的控制环，这避免了使在可变增益放大器的后置级中A/D变换器饱和的缺点。

另一方面，在检测输出的变化量，即在输入信号电平是很大和电平是不稳定的，因此需要高精度的自动增益控制的情况下，在每个控制环中产生一个增益控制信号，单独进行自动增益控制。这样进行在每个控制系统中最佳的高精度自动增益控制。

在第二到第五个实施例中，如下面举例表示，其中将按照第一个实施例的控制部分19操作改变。由于自动增益控制器的配置是与第一个实施例是一样的，未提供相应的描述。

(第二个实施例)

图4是一个方框示意图，表示按照第二个实施例的控制部分的内部结构。图5是一个流程图，表示按照第二个实施例的自动增益控制的处理过程。

按照控制部分19的功能性配置，根据第二个实施例的自动增益控制器包括：一个变化量判定电路51，用于判定在检测的输出中的变化数量Vad、Vbd是否已达到预定的值；一个定时器电路52，用于对从当自动增益控制器接通电源时起经过的时间进行计时；和一个控制电路50，用于根据变化量判定电路5 1和定时器电路52的输出以及比较器27的比较结果输出，实现增益控制信号发生器15a、15b、控制环校正部分17a、17b和一个比较器27的开/关接通。

接着，将描述按照第二个实施例的自动增益控制器的工作。在第二个实施例中，不进行增益控制信号的环间校正，而是在自动增益控制器接通电源的状态(初始状态)，即，在系统从非工作状态启动到工作状态期间的一定时间段中，在每个控制环中产生增益控制信号去进行单独的自动增益控制，以及当一定时间段已经过时，进行在第一个实施例中的控制。

当向自动增益控制器接通电源和起动时，当借助定时电路52对预定时间t1(秒)开始计时时，借助一个增益控制信号开始自动增益控制，以便趋近预先设置的初始值或变换值。在步骤S21中，根据从定时器电路52的输出，控制部分19判定从当电源接通时起的预定的时间t1(秒)是否已经过。

在步骤S21中，从当电源被接通时预定时间t1(秒)还未经过时，在步骤22，自动增益控制器增益控制信号发生器15a、15b置于在开状态(工作状态)，和控制环间校正部分17a、17b和比较器27置于在关状态(非工作状态)和设置控制信号选择器开关18a、18b在接点β位置。这使得每个控制环去能进行单独的自动增益控制和在每控制系统中进行适合的自动增益控制。

当预定时间t1(秒)从电源被接通起已经过时，自动增益控制器在稳定状态进行自动增益控制操作，即，在步骤S23中进行在第一个实施例自动增益控制操作。在这种情况下，根据在检测的输出中变化量Vad、Vbd的幅度，在借助在每个控制环中的增益控制信号的控制和在借助最高电平控制环中的增益控制信号的控制以及在借助非最高电平控制环中的校正增益控制信号的控制之间进行切换。

借助MPU(微处理单元)或DSP(数字信号处理器)可以配置整个控制部分19，和借助软件定时器或硬件电路，可以实现定时器电路52。定时器电路52在接通电源时进行接通电源复位并开始计时。

以这种方式，在第二个实施例中，在系统从非工作状态开始到自动增益控制器接通电源的工作状态期间的一定时间段中，即预计在接通电源操作时输入信号电平的大变化量以及需要高精度自动增益控制的不稳定状态中，不进行选择性控制，其中除了得到最大检测输出的控制环以外的控制环的操作被停止，以便进行控制环间校正，而是在每个控制环中以固定方式产生增益控制信号，以进行单独的自动增益控制。这样在每个控制系统中进行最佳高精度自动增益控制。

(第三个实施例)

图6是一个方框示意图，表示一个按照第三个实施例的控制部分的内部结构。图7是一个流程图，表示按照第三个实施例涉及自动增益控制的处理过程。

按照控制部分19的功能性结构，根据第三个实施例的自动增益控制器包括：一个变化量判定电路51，用于判定在检测输出的变化量Vad、Vbd是否已达到一个预定的值；一个工作开始变化量判定电路53，用于判定在检测输出的变化量Vad、Vbd，在接通电源工作时是否已达到一个预定的值；和一个控制电路50，用于根据变化量判定电路51和工作开始变化量判定电路53的输出以及比较器27的比较结果输出，实现增益控制信号发生器15a、15b、控制环间校正部分17a、17b和一个比较器27的开/关接通。

接着，将描述按照第三个实施例的自动增益控制器的工作。在第三个实施例中，不进行增益控制信号的环间校正，而是在自动增益控制器接通电源的状态(初始状态)时检测的输出中变化量很大的情况下，即，在系统从非工作状态启动到工作状态期间，在每个控制环中产生增益控制信号，以进行单独的自动增益控制，以及当在检测输出的变化量已落在预定电平范围内时，进行在第一实施例中的控制。

当自动增益控制器接通电源和起动时，借助一个增益控制信号开始自动增益控制，以便趋近预先设置的初始值或变换值；在步骤S31中，工作开始变化量判定电路53判定变化量Vad、Vbd是否已收敛为预定电平K2(例如K2＞K1)。

在步骤S31中，在检测的输出的变化量Vad、Vbd等于或大于预定值K2(Vad或Vbd≥K2)的情况下，在步骤S32中，自动增益控制器将增益控制信号发生器15a、15b置于在开状态(工作状态)和将控制环间校正部分17a、17b和比较器27置于在关状态(非工作状态)和设置控制信号选择器开关18a、18b在接点β位置。这使得每个控制环能进行单独的自动增益控制和在每个控制系统中进行适当的自动增益控制。

在检测的输出的变化量Vad、Vbd小于预定电平K2(Vad和Vbd＜K2)的情况下，自动增益控制器在稳定状态进行自动增益控制，即，在步骤S33按第一个实施例进行自动增益控制操作。在这种情况下，根据在检测输出中变化量Vad、Vbd的幅度，在借助每个控制环中的增益控制信号的控制，和借助在最高电平控制环中的增益控制信号的控制以及在借助非最高电平控制环中的校正增益控制信号的控制之间进行切换。

以这种方式，在第三个实施例中，在自动增益控制器接通电源时系统从非工作状态启动到工作状态期间，即，在其中预计在输入信号电平中大的变化量和需要高精度自动增益控制的非稳定状态中，不进行选择性控制，其中判定在检测输出的变化量，和除了获得最大检测输出的控制环以外的控制环的工作被停止，当变化量是很大时，进行控制环间校正，但是在每控制环中以一个固定的方式产生一个自动增益控制信号，进行单独的自动增益控制。这样在每个控制系统中进行最佳的高精度的自动增益控制。

通过设置一个用于在工作开始变化量判定电路53中判定所需的阈值K2，以便在第一个实施例的稳定状态中，K2大于用于在变化量判定电路51的阈值K1(K2＞K1)，当变化量一般大于在稳定状态变化量时可容易检测在接通时的变化量。

通过结合按照第三个实施例用于判定在接通电源时在检测的输出的变化量Vad、Vbd的操作和按照第二个实施例用于在接通电源时开始计时预定时间t1的操作，在接通电源时能够进行稍长时间的自动增益控制。

(第四个实施例)

图8是一个流程图，表示按照第四个实施例涉及自动增益控制的处理过程。第四个实施例是其中自动增益控制器进行断续工作一个示例。这个实施例适宜于无线电通信装置进行断续接收的情况，由于控制部分19的功能性结构几乎与在图4中表示的第二个实施例的功能性结构是一样，未提供相应的描述。

在第四个实施例中，不进行增益控制信号的环间校正，而是在每次断续工作的开始，即，在当系统从非工作状态启动到按照断续工作的工作状态期间的一定时间段中，在每个控制环中产生一个增益控制信号去进行单独的自动增益控制，当一定时间段已经过时，进行在第一个实施例中的控制。

当自动增益控制器开始断续工作时，在借助定时器电路52对预定的时间t2(秒)(例如t2＜t1)开始计时的同时，借助一个增益控制信号开始自动增益控制，以便趋近预先设置的初始值或变换值。在步骤S41中，根据从定时器电路52的输出，控制部分19判定从开始断续工作时起的预定的时间t2(秒)是否已经经过。

在步骤41中，从当开始断续工作时起的预定的时间t2(秒)还未经过时，在步骤S42中，自动增益控制器将增益控制信号发生器15a、15b置于在开状态(工作状态)和控制环间校正部分17a、17b和比较器27置于在关状态(非工作状态)和设置控制信号选择器开关18a、18b在接点β位置。这使得每个控制环能进行单独的自动增益控制和在每个控制系统中进行适当的自动增益控制。

当从开始断续工作时起的预定的时间t2(秒)已经经过时，自动增益控制器在稳定状态进行自动增益控制操作，即，在步骤S4中，进行在第一个实施例中的自动增益控制操作。在这种情况下，根据在检测输出中变化量Vad、Vbd的幅度，在借助在每个控制环中的增益控制信号的控制和在借助最高电平控制环中的增益控制信号的控制在控制间和和在借助非最高电平控制环中的校正增益控制信号的控制之间进行切换。

当系统不稳定时，在断续操作中的时间一般短于接通电源时的时间。通过设置用于断续工作的定时器设置值t2，以便t2小于定时器在接通电源时开始的定时器设置值t1，在稳定状态中，可以很快移动到自动增益控制。

以这种方式，在第四个实施例中，在当系统从非工作状态起动到通过自动增益控制器断续工作的工作状态期间的一定时间段中，即，在其中预计在用于断续工作的输入信号电平中大的变化量和需要高精度自动增益控制的非稳定状态，不进行选择性控制，其中除了获得最大检测输出的控制环以外的控制环的操作停止，进行控制环间校正，而是以一个固定的方式在每控制环中产生一个自动增益控制信号，进行单独的自动增益控制。这样在每个控制系统中进行最佳的高精度的自动增益控制。

(第五个实施例)

图9是是一个流程图，表示按照第五个实施例涉及自动增益控制的处理过程。第五个实施例是一个其中自动增益控制器进行断续工作的示例。这个实施例适宜于无线电通信装置进行断续接收的情况，由于控制部分19的功能性结构几乎与在图6中表示的第三个实施例的功能性结构是一样，未提供相应的描述。

在第五个实施例中，不进行增益控制信号的环间校正，而是在每个控制环中产生一个增益控制信号去进行单独的在每个断续工作的开始时的自动增益控制，即，当系统从非工作状态启动到按照断续工作的工作状态期间，和当在检测的输出的变化量已落在一个预定的电平内时，进行在第一个实施例中的控制。

当自动增益控制器开始断续工作时，借助一个增益控制信号自动增益控制开始，以便趋近预先设置的初始值或变换值，在步骤S51中，工作开始变化量判定电路53判定变化量Vad、Vbd是否已收敛为预定的电平K3(例如K3＞K1)。

在步骤S51中，在检测的输出的变化量Vad、Vbd等于或大于预定值K3(Vad或Vbd≥K3)的情况下，自动增益控制器将增益控制信号发生器15a、15b置于在开状态(工作状态)和控制环间校正部分17a、17b和比较器27在置于关状态(非工作状态)和在步骤S52中设置控制信号选择器开关18a、18b在接点β位置。这使得每个控制环能进行单独的自动增益控制和在每个控制系统中进行适当的自动增益控制。

在检测的输出的变化量Vad、Vbd小于预定电平K3(Vad和Vbd＜K3)的情况下，自动增益控制器在稳定状态进行自动增益控制，即，在步骤S53中，进行在第一个实施例中的自动增益控制操作。在这种情况下，根据在检测输出中变化量Vad、Vbd的幅度，在借助每个控制环中的增益控制信号的控制和借助在最高电平控制环中的增益控制信号的控制和借助在非最高电平控制环中的校正增益控制信号的控制之间进行切换。

以这种方式，在第五个实施例中，在当系统从非工作状态启动到利用自动增益控制器按照断续工作的工作状态期间，即，在其中预计在输入信号电平中的大变化量和需要高精度自动增益控制的非稳定状态中，不进行选择性控制，其中判定在检测输出的变化量和当变化量是很大时除了获得最大检测输出的控制环以外控制环的操作停止进行控制环间校正，而是在每控制环中以一个固定的方式产生一个自动增益控制信号，以进行单独的自动增益控制。这样在每个控制系统中进行最佳的高精度的自动增益控制。

通过设置一个用于在工作开始变化量判定电路53中判定的阈值K3，以便K3大于用于在变化量判定电路51的阈值K1，在第一个实施例的稳定状态中，K3小于在第三个实施例中当电源被接通时使用的阈值K2(K1＜K3＜K2)，在电源接通时可能容易检测变化量和在断续工作中提高检测准确度，其中变化量一般大于在稳定状态的变化量和小于在接通电源时的变化量。通过组合在断续操作的开始时按照第五个实施例用于判定在检测输出的变化量Vad、Vbd的操作和在断续操作的开始时按照第四个实施例用于对一个预定的时间t2开始计时的操作，断续工作期间可以进行稍长时间的自动增益控制。

(第六个实施例)

图10是一个方框示意图，表示本发明的一个实施例的无线电通信装置的结构。第六个实施例表示一个按照先前提到的第一到第五个实施例中装备有一个自动增益控制器的无线电通信装置的示例。

无线电通信装置由多个系统(在这个示例中是两个系统)的接收机组成。无线电通信装置包括天线71a、71b；一个天线多路转换器72；用于RF频带(射频频带)的带通滤波器73a、73b；低噪声放大器74a、74b；向下混频器，用于将在RF频带的信号频率变换为IF(中频)频带信号；用于IF频带的带通滤波器(BPFS)76a、76b；一个自动增益控制电路(AGC)77；一个频率合成器78，一个接收机(REC)79，用于以语音数据的形式输出接收的信号；一个收发两用机控制器80，用于对每个部分进行控制；一个发射机电路81，用于处理发送的信号；一个键盘输入部分(KEY)82，用于进行操作的变化；一个麦克风(MIC)83，用于输入语音数据作为一个发送信号，和一个电源(BATT)84，用于提接通电源源到每个部分。自动增益控制电路77在使用的系统的接收机上形成控制环，如在图1中的第一个实施例所示。

下面将描述无线电通信装置的工作。当无线电信号(假定例如信号为2千兆赫带宽)经天线71a、71b接收，接收的信号通过天线多路转换器72，由带通滤波器73a、73b衰减在预定的带宽中的信号分量，在一个所需的频带内的信号分量分别通过滤波器和输出。接收的信号通过带通滤波器73a、73b由低噪声放大器74a、74b分别放大和由向下混频器75a、75b频率变换为IF频带信号(例如380兆赫带宽)，然后在一个系统中，经带通滤波器76a、76b，输入到自动增益控制电路77。

由解调器解调的接收的信号提供到自动增益控制电路77，输出到收发信机控制器80作为基带信号和进行信号处理。在这个示例中，在自动增益控制电路77的系统的控制环中进行在先前提到的第一到第五实施例的处理。产生的增益控制信号或校正增益控制信号提供到一个可变增益放大器，用于适宜的自动增益控制。

在接收场强是稳定的和在接收的信号电平的变化是很小的情况下，因此接收特性不会因接近的增益控制信号的使用被削弱，选择一个其中输出信号的电平最高的控制环，使用在最高电平控制环中的增益控制信号进行自动增益控制。对于其它的控制环，根据增益控制信号产生包含对在每个控制环的电路特性变化的校正的校正增益控制信号，以进行自动增益控制。借助一个匹配例如可变增益放大器的温度特性和频率特性的电路特性变化的增益控制信号，这使得每个控制系统能进行适合的自动增益控制。在这种情况下，在除了在最高电平控制环以外的控制环中的增益控制信号发生器的工作停止，以便功率消耗可被减少。在这种情况下，总是通过选择其中接收的信号电平最高的控制环进行控制，没有额外的信号输入到其它的未被选择的控制环。这避免了可变增益放大器的后置级中的A/D变换产生饱和的缺点。

另一方面，在接收场强是不稳定的和在接收的信号电平的变化是很大的和需要高精度的自动增益控制的情况下，例如当接收环境已变化和信号传播随衰落的发生而恶化，借助一个在每个控制环中的增益控制信号进行单独的自动增益控制。在每个控制系统中，这样进行最佳的高精度自动增益控制和保证集中在接收性能上的操作，因此获得一个适宜的接收信号。

在预计接收的信号电平有大的变化和当系统启动接通电源时需要高精度自动增益控制的情况下，借助在每个控制环中的增益控制信号，如在第二个实施例中那样，在从接通电源开始的一定时间段内，不用选择最高电平控制环或校正增益控制信号，进行单独的自动增益控制，或如在第三个实施例中那样，直到在检测的输出的变化量收敛在预定的值范围内。在每个控制系统中，这样进行最佳的高精度自动增益控制和保证集中在接收性能上的操作，因此获得一个适宜的接收信号。

在接收的信号电平的变化很大和在系统启动期间，当每个断续工作被起动时需要高精度自动增益控制的情况下，借助一个在每个控制环中的增益控制信号，不用选择最高电平控制环或校正增益控制信号，从接通电源开始在一定时间段内如在第四个实施例中那样，或直到在检测的输出的变化量收敛在预定的值范围内如在第五个实施例中那样，进行单独的自动增益控制。在每个控制系统中，这样进行最佳的高精度自动增益控制和保证集中在接收性能上的操作，因此获得一个适宜的接收信号。

如先前提到的，按照本发明，根据工作状态，例如稳定/不稳定信号电平，可能进行多个系统的自动增益控制，和可能在每个系统中获得适合的自动增益控制性能和减少功率消耗。

Claims (13)

1.一个有多个系统的可变增益放大器和相应控制环的自动增益控制器，包括：

一个增益控制信号发生器，其产生一个增益控制信号，该信号根据可变增益放大器的输出信号电平控制可变增益放大器；

一个变化量检测器，其检测输出信号电平的变化量；

一个电平比较器，其相互比较多个系统的输出信号电平；

一个控制环间校正部分，其根据在输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号，产生一个校正增益控制信号，校正在另外的控制环的电路特性的变化，以便进行增益控制；和

一个操作控制器，其选择其中输出信号电平最高的控制环，将另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，并借助其中输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号和在另外的控制环中的校正增益控制信号，在输出信号电平中变化量小于一个预定值的情况下，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。

2.按照权利要求1的一个自动增益控制器，其中操作控制器将多个系统的控制环的增益控制信号发生器置于工作状态，并在输出信号电平变化量大于预定值的情况下，借助每个控制环的增益控制信号，进行可变增益放大器的增益控制。

3.按照权利要求1的一个自动增益控制器，其中操作控制器在系统接通电源从非工作状态起动期间的一个预定时间段中操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，以进行可变增益放大器的增益控制。

4.按照权利要求1的一个自动增益控制器，其中操作控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，以进行可变增益放大器的增益控制，直到在系统接通电源从非工作状态起动期间输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

5.按照权利要求1的一个自动增益控制器，其中在进行断续工作的情况下，在系统从非工作状态启动期间的一个预定的时间段内该操作控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，以进行可变增益放大器的增益控制。

6.按照权利要求1的一个自动增益控制器，其中在进行断续工作的情况下，当系统从非工作状态启动期间，该操作控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

7.一种使用多个系统的可变增益放大器和相应控制环的自动增益控制方法，包括：

一个增益控制信号产生步骤，用于产生一个增益控制信号，该信号根据可变增益放大器的输出信号电平控制可变增益放大器；

一个变化量检测步骤，用于检测输出信号的变化量；

一个电平比较步骤，用于相互比较多个系统的输出信号电平；

一个控制环间校正步骤，用于根据在输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号，产生一个校正增益控制信号，该信号校正在另外的控制环中的电路特性变化，以便进行增益控制；和

一个操作控制步骤，用于选择其中输出信号电平最高的控制环，把另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，并借助其中输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号，和在另外的控制环中的校正增益控制信号，输出信号电平的变化量小于一个预定值的情况下，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。

8.按照权利要求7的一种.自动增益控制方法，其中操作控制步骤用于将多个系统的控制环的增益控制信号发生器置于在工作状态，并在输出信号电平的变化量大于预定值的情况下，借助每个控制环中的增益控制信号，进行可变增益放大器的增益控制。

9.按照权利要求7的一种自动增益控制方法，其中操作控制步骤在系统从接通电源的非工作状态开始期间的一个预定时间段中对每个控制环操作控制信号发生器来进行可变增益放大器的增益控制。

10.按照权利要求7的一种自动增益控制方法，其中操作控制步骤操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，以进行可变增益放大器的增益控制，直到在系统接通电源从非工作状态起动期间输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

11.按照权利要求7的一种自动增益控制方法，其中在进行断续工作的情况下，操作控制器操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，在当系统从非工作状态启动期间的一个预定的时间段内，进行可变增益放大器的增益控制。

12.按照权利要求7的一种自动增益控制方法，在进行断续工作的情况下，其中操作控制步骤操作用于每个控制环的增益控制信号发生器，进行可变增益放大器的增益控制，直到在系统接通电源从非工作状态起动期间输出信号电平的变化量落在一个预定值的范围内。

13.具有包含一个自动增益控制器的多个系统的接收机的无线通信装置，包括：

一个增益控制信号发生器，其产生一个增益控制信号，该信号根据可变增益放大器的输出信号电平控制可变增益放大器；

一个变化量检测器，其检测输出信号电平的变化量；

一个电平比较器，其相互比较多个系统的输出信号电平；

一个控制环间校正部分，其根据在其中为了进行增益控制，输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号产生一个校正增益控制信号，校正在另外控制环中的电路特性变化；和

一个操作控制器，其选择其中输出信号电平最高的控制环，将另外的控制环的增益控制信号发生器置于非工作状态，并借助其中输出信号电平最高的控制环中的增益控制信号和在另外的控制环中的校正增益控制信号，在输出信号电平中变化量小于一个预定值的情况下，进行多个系统的可变增益放大器的增益控制。

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