CN115395973B - 接收机自动增益控制方法、电路、射频芯片及无线终端 - Google Patents

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CN115395973B CN202110496457.6A CN202110496457A CN115395973B CN 115395973 B CN115395973 B CN 115395973B CN 202110496457 A CN202110496457 A CN 202110496457A CN 115395973 B CN115395973 B CN 115395973B
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Abstract

本发明提供一种接收机自动增益控制方法，检测射频放大电路的过载标志位；当射频放大电路的过载标志位有效时，降低射频放大电路的增益档位，以使射频放大电路的过载标志位无效；当射频放大电路的过载标志位无效时，以第一预设时间为周期根据第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新射频放大电路的增益档位为所述第一增益档位；判断第二滤波电路的输出信号是否收敛，当第二滤波电路的输出信号收敛时，以第二预设时间为周期根据第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，更新射频放大电路的增益档位为第二增益档位，第二预设时间大于第一预设时间。通过切换粗细精度调节的方式，快速计算出射频接收机的最佳增益档位。

Description

接收机自动增益控制方法、电路、射频芯片及无线终端
技术领域
本发明涉及射频通信、无线接收机领域，具体涉及一种接收机自动增益控制方法、电路、射频芯片及无线终端。
背景技术
无线接收机应用方方面面，无线接收机所接收的信号会随无线发送机距离的变化、发射功率的不同、路径损耗的变化和周边干扰的呈现，导致无线接收机所接收的信号幅度变化会非常大。如果把接收机的增益设置得很大，可能会导致模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)饱和，信号无法正确解调；如果增益设置过小，虽然信号不会饱和，但是量化噪声增加，信噪比太小，达不到基带的解调要求，性能会恶化。自适应调节增益是亟待解决的问题。
如果接收的信号太大则会导致无线接收机的前级射频前端产生饱和现象降低无线接收机的性能，如果接收的信号太小则后级电路无法对接收信号进行处理，如果有一个能量很大的干扰信号则会阻塞无线接收机前级放大电路。因此，需要一种既能把无线接收机的输入信号调整到合适的幅度，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。
传统的无线接收机自动增益控制方案一般是基于单环路或固定周期的调节方式，当检测到接收信号小就调大无线接收机的接收增益、当检测到接收信号大就调小无线接收机的接收增益。
单环路增益调节，响应较快的自动增益控制方案容易受到干扰信号的影响，从而造成有效信号的出现振荡。
固定周期增益调节，通过设置固定周期进行接收增益调节，不容易受到干扰信号的影响，但是由于其调整周期过久且调整周期是固定的，容易照成调节不及时导致接收信号受损。
传统的技术方案存在以下弊端：
1、无法识别有效信号，容易造成信号振荡，也容易受到能量较大干扰信号影响。
2、调整周期过长，影响接收信号。
发明内容
基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种抗干扰的自适应增益调节的方法和电路。通过切换粗细精度调节的方式，快速计算出射频接收机的最佳增益档位。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种接收机自动增益控制方法，所述方法包括如下步骤：
检测射频放大电路的过载标志位；
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效；
当所述射频放大电路的过载标志位无效时，以第一预设时间为周期根据第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新所述射频放大电路的增益档位为所述第一增益档位；
判断第二滤波电路的输出信号是否收敛，当所述第二滤波电路的输出信号收敛时，以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，更新所述射频放大电路的增益档位为所述第二增益档位，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
优选地，所述过载标志位包括射频放大器过载标志位和模数转换器饱和标志位，
当所述射频放大器的过载标志位有效时，降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述射频放大器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
优选地，所述射频放大器过载标志位包括射频前端放大器过载标志位、混频器过载标志位和中频滤波器过载标志位，
当所述射频前端放大器的过载标志位有效时，降低所述射频前端放大器的增益调节量，以使所述射频前端放大器的过载标志位无效；
当所述混频器的过载标志位有效时，降低所述混频器的增益调节量，以使所述混频器的过载标志位无效；
当所述中频滤波器的过载标志位有效时，降低所述中频滤波器的增益调节量，以使所述中频滤波器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，降低所述射频前端放大器、混频器或中频滤波器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
优选地，射频放大电路的过载标志位为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。
优选地，以第一预设时间为周期根据所述第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位包括：
S11:计算所述第一预设时间内所述第一滤波电路的输出信号的能量值；
S12:根据所述能量值计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度；
S13:根据所述当前信号强度和第一目标信号强度计算得到第一信号强度差值；
S14:当所述第一信号强度差值大于或等于第一预设信号强度差值时，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回S11；
S15:当所述第一信号强度差值小于第一预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第一增益档位。
优选地，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位更新值为所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和；
所述增益调节量为第一信号强度差值与所述第一目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
优选地，以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位包括：
S21:计算所述第二预设时间内所述第二滤波电路的输出信号的能量值；
S22:根据所述能量值计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度；
S23:根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；
S24:当所述第二信号强度差值大于或等于第二预设信号强度差值时，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回S21；
S25:当所述第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第二增益档位。
优选地，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位更新值为所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和；
所述增益调节量为第二信号强度差值与所述第二目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
优选地，判断第二滤波电路的输出信号是否收敛包括：
检测相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否大于或等于第一预设能量值；
当所述相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值大于或等于所述第一预设能量值时，检测相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否小于所述第二预设能量值，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间；
当所述相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的输出信号的能量差值小于第二预设能量值时，所述第二滤波电路的输出信号收敛；
其中，所述第一能量采集周期小于所述第二能量采集周期。
优选地，当判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛和计算所述第二增益档位的同时，
检测所述第一滤波电路输出信号的能量值和所述射频放大电路的过载标志位；
当前后所述第一预设时间窗的能量差值大于第三预设能量值时，更新所述射频放大电路的增益档位为最大值；
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效。
本发明还提供一种接收机自动增益控制电路，包括射频放大电路、检测控制电路、第一滤波电路和第二滤波电路，
所述射频放大电路设置有多级增益调节量，用于接收天线信号；
所述检测控制电路检测所述射频放大电路的过载标志位，
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效；
所述第一滤波电路接收所述射频放大电路的输出信号，当所述射频放大电路的过载标志位无效时，所述检测控制电路以第一预设时间为周期根据所述第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新所述射频放大电路的增益档位为所述第一增益档位；
所述第二滤波电路接收所述第一滤波电路的输出信号，所述检测控制电路判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛，当所述第二滤波电路的输出信号收敛时，所述检测控制电路以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
所述检测控制电路更新所述射频放大电路的增益档位为所述第二增益档位。
优选地，所述射频放大电路包括射频放大器和模数转换器，
所述射频放大器用于接收天线信号，所述射频放大器的第一输出端连接所述模数转换器的输入端，所述射频放大器的第二输出端连接至所述检测控制电路，所述射频放大器设置有多级增益调节量；
所述模数转换器的第一输出端所述第一滤波电路的输入端，所述模数转换器的第二输出端连接至所述检测控制器；
当所述射频放大器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述射频放大器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
优选地，所述射频放大器包括射频前端放大器、混频器和中频滤波器，
所述射频前端放大器用于接收天线信号，所述射频前端放大器的第一输出端连接所述混频器的输入端，所述射频前端放大器的第二输出端连接至所述检测控制器；
所述混频器的第一输出端连接所述中频滤波器的输入端，所述混频器的第二输出端连接至所述检测控制器；
所述中频滤波器的第一输出端连接所述模数转换器的输入端，所述中频滤波器的第二输出端连接至所述检测控制器；
所述射频前端放大器、所述混频器和所述中频滤波器分别设置有多级增益调节量；
当所述射频前端放大器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频前端放大器的增益调节量，以使所述射频前端放大器的过载标志位无效；
当所述混频器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述混频器的增益调节量，以使所述混频器的过载标志位无效；
当所述中频滤波器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述中频滤波器的增益调节量，以使所述中频滤波器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频前端放大器、混频器或中频滤波器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
优选地，所述射频放大电路的过载标志位为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。
优选地，检测控制电路包括数字电路自动增益控制器。
优选地，检测控制电路包括第一能量值计算单元、第一强度计算单元、第一强度差值计算单元和第一增益档位更新单元，
所述第一能量值计算单元的输入端连接所述第一滤波电路的输出端，所述第一能量值计算单元的输出端连接所述第一强度计算单元的输入端，所述第一强度计算单元的输出端连接所述第一强度差值计算单元的输入端，所述第一强度差值计算单元的输出端连接所述第一增益档位更新单元，所述第一增益档位更新单元的输出端连接所述射频放大电路；
所述第一能量值计算单元，计算所述第一预设时间内所述第一滤波电路的输出信号的能量值；
所述第一强度计算单元，根据所述能量值计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度；
所述第一强度差值计算单元，根据所述当前信号强度和第一目标信号强度计算得到第一信号强度差值；
所述第一增益档位更新单元，当所述第一信号强度差值大于或等于第一预设信号强度差值时，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回第一能量值计算单元；
当所述第一信号强度差值小于第一预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第一增益档位。
优选地，第一增益档位更新单元包括增益档位计算单元，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位计算单元计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为所述增益档位更新值；
所述增益调节量为第一信号强度差值与所述第一目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
优选地，所述第一滤波电路包括宽带滤波器。
优选地，检测控制电路包括第二能量值计算单元、第二强度计算单元、第二强度差值计算单元和第二增益档位更新单元，
所述第二能量值计算单元的输入端连接所述第二滤波电路的输出端，所述第二能量值计算单元的输出端连接所述第二强度计算单元的输入端，所述第二强度计算单元的输出端连接所述第二强度差值计算单元的输入端，所述第二强度差值计算单元的输出端连接所述第二增益档位更新单元，所述第二增益档位更新单元的输出端连接所述射频放大电路；
所述第二能量值计算单元，计算所述第二预设时间内所述第二滤波电路的输出信号的能量值；
所述第二强度计算单元，根据所述能量值计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度；
所述第二强度差值计算单元，根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；
所述第二增益档位更新单元，当所述第二信号强度差值大于或等于第二预设信号强度差值时，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回所述第二能量值计算单元；
当所述第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第二增益档位。
优选地，第二增益档位更新单元包括增益档位计算单元，
所述增益档位计算单元计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为所述增益档位更新值；
所述增益调节量为第二信号强度差值与所述第二目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
优选地，所述检测控制电路包括收敛判断单元，用于判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛：
所述收敛判断单元检测相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否大于或等于第一预设能量值；
当所述相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值大于或等于所述第一预设能量值时，检测相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否小于所述第二预设能量值，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间；
当所述相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的输出信号的能量差值小于第二预设能量值时，所述第二滤波电路的输出信号收敛；
其中，所述第一能量采集周期小于所述第二能量采集周期。
优选地，当所述检测控制电路判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛和计算所述第二增益档位的同时，
所述检测控制电路检测所述第一滤波电路输出信号的能量值，并检测所述射频放大电路的过载标志位；
当前后所述第一预设时间窗的能量差值大于第三预设能量值时，所述检测控制电路更新所述射频放大电路的增益档位为最大值；
当所述检测控制电路检测所述射频放大电路的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效。
优选地，所述第二滤波电路包括窄带滤波器。
本发明还提供一种射频芯片，采用本发明的的接收机自动增益控制电路。
本发明还提供一种无线终端，采用本发明的的接收机自动增益控制电路。
优选地，所述无线终端是无线耳机或无线音响。
本发明的接收机自动增益控制方法，结合射频放大电路过载标志位，先根据第一滤波电路的输出信号进行快速的增益档位计算，再根据第二滤波电路的输出信号进行精细调节，使得输入信号调整到最佳幅度，满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响，实现快速确定最佳接收增益，提高信号接收质量，克服了现有技术中容易受到能量较大干扰信号影响，容易造成被接收信号振荡，无法识别有效信号，以及调整周期过长的技术问题。
本发明的接收机自动增益控制电路，在电路中组合第一滤波电路、第二滤波电路和检测控制电路，再结合射频放大电路过载标志位，通过第一滤波电路和第二滤波电路同步检测调节增益档位，使得输入信号调整到最佳幅度，满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。实现快速确定最佳接收增益，提高信号接收质量。克服了现有技术中容易受到能量较大干扰信号影响，容易造成被接收信号振荡，无法识别有效信号，以及调整周期过长的技术问题。
本发明的射频芯片，以及无线终端，由于采用本发明的接收机自动增益控制电路，芯片及终端可以自适应调节射频接收端的增益，抗干扰能力得到大大提升，同时克服了现有技术中增益调节周期过长的问题，提升了用户体验。
本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对根据本发明的接收机自动增益控制电路的优选实施方式进行描述。图中：
图1为根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制方法流程图；
图2为根据本发明的一种优选实施方式的第一增益计算流程图；
图3为根据本发明的一种优选实施方式的第二增益计算流程图；
图4为根据本发明的一种优选实施方式的判断第二滤波电路输出信号收敛的流程图；
图5为根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图；
图6为根据本发明的另一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图；
图7为根据本发明的又一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图；
图8为根据本发明的又一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图；
图9为根据本发明的又一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图；
图10为根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路原理示意图；
图11是根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路工作时序图。
具体实施方式
图1为根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制方法流程图100，如图所示，包括：步骤101，检测射频放大电路的过载标志位是否无效；如果有效，执行步骤103，降低射频放大电路的增益档位，以使射频放大电路的过载标志位无效；如果无效，执行步骤105，以第一预设时间T1为周期根据第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新射频放大电路的增益档位为第一增益档位；接着执行步骤107，判断第二滤波电路的输出信号是否收敛；如果不收敛，则继续判断；如果收敛，则执行步骤109，以第二预设时间T2为周期根据第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，更新射频放大电路的增益档位为第二增益档位，其中，第二预设时间大于第一预设时间。
本发明的接收机自动增益控制方法，结合射频放大电路过载标志位，先根据第一滤波电路的输出信号进行快速的增益档位计算，再根据第二滤波电路的输出信号进行精细调节，首先判断第二滤波电路的输出信号是否收敛，再以一个更长时间为周期计算第二增益档位，也就是第二预设时间，使得计算的增益更加准确。
通过第一滤波电路和第二滤波电路同步检测调节增益档位，使得输入信号调整到最佳幅度，满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。实现快速确定最佳接收增益，提高信号接收质量。克服了现有技术中容易受到能量较大干扰信号影响，容易造成被接收信号振荡，无法识别有效信号，以及调整周期过长的技术问题。
在一实施方式中，过载标志位可以包括射频放大器过载标志位和模数转换器饱和标志位，当射频放大器的过载标志位有效时，降低射频放大器的增益调节量，以使所述射频放大器的过载标志位无效；当模数转换器的饱和标志位有效时，降低射频放大器的增益调节量，以使模数转换器的饱和标志位无效。
在具体实施方式中，射频放大器过载标志位包括射频前端放大器过载标志位、混频器过载标志位和中频滤波器过载标志位，当射频前端放大器的过载标志位有效时，降低射频前端放大器的增益调节量，以使射频前端放大器的过载标志位无效；当混频器的过载标志位有效时，降低混频器的增益调节量，以使混频器的过载标志位无效；当中频滤波器的过载标志位有效时，降低中频滤波器的增益调节量，以使中频滤波器的过载标志位无效；当模数转换器的饱和标志位有效时，降低射频前端放大器、混频器或中频滤波器的增益调节量，以使模数转换器的饱和标志位无效。
上述实施方式中，分别检测射频前端放大器、混频器和中频滤波器的过载标志位，以及模数转换器的饱和标志位，当某一过载标志位或饱和标志位有效时，降低对应器件的增益档位，使得增益调节更精准。
由于越靠前级的放大器的噪声系数越低，噪声系数会影响信号的解调，所以通常要尽可能保证足够的解调噪声系数，越是后级的放大器对整体的噪声系数影响越小。所以，作为一优选实施方式，当模数转换器的饱和标志位有效时，降低中频滤波器的增益调节量，以使模数转换器的饱和标志位无效。
在一实施方式中，射频放大电路的过载标志位可以为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。作为优选实施方式，射频放大电路的过载标志位选择电压幅值过载标志位，电压幅度检查方案会比较简单，实现起来成本较低，反应比较及时。
在一实施方式中，如图2所示，以第一预设时间T1为周期，根据第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位包括：
步骤201，计算第一预设时间T1内第一滤波电路30的输出信号的能量值；
步骤203，根据所述能量值计算第一滤波电路30输出信号的当前信号强度RSSI；
步骤205，根据所述当前信号强度RSSI和第一目标信号强度target_RSSI计算得到第一信号强度差值diff_RSSI；
步骤207，判断第一信号强度差值diff_RSSI是否小于第一预设信号强度差值；
步骤209，如果判断结果为否，则根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，并返回步骤201继续检测计算；
步骤211，如果步骤207判断结果为是，则锁定当前增益档位为第一增益档位。
在具体实施方式中，第一预设时间T1的取值通常由增益调节精度决定，由于该阶段是粗调，通常取半个微妙，甚至更短，便于进行快速调节。
在具体射频通信过程中，统计预设时间T1内第一滤波电路的输出数据I和输出数据Q的能量总和，然后通过公式(1)计算当前信号强度RSSI，通过公式是(2)计算信号强度差值diff_RSSI，转化得到增益变化量，从而确认目标增益值。
Figure BDA0003054525590000121
diff_RSSI＝target_RSSI-RSSI (2)
当前信号强度RSSI会不断与第一目标信号强度target_RSSI进行运算，进而得到增益档位更新值去控制射频放大电路的放大增益，直到统计的当前信号强度RSSI达到第一目标信号强度target_RSSI，则锁定当前增益档位。通常，当前信号强度RSSI与第一目标信号强度target_RSSI相差3dB以内，即可认为当前信号强度RSSI达到第一目标信号强度target_RSSI。
第一目标信号强度target_RSSI可设为接近ADC动态的满幅，但留一定余量，尽量使用ADC的范围，又不能让ADC饱和。
在一实施方式中，增益档位更新值为第一滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和，增益调节量为第一信号强度差值与第一目标信号强度之差，再除以射频放大电路的增益档位步进。
例如，可通过查表的方式根据第一信号强度差值计算增益档位更新值，例如，假设当前增益档位为15档，若当前计算的信号强度RSSI为-20B，第一目标信号强度target_RSSI为-40dB，二者差值为20，则以20为索引查表，如表1，Gain_step为射频放大电路10的增益档位步进。
表1
索引 增益调节量(dB)
0 (0-target_RSSI)/Gain_step
1 (1-target_RSSI)/Gain_step
2 (2-target_RSSI)/Gain_step
……
20 (20-target_RSSI)/Gain_step
……
则增益档位更新值为：15+(20-target_RSSI)/Gain_step。更新射频放大电路的增益档位为该值，并继续计算第一滤波电路输出信号的强度与第一目标信号强度差值，直至该差值小于第一预设信号强度差值，即锁定当前射频放大电路的增益档位为第一增益档位。
在一实施方式中，如图3所示，以第二预设时间为周期根据第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位包括：
步骤301，计算第二预设时间T2内第二滤波电路的输出信号的能量值；
步骤303，根据所述能量值计算第二滤波电路输出信号的当前信号强度；
步骤305，根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；
步骤307，判断第二信号强度差值是否小于第二预设信号强度差值；
步骤309，如果步骤307判断结果为否，则根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回S301；
步骤311，如果步骤307判断结果为是，则锁定当前增益档位为第二增益档位。
在具体实施方式中，第二预设时间T2的取值通常由增益调节精度决定，由于该阶段是细调，通常取1或2微妙，甚至更长，便于进行精准调节。通过上述方法，可以精准地完成第二增益档位的计算，第二增益档位为当前增益档位，接收机的增益分布处于最佳，此时会把接收机的增益锁住。
在具体射频通信过程中，统计预设时间T2内第二滤波电路的输出数据I和输出数据Q的能量总和，然后通过公式(1)计算当前信号强度，通过公式是(2)计算信号强度差值，转化得到增益变化量，从而确认目标增益值。
当前信号强度会不断与第二目标信号强度进行运算，进而得到增益档位更新值去控制射频放大电路的放大增益，直到统计的当前信号强度达到第二目标信号强度，锁定接收机的当前增益档位。通常，当前信号强度与第二目标信号强度差值在3dB以内，即可认为当前信号强度达到第二目标信号强度。
第二目标信号强度通常是接收机最低能够解调的解调门限，如果该值再大一点不仅没用，还会影响抗干扰能量，如果该值过低，则会导致接收机接收不到有效信号。
在一实施方式中，增益档位更新值为第二滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和，增益调节量为第二信号强度差值与第二目标信号强度之差，再除以射频放大电路的增益档位步进。
例如，通常是通过查表的方式根据第二信号强度差值计算增益档位更新值，例如，假设当前增益档位为10档，若当前计算的信号强度为-20dB，第二目标信号强度target_RSSI为-30dB，二者差值为10dB，则以10为索引查表，如表1。则增益档位更新值为：10+(10-target_RSSI)/Gain_step。更新射频放大电路的增益档位为该值，并继续计算第二滤波电路输出信号的强度与第二目标信号强度差值，直至该差值小于第二预设信号强度差值，即锁定当前射频放大电路的增益档位为第二增益档位。
在一实施方式中，如图4所示，判断第二滤波电路的输出信号是否收敛包括：
步骤401，检测相邻第一能量采集周期中第二滤波电路的输出信号的能量差值△E0是否大于或等于第一预设能量值Eth0；
步骤403，当相邻第一能量采集周期中第二滤波电路的输出信号的能量差△E0值大于或等于第一预设能量值Eth0时，检测相邻第二能量采集周期中第二滤波电路的输出信号的能量差值△E1是否小于第二预设能量值Eth1，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间T2；
步骤405，当相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值△E1小于第二预设能量值Eth1时，第二滤波电路的输出信号收敛；其中，第一能量采集周期小于第二能量采集周期。
在具体实施方式中，第一能量采集周期为较短的能量统计周期，可以依靠能量边沿检测技术检测是否有目标接收信号能量的出现，即通过统计前后周期的能量差值△E0大于或等于Eth0，当未检测到能量的出现时，则一直使用第一能量采集周期去统计能量；当检测到△E0大于或等于Eth0，即能量出现，则大概率是目标接收信号，则通过采用第二能量采集周期去统计信号能量，第二能量采集周期为较长的统计周期，取第二滤波电路的多个采样点计算当前信号是否稳定，即通过统计前后周期的能量差值△E1小于Eth1，以确保统计精度来确定射频放大电路的接收增益,从而使能量在一次增益调整周期内就可以收敛到目标值。
第一能量采集周期和第二能量采集周期通常根据第二滤波电路的采样率确定，例如，如果第二滤波器的采样率是12M，第一能量采集周期取6个12M的点，第二能量采集周期取12个12M的点，甚至更多的来进行计算。
在一实施方式中，当判断第二滤波电路的输出信号是否收敛和计算第二增益档位的同时，检测第一滤波电路输出信号的能量值和射频放大电路的过载标志位，当前后第一预设时间窗的能量差值△D大于第三预设能量值Dth时，检测控制电路更新射频放大电路的增益档位为最大值。保证有足够的增益，能解析到有效信号。当检测射频放大电路的过载标志位有效时，降低射频放大电路的增益档位，以使射频放大电路的过载标志位无效，从而确保第二滤波电路接收到的数据是没有饱和的，一旦发生饱和，第二滤波电路会丢弃数据。
本发明的接收机自动增益控制方法通过切换粗细精度调节的方式，快速计算出射频接收机的最佳增益档位，实现输入信号的幅度满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。
本发明还提供一种接收机自动增益控制电路，图5为根据本发明的一种优选实施方式的接收机自动增益控制电路框图，如图所示，接收机自动增益控制电路包括射频放大电路10、检测控制电路20、第一滤波电路30和第二滤波电路40。
射频放大电路10设置有多级增益调节量，用于接收天线信号；检测控制电路20检测射频放大电路10的过载标志位，当射频放大电路10的过载标志位有效时，检测控制电路20降低射频放大电路10的增益档位，以使射频放大电路10的过载标志位无效；第一滤波电路30接收射频放大电路10的输出信号，当射频放大电路10的过载标志位无效时，检测控制电路20以第一预设时间T1为周期根据第一滤波电路10的输出信号计算第一增益档位，并更新射频放大电路10的增益档位为所述第一增益档位；第二滤波电路40接收第一滤波电路30的输出信号，检测控制电路20根据判断第二滤波电路40的输出信号是否收敛，当第二滤波电路40的输出信号收敛时，检测控制电路20以第二预设时间T2为周期根据第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，第二预设时间T2大于第一预设时间T1，检测控制电路20更新射频放大电路10的增益档位为第二增益档位。第二增益档位为当前接收机的增益档位，整个射频接收机的增益分布处于最佳，此时会把射频接收机的增益锁住。
本发明的接收机自动增益控制电路，在电路中组合第一滤波电路30、第二滤波电路40和检测控制电路20，再结合射频放大电路过载标志位，先根据第一滤波电路30的输出信号进行快速的增益档位计算，再根据第二滤波电路40的输出信号进行精细调节，首先判断第二滤波电路40的输出信号是否收敛，再以一个更长时间为周期计算第二增益档位，也就是第二预设时间，使得计算的增益更加准确。
通过第一滤波电路30和第二滤波电路40同步检测调节增益档位，使得输入信号调整到最佳幅度，满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。实现快速确定最佳接收增益，提高信号接收质量。克服了现有技术中容易受到能量较大干扰信号影响，容易造成被接收信号振荡，无法识别有效信号，以及调整周期过长的技术问题。
在一实施方式中，为保证能够接收到通信信号，通常将射频放大电路10的增益调至最大增益档位，以保证能够接收到较小的通信信号。
在一实施方式中，如图6所示，射频放大电路10包括射频放大器102和模数转换器104，射频放大器102设置有多级增益调节量，射频放大器102用于接收天线信号，射频放大器102的第一输出端连接模数转换器104的输入端，射频放大器102的第二输出端连接至检测控制电路20，模数转换器104的第一输出端第一滤波电路30的输入端，模数转换器104的第二输出端连接至所检测控制器。
当射频放大器102的过载标志位有效时，检测控制电路20降低射频放大器101的增益调节量，以使射频放大器102的过载标志位无效；当模数转换器104的饱和标志位有效时，检测控制电路20降低射频放大器102的增益调节量，以使模数转换器104的饱和标志位无效。
在一实施方式中，如图7所示，射频放大器102可以包括射频前端放大器1021、混频器1022和中频滤波器1023，射频前端放大器1021、混频器1022和中频滤波器1023分别设置有多级增益调节量；射频前端放大器1021用于接收天线信号，射频前端放大器1021的第一输出端连接混频器1022的输入端，射频前端放大器1021的第二输出端连接至检测控制器20；混频器1022的第一输出端连接中频滤波器1023的输入端，混频器1022的第二输出端连接至检测控制器20；中频滤波器1023的第一输出端连接模数转换器102的输入端，中频滤波器1023的第二输出端连接至检测控制器20。
当射频前端放大器1021的过载标志位有效时，检测控制电路20降低射频前端放大器1021的增益调节量，以使射频前端放大器1021的过载标志位无效；当混频器1022的过载标志位有效时，检测控制电路20降低混频器1022的增益调节量，以使混频器1022的过载标志位无效；当中频滤波器1023的过载标志位有效时，检测控制电路20降低中频滤波器1023的增益调节量，以使中频滤波器1023的过载标志位无效；当模数转换器102的饱和标志位有效时，检测控制电路20降低射频前端放大器1021、混频器1022或中频滤波器1023的增益调节量，以使模数转换器的饱和标志位无效。
上述实施方式中，检测控制电路20分别检测射频前端放大器1021、混频器1022和中频滤波器1023的过载标志位，以及模数转换器104的饱和标志位，当某一过载标志位或饱和标志位有效时，降低对应器件的增益档位，使得增益调节更精准。在具体实施方式中，射频前端放大器1021可以是低噪放大器，混频器1022可以是向下混频器，中频滤波器1023可以是低通滤波器。
由于越靠前级的放大器的噪声系数越低，噪声系数会影响信号的解调，所以通常要尽可能保证足够的解调噪声系数，越是后级的放大器对整体的噪声系数影响越小。所以，作为一优选实施方式，当模数转换器104的饱和标志位有效时，检测控制电路20降低中频滤波器1023的增益调节量，以使模数转换器的饱和标志位无效。
在一实施方式中，射频放大电路10的过载标志位可以为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。作为优选实施方式，射频放大电路10的过载标志位选择电压幅值过载标志位，电压幅度检查方案会比较简单，实现起来成本较低，反应比较及时。
在一实施方式中，检测控制电路20可以是数字电路自动增益控制器。
在一实施方式中，如图8所示，检测控制电路20包括第一能量值计算单元2021、第一强度计算单元2023、第一强度差值计算单元2025和第一增益档位更新单元2027，第一能量值计算单元2021的输入端连接第一滤波电路30，所述第一能量值计算单元2021的输出端连接第一强度计算单元2023的输入端，第一强度计算单元2023的输出端连接第一强度差值计算单元2025的输入端，第一强度差值计算单元2025的输出端连接第一增益档位更新单元2027，第一增益档位更新单元2027的输出端连接射频放大电路10。
第一能量值计算单元2021计算第一预设时间T1内第一滤波电路30的输出信号的能量值；第一强度计算单元2023根据所述能量值计算第一滤波电路30输出信号的当前信号强度；第一强度差值计算单元2025根据当前信号强度和第一目标信号强度计算得到第一信号强度差值；当第一信号强度差值大于或等于第一预设信号强度差值时，第一增益档位更新单元2027根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新射频放大电路10的增益档位为增益档位更新值，并返回第一能量值计算单元2021；当第一信号强度差值小于第一预设信号强度差值时，第一增益档位更新单元2027锁定当前增益档位为第一增益档位。即，采用图2所示的方法计算第一增益档位。
在一实施方式中，如图8所示，第一增益档位更新单元2027还包括增益档位计算单元，增益档位计算单元计算第一滤波电路30输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为增益档位更新值，所述增益调节量为第一信号强度差值与第一目标信号强度之差，再除以射频放大电路10的增益档位步进。
在具体射频通信过程中，射频放大电路10的输出数据I和输出数据Q经过第一滤波电路30后至检测控制电路20，检测控制电路20统计预设时间T1内的能量总和，然后通过公式(1)计算当前信号强度RSSI，通过公式是(2)计算信号强度差值diff_RSSI，转化得到增益变化量，从而确认目标增益值。
当前信号强度RSSI会不断与第一目标信号强度target_RSSI进行运算，进而得到增益档位更新值去控制射频放大电路10的放大增益，直到统计的当前信号强度RSSI达到第一目标信号强度target_RSSI，则锁定当前增益档位。通常，当前信号强度RSSI与第一目标信号强度target_RSSI相差3dB以内，即可认为当前信号强度RSSI达到第一目标信号强度target_RSSI。
第一目标信号强度target_RSSI可设为接近ADC动态的满幅，但留一定余量，尽量使用ADC的范围，又不能让ADC饱和。
在具体实施方式中，可通过查表的方式根据第一信号强度差值计算增益档位更新值，例如，假设当前增益档位为15档，若当前计算的信号强度RSSI为-20B，第一目标信号强度target_RSSI为-40dB，二者差值为20，则以20为索引查表，如表1，Gain_step为射频放大电路10的增益档位步进。则增益档位更新值为：15+(20-target_RSSI)/Gain_step。更新射频放大电路的增益档位为该值，并继续计算第一滤波电路输出信号的强度与第一目标信号强度差值，直至该差值小于第一预设信号强度差值，即锁定当前射频放大电路的增益档位为第一增益档位。
作为优选的实施方式，第一滤波电路30可以是宽带滤波器。宽带滤波器延时小，检测范围大，适用于第一滤波电路30的快速调节。
在一实施方式中，如图9所示，检测控制电路20包括第二能量值计算单元2022、第二强度计算单元2024、第二强度差值计算单元2026和第二增益档位更新单元2028，第二能量值计算单元2022的输入端连接第二滤波电路40的输出端，第二能量值计算单元2022的输出端连接第二强度计算单元2024的输入端，第二强度计算单元2024的输出端连接第二强度差值计算单元2026的输入端，第二强度差值计算单元2026的输出端连接第二增益档位更新单元2028，第二增益档位更新单元2028的输出端连接射频放大电路10。
第二能量值计算单元2022计算第二预设时间T2内第二滤波电路40的输出信号的能量值；第二强度计算单元2024根据所述能量值计算第二滤波电路40输出信号的当前信号强度；第二强度差值计算单元2026根据当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；当所述第二信号强度差值大于或等于第二预设信号强度差值时，第二增益档位更新单元2028根据第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回第二能量值计算单元2022；当第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，第二增益档位更新单元2028锁定当前增益档位为第二增益档位。即，采用如图3所述的方法计算第二增益档位。
在一实施方式中，第二增益档位更新单元2028包括增益档位计算单元，增益档位计算单元计算第二滤波电路40输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为所述增益档位更新值，增益调节量为第二信号强度差值与第二目标信号强度之差，再除以射频放大电路的增益档位步进。
在具体射频通信过程中，第二滤波电路的的输出数据I和输出数据Q输出至检测控制电路20，检测控制电路20统计预设时间T2内的能量总和，然后通过公式(1)计算当前信号强度，通过公式是(2)计算信号强度差值，转化得到增益变化量，从而确认目标增益值。
当前信号强度会不断与第二目标信号强度进行运算，进而得到增益档位更新值去控制射频放大电路10的放大增益，直到统计的当前信号强度达到第二目标信号强度，锁定接收机的当前增益档位。通常，当前信号强度与第二目标信号强度差值在3dB以内，即可认为当前信号强度达到第二目标信号强度。
第二目标信号强度通常是接收机最低能够解调的解调门限，如果该值再大一点不仅没用，还会影响抗干扰能量，如果该值过低，则会导致接收机接收不到有效信号。
通常是通过查表的方式根据第二信号强度差值计算增益档位更新值，例如，假设当前增益档位为10档，若当前计算的信号强度为-20dB，第二目标信号强度target_RSSI为-30dB，二者差值为10dB，则以10为索引查表，如表1。则增益档位更新值为：10+(10-target_RSSI)/Gain_step。更新射频放大电路的增益档位为该值，并继续计算第二滤波电路输出信号的强度与第二目标信号强度差值，直至该差值小于第二预设信号强度差值，即锁定当前射频放大电路的增益档位为第二增益档位。
在一实施方式中，检测控制电路20包括收敛判断单元，用于判断第二滤波电路40的输出信号是否收敛。收敛判断单元采用如图4所示的方法判断第二滤波电路40的输出信号是否收敛，这里不再赘述。
在一实施方式中，当检测控制电路20判断第二滤波电路40的输出信号是否收敛和计算第二增益档位的同时，检测控制电路20检测第一滤波电路30输出信号的能量值，并检测射频放大电路10的过载标志位，当前后第一预设时间窗的能量差值△D大于第三预设能量值Dth时，检测控制电路20更新射频放大电路10的增益档位为最大值。保证有足够的增益，能解析到有效信号。当检测控制电路20检测射频放大电路10的过载标志位有效时，检测控制电路20降低射频放大电路10的增益档位，以使射频放大电路的过载标志位无效，从而确保第二滤波电路40接收到的数据是没有饱和的，一旦发生饱和，第二滤波电路40会丢弃数据。
作为优选的实施方式，第二滤波电路30可以是窄带滤波器。窄带滤波器延时大，检测范围小，调节可以很精准，适用于第二滤波电路40的精准调节。
图8是根据本发明的接收机自动增益控制电路实现的电路原理示意图，图中低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013、模数转换器8014、低通滤波器8015和模数转换器8016组成了是射频放大电路，数字电路自动增益控制器802是检测控制电路，宽带滤波器8031和8032是第一滤波电路，窄带滤波器8041和8042是第二滤波电路。
上述电路工作原理是：低噪放大器8011接收天线信号，输出信号传输至混频器8012，并输出LNA(低噪放大器)过载标志位至数字电路自动增益控制器802；混频器8012对接收到的信号做下变频处理并进行放大，输出I通道和Q通道数据，同时输出MIXER(混频器)过载标志位至数字电路自动增益控制器802；低通滤波器8013对混频器8012输出的I通道中频数据做滤波处理，输出至模数转换器8014，并输出LPF过载标志位至数字电路自动增益控制器802，低通滤波器8015对混频器8012输出的Q通道中频数据做滤波处理，输出至模数转换器8016，并输出LPF过载标志位至数字电路自动增益控制器802；模数转换器8014对I通道数据进行模数转换，并输出ADC饱和标志位至数字电路自动增益控制器802，模数转换器8016对Q通道数据进行模数转换，并输出ADC饱和标志位至数字电路自动增益控制器802。
数字电路自动增益控制器802检测低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的过载标志位，以及模数转换器8014和8016的ADC饱和标志位。当低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015中任一过载标志位有效时，数字电路自动增益控制器802控制降低对应器件的增益档位，以使低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的过载标志位无效。当模数转换器8014或8016的ADC饱和标志位有效时，数字电路自动增益控制器802控制降低低通滤波器8013或8015的增益档位，以使模数转换器8014或8016的ADC饱和标志位无效。
当所有过载标志位和ADC饱和标志位无效时，启动宽带滤波器8031和8032，宽带滤波器8031处理I通道数据，宽带滤波器8032处理Q通道数据。由于二者仅仅是处理不同通道数据，具体处理方法是相同的，所以，以宽带滤波器8031为例进行说明。
宽带滤波器8031对模数转换器8014的输出数据进行低延时数字滤波处理，输出数据至数字电路自动增益控制器802，数字电路自动增益控制器802做如下计算以得到第一增益档位。
计算第一预设时间T1内宽带滤波器8031的输出信号的能量值；根据所述能量值计算宽带滤波器8031输出信号的当前信号强度RSSI；根据所述当前信号强度RSSI和第一目标信号强度target_RSSI计算得到第一信号强度差值diff_RSSI；当第一信号强度差值diff_RSSI是否大于或等于第一预设信号强度差值时，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并继续返回检测第一预设时间T1内宽带滤波器8031的输出信号的能量值、当前信号强度RSSI和第一信号强度差值diff_RSSI；当第一信号强度差值diff_RSSI小于第一预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为第一增益档位。
其中，数字电路自动增益控制器802根据增益档位更新值去更新低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的增益档位。例如，计算得到的第一增益档位为3档位，如下表2，对应LNA的档位为2档位，MIX的档位取4，LPF的档位取1档位。
表2
增益总档位 LNA增益档位 MIX增益档位 LPF增益档位
1 0 4 1
2 1 4 1
3 2 4 1
4 3 4 1
5 4 5 1
接下来，窄带滤波器8041和8042启动，窄带滤波器8041处理I通道数据，窄带滤波器8042处理Q通道数据。由于二者仅仅是处理不同通道数据，具体处理方法是相同的，所以，以窄带滤波器8041为例进行说明。
窄带滤波器8041对宽带滤波器8031的输出数据进行滤波处理，输出数据至数字电路自动增益控制器802，数字电路自动增益控制器802做如下计算以得到第二增益档位。
数字电路自动增益控制器802首先判断窄带滤波器8041的输出信号是否收敛，具体是：数字电路自动增益控制器802检测相邻第一能量采集周期中窄带滤波器8041的输出信号的能量差值△E0是否大于或等于第一预设能量值Eth0；当相邻第一能量采集周期中窄带滤波器8041的输出信号的能量差△E0值大于或等于第一预设能量值Eth0时，检测相邻第二能量采集周期中窄带滤波器8041的输出信号的能量差值△E1是否小于第二预设能量值Eth1，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间T2；当相邻第二能量采集周期中所述窄带滤波器8041的输出信号的能量差值△E1小于第二预设能量值Eth1时，窄带滤波器8041的输出信号收敛；其中，第一能量采集周期小于第二能量采集周期。
同时，数字电路自动增益控制器802检测宽带滤波器8031输出信号的能量值，并检测低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的过载标志位是否有效，当前后第一预设时间T1的能量差值大于第三预设能量值时，更新低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的增益档位为最大值；当检测低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的过载标志位有效时，降低对应器件的增益档位，以使对应器件的过载标志位无效。
当窄带滤波器8041的输出信号收敛时，数字电路自动增益控制器802以第二预设时间T2为周期根据窄带滤波器8041的输出信号计算第二增益档位，具体是：计算第二预设时间T2内窄带滤波器8041的输出信号的能量值；根据所述能量值计算窄带滤波器8041输出信号的当前信号强度；根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；判断第二信号强度差值是否小于第二预设信号强度差值；当第二信号强度差值不小于第二预设信号强度差值时，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回继续计算第二预设时间T2内窄带滤波器8041的输出信号的能量值、当前信号强度和第二信号强度差值；当第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为第二增益档位。
数字电路自动增益控制器802根据增益档位更新值更新低噪放大器8011、混频器8012、低通滤波器8013和8015的增益档位。例如，计算得到的第二增益档位为3档位，如表2所示，对应LNA的档位为2档位，LPF的档位取1档位，但此时LNA的饱和标志位有效，则LNA的增益档位取1档位，DMIX的档位取5作为LNA增益补偿，LPF的档位取1档位。
如图9所示，宽带滤波器8031和8032与窄带滤波器8041和8042同步工作，计算最佳增益，同时保证输入信号的幅度满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。
本发明还提供一种射频芯片，采用本发明提供的接收机自动增益控制电路，克服了现有技术中容易受到能量较大干扰信号影响，容易造成被接收信号振荡，无法识别有效信号，以及调整周期过长的技术问题。使得输入信号调整到最佳幅度，满足最大接收功率，并且能够最大限度降低干扰信号对无线接收机的影响。实现快速确定最佳接收增益，提高信号接收质量。
本发明还提供一种无线终端，采用本发明提供的接收机自动增益控制电路。在具体实施方式中，所述无线终端可以是无线耳机或无线音响等。
本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (26)

1.一种接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
检测射频放大电路的过载标志位；
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效；
当所述射频放大电路的过载标志位无效时，以第一预设时间为周期根据第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新所述射频放大电路的增益档位为所述第一增益档位；
判断第二滤波电路的输出信号是否收敛，当所述第二滤波电路的输出信号收敛时，以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，更新所述射频放大电路的增益档位为所述第二增益档位，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
2.根据权利要求1所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述过载标志位包括射频放大器过载标志位和模数转换器饱和标志位，
当所述射频放大器的过载标志位有效时，降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述射频放大器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
3.根据权利要求2所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述射频放大器过载标志位包括射频前端放大器过载标志位、混频器过载标志位和中频滤波器过载标志位，
当所述射频前端放大器的过载标志位有效时，降低所述射频前端放大器的增益调节量，以使所述射频前端放大器的过载标志位无效；
当所述混频器的过载标志位有效时，降低所述混频器的增益调节量，以使所述混频器的过载标志位无效；
当所述中频滤波器的过载标志位有效时，降低所述中频滤波器的增益调节量，以使所述中频滤波器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，降低所述射频前端放大器、混频器或中频滤波器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
4.根据权利要求1-3任一项所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述射频放大电路的过载标志位为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。
5.根据权利要求1所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述以第一预设时间为周期根据所述第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位包括：
S11:计算所述第一预设时间内所述第一滤波电路的输出信号的能量值；
S12:根据所述能量值计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度；
S13:根据所述当前信号强度和第一目标信号强度计算得到第一信号强度差值；
S14:当所述第一信号强度差值大于或等于第一预设信号强度差值时，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回S11；
S15:当所述第一信号强度差值小于第一预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第一增益档位。
6.根据权利要求5所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位更新值为所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和；
所述增益调节量为第一信号强度差值与所述第一目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
7.根据权利要求1所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位包括：
S21:计算所述第二预设时间内所述第二滤波电路的输出信号的能量值；
S22:根据所述能量值计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度；
S23:根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；
S24:当所述第二信号强度差值大于或等于第二预设信号强度差值时，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回S21；
S25:当所述第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第二增益档位。
8.根据权利要求7所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位更新值为所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和；
所述增益调节量为第二信号强度差值与所述第二目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
9.根据权利要求1所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，所述判断第二滤波电路的输出信号是否收敛包括：
检测相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否大于或等于第一预设能量值；
当所述相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值大于或等于所述第一预设能量值时，检测相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否小于第二预设能量值，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间；
当所述相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的输出信号的能量差值小于第二预设能量值时，所述第二滤波电路的输出信号收敛；
其中，所述第一能量采集周期小于所述第二能量采集周期。
10.根据权利要求1所述的接收机自动增益控制方法，其特征在于，当判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛和计算所述第二增益档位的同时，
检测所述第一滤波电路输出信号的能量值和所述射频放大电路的过载标志位；
当前后所述第一预设时间窗的能量差值大于第三预设能量值时，更新所述射频放大电路的增益档位为最大值；
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效。
11.一种接收机自动增益控制电路，其特征在于，包括射频放大电路、检测控制电路、第一滤波电路和第二滤波电路，
所述射频放大电路设置有多级增益调节量，用于接收天线信号；
所述检测控制电路检测所述射频放大电路的过载标志位，
当所述射频放大电路的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效；
所述第一滤波电路接收所述射频放大电路的输出信号，当所述射频放大电路的过载标志位无效时，所述检测控制电路以第一预设时间为周期根据所述第一滤波电路的输出信号计算第一增益档位，并更新所述射频放大电路的增益档位为所述第一增益档位；
所述第二滤波电路接收所述第一滤波电路的输出信号，所述检测控制电路判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛，当所述第二滤波电路的输出信号收敛时，所述检测控制电路以第二预设时间为周期根据所述第二滤波电路的输出信号计算第二增益档位，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；
所述检测控制电路更新所述射频放大电路的增益档位为所述第二增益档位。
12.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述射频放大电路包括射频放大器和模数转换器，
所述射频放大器用于接收天线信号，所述射频放大器的第一输出端连接所述模数转换器的输入端，所述射频放大器的第二输出端连接至所述检测控制电路，所述射频放大器设置有多级增益调节量；
所述模数转换器的第一输出端所述第一滤波电路的输入端，所述模数转换器的第二输出端连接至所述检测控制电路；
当所述射频放大器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述射频放大器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
13.根据权利要求12所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述射频放大器包括射频前端放大器、混频器和中频滤波器，
所述射频前端放大器用于接收天线信号，所述射频前端放大器的第一输出端连接所述混频器的输入端，所述射频前端放大器的第二输出端连接至所述检测控制电路；
所述混频器的第一输出端连接所述中频滤波器的输入端，所述混频器的第二输出端连接至所述检测控制电路；
所述中频滤波器的第一输出端连接所述模数转换器的输入端，所述中频滤波器的第二输出端连接至所述检测控制电路；
所述射频前端放大器、所述混频器和所述中频滤波器分别设置有多级增益调节量；
当所述射频前端放大器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频前端放大器的增益调节量，以使所述射频前端放大器的过载标志位无效；
当所述混频器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述混频器的增益调节量，以使所述混频器的过载标志位无效；
当所述中频滤波器的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述中频滤波器的增益调节量，以使所述中频滤波器的过载标志位无效；
当所述模数转换器的饱和标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频前端放大器、混频器或中频滤波器的增益调节量，以使所述模数转换器的饱和标志位无效。
14.根据权利要求11-13任一项所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述射频放大电路的过载标志位为功率过载标志位或电压幅值过载标志位。
15.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述检测控制电路包括数字电路自动增益控制器。
16.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述检测控制电路包括第一能量值计算单元、第一强度计算单元、第一强度差值计算单元和第一增益档位更新单元，
所述第一能量值计算单元的输入端连接所述第一滤波电路的输出端，所述第一能量值计算单元的输出端连接所述第一强度计算单元的输入端，所述第一强度计算单元的输出端连接所述第一强度差值计算单元的输入端，所述第一强度差值计算单元的输出端连接所述第一增益档位更新单元，所述第一增益档位更新单元的输出端连接所述射频放大电路；
所述第一能量值计算单元，计算所述第一预设时间内所述第一滤波电路的输出信号的能量值；
所述第一强度计算单元，根据所述能量值计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度；
所述第一强度差值计算单元，根据所述当前信号强度和第一目标信号强度计算得到第一信号强度差值；
所述第一增益档位更新单元，当所述第一信号强度差值大于或等于第一预设信号强度差值时，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回第一能量值计算单元；
当所述第一信号强度差值小于第一预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第一增益档位。
17.根据权利要求16所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述第一增益档位更新单元包括增益档位计算单元，根据所述第一信号强度差值计算得到增益档位更新值包括：
所述增益档位计算单元计算所述第一滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为所述增益档位更新值；
所述增益调节量为第一信号强度差值与所述第一目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
18.根据权利要求11、16-17任一项所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括宽带滤波器。
19.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述检测控制电路包括第二能量值计算单元、第二强度计算单元、第二强度差值计算单元和第二增益档位更新单元，
所述第二能量值计算单元的输入端连接所述第二滤波电路的输出端，所述第二能量值计算单元的输出端连接所述第二强度计算单元的输入端，所述第二强度计算单元的输出端连接所述第二强度差值计算单元的输入端，所述第二强度差值计算单元的输出端连接所述第二增益档位更新单元，所述第二增益档位更新单元的输出端连接所述射频放大电路；
所述第二能量值计算单元，计算所述第二预设时间内所述第二滤波电路的输出信号的能量值；
所述第二强度计算单元，根据所述能量值计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度；
所述第二强度差值计算单元，根据所述当前信号强度和第二目标信号强度计算得到第二信号强度差值；
所述第二增益档位更新单元，当所述第二信号强度差值大于或等于第二预设信号强度差值时，根据所述第二信号强度差值计算得到增益档位更新值，更新所述射频放大电路的增益档位为增益档位更新值，并返回所述第二能量值计算单元；
当所述第二信号强度差值小于第二预设信号强度差值时，锁定当前增益档位为所述第二增益档位。
20.根据权利要求19所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述第二增益档位更新单元包括增益档位计算单元，
所述增益档位计算单元计算所述第二滤波电路输出信号的当前信号强度与增益调节量的和为所述增益档位更新值；
所述增益调节量为第二信号强度差值与所述第二目标信号强度之差，再除以所述射频放大电路的增益档位步进。
21.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述检测控制电路包括收敛判断单元，用于判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛，
所述收敛判断单元检测相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否大于或等于第一预设能量值；
当所述相邻第一能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值大于或等于所述第一预设能量值时，检测相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的能量差值是否小于第二预设能量值，所述第二能量采集周期等于所述第二预设时间；
当所述相邻第二能量采集周期中所述第二滤波电路的输出信号的输出信号的能量差值小于第二预设能量值时，所述第二滤波电路的输出信号收敛；
其中，所述第一能量采集周期小于所述第二能量采集周期。
22.根据权利要求11所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，当所述检测控制电路判断所述第二滤波电路的输出信号是否收敛和计算所述第二增益档位的同时，
所述检测控制电路检测所述第一滤波电路输出信号的能量值，并检测所述射频放大电路的过载标志位；
当前后所述第一预设时间窗的能量差值大于第三预设能量值时，所述检测控制电路更新所述射频放大电路的增益档位为最大值；
当所述检测控制电路检测所述射频放大电路的过载标志位有效时，所述检测控制电路降低所述射频放大电路的增益档位，以使所述射频放大电路的过载标志位无效。
23.根据权利要求11、19-22任一项所述的接收机自动增益控制电路，其特征在于，所述第二滤波电路包括窄带滤波器。
24.一种射频芯片，其特征在于，采用如权利要求11-23任一项所述的接收机自动增益控制电路。
25.一种无线终端，其特征在于，采用如权利要求11-23任一项所述的接收机自动增益控制电路。
26.根据权利要求25所述的无线终端，其特征在于，所述无线终端是无线耳机或无线音响。
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