CN1183181A - 调谐器的自动增益控制电路装置 - Google Patents

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Abstract

一种调谐器,其中多个射频AGC可控增益放大器中的每一个是由AGC控制器所产生的各个AGC控制信号各自控制的,从而为了调谐器性能而分别优化来自每个射频AGC可控增益放大器的输出信号的电平。

Description

调谐器的自动增益控制电路装置
本发明涉及一种用在调谐器中的自动增益控制(AGC)装置。
现有调谐器在处理用各种传输系统接收的数字信号时工作的不够完善。由于数字信号占居频道的整个频谱，而且延迟和频率响应误差对数字信号比对模拟信号具有更为严重的影响，所以接收机的射频特性和中频特性均需要改进。此外，由于数字信号的发射功率明显小于模拟传输的发射功率，在存在很强的相邻频道信号时所需信号的可接受的接收可能更为困难。而且，在无线传输的边缘区中的信号状态也是问题。对于边缘区，若并非不可能，零点几dB信噪比(SNR)损失或交调失真的增加可能使信号恢复困难。
电视接收机中的常规自动增益控制AGC系统一般响应解调视频信号的电平。在将解调的视频信号与参考信号比较后，产生控制中频放大器增益和调谐器的射频级的误差电压。为获得大范围输入电平上的良好信噪比，通常是延迟将AGC施加于调谐器直至遇到较大的信号电平。这在没有强的相邻信号时是运行良好的。然而，如果在存在强相邻信号时信号电平低，可能会在混频器中出现与强相邻信号的交叉调制，而且解调电视信息的误码率(BER)会增加。
通常，存在中频的单个AGC控制信号和射频的单个AGC控制信号，其可能延迟也可能不延迟。此外，一般从中频的AGC控制信号导出射频的AGC控制信号。尽管可通过使用分压器使AGC控制信号的相对幅度对于各级而言是不同的，但各个级之间的总比率对于各种信号电平保持恒定。更具体地说，特别是在相对于相邻频道信号优化调谐器特性和信噪比时，射频的AGC控制信号不是按照输入信号的特性单独调整的。
最后，数字接收质量的最终标准是误码率，其受信噪比和互调失真的影响。目前，为开发最大程度减小调谐器中这种困难的改进的器件正进行大量研究。但是，即使这种新器件是成功的，对混频器的一些限制仍会带来麻烦。因此，最好是使耦合到调谐器各级的信号质量的优化  独立于各调谐器级中所使用的器件。
本发明的目的是提供一种调谐器，其中具有两个分开的射频AGC可控增益放大器级，它们是用一个非AGC可控增益级按需要分开的。每个射频AGC级由AGC控制器产生的相应的各个AGC控制信号分别控制，这样为了调谐器性能而分别优化来自每个射频AGC可控增益放大器的输出信号电平。
图1是表示现有技术接收机的射频部分、中频部分和AGC部分的方框图；
图2是表示按照本发明的方面的一接收机的射频部分、中频部分和AGC部分的方框图；
图3示出了按照本发明的方面的图2中AGC配置的一种改型。
图1示出了现有技术的射频、中频及AGC电路配置。一个信号源耦合到输入端10，用输入滤波器12进行滤波。来自输入滤波器12的信号耦合到放大器14，其增益是AGC可控的。放大器14输出的放大信号耦合到级间滤波器16再到混频器18，在混频器18中与本地振荡器20产生的信号混合在引线21产生中频信号。用中频部分22处理并放大中频信号，中频部分22包括一个可控增益AGC放大器和一个视频检测器。在引线23的所检测视频输出信号耦合到AGC发生器24以提供灵敏的AGC控制信号。
一种形式的AGC控制信号耦合到在引线25处的中频部分，以调整中频部分的增益，从而在射频输入端10的源信号电平改变时使引线23上的视频信号保持在适当的恒定电平。如果输入端10的信号电平非常高，则将延迟的AGC控制信号经引线26耦合到射频AGC可控增益放大器14。除了在达到较大阈值信号电平时施加这一延迟AGC控制信号以外，它是从中频AGC控制信号导出的。提供该延迟是为了尽可能长的保持放大器14的最大增益以保持良好的信噪比。
图2示出按照本发明的方面的一种电路配置，其中与图1相同的构件给以同样的标号。在混频器之前的射频部分中包括第二AGC可控增益放大器28。在本实施例中，用一个非AGC可控级间滤波器16或者用一个非AGC可控放大器(未示出)将放大器28与第一AGC可控放大器14分开。在该配置中，放大器14的输出信号是为级间滤波器16优化的，第二AGC可控增益放大器28的输出信号是为混频器18优化的。AGC控制器30具有来自引线21的输入信号，引线21直接从混频器18耦合转换的中频输出信号，还具有引线23的检测视频信号，及来自数字译码器(未示出)的误码率指示。响应这些输入信号，AGC控制器30分别提供耦合到相应AGC1、2和3可控增益放大器14、28和22的可调AGC1、2和3控制信号。AGC控制器30可包括一个分析其各种输入信号的特性的微处理器，如上所述，并调整每个AGC控制信号，以根据编程到EPROM(未示出)中的环境提供最佳的调谐器特性。
图3示出图2的一种改型，其中除了AGC1控制信号外修改的AGC控制信号从AGC控制器30耦合到AGC1放大器14。修改的AGC控制信号是由AGC控制器产生的并耦合到AGC1放大器。这一修改的AGC控制信号：1)能够响应AGC1控制信号修改AGC1放大器的运行，或2)以不同于AGC1控制信号的方式改变AGC1放大器的增益。此外，作为第三种可选方法，如果得到保证，例如可通过响应修改的AGC信号启动一个开关，如二极管，在输入信号很强时将AGC1级旁路。仅当收到弱数字信号并需要进一步改善信噪比时对第一AGC放大器级AGC操作的修改(1)和(2)可用微控制器启动。当输入信号强到可能使第一AGC放大器过载时可启动第三改型。
可从美国加利福利亚洲的Stanford Telecommunication Company ofSunnyvale获得的STEL-2030B译码器，或者可从美国华盛顿的AdvancedHardware Architecture of Pullman获得的AHA 4210译码器是适于提供误码率信号或等效信号(即表示误码率的信号)的数字译码器。这种表示误码率的信号可以是表示执行的纠错量的信号或从维特比译码器导出的码元误差信号。
按照本发明的方面，已发现将单独调整的AGC控制信号提供给混频器前的多个AGC可调放大器级中的每一个改善了调谐器的性能。例如，在调谐器第一放大器后的3dB信号衰减以小的信噪比降低将混频器输出信号中的二阶失真减小了6dB，三阶失真减小了9dB。通过在混频器之前调谐器中的两个AGC级和混频器后中频部分中的一个AGC部分上分配AGC响应增益衰减，可以优化该系统的失真和误码率。
混频器的峰值信号电平提供混频器失真的合理标准，这一电平可在混频器的未滤波中频输出信号上测量。另外，如同在常规系统中，视频检测器上输出信号的电平也是重要的。这两个信号的大小即混频器上未滤波中频输出信号和视频检测器上输出信号的大小提供关于所收到信号性质的信息。例如，选择具有低电平信号但具有强的相邻频道信号的一个频道在视频检测器产生低电平输出信号而在混频器产生高电平输出信号。另一方面，没有相邻频道信号的弱的所选信号使这两个电平都为低。
根据所测量的信号电平，智能控制器能够计算和调整三个AGC控制信号以实际地减小失真。例如，如果调谐器第二AGC中衰减被减小，但是为保持相同信号电平而增加中频级中第三AGC的衰减，则可改善信噪比，但产生更多的交调失真。一旦完成这种操作，误码率或类似的误差表示信号(常常可容易地从数字译码器(未示出)获得它们)可以用作AGC级微调的最终标准，即确认该操作是否有益。例如，如果误码率或其它误差表示信号在阈值以上，微处理器控制器对三个AGC控制信号电压进行修改直到误码率变成最小或降低到阈值以下。
应知道该配置也可应用于标准模拟接收信号。对标准模拟接收信噪比变化的影响可能是不太重要的。但是，即使稍微减小信噪比也可能对以阈值电平或接近阈值电平接收的数字信号有不利的影响。对于这种情形，可选择耦合到第一AGC级的AGC控制信号的值以便不减小AGC级的增益。

Claims (8)

1、一种信号处理系统，包含：
用于根据第一AGC控制信号调整第一信号的幅度并提供经调整的第一输出信号的第一AGC装置；
用于从第一AGC装置接收第一调整输出信号并提供第一输出信号的第一信号处理装置；
用于根据第二AGC控制信号调整第一输出信号的幅度并提供第二调整输出信号的第二AGC装置；
用于使第二调整输出信号的频率发生偏移并提供一中频信号的混频器装置；
中频信号处理装置和中频AGC装置，分别用于处理中频信号和根据第三AGC控制信号调整中频信号的幅度，并提供第三调整输出信号；
用于响应混频器的输出产生所述第一、第二和第三AGC控制信号的装置。
2、如权利要求1所述的信号处理系统，其特征在于所述产生装置包括一个微处理器，该微处理器还响应第三调整输出信号的第二特性。
3、如权利要求2所述的信号处理系统，其特征在于所述第二特性是误码率。
4、一种接收机，含有：输入信号处理装置，用于提供中频信号的混频器，以及中频信号处理装置，其特征在于输入信号处理装置包括被信号处理器分离的两个AGC装置，每个AGC装置根据来自中频信号处理装置的输出信号的特性调整输入信号处理装置的增益。
5、如权利要求4所述的接收机，其特征在于信号处理器包含放大器装置和滤波器装置之一。
6、一种接收机，含有：一个输入射频信号处理装置，一个用于从射频信号形成中频信号的混频器，以及一个中频信号处理器，其中射频信号处理器包括至少两个AGC装置，每个AGC装置由响应中频信号处理器输出特性的微处理器提供的一个单独的控制信号的控制。
7、一种接收机，含有：一个输入射频信号处理装置，一个用于提供中频信号的混频器，及一个中频信号处理器，其中射频信号处理器包括彼此被放大器装置和滤波器装置之一隔开的多个AGC装置，每个AGC装置由微控制器提供的一个单独的控制信号的控制。
8、一种接收机，含有：一个射频信号处理装置，一个混频器，及一个中频信号处理装置，其中射频信号处理装置包括一个以上的AGC装置，它们彼此隔开但每一个都是由公用控制装置所提供的一个单独的控制信号控制的。
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