CN1221261A - 跳频通信接收机 - Google Patents

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Abstract

在跳频通信接收机中使用的自动增益控制过程,包括:(a)检测在多个不同频率的每个频率接收的信号脉冲串的平均接收信号强度;(b)检测在这些脉冲串的任一个脉冲串上的同信道干扰的存在;(c)以加到每个脉冲串的加权形成平均接收信号强度的加权平均,该加权通过在那个脉冲串上同信道干扰的检测确定,应用到包含同信道干扰的脉冲串的加权相对于应用到其它脉冲串的加权被减小;和(d)应用这样导出的加权平均作为一个增益控制信号。

Description

跳频通信接收机
本发明涉及跳频通信接收机，诸如GSM电话机。
在GSM系统中，给每个基站指定用于通信信道的一组发送频率。该基站以预定顺序在这些发送频率之间以规则的间隔转换。在基站的服务区中的每个移动电话机从该基站接收数据使它能够建立跳频图，以便接收在其通信信道中发送的数据。
移动电话接收机有几个控制环路，这些环路例如跟踪脉冲串的定时，频率和信号强度以及工作以保证该接收机保持与该发射机同步并且给后面各级提供有用的信号。
在自动增益控制环路的特定情况下，例如，信号强度的变化是取决于发射机与接收机之间的距离、由阻挡直接路径的实际物体引起的阴影衰落效应和由该接收机移动通过多个反射信号引起的瑞利衰落的正常衰减的结果。阴影衰落具有空间相关，可假设在很多波长上是一致的。但是，瑞利衰落在脉冲串之间可能完全不相关。
通常通过在多个脉冲串上平均来排除瑞利衰落的影响。
但是，如果在一个跳频上存在同信道干扰则发生问题了。虽然实际上收到的信号是不需要的，但干扰将使该信号强度在那个频率更大。所有频率的增益将减少。
广义地讲，本发明的目的是提供在跳频接收机中使用的自动增益控制方法，利用该方法至少显著地减少在一个跳频上同信道干扰的影响。
根据本发明的这个方面，跳频通信接收机的自动增益控制的方法包括检测在多个不同频率的每个频率上接收的信号脉冲串的平均接收信号强度，检测在任何脉冲串上同信道干扰的存在，利用加到由在那个脉冲串上同信道干扰的检测确定的每个脉冲串的加权形成平均接收信号强度的加权平均值，加到包含同信道干扰的脉冲串的加权相对于加到其它脉冲串的加权减小了并且将得到的加权平均作为增益控制信号。
最好在任何脉冲串中同信道干扰的存在通过比较那个脉冲串的平均接收信号强度与其它脉冲串的平均接收信号强度的平均值进行检测。
本发明的目的还提供一个接收机，其中至少显著地减少了在一个跳频上的同信道干扰的影响。
根据本发明的这个方面，提供一个跳频通信接收机，包括：一个射频输人级，能够调谐到多个不同的中心频率；一个跳频控制，控制该输入级的调谐，以便以循环的方式顺序地调谐到选定数量的中心频率f1,f2,…,fn；一个平均接收脉冲串信号强度检测装置，用于产生代表在相应的中心频率f1,f2,…,fn的平均脉冲串接收信号强度的多个信号强度值M1,M2,…Mn；增益控制装置，根据信号强度值的加权平均
(W1M1+W2M2…+WnMn)/n控制输入级的增益，式中wi是第i个脉冲串信号强度值的加权；比较装置，用于比较脉冲串信号强度值的最大值与其余的n-1个信号强度值的平均值；和由所述比较装置控制的加权减小装置，如果这个最大信号强度值超过其余n-1个信号强度值的平均值大于一个预定量，用于减小该增益控制装置中最大的信号强度值的加权。
利用这个安排，当在一个频率上有同信道干扰导致平均信号强度值显著增加时，那个频率的信号强度值的加权将减至零或某个其它值，保证同信道干扰对增益控制环路没有过大的影响。
最好该接收机包括其它的控制环，例如定时控制环，其中控制值按照所用的每个频率的参数测量值和构成所述控制值的参数测量值的加权变化，以及按照在增益控制环路中得到的加权W1至Wn变化，同信道干扰对这些其它环路的影响同样减小了。
在附图中，
图1是根据本发明的一个实施例的GSM电话机的简化方框图，和
图2是在该电话机中使用的自动增益控制过程的流程图。
图1表示具有自动增益控制(agc)输入连接10a的RF输入级10，它确定输入级的增益。该输人级还具有一个调谐信号输入10b，它确定在任何给定时刻该RF输入级调谐到多个不同中心频率的哪个频率。agc的操作和调谐操作都由主CPU 11控制，CPU 11经过解调电路12和专用数字信号处理器(dsp)12从该输入级接收已解调的数据。CPU从其接收的数据确定一个邻近基站正在使用频率f1、f2、f3、…fn的什么顺序与该移动电话机通信和以不构成本申请的主题的任何部分的一个已知的方式同步地控制该接收机的调谐。包括在从基站接收的信号脉冲串中的编码的音频数据由dsp解码、变换为模拟信号并传送到该电话机的音频输出级。
如通常那样，与解调电路12相关的取样电路12a周期地取样接收的信号强度并传送该取样信号到dsp，在这里进行存储阳解调。通常每个频率脉冲串存储160个样值和dsp被编程为每个连续的脉冲串产生平均接收信号强度(MRSS)值M1、M2、M3、…Mn并且将这个值传送到主CPU，常规地在跳频周期中接收的所有MRSS值被处理以获得一个增益值，该值经过数字接口传送给RF输入级的agc输入10a。
图2是表示在这里所述的本发明的例子中如何获得每个跳频周期中增益值的流程图。
在每个周期的开始，保持在CUM中的值和MAX变量在步骤20被复位至0。在步骤21，输入来自dsp的最后MRSS值，和在步骤22，可变的CUM值递增了MRSS值。在步骤23,MRSS值与MAX的目前的保持值比较，如果它较大，则在步骤24中将MAX设置为MRSS。如果该循环未完成，则重复步骤20至24，否则，保持在MAX变量中的最后值与代表在所有环路迭代中接收的MRSS值的平均值的值比较，除了收到的MAX值外，这种比较是通过计算(CUM-MAX)/N-1的值进行的，式中N是每个周期的环路数，即使用的跳频数。如果MAX的值超过这个平均值大于一个预定量(例如24dB)，则由CPU输出的增益值设置(28)为CUM-αMAX)/N，式中α是小于或等于1。否则该增益设置(29)为所有MRSS值的平均值，即CUM/N。
应董得，步骤28或步骤29得到一个增益值
(W1M1+W2M2…+WnMn)/N这是对于存在同信道干扰的频率脉冲串具有单个值W1至Wn设置为1和对于不存在同信道干扰的频率脉冲串具有单个值W1至Wn设置为某个已减小的值的信号M1至Mn的加权平均。该已减小的值可以是0(如果α的值是1)或者是0和1之间的一个值(WN=1-α)。
还有在定时值和/或频率值的控制中起作用的其它控制环，这些控制环也可按照在单个频率脉冲串期间以加权进行的相应测量的加权值进行控制，该加权是在其它环路中使用的AGC环路中确定的，以使同信道干扰对这些其它控制环路的合适操作的影响最小。例如为一个周期在agc环路中确定的加权可用在其它控制环的后续周期中。

Claims (3)

1、在跳频通信接收机中使用的自动增益控制过程，包括：
(a)检测在多个不同频率的每个频率接收的信号脉冲串的平均接收信号强度；
(b)检测在这些脉冲串的任一个脉冲串上的同信道干扰的存在；
(c)以加到每个脉冲串的加权形成平均接收信号强度的加权平均，该加权通过在那个脉冲串上同信道干扰的检测确定，应用到包含同信道干扰的脉冲串的加权相对于应用到其它脉冲串的加权被减小；和
(d)应用这样导出的加权平均作为一个增益控制信号。
2、根据权利要求1的自动增益控制过程，其中步骤(b)包括比较一个侯选脉冲串中的平均接收信号强度与其它脉冲串中的平均接收信号强度的平均值和如果该侯选脉冲串的平均接收信号强度超过该接收信号强度的平均值大于一个预定量，确定同信道干扰存在。
3、一个跳频通信接收机，包括一个射频输入级，它能够调谐到多个不同中心频率；一个跳频控制，它控制该输入级的定时，使得它以循环的方式顺序地调谐到所选数量的中心频率f1、f2、…fn；一个平均接收脉冲串信号强度检测装置，用于产生代表在相应的中心频率f1、f2、…fn的平均脉冲串接收信号强度的多个信号强度值M1、M2、…Mn；增益控制装置，用于按照该信号强度值的加权平均
(W1M1+W2M2…+WnMn)/n控制该输入级的增益，式中Wi是第i个信号强度值的加权；比较装置，用于比较最大的脉冲串信号强度值与其余n-1个信号强度值的平均值；和由所述比较装置控制的加权减少装置，如果这个最大的信号强度值超过其余n-1个信号强度值的平均值大于一个预定量，则减小该增益控制装置中最大的信号强度值的加权。
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