CN1231011C - 自动增益控制装置 - Google Patents

自动增益控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1231011C
CN1231011C CNB01122651XA CN01122651A CN1231011C CN 1231011 C CN1231011 C CN 1231011C CN B01122651X A CNB01122651X A CN B01122651XA CN 01122651 A CN01122651 A CN 01122651A CN 1231011 C CN1231011 C CN 1231011C
Authority
CN
China
Prior art keywords
level
signal
automatic gain
automatic
gain controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB01122651XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1331523A (zh
Inventor
小西孝明
阿座上裕史
上田和也
德永尚哉
加藤久也
尾关浩明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1331523A publication Critical patent/CN1331523A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1231011C publication Critical patent/CN1231011C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/04—Modifications of control circuit to reduce distortion caused by control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
    • H04B1/28—Circuits for superheterodyne receivers the receiver comprising at least one semiconductor device having three or more electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Abstract

本发明揭示一种自动增益控制装置，它在自动增益控制放大器(AGCa)中，RF用自动增益控制器(2)控制无线电频带信号(Srf)的增益，频率变换器(3、4)将无线电频带信号(Srfa)变换成中间频带信号(Sifa)，IF用自动增益控制器(5)控制中间频带信号(Sifa)的增益，电平检测器(LDa)检测增益被控制后的中间频带信号(Sifa)的信号电平，并生成电平信号(SLa、SLb)，自动增益控制信号发生器(SGa、SGb)根据电平信号(SLa、SLb)，分别控制RF用自动增益控制器(2)和IF用自动增益控制器。

Description

自动增益控制装置
技术领域
本发明特别涉及电视广播、无线电广播的数字广播接收装置。
背景技术
图14表示以往在数字广播电视接收机中使用的自动增益控制装置的结构。自动增益控制装置AGC包括调谐器30、AD变换器3、电平检测器LD和自动增益控制信号发生器SG。调谐器30包括RF用自动增益控制器2、混频器3、振荡器4、IF用自动增益控制器5和RF增益控制动作点设定器40。
在调谐器30中，RF用自动增益控制器2根据由RF增益控制动作点设定器40提供的RF用自动增益控制信号SAGr，对数字广播电波RF进行自动增益放大，生成数字广播电波Srf。混频器3根据与振荡器4共有的基准频率信号SB，对数字广播电波Srf进行频率变换，生成中频信号Sif。IF用自动增益控制器5根据由RF增益控制动作点设定器40提供的IF用自动增益控制信号SAGi，对中频信号Sif进行增益控制放大，生成调制后的模拟信号SMA。即调谐器30对用天线接收到的数字广播电波RF进行频率变换和放大，生成调制后的模拟调制信号SMA。
AD变换器6对调制后的模拟信号SMA进行模拟数字变换，生成调制后的数字调制信号SMD。将调制后的数字信号SMD向后续的解调处理输出，同时输出到电平检测器LD。
电平检测器LD根据调制后的数字信号SMD，对调制后的数字信号SMD的平均电平进行检测，生成电平信号SL。此外，电平信号SL相当于IF用自动增益控制器5的输出、即调制后的模拟信号SMA的电平。
自动增益控制信号发生器SG根据电平信号SL，生成自动增益控制信号SAG。此外，自动增益控制信号SAG是控制RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5的增益的控制信号。
RF增益控制动作点设定器40根据自动增益控制信号SAG，生成控制IF用自动增益控制器5的IF用自动增益控制信号SAGi和控制RF用自动增益控制器2的RF用自动增益控制信号SAGr。
图15所示为电平检测器LD的详细结构。电平检测器LD包括减法器12、加法器13、延迟器14和移位器15(在图中表示为[2-n)。此外，n是移位数。加法器13和延迟器14构成积分器100。移位器15在例如从128＝27个数据求出平均值时，设定n＝7。此外，从2048＝212个数据求出平均值时，设定n＝12。
由AD变换器6输入的调制后的数字信号SMD，在减法器12减去从移位器15输出的平均信号Y/2n，并输出到积分器100。
图16所示为自动增益控制信号发生器SG的详细结构。自动增益控制信号发生器SG包括减法器16、参考值发生器17、乘法器18、常数发生器19、积分器22、电平变换器LC、脉冲宽度调制器(PWM)42和低通滤波器43。积分器22包括加法器20和延迟器21。电平变换器LC包括乘法器23、反转系数发生器24、加法器38和补偿系数发生器39。
减法器16算出从电平检测器LD输出的电平信号SL与从参考值发生器17提供的规定参考值R的误差，生成误差信号SE。此外，在本说明书中，为简化说明起见，用适当的标号表示信号和参数。乘法器18将在减法器16算出的误差信号SE，对由常数发生器19提供的常数G进行乘法运算，生成G*SE并输出到积分器22。
积分器22使从乘法器18输入的G*SE在延迟器21仅延迟1个控制周期t后，借助于用加法器20加上当前时刻来自乘法器18的输入，对G*SE进行积分。此外，这种积分结果作为来自延迟器21的积分信号Z，输出到加法器20和电平变换器LC。此外，所谓1个控制周期是指前述以往的自动增益控制器和后述的本发明的自动增益控制器和在它们的构成要素中连续进行的控制处理的1个序列。并且，所谓1个控制周期期间是指执行1个控制周期所要的时间，是指某个控制周期开始后到下一个控制周期开始为止的期间。
在电平变换器LC中，乘法器23乘以由反转系数发生器24提供的“-1”，使由积分器22输入的积分信号Z的正负反转，生成-Z。加法器38将由补偿系数发生器39提供的补偿系数OB加上由乘法器23输入的-Z，生成-Z+OB。PWM42对由加法器38输入的-Z+0B进行脉冲宽度调制，生成矩形波信号Sr。低通滤波器43从由PWM42输入的矩形波信号Sr提取低频成分，生成具有规定控制电压的自动增益控制信号SAG。其结果，调整调谐器30、低频检测器LD和自动增益控制信号发生器SG间形成的闭环增益。
下面，对电平变换器LC简单地进行说明。设置电平变换器LC是为了，在对由积分器22输出的积分信号Z用PWM42进行处理前，积分信号Z的值比基准值大的情况下，用来对积分信号Z的值进行归一化处理，以便也能够正确地进行增益控制。因此，反转系数发生器24将规定的负值的反转系数付给乘法器23，使积分信号Z的正负反转。补偿系数发生器39供给具有规定值的补偿系数0B进行补偿，以便PWM42处理方便，使得被反转的积分信号Z(-Z)的值为正或0。
根据由反转系数发生器24供给的反转系数与积分器22的输出位数，决定补偿系数0B的值。现以反转系数为-1、积分器22的输出位数是12位(OB＝2048)的情况为例进行说明。也就是说，积分信号Z是-2048到+2047之间的值。如果将补偿系数OB设定成积分器22的输出位数即12位(4096)，则由加法器38输出的-Z+OB的值在0到+4095之间。
在误差信号SE为零时，从加法器38输出的-Z+OB的值是+2408(OB)。在误差信号SE为负时，-Z+OB的值在0到+2407之间。这样的构成，对应于数字广播电波Srf的平均电平，能正确地进行增益控制。
也就是说，如果经过某个一定的时间，积分器22的输出收敛，则在积分器22的输出位数为12位时，对应于数字广播电波RF的值，将大致具有如下所示的3种值的信号输入到PWM42。
首先，在数字广播电波RF的平均电平比用参考值发生器17的R设定的基准值大时，积分器22的输出为正值，对PWM42输入不到2048的值。
在数字广播电波RF的平均电平与用参考值发生器17的R设定的基准值相同时，对PWM42输入2048的值。
在数字广播电波RF的平均电平比用参考值发生器17的R设定的基准值小时，从加法器38输出+Z+2408。其结果，对PWM42输入2049以上的值。
图17表示对应于输入PWM42的-Z+OB值的矩形波信号Sr的波形。用PWM42使矩形波信号Sr的脉冲宽度根据被输入的-Z+OB的值变化。例如，当输入PWM42的-Z+OB的值为4095时，输出如波形W1所示，是始终具有1的矩形波信号Sr。当输入PWM42的-Z+OB的值为2048时，输出如波形W2所示的矩形波信号Sr，具有1的部分占1/2的比例。当输入PWM42中的值为0时，输出如波形W3所示，是始终具有0的矩形波信号Sr。
然后，通过低通滤波器43将矩形波信号Sr变换成直流电压，生成自动增益控制信号SAG。并且，将自动增益控制信号SAG输出到RF增益控制动作点设定器40。当自动增益控制信号SAG的值在规定值以下时，RF增益控制动作点设定器40发生RF自动增益控制器2的增益开始衰减的RF自动增益控制信号SAGr，同时发生IF自动增益控制器5的增益不断变化的IF自动增益控制信号SAGi。
参照图15和图16，利用示意方框图表示在任意的控制周期t中的电平检测器LD和自动增益控制信号发生器SG内部生成的各种信号处理。此外，在本说明书中，不限于以往技术，在本发明的实施形态的说明中，也用t表示控制周期，也就是说，对于某个控制周期t，利用对于t加减自然数，分别表示过去或者未来的控制周期，同样地，利用对于t加减自然数表示对应的控制周期期间Pt。这样，控制周期t也是表示相对时刻的参数。此外，为了简化说明，根据需要将控制周期t简称为“t”，并用这种标号表示各个信号和参数。
如图15所示，在电平检测器LD的减法器12中，从由AD变换器3输出的SMD(t)减去由移位器15输出的平均信号Y(t+1)/2n，生成SMD(t)-Y(t+1)/2n。
在积分器100的加法器13中，对由减法器12输出的SMD(t)-Y(t+1)/2n与由延迟器14输出的积分信号Y(t+1)进行加法运算，生成SMD(t)-Y(t+1)/2n+Y(t+1)＝SMD(t)+Y(t+1)(1-2-n)。
在延迟器14中，使从加法器13输出的SMD(t)+Y(t+1)(1-2-n)仅延迟1个控制周期t，生成积分信号Y(t+1)。
移位器15仅移位具有规定值的移位数n，生成平均信号Y(t+1)/2n。该平均信号Y(t+1)/2n相当于根据2n个数据值求出输入电平检测器LD的调制后的数字信号SMD的平均值。这表示移位数n规定利用移位寄存器15求平均值所需要的数据数。也就是说，2n是用于电平检测器LD求出被输入的调制后的数字信号SMD的平均值所需要的数据数，移位数n是平均系数。下面，称2n为平均数据数。
接着，如图16所示，在自动增益控制信号发生器SG的减法器16中，从由电平检测器LD输出的电平信号SL减去由参考值发生器17输出的参考值R，生成误差信号SE(t)。
在乘法器18中，对由减法器16输出的SE(t)乘以由常数发生器19输出的常数G，生成G*SE(t)。
在积分器22的加法器20中，对由乘法器18输出的G*SE(t)与由延迟器21输出的积分信号Z(t+1)进行加法运算，生成G*SE(t)+Z(t+1)。
在延迟器21中，使由加法器20输出的G*SE(t)+Z(t+1)仅延迟1个控制周期t，生成积分信号Z(t+1)。
在电平变换器LC的乘法器23中，对由延迟器21输出的积分信号Z(t+1)乘以由反转系数发生器24输出的反转系数“-1”，生成-Z(t+1)。
在加法器38中，对由乘法器23输出的-Z(t+1)加上由补偿系数发生器39输入的补偿系数OB，生成-Z(t+1)+OB。
PWM42对由电平变换器LC输出的-Z(t+1)+OB进行脉冲宽度调制，生成矩形波信号Sr。低通滤波器43从由PWM运算器25输出的矩形波信号Sr提取低频成分，稳定在所需要的电平，生成自动增益控制信号SAG。
图18表示前述自动增益控制器AGC中的对于数字广播电波RF不同电平的RF用自动增益控制器2的增益变化和IF用自动增益控制器5的增益变化图。在该图中，纵坐标轴VA表示从最大增益开始的衰减量(db)，横坐标轴LRF表示数字广播电波RF的输入电平。此外，实线LR表示RF用自动增益控制器2的增益的衰减度，虚线LI表示IF用自动增益控制器5的增益衰减度。
由图可见，当衰减度为0时，RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5的增益最大。数字广播电波RF的大小在-78dBm～-5dBm的区间内，主要利用RF用自动增益控制器2使增益衰减，而利用IF用自动增益控制器5虽也使增益衰减，但是衰减量很小。
另一方面，当数字广播电波RF的大小为小于-78dBm或者大于-5dBm时，仅用IF用自动增益控制器5使增益衰减。因为RF用自动增益控制信号对于RF自动增益控制器的衰减度的斜率比IF用自动增益控制信号对于IF自动增益控制器的衰减度的斜率大，所以数字广播电波RF的电平在-78dBm～-5dBm的区间内主要利用RF用自动增益控制器2进行使增益衰减的动作。
此外，数字广播电波RF的电平小于-78dBm时，发生RF用自动增益控制信号SAGr，使得RF用自动增益控制器2的增益不衰减。数字广播电波RF的电平大于-5dBm时，由于RF自动增益控制器2不能衰减增益，因此自动地由IF自动增益控制器5控制增益。
进行这种控制的理由是因为必须对应于数字广播电波RF的电平，分别适当地调整RF用自动增益控制器2和IF自动增益控制器5的增益。也就是说，数字广播电波RF在小于-78dBm的弱电场中，必须使调谐器30的C/N(载波与噪声之比：Carrier to Noise)不会恶化。因此，要进行控制使得成调谐器30的噪声指数为良好状态，即RF用自动增益控制器2的增益最大。
另一方面，随着数字广播电波RF的电平增大，必须使混频器3中的相互调制失真特性良好，并改善相邻频道干扰性能。因此，数字广播电波RF的电平大于-78dBm时，主要使RF用自动增益控制器2的增益衰减，抑制输入混频器3的信号电平，使其不是很大，当RF用自动增益控制器2超过增益能控制的最大值(数字广播电波RF的大小大于-5dBm)时，主要使IF自动增益控制器5动作。
图19表示在日本专利公报第2699698号和日本专利公报第2778260号提出的自动增益控制装置中，对于数字广播电波RF不同电平的RF用自动增益控制器2的增益变化和IF用自动增益控制器5的增益变化。在该图中，纵坐标轴VA表示从最大增益开始的衰减量(db)，横坐标轴LRF表示数字广播电波RF的输入电平。此外，实线LR表示RF用自动增益控制器的增益的衰减度，虚线LI表示IF用自动增益控制器的增益衰减度。
在这种自动增益控制器中，为了例如数字广播电波的电平为-50dBm时的调制失真特性良好，并改善相邻频道干扰性能，首先，使RF输入信号电平为-50dBm时的RF用自动增益控制器(在日本第2699698号专利公报中为低噪声放大器，在日本第2699698号专利公报中为第1增益控制电路)的增益为最大，IF用自动增益控制器的增益衰减。并且，大于-78dBM时，使IF用自动增益控制器的增益一定，并使RF用自动增益国控制器衰减。即，数字广播电波RF用自动增益控制器的最大衰减量为65dB，IF用自动增益控制器的最大衰减量为17dB，接收机的增益变化量、即动态范围为82dB。
但是，能够用地面波数字广播电视接收机在电视机上显示图像的接收电平是在-85dBm～5dBm，动态范围是90dB。也就是说，为了用RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器两方面控制RF输入信号的电平，由于需要有余量，因此实际上需要100dB的动态范围。此外，如图20所示，为了确保100dB的动态范围，也可以考虑使IF用自动增益控制器的最大衰减量为35dB。
但是，IF用自动增益控制器的最大衰减量为35dB时，首先，使数字广播电流RF的电平小于-60dBm，使RF用自动增益控制器的增益最大，并使IF用自动增益控制器衰减。并且，大于-60dBm时，使IF用自动增益控制器的增益一定，并使RF用自动增益控制器衰减。因此，数字广播电波的电平为-50dBm时的RF用自动增益控制器2的衰减量为13dB，输入到混频器3中的信号电平增大。其结果，借助于使数字广播电波的电平、例如-50dBm时的调制失真干扰特性的增大，使相邻频道干扰性能大大地恶化。
如前所述，在图18所示的具有RF用自动增益控制器Z的增益的变化和IF用自动增益控制器5的增益的变化的以往的自动增益控制装置AGC中，对于RF用自动增益控制器2的增益衰减的数字广播电波RF的电平范围(输入调制信号在-78～-5dBm变化)，IF用自动增益控制器5的增益也衰减，而衰减量很小。在RF用自动增益控制器工作时，输入调制信号的电平在-78dBm到-5dBm范围的情况下，IF用自动增益控制器的增益衰减量约变化7dB(18dB到25dB)。
例如，因为数字广播电波RF的电平为-78dBm时的IF用自动增益控制器5的增益衰减量是18dB，数字广播电波RF的电平为-50dBm时的IF用自动增益控制器5的增益衰减量是22dB，所以增加4dB衰减量。与IF用自动增益控制器5的增益在数字广播电波RF的电平为-78dBm～-5dBm范围中完全没有衰减情况相比，问题在于，数字广播电波RF的电平为-50dBm时，输入混频器3的信号电平增大4dB，利用调制失真干扰特性的恶化，相邻频道干扰的性能恶化4dB。
此外，因为数字广播电波RF的电平为-78dBm时的IF用自动增益控制器5的增益衰减量是18dB，数字广播电波RF的电平为-5dBm时的IF用自动增益控制器5的增益衰减量是25dB，所以增加7dB衰减量。与IF用自动增益控制器5的增益在数字广播电波RF的电平为-78dBm～-5dBm范围中完全没有衰减的情况相比，问题在于数字广播电波RF的电平为-5dBm时，输入混频器3的信号电平增大7dB，两次相互调制失真干扰的性能恶化7dB。
此外，在第2699698号和第2778260号日本专利公报中，在接收地面波数字广播信号情况下，问题在于，如果改善相邻频道干扰的性能，则动态范围减小，如果增大动态范围，则利用调制失真干扰特性的恶化，相邻频道干扰的性能大大恶化。
发明内容
本发明用于解决前述问题，其目的在于提供一种自动增益控制器，这种自动增益控制器不会损害由于调制失真干扰特性恶化的相邻频道干扰和相互调制失真干扰的性能，并具有更大的动态范围。
本发明的第1方面的自动增益控制装置，包括：
控制无线电频带信号的增益的RF用自动增益控制器；
将所述无线电频带信号频率变换成中间频带信号的频率变换器；
控制所述中间频带信号的增益的IF用自动增益控制器；
检测控制了所述增益的中间频带信号的信号电平并生成电平信号的电平检测器；和
根据所述电平信号、生成用于控制所述RF用自动增益控制器的RF用自动增益控制信号和用于控制所述IF用自动增益控制器的IF用自动增益控制信号的自动增益控制信号发生器，
能分别控制所述RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器。
如前所述，在第1方面中，借助于分别控制所述RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器，能增加动态范围，并能改善相邻频道干扰和相互调制失真干扰的性能。
第2方面是在第1方面的自动增益控制装置中，所述自动增益控制信号发生器：
在所述电平信号为小于第1规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在最大值，同时使所述IF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于所述第1规定电平并且小于第2规定电平的电平时，将所述IF用自动增益控制器的增益固定在第1规定值，同时使所述RF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于第2规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在第2规定值，同时使所述IF用自动增益控制器的增益变化。
如前所述，在第2方面中，具有与第1方面相同的效果，而且能设定更加细分的动态范围。
第3方面是在第1方面的自动增益控制装置中，所述自动增益控制信号发生器：
在所述电平信号为小于第3规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在最大值；
在所述电平信号为大于所述第3规定电平并且小于第4规定电平的电平时，使所述RF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于第4规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在第3规定值；
在所述电平信号为小于第5规定电平的电平时，使所述IF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于所述第5规定电平并且小于第6规定电平的电平时，将所述IF用自动增益控制器的增益固定在第4规定值
在所述电平信号为大于第6规定电平的电平时，使所述IF用自动增益控制器的增益变化。
如前所述，第3方面具有与第2方面相同的效果。
第4方面是在第3方面的自动增益控制装置中，还包括：
设定使所述RF用自动增益控制器的增益和IF用自动增益控制器的增益变化的部分与固定部分的切换点的参数、所述RF用自动增益控制器的增益变化的部分的RF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数和所述IF用自动增益控制器的增益变化部分的IF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数的微型计算机。
如前所述，第4方面除了具有与第1、2和第3方面相同的效果，还能减小电路规模。
第5方面是在第3方面的自动增益控制装置中，还包括：
设定对应于所述无线电频带信号使所述RF用自动增益控制器的增益变化部分与固定部分的切换点的参数、对应于所述无线电频带信号使所述IF用自动增益控制器的增益变化部分与固定部分的切换点的参数、所述RF用自动增益控制器的增益变化部分RF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数和所述IF用自动增益控制器的增益变化部分的IF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数的微型计算机。
如前所述，第5方面除了具有与第4方面相同的效果，还能减小调谐器质量差异的影响。
附图说明
参照附图并由以下的详细说明，可以进一步理解本发明的这些以及其它的目的、特征、方面以及效果。
图1表示与本发明实施形态1相关的自动增益控制装置的结构方框图。
图2表示图1所示的电平检测器的结构方框图。
图3表示图1所示的自动增益控制信号发生器的结构方框图。
图4表示图1所示的RF/IF增益控制信号发生器的输入输出特性图。
图5表示图1所示的RF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性和IF用自动增益控制器图。
图6表示图1所示的自动增益控制器的变形例中RF/IF增益控制信号发生器的输入输出特性图。
图7表示图1所示的自动增益控制器的变形例中RF用自动增益控制器的和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性的图。
图8表示图1所示的自动增益控制器的变形例中由于调谐器质量差异而在RF用自动增益控制器的衰减度较小时RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性图。
图9表示由于调谐器的质量差异而在RF用自动增益控制器的衰减度较小时发生的RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性图。
图10表示与本发明实施形态2相关的自动增益控制装置的结构方框图。
图11表示图10所示的RF/IF增益控制信号发生器的结构方框图。
图12表示图10所示的自动增益控制器的变形例方框图。
图13表示图12所示的RF/IF增益控制信号发生器的结构方框图。
图14表示以往的自动增益控制装置的结构方框图。
图15表示图14所示的电平检测器的结构方框图。
图16表示图14所示的自动增益控制信号发生器的结构方框图。
图17表示图14所示的自动增益控制器中的PWM输出波形图。
图18表示图14所示的自动增益控制器中RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性图。
图19表示在日本专利公报第2699698号和日本专利公报第2778260号提出的自动增益控制器中，在优先考虑相邻频道干扰性能时的RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性图。
图20表示在日本专利公报第2699698号和日本专利公报第2778260号提出的自动增益控制器中，在优先考虑动态范围性能时的RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器对于RF输入信号电平的衰减度特性的图。
具体实施方式
下面，参照附图1-9对本发明实施形态1的自动增益控制装置进行说明。然后，参照附图10-13对本发明实施形态2的自动增益控制装置进行说明。
实施形态1
参照附图1-9对本发明实施形态1的自动增益控制器进行说明前，首先说明本发明的基本概念。在本发明中，是借助于分别控制RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器，以便在保证扩大动态范围的同时，不损害由于调制失真干扰特性的恶化的相邻频道干扰和相互调制失真干扰性能的改善。
如图1所示，本实施形态的自动增益控制装置AGCa包括调谐器30、AD变换器3、电平检测器LDa和自动增益控制信号发生器SGa。调谐器30对用天线接收到的数字广播电波RF进行频率变换和放大，生成调制后的模拟信号SMA。调谐器30包括RF用自动增益控制器2、混频器3、振荡器4、IF用自动增益控制器5。
在调谐器30中，RF用自动增益控制器2根据由自动增益控制信号发生器SGa提供的RF用自动增益控制信号SAGra，对数字广播电波RF进行自动增益放大，生成数字广播电波Srfa。混频器3根据由振荡器4提供的基准频率信号SB，对数字广播电波Srfa进行频率变换，生成中频信号Sifa。IF用自动增益控制器5根据由RF增益控制动作点设定器40提供的IF用自动增益控制信号SAGia，对中频信号Sifa进行增益控制放大，生成调制后的模拟信号SMAa。
AD变换器6对调制后的模拟信号SMAa进行模拟数字变换，生成调制后的数字信号SMDa。将调制后的数字信号SMDa向后续的解调处理输出，同时输出到电平检测器LDa。
电平检测器LDa对调制后的数字信号SMDa的平均电平进行检测，生成电平信号SLa。此外，电平信号SLa表示IF用自动增益控制器5的输出、即调制后的模拟信号SMA的平均电平。
自动增益控制信号发生器SGa根据电平信号SLa，生成IF用自动增益控制信号SAGia和RF用自动增益控制信号SAGra。
图2所示为电平检测器LDa的详细结构。与参照图15说明的构成自动增益控制器AGC的电平检测器LD相同，电平检测器LDa包括减法器12、加法器13、延迟器14和移位器15。此外，移位数n也是与电平检测器LD的情况相同的值(在本例中，n＝12)。
参照图3对自动增益控制信号发生器SGa进行说明。自动增益控制信号发生器SGa包括减法器16、参考值发生器17、乘法器18、常数发生器19、积分器22、电平变换器LC、RF/IF增益控制信号发生器25、PWM42i、PWM42r、低通滤波器43i和低通滤波器43r。参考值发生器17输出进行控制的参考值R，使从调谐器30输出的数字广播电波SMAa成为所希望的值。常数发生器19供给决定调谐器30、电平检测器LDa和自动增益控制信号发生器SGa间的闭环增益的常数G。积分器22包括加法器20和延迟器21。电平变换器LC包括乘法器23、反转系数发生器24、加法器38和补偿系数发生器39。
减法器16算出从电平检测器LDa输入的电平信号SLa与从参考值发生器17提供的规定参考值R的误差，生成误差信号SEa。此外，乘法器18将在减法器16算出的误差信号SEa与由常数发生器19提供的常数G进行乘法运算，生成G*SEa并输出到积分器22。
积分器22使从乘法器18输入的G*SEa在延迟器21仅延迟1个控制周期t后，借助于用加法器20加上当前时刻来自乘法器18的输入，对G*SEa进行积分。此外，这种积分结果作为来自延迟器21的积分信号Za，输出到加法器20和电平变换器LC。
在电平变换器LC中，乘法器23乘以由反转系数发生器24提供的“-1”，使由积分器22输入的积分信号Za的正负反转，生成-Za。加法器38将由补偿系数发生器39提供的补偿系数OB加上由乘法器23输入的-Za，生成-Za+OB。
RF/IF增益控制信号发生器25根据从加法器38输入的-Za+OB，生成IF电平信号SLi和RF电平信号SLr。PWM42I对由RF/IF增益控制信号发生器25a输出的IF电平信号SLi进行脉冲宽度调制，生成矩形波信号Sri。低通滤波器43i从由PWM42i输出的矩形波信号Sri提取低频成分，生成具有规定控制电压的IF用自动增益控制信号SAGi。PWM42r对由RF/IF增益控制信号发生器25a输出的RF电平信号SLr进行脉冲宽度调制，生成矩形波信号Srr。LPF43r从由PWM42r输出的矩形波信号Srr提取低频成分，生成RF用自动增益控制信号SAGr。
下面，对电平变换器LC简单地进行说明。设置电平变换器LC是为了，在对由积分器22输出的积分信号Za用RF/IF增益控制信号发生器25进行处理前，即使积分信号Za的值比基准值大情况下，用来对积分信号Za的值进行归一化处理，以便也能够正确地进行增益控制。因此，反转系数发生器24将规定负值的反转系数供给乘法器23，使积分信号Za的正负反转。补偿系数发生器39供给具有规定值的补偿系数OB进行补偿，以便RF/IF增益控制信号发生器25处理方便，使得被反转的积分信号Za(-Za)的值为正或0。
根据由反转系数发生器24供给的反转系数与积分器22的输出位数，决定补偿系数OB的值。现以反转系数为-1、积分器22的输出位数是1的情况为例进行说明。也就是说，积分信号Za是-2048到+2047之间的值。如果将补偿系数OB设定成积分器22的输出位数即12位(OB＝2048)，则由加法器38输出的-Za+OB的值在0到+4095之间。
在积分器22的输出Za为零时，从加法器38输出的-Za+OB的值是+2408(OB)。在积分器22的输出Za为负时，-Za+OB的值在0到+2047之间。在积分器22的输出Za为正时，-Za+OB的值在+2049到+4095之间。这样的构成，对应于数字广播电波RF的平均电平，能正确地进行增益控制。
也就是说，如果经过某个一定的时间，积分器22的输出收敛，则在积分器22的输出位数为12位时，对应于数字广播电波RF的平均电平，将大致具有如下所示的3种值的信号输入到RF/IF增益控制信号发生器25。
首先，在数字广播电波RF的平均电平值比用参考值发生器17的R设定的基准值大时，从加法器38输出-Za+2408。其结果，对RF/IF增益控制信号发生器25a输入不到2048的值。
在数字广播电波RF的平均电平为与用参考值发生器17的R设定的基准值相同时，对RF/IF增益控制信号发生器25a输入2048的值。
在数字广播电波RF的平均电平比用参考值发生器17的R设定的基准值小时，从加法器38输出+Za+2048。其结果，对RF/IF增益控制信号发生器25输入2049以上的值。
图4表示RF电平信号SLr与IF电平信号SLi与输入RF/IF增益控制信号发生器25a的信号(-Za+OB)的关系。纵坐标轴表示RF电平信号SLr与IF电平信号SLi的电平，横坐标轴表示输入RF/IF增益控制信号发生器25a的积分信号Za+OB的值。此外，实线LR表示RF电平信号SLr，虚线LI表示IF电平信号SLi。此外，横坐标轴中的X1和X2表示IF电平信号SLi与RF电平信号SLr的特性变化时的Za+OB的值。
在该图中，IF电平信号SLi在Za+OB的值从0到X1之间增大以规定的斜率。即，虚线LI用规定的斜率aif延伸。然后，从X1到X2之间，IF电平信号SLi的值是固定的。然后，从X2开始到4095之间，再次用规定的速率(aif)增大。
另一方面，RF电平信号SLr在Za+OB的值从0开始到X1之间固定为0不变。即，实线LR以斜率0延伸。然后，从X1开始到X2之间RF电平信号SLr以规定的斜率增大，在X2到达4095。并且，从X2开始到4095之间保持4095不变。
用下式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)表示实线LR代表的RF电平信号SLr的特性，用下式(6)、(7)、(8)、(9)和(10)表示虚线IF代表的电平信号SLi的特性。此外，在下式中，y表示图4中的纵坐标轴、即相当于RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的值。并且，x表示图4中的横坐标轴、即相当于输入RF/IF增益控制信号发生器25a的信号-Za+OB的值。此外，在下面所述的与图4相关的说明中，为简化起见，根据需要输入RF/IF增益控制信号发生器25a的信号-Za+OB的值简称为“x”，将RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的值简称为“y”。此外，在下面的式(2)和(12)中的“brf”以及式(8)和(18)中的“bif”分别是常数。
y＝0(X1≥x)                       ......(1)
y＝arf*x+brf                      ......(2)
y＝4095(x＞X2)                    ......(3)
arf＝4095/(X2-X1)                 ......(4)
brf＝-4095*X1/(X2-X1)             ......(5)
y＝aif*x(X1≥x)                   ......(6)
y＝aif*X1(X2≥x＞X1)              ......(7)
y＝aif*bif(x＞X2)                 ......(8)
aif＝4095/(4095+X1-X2)            ......(9)
bif＝(X1-X2)/(4095+X1-X2)         ......(10)
下面，对数字广播电波RF从低电平开始慢慢地变化时RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的变化进行说明。当数字广播电波RF为最小电平时，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的x的值最大，是4095，RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的电平都是最大的4095。然后，数字广播电波RF的输入电平慢慢增强时，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的x的值慢慢地从4095减小。
在输入到RF/IF增益控制信号发生器25的值为X2＜x＜4095时，根据式(3)，RF电平信号SLr始终是4095，保持一定。然后，根据式(8)，IF电平信号SLi从4095开始慢慢地减小。
RF输入信号进一步增加，输入到RF/IF增益控制信号发生器25中的值为X1＜x＜X2，根据式(7)，IF电平信号SLi始终是y＝aif*X1(这里根据式(9)，aif＝4095/(4095+X1-X2))，保持一定。然后，根据式(2)，RF电平信号SLr从4095开始慢慢地减小。
RF输入信号(-Z+OB)再进一步增加，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的值为0＜x＜X1，根据式(1)，RF电平信号SLr始终是0，保持一定。并且，根据式(6)，IF电平信号SLi从y＝aif*X1(这里，aif＝4095/(4095+X1-X2))开始慢慢地减小。
此外，如前所述，分别用PWM42r和PWM42I对RF电平信号SLr和IF电平信号SLi进行脉冲宽度调制后，通过低通滤波器43r和低通滤波器43i变换成直流电压，并作为RF用自动增益控制信号SAGr和IF用自动增益控制信号SAGi，控制RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5的增益。
图5表示本自动增益控制器AGC中的RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5对于数字广播电波RF电平的增益变化图。在该图中，纵坐标轴VA表示从最大增益开始的衰减量(db)，横坐标轴LRF表示数字广播电波RF的输入电平。此外，实线LR表示RF用自动增益控制器2的衰减度，虚线LI表示IF用自动增益控制器5的增益衰减度。
由图可知，数字广播电波RF的电平(LRF)为-50dBm时，RF用自动增益控制器2的衰减量(LR)是29dB，与以往的自动增益控制器AGC中的25dB(图18)相比，大4dB。这表示在本发明的自动增益控制器AGCa中，输入混频器3的电平比以往的自动增益控制器AGC小4dB。也就是说，在本发明中，能将以往的自动增益控制器AGC中利用调制失真干扰混频器3性能恶化后的相邻频道干扰性能改善4dB。
此外，在本发明中，数字广播电波RF的输入电平(LRF)为-10dBm时，RF用自动增益控制器2的衰减量(LR)是65dB，与以往的自动增益控制器AGC中的59dB(图18)相比，大6dB。这表示在本发明的自动增益控制器AGCa中，输入到混频器3的电平比以往的自动增益控制器AGC小6dB。也就是说，在本发明中，能改善强电场时混频器3中发生的相互混合调制失真干扰的性能。
下面，参照图6、图7、图8和图9对前述自动增益控制器AGCa的变形例进行说明。在与本变形例相关的自动增益控制器AGCa’中，除将RF/IF增益控制信号发生器25a置换成RF/IF增益控制信号发生器25a’外，与自动增益控制器AGCa结构相同，所以省略关于该结构的说明和图示。此外，对于RF/IF增益控制信号发生器25a’与RF/IF增益控制信号发生器25a的工作原理不同的地方，在下面进行说明。
参照图6对RF/IF增益控制信号发生器25a’的工作原理进行说明。与前述的图4中相同，在图6中所示了RF电平信号SLr和IF电平信号SLi相对于输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的信号(-Z+OB)的关系。此外，纵坐标轴y表示RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的电平，横坐标轴y表示输入到RF/IF增益控制信号发生器25的积分信号Za+OB的值。此外，实线Lr表示RF电平信号SLr，虚线LI表示IF电平信号SLi。
由图可知，在RF/IF增益控制信号发生器25a’中，将RF电平信号SLr变化的RF/IF增益控制信号发生器25a’的输入的值x设定成X3＜x＜X4。并将RF电平信号SLr为一定的RF/IF增益控制信号发生器25a’的输入的值x设定成X4＜x＜4095和x＜X3。将IF电平信号SLi变化的RF/IF增益控制信号发生器25a’的输入的值x设定成X6＜x＜4095和x＜X5。并将RF电平信号SLr为一定的RF/IF增益控制信号发生器25的输入的值x设定成X5＜x＜X6。
关于RF电平信号SLr和IF电平信号SLi相对于输入的，在前述的RF/IF增益控制信号发生器25a’中，当RF电平信号SLr为一定的值(在图6中，X4＜x≤4095和x≤X3)时，IF电平信号SLi的值变化。并且，当IF电平信号SLi为一定的值(在图6中，X5＜x≤X6)时，RF电平信号SLr的值变化。在X3＜x≤X5和X6＜x≤X4时，RF电平信号SLr和IF电平信号SLi两方面的值变化、也就是说，在RF/IF增益控制信号发生器25a中，连动控制RF电平信号SLr和IF电平信号SLi。与此不同的是，在RF/IF增益控制信号发生器25a’中，能独立控制RF电平信号SLr和IF电平信号SLi。
此外，在RF/IF增益控制信号发生器25a’中，用下式(11)、(12)、(13)、(14)和(15)表示实线LR代表的RF电平信号SLr的特性，用下式(16)、(17)、(18)、(19)和(20)表示虚线LI代表的IF电平信号SLi的特性。
y＝0(X3≥x)                      ......(11)
y＝arf*x+brf(X4≥x＞X3)          ......(12)
y＝4095(x＞X4)                 ......(13)
arf＝4095/(X4-X3)              ......(14)
brf＝-4095*X3/(X4-X3)          ......(15)
y＝aif*x(X5≥x)                ......(16)
y＝aif*X5(X6≥x＞X5)           ......(17)
y＝aif*x+bif(X＞X6)            ......(18)
aif＝4095/(4095+X5-X6)         ......(19)
bif＝(X5-X6)/(4095+X5-X6)      ......(20)
下面，参照图6对本变形例中使数字广播电波RF从低的电平开始慢慢地变化时的RFF电平信号SLr和IF电平信号Sli的状态进行说明。在图6中也与前述的图4中相同，纵坐标轴表示RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的电平，横坐标轴表示输入到RF/IF增益控制信号发生器25a’中的积分信号Za+OB的值。此外，实线LR表示RF电平信号信号SLr，虚线LI表示IF电平信号SLi。此外，横坐标轴中的X3、X4、X5和X6表示RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的特性变化时的Za+OB的值。
当数字广播电波RF为最小电平时，输入到RF/IF增益控制信号发生器25的x的值为最大，是4095，RF电平信号SLr和IF电平信号SLi的电平都是最大的4095。然后，数字广播电波RF逐渐增大时，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的x的值慢慢地从4095减小，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a的x为x4＜x＜4095时，根据式(13)，RF电平信号SLr是4095，始终保持一定。并且，根据式(18)，IF电平信号SLi从4095开始慢慢地减小。
数字广播电波RF进一步增大，输入到RF/IF增益控制信号发生器25的值x为X6＜x＜X4，根据式(12)，RF电平信号SLr从4095开始慢慢地减小。并且，根据式(18)，IF电平信号SLi慢慢地减小。在X6＜x＜X4中，RF电平信号SLr和IF电平信号SLi一起变化。数字广播电波RF再进一步增大，输入到RF/IF增益控制信号发生器25中的值x为X5＜x＜X6，根据式(12)，RF电平信号SLr慢慢地减小。并且，根据式(17)，IF电平信号SLi为y＝aif*X5(这里，aif＝4095/(4095+X5-X6))，始终保持一定。
数字广播电波RF再进一步增大，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a’的值x为X3＜x＜X5，根据式(12)，RF电平信号SLr慢慢地减小。并且，根据式(16)，IF电平信号SLi也从y＝aif*X5(这里，aif＝4095/(4095+X5-X6))开始慢慢地减小。在X3＜x＜X5中，RF电平信号SLr和IF电平信号SLi一起变化。数字广播电波RF再进一步增大，输入到RF/IF增益控制信号发生器25a’的值x为0＜x＜X3，根据式(11)，RF电平信号SLr为0，始终保持一定。并且，根据式(16)，IF电平信号SLi慢慢地减小。
下面，参照图7对图6中设定X4＝X6时的本发明的RF用自动增益控制器2对于数字广播电波RF的输入电平的衰减度特性和IF用自动增益控制器5对于数字广播电波RF的输入电平的衰减度特性进行说明。
由于调谐器30质量差异，RF用自动增益控制器2的衰减量(RF用自动增益控制器的增益)常常由于各个调谐器30的不同而不同。例如，在以往的自动增益控制装置AGC中，有的情况如图9所示RF用自动增益控制器2的最大增益衰减量为51dB，有的情况如图19所示RF用自动增益控制器2的最大衰减量为65dB。在本发明实施形态的自动增益控制装置AGCa中，也有如图8所示RF用自动增益控制器2的最大增益衰减量为51dB，有的情况如图5所示RF用自动增益控制器2的最大衰减量为65dB时。
在前述的自动增益控制装置AGCa中，调谐器30的RF用自动增益控制器2的衰减量有差异时，必须进行RF/IF增益控制信号发生器25a的控制，与图8所示RF用自动增益控制器2的衰减量为最小的一致。也就是说，即使如图5所示在自动增益控制器2中能衰减的能力为64dB，也必须决定图4中的X1和X2的值，使得与图9所示调谐器30的RF用自动增益控制器2的衰减量为最小值51dB的一致。
如果忽略调谐器30中RF用自动增益控制器2的衰减量的差异，考虑如图5所示RF用自动增益控制器2的衰减量为65dB的情况，在决定图4所示的X1和X2的值时，在如图4所示在RF/IF增益控制信号发生器25a’的输入在RF电平信号SLr变化的X1＜x＜X1’中，虽然有质量差异的调谐器30的RF用自动增益控制器2实际衰减量超过51dB，但有时RF用自动增益控制器2的衰减量在51dB达到顶点。
也就是说，在图4的X1＜x≤X1’中，发生RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5的衰减量不变的问题。此外，忽略调谐器30中RF用自动增益控制器2的衰减量的差异，考虑如图5所示RF用自动增益控制器2的衰减量为65dB的情况，在决定图4所示的X1和X2的值时，必须选择RF用自动增益控制器2的衰减量为65dB以上的调谐器30，这导致调谐器30的成本增加。
如图6所示的本变形例中，在RF/IF增益控制信号发生器25a独立控制RF电平信号SLr和IF电平信号SLi时，能够解决前述的实施形态1中产生的问题。具体地说，如图7所示，数字广播电波RF的输入电平在-25dBm～-10dBm之间，也能使RF用自动增益控制器2和IF用自动增益控制器5两者动作，通过这样对于数字广播电波RF的输入电平为-50dBm的RF用自动增益控制器2的衰减量为29dB。这与图14所示的以往的自动增益控制器AGC中对于数字广播电波RF的输入电平为-50dBm的RF用自动增益控制器2的衰减量为25dB相比，本发明的RF用自动增益控制器2的衰减量大4dB。也就是说，在本发明中，输入到混频器3中的信号电平比以往小4dB，利用混合调制失真干扰在混频器3中性能恶化的相邻频道干扰性能改善4dB。
此外，在如图18所示的以往例中，对于数字广播电波RF的输入电平为-10dBm的RF用自动增益控制器2的衰减量为59dB。另一方面，在图7所示的本发明中，对于数字广播电波RF的输入电平为-10dBm的RF用自动增益控制器2的衰减量为62dB。也就是说，本发明输入到混频器3的电平小3dB，在混频器3中性能恶化的相互失真调制干扰的性能改善3dB。
实施形态2
下面，在参照图10和图11具体进行说明前，对本发明实施形态2的自动增益控制器的基本概念进行说明。图4所示的实施形态1的自动增益控制器AGCa的特性，本来若知道前述的式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)和(10)中的参数X1和X2的值就能够确定。但是，即使知道参数X1和X2的值，为了求出式(2)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)和(10)中的斜率arf和aif以及与y坐标轴的交点brf和bif的坐标，由式(4)、(5)、(9)和(10)可见，必须要除法器。
另一方面，如果知道参数X1、X2、arf和aif，则不使用除法器也能求得图4所示的特性。因此，借助于设置提供设定参数X1、X2、arf和aif的微型计算机等参数设定手段，不用除法器也能得到所要的增益特性。
在本发明的自动增益控制器AGCb中，将自动增益控制信号发生器SGa置换成自动增益控制信号发生器SGb，同时新设置微型计算机37，除此之外，与图1所示的自动增益控制器AGCa结构相同。此外，自动增益控制信号发生器SGb除去将RF/IF增益控制信号发生器25a置换成RF/IF增益控制信号发生器25b外，与RF/IF增益控制信号发生器25a结构相同。此外，设置微型计算机37作为将参照图4说明的参数X1、X2、arf和aif提供给自动增益控制信号发生器SGb的设定手段。因此，只要无特别需要，省略对于与自动增益控制器AGCa共同部分的说明，仅对本实施形态中固有的RF/IF增益控制信号发生器25b进行说明。
参照图11对RF/IF增益控制信号发生器25b进行说明。RF/IF增益控制信号发生器25b大致包括根据来自电平变换器LC的输入生成RF电平信号SLr的RF电平信号生成器Ur和生成IF电平信号SLi的IF电平信号生成器Ui。
RF电平信号生成器Ur包括减法器47、比较器48、0值发生器49、切换器50、乘法器51和限幅器52。将减法器47与电平变换器LC的加法器38和微型计算机37相连。并且，减法器47从电平变换器LC输入的-Za+OB减去微型计算机37输入的X1，生成-Za+OB-X1。
输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的-Za+OB的值x由减法器47仅减去X1，生成-Za+OB-X1。比较器48判断由减法器47输出的-Za+OB-X1的值(电平)是否小于0，生成第1电平判定信号Ssw1。切换器50与0值发生器49的输出口、减法器47的输出口和比较器48的输出口相连。并且，根据从比较器48输出的第1电平判定信号Ssw1，切换器50选择减法器47或者0值发生器49任何一个输出口，与乘法器51的输入口相连。
其结果，将从减法器47供给的-Za+OB-X1或者从0值发生器49输出的0值中的某一个输入到乘法器51。更详细地说，如果减法器47的输出小于0，则从切换器50输出0值，如果减法器47的输出大于0，则从切换器50输出减法器47的输出值。在乘法器51将切换器50的输出值乘以arf，在乘法器51的输出大于4095时，对其值进行限幅，并输出4095作为RF电平信号SLrb。
对于式(1)，当x＜X1时，从切换器50输出0值，经过乘法器51和限幅器52的RF电平信号SLrb的值为0。然后，对于RF电平信号SLrb，关于式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)，当X1＜x＜X2时，从切换器50输出减法器47的输出值x-X1，从乘法器输出arf*(x-X1)。从限幅器电路52输出arf*(x-X1)，即式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)的arf*x+brf＝arf*(x-X1)。然后，关于式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)，当X2＜x时，从切换器50输出减法器47的输出值，从乘法器输出arf*(x-X1)，并从限幅器52输出arf*(x-X1)被限幅后的值、即4095。
IF电平信号生成器Ui包括减法器53、比较器54(在图11中用“≥X2”表示)、比较器55(在图11中用“≥X1”表示)、反转器56、乘法器57、乘法器58、加法器59、切换器60、切换器61、与门(AND)电路62和切换器63。
由减法器53将RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x减去X2，生成-Za+OB-X2。比较器54判断由加法器38输入的-Za+OB的值(电平)是否大于X2时，生成第2电平判定信号Ssw2。切换器63与加法器38的输出口、减法器53的输出口和比较器54的输出口相连。并且，根据从比较器54输出的第2电平判定信号Ssw2，切换器63选择加法器38或者减法器53的某一个输出口，与乘法器57的输入口相连。
也就是说，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的信号值x(-Za+OB)＞X2时，切换器63输出来自减法器53的输出值x-X2(-Za+OB-X2)。并且，当x(-Za+OB)小于X2时，切换器63将输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x(-Za+OB)输出到乘法器57。乘法器57将来自切换器63的输出值x(“-Za+OB”或者“-Za+OB-X2”)与由微型计算机37输出的aif相乘，生成(-Za+OB)*aif或者(-Za+OB-X2)*aif。
乘法器58将都是由微型计算机37输出的X1与aif相乘，生成aif*X1。加法器59将由乘法器57输出的(-Za+OB)*aif或者(-Za+OB-X2)*aif与由乘法器58输出的aif*X1相加，生成(-Za+OB+X1)*aif或者(-Za+OB-X2+X1)*aif。
切换器60与乘法器57的输出口、加法器59的输出口和比较器54的输出口相连，同时与切换器61的输入口相连。然后，根据从比较器54输入的第2电平判定信号Ssw2，将由加法器59输出的(-Za+OB+X1)*aif或者(-Za+OB-X2+X1)*aif与由乘法器57输出的(-Za+OB)*aif或者(-Za+OB-X2)*aif中的某一个输出到切换器61的输入口上。
也就是说，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的信号值x(-Za+OB)大于X2时，切换器60输出(-Za+OB-X2+X1)*aif。另外，当输入值x(-Za+OB)≤X2时，切换器60输出(-Za+OB)*aif。
此外，比较器55判定由加法器38输入的x(-Za+OB)是否大于X1，并将第4电平信号Ssw4输出到AND电路62中。反转器56反转由比较器54输入的第2电平判定信号Ssw2，并作为第3电平判定信号Ssw3输出到AND电路62中。
当从加法器38输出的x(-Za+OB)当x＞X1时，第4电平判定信号Ssw4＝1、x(-Za+OB)为X≤X1时，Ssw4＝0。
当从加法器38输出的x(-Za+OB)当x≤X2时，第2电平判定信号Ssw2＝0，Ssw3＝1。并因x＞X2时，Ssw2＝1，所以Ssw3＝0。也就是说，由加法器38输入的x当X1＜x≤X2时，AND电路的输出(第5电平判定信号)Ssw5为1。当X2＜x或x≤X1时，AND电路的输出(第5电平判定信号)Ssw5为0。
切换器61与乘法器58的输出口、切换器60的输出口和AND电路62的输出口相连。并且，根据由AND电路62输入的第5电平判定信号Ssw5，将由乘法器58输出的aif*X1或者由切换器60输出的(-Za+OB)*aif或者(-Za+OB-X2+X1)*aif中的某一个作为IF电平信号SLib输出到PWM42。
也就是说，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x(-Za+OB)为X1＜x≤X2时，切换器61输出由乘法器58输出的aif*X1作为IF电平信号SLib。而，当输入值x(-Za+OB)为x≤X1或者X2＜x时，切换器61输出由切换器60输入的(-Za+OB)*aif或者(-Za+OB-X2+X1)*aif作为IF电平信号SLib。
也就是说，在式(5)、(6)、(7)、(8)和(9)中，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x(-Za+OB)为x＜X1时，从切换器63输出RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x(-Za+OB)。并且，用乘法器57输出aif*(-Za+OB)。
通过切换器60和切换器61，IF电平信号SLib的值为aif*x，在式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x为X1＜x＜X2时，通过切换器61输出来自乘法器58的输出值aif*X1作为IF电平信号SLib。
在式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中，当输入到RF/IF增益控制信号发生器25b的输入值x(-Za+OB)＞X2时，从切换器63输出减法器53的输出值-Za+OB-X2。并且，在乘法器57输出aif*(-Za+OB-X2)，从加法器59输出(-Za+OB-X2+X1)。通过切换器60和切换器61，IF电平信号SLib的值为aif*(-Za+OB-X2+X1)。
因而决定X1和X2的值，并根据它们利用式(4)和(9)求得arf和aif，并由微型计算机37通过IC总线将参数X1、X2、arf和aif提供给自动增益控制信号发生器SGb内的RF/IF增益控制信号发生器25b。其结果，能去掉为了构成RF/IF增益控制信号发生器25b电路所需要的除法器，能减小电路的规模。
下面，参照图12和图13对前述实施形态2的自动增益控制器AGCb的变形例进行说明。在自动增益控制器AGCb中，提出不用除法器而实现图6所示特性的方法。在本变形例中，也提出同样不用除法器而实现图6所示特性的方法。也就是说，若知道前述式(11)、(12)、(13)、(14)和(15)中的参数X3和X4的值，能求得图6所示的自动增益控制器AGCa的特性。此外，若知道前述式(16)、(17)、(18)、(19)和(20)中的参数X5和X6的参数，能求得图6所示的特性。
但是，即使知道参数X3、X4、X5和X6，为了求出式(12)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)、(19)和(20)中的斜率arf和aif以及与y坐标轴的交点brf和bif的坐标，由式(14)、(15)、(19)和(20)可见，除法器是必须的。但是，若知道参数X3和arf的值，则能求得图6所示相对于RF/IF增益控制信号发生器输入的RF电平信号特性。若知道参数X5、X6和aif的值，也能求得相对于RF/IF增益控制信号发生器输入的IF电平信号特性。因此，借助于设置提供设定X3、X5、X6、arf和aif的微型计算机等参数设定手段，不需要除法器也能实现所需要的增益特性。
图13所示为这种结构的RF/IF增益控制信号发生器25c的各部分处理图，并对其简单地进行说明。本变形例中的自动增益控制器AGCb’除去用微型计算机设定参数X3、X5和X6，其结构和动作都与自动增益控制器AGCb相同。但是，RF/IF增益控制信号发生器25b’的减法器47输入X3来代替X1，减法器53输入X6代替X2，以及乘法器输入X5代替X1。其结果，将比较器54置换成比较器54c，将比较器55置换成比较器55c。此外，由加法器38输入的x(-Za+OB)当＞X5时，第4电平判定信号Ssw＝1，x(-Za+OB)当x≤X5时，第4电平判定信号Ssw4＝0。由加法器38输入的x(-Za+OB)当x≤X6时，Ssw2＝0，Ssw3＝1。另一方面，当x＞X6时，Ssw2为1，Ssw3为0。由加法器38输入的x为X5＜x≤X6时，由AND电路输出的第5电平判定信号Ssw5为1。当X6＜x≤X5时，由AND电路输出的第5电平判定信号Ssw5为0。
在RF/IF增益控制信号发生器25b’中，与RF/IF增益控制信号发生器25b情况相同，在乘法器35、减法器53和乘法器58中，根据由微型计算机37输入的X3、X5和X6，用式(14)和(19)计算arf和aif。并且，由微型计算机37通过IC总线将参数X3、X5、X6、arf和aif送到RF/IF增益控制信号发生器25b’，能去掉RF/IF增益控制信号发生器25b所需要的除法器，并能减小电路规模。
这样，在本发明中，在RF用自动增益控制器的增益衰减时，使IF用自动增益控制器的增益一定，在IF用自动增益控制器的增益衰减时，使RF用自动增益控制器的增益一定，这样在包括考虑到调谐器差异的情况下，能改善相邻频道干扰的性能和相互调制失真干扰的性能。此外，借助于由微型计算机设定在决定RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器的动作方法的RF/IF增益控制信号发生器中必要的参数，也能减小电路规模。
以上，对本发明详细地进行了说明，但前述说明的所有内容不过是本发明的例子，并不脱离本发明的范围。当然可以进行种种的改进和变形。

Claims (6)

1.一种自动增益控制装置，其特征在于，包括：
控制无线电频带信号的增益的RF用自动增益控制器；
将所述无线电频带信号频率变换成中间频带信号的频率变换器；
控制所述中间频带信号的增益的IF用自动增益控制器；
检测了控制所述增益的中间频带信号的信号电平并生成电平信号的电平检测器；和
根据所述电平信号、生成用于控制所述RF用自动增益控制器的RF用自动增益控制信号和用于控制所述IF用自动增益控制器的IF用自动增益控制信号的自动增益控制信号发生器，
能分别控制所述RF用自动增益控制器和IF用自动增益控制器。
2.如权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述自动增益控制信号发生器：
在所述电平信号为小于第1规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在最大值，同时使所述IF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于所述第1规定电平并且小于第2规定电平的电平时，将所述IF用自动增益控制器的增益固定在第1规定值，同时使所述RF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于第2规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在第2规定值，同时使所述IF用自动增益控制器的增益变化。
3.如权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，所述自动增益控制信号发生器：
在所述电平信号为小于第3规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在最大值；
在所述电平信号为大于所述第3规定电平并且小于第4规定电平的电平时，使所述RF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于第4规定电平的电平时，将所述RF用自动增益控制器的增益固定在第3规定值；
在所述电平信号为大于第5规定电平的电平时，使所述IF用自动增益控制器的增益变化；
在所述电平信号为大于所述第5规定电平并且小于第6规定电平的电平时，将所述IF用自动增益控制器的增益固定在第4规定值；
在所述电平信号为大于第6规定电平的电平时，使所述IF用自动增益控制器的增益变化。
4.如权利要求3所述的自动增益控制装置，其特征在于，还包括：
设定使所述RF用自动增益控制器的增益和IF用自动增益控制器的增益变化的部分与固定部分的切换点的参数、所述RF用自动增益控制器的增益变化部分的RF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数和所述IF用自动增益控制器的增益变化部分的IF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数的微型计算机。
5.如权利要求3所述的自动增益控制装置，其特征在于，还包括：
设定对应于所述无线电频带信号使所述RF用自动增益控制器的增益变化部分与固定部分的切换点的参数、对应于所述无线电频带信号使所述IF用自动增益控制器的增益变化部分与固定部分的切换点的参数、所述RF用自动增益控制器的增益变化部分的RF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数和所述IF用自动增益控制器的增益变化的部分的IF用自动增益控制信号电平对于RF输入信号电平的斜率参数的微型计算机。
6.如权利要求1所述的自动增益控制装置，其特征在于，
所述自动增益控制信号发生器在所述电平信号指示出的电平比多个规定的电平中的一个高，且小于或等于所述多个规定的电平中的另一个的情况下，固定所述IF用自动增益控制器的增益；
或者，所述自动增益控制信号发生器改变所述IF用自动增益控制器的增益。
CNB01122651XA 2000-06-26 2001-06-26 自动增益控制装置 Expired - Fee Related CN1231011C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP190904/00 2000-06-26
JP2000190904 2000-06-26
JP190904/2000 2000-06-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1331523A CN1331523A (zh) 2002-01-16
CN1231011C true CN1231011C (zh) 2005-12-07

Family

ID=18690298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB01122651XA Expired - Fee Related CN1231011C (zh) 2000-06-26 2001-06-26 自动增益控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6934522B2 (zh)
EP (1) EP1168605A3 (zh)
KR (1) KR100425996B1 (zh)
CN (1) CN1231011C (zh)
MY (1) MY124947A (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040097209A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Haub David R. Automatic gain control apparatus and methods
ATE364928T1 (de) * 2003-04-17 2007-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Verstärkerschaltung zur erhöhung der empfindlichkeit der eingangsstufe
MXPA05011285A (es) * 2003-04-21 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dispositivo para determinar el nivel de la senal de alta frecuencia y aparato receptor de la senal de alta frecuencia que utiliza el mismo.
JP2007516632A (ja) * 2003-06-20 2007-06-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 無線周波数信号受信用の受信機
WO2005099399A2 (en) 2004-04-09 2005-10-27 Micronas Semiconductors, Inc. Apparatus for and method of controlling sampling frequency and sampling phase of a sampling device
US20080298518A1 (en) * 2004-08-12 2008-12-04 Gopalan Krishnamurthy Automatic Gain Control Unit of a Receiver
CN101075832B (zh) * 2007-06-26 2011-07-13 京信通信系统（中国）有限公司 一种应用于tdma系统中的全数字agc控制方法及其系统
US8477248B2 (en) 2007-07-09 2013-07-02 Sigmatel, Inc. System and method of demodulating audio signals
KR100938832B1 (ko) 2007-09-27 2010-01-26 주식회사 피플웍스 통신 및 방송 장비용 자동레벨 및 자동이득 제어장치
JP5643785B2 (ja) * 2012-06-15 2014-12-17 株式会社東芝 デジタル放送送信装置およびエキサイタ
KR101946054B1 (ko) * 2012-08-23 2019-02-08 현대모비스 주식회사 디지털 방송의 아날로그적 사운드 처리 방식을 갖는 오디오 출력 장치 및 방법
WO2014070763A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-08 Anayas360.Com, Llc Compact and low-power millimeter-wave integrated vco-up/down- converter with gain-boosting
KR101472220B1 (ko) 2013-10-18 2014-12-11 지씨티 세미컨덕터 인코포레이티드 수신기에서 자동 이득을 조정하는 방법 및 수신기의 자동 이득 조정 장치
CN103957019B (zh) * 2014-04-22 2016-08-24 熊猫电子集团有限公司 数字接收机的增益控制装置和方法
CN104242970B (zh) * 2014-08-29 2016-04-06 苏州芸芮懿电子科技有限公司 一种多信道中频脉冲自动增益衰减控制电路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62264778A (ja) * 1986-05-12 1987-11-17 Toshiba Corp Ａｇｃ回路
JP2778260B2 (ja) 1991-02-13 1998-07-23 日本電気株式会社 利得制御装置
JP2699698B2 (ja) 1991-07-24 1998-01-19 日本電気株式会社 受信装置
JP3170104B2 (ja) * 1993-06-04 2001-05-28 松下電器産業株式会社 自動利得制御装置
JPH0897651A (ja) 1994-07-12 1996-04-12 Casio Comput Co Ltd 自動利得制御回路
US5918166A (en) * 1994-11-30 1999-06-29 Nec Corportion Level control circuit for portable radio communication apparatus
JPH08307159A (ja) * 1995-04-27 1996-11-22 Sony Corp 高周波増幅回路、送信装置、及び受信装置
JPH0946614A (ja) 1995-07-27 1997-02-14 Nec Corp 自動利得制御回路およびその回路を用いた受信用フロン トエンド装置
JP2996170B2 (ja) 1996-03-21 1999-12-27 日本電気株式会社 利得制御回路
JP3143393B2 (ja) 1996-04-26 2001-03-07 三洋電機株式会社 Ａｍラジオ受信機
KR100193848B1 (ko) * 1996-10-05 1999-06-15 윤종용 대역확산통신기에 있어서 수신신호 이득 자동제어장치 및 방법
US6107878A (en) 1998-08-06 2000-08-22 Qualcomm Incorporated Automatic gain control circuit for controlling multiple variable gain amplifier stages while estimating received signal power
JP2000209118A (ja) 1999-01-14 2000-07-28 Sharp Corp 受信機
JP3413132B2 (ja) * 1999-02-22 2003-06-03 株式会社東芝 自動利得制御装置
JP3710658B2 (ja) 1999-09-29 2005-10-26 株式会社東芝 自動利得制御回路および受信機

Also Published As

Publication number Publication date
CN1331523A (zh) 2002-01-16
US6934522B2 (en) 2005-08-23
EP1168605A2 (en) 2002-01-02
KR100425996B1 (ko) 2004-04-06
US20010055956A1 (en) 2001-12-27
EP1168605A3 (en) 2004-10-13
MY124947A (en) 2006-07-31
KR20020000716A (ko) 2002-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1231011C (zh) 自动增益控制装置
CN1302625C (zh) 直接转换接收器和降低直流偏移的方法
CN1090839C (zh) 放大器电路和多级放大器电路
CN1756084A (zh) 具有增益控制功能的δς调制电路
CN1137574C (zh) 对视频图像的对比度进行动态改进所用的方法及设备
CN1692551A (zh) 差动放大器及运算放大器
CN1067143A (zh) 动态范围增大器
CN1656759A (zh) 用于使用直接变频的移动站调制解调器的直流电流偏移抵消
CN1645746A (zh) 数据转换器和数据转换方法以及使用它们的发射机电路、通信装置和电子装置
CN1853351A (zh) 放大电路及放大方法
CN1943200A (zh) 极性调制器以及使用该极性调制器的无线通信装置
CN1462153A (zh) 功率放大器
CN1914795A (zh) 可变增益电路
CN1235348C (zh) 语音通信装置及回声处理处理器
CN1219358C (zh) 数字广播接收装置
CN1788414A (zh) 检测电路及检测电路的调整方法
CN101674441A (zh) 自动增益控制器及其控制方法
CN1829078A (zh) 失真补偿装置
CN1203617C (zh) 高频信号接收装置
CN1462113A (zh) 放大器电路，传输装置，放大方法和传输方法
CN1639964A (zh) 信号处理方法及信号处理设备
CN1158859C (zh) 轮廓的修正装置和修正方法
CN1497837A (zh) 频率变换电路和使用其的调谐器以及catv接收用的机顶盒
CN1790927A (zh) 实施自动增益控制的无线装置及增益控制方法
CN1520217A (zh) 带开关功能的衰减器与采用该衰减器的携带电话终端装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051207

Termination date: 20160626