CN1723670A - 用于调谐器的agc电路布置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在通信接收机中产生自适应增益控制信号的方法和设备。本发明可以与现有两级增益体系结构一起使用，并克服了在前机制的许多不理想的特性。提出了一种设备，其中，通过由AGC控制器产生的单独AGC控制信号来单独控制多个RF AGC增益可控放大器中的每一个，从而针对调谐器性能，使来自RF AGC增益可控放大器的每一个的输出信号的电平均分别最佳化。

Description

用于调谐器的AGC电路布置
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年1月17日提交的、题为“AGC CONTROLLER”的美国临时申请序号NO.60/440,720的优先权，其内容一并在此作为参考。
技术领域
本发明涉及可在调谐器中使用的自动增益控制(AGC)布置。具体地，本申请公开了一种用于分离来自调谐器控制装置的IF和RF增益控制信号、并产生自适应增益控制信号以便在通信接收机中使用的方法和机制。
背景技术
对于处理使用各种传输系统所接收的数字信号，如今的调谐器并未足够好地工作。接收机的RF和IF特性需要改进，因为数字信号占用了信道的整个波段，而延迟和频率响应误差对数字信号比对模拟信号具有更严重的影响。但是，由于数字信号的传输功率远远小于模拟信号的传输功率，在很强的邻近信道信号存在时，对所需信号的可接受接收更为困难。此外，在无线电广播(over-the-air)传输的边缘区内的信号状态也是一个问题。针对边缘区，信噪比(SNR)的十分之几的dB损失或互调失真的增加可能会使信号恢复困难(如果并非不可能的话)。
典型地，TV接收机中的传统自动增益控制AGC系统响应已解调的视频信号的电平。在将已解调的视频信号与参考进行比较之后，产生误差电压，以控制调谐器的IF放大器和RF级的增益。为了在较宽的输入电平范围上获得较好的SNR，普遍的做法是延迟向调谐器上应用AGC，直到遇到相对较高的信号电平为止。这在不存在很强的邻近信号时能较好地工作。但是，如果存在很强的邻近信号时信号电平为低，与很强的邻近信号的交叉调制可能在混频器中发生，且已解调的电视信息的误码率(BER)将会增加。
典型地，对IF控制进行数字计算，作为输入RMS信号功率和预定参考之间的差值。然后，将此控制转换为驱动模拟IF放大器的模拟电压。典型地，额外电路通过作用于模拟IF控制，产生模拟RF放大器控制信号。但是，由于RF控制源自于IF控制和延迟点之间的差值，IF控制并不能在大部分RF控制范围上保持在最佳操作点处。由于RF增益常数必须非常大以便使IF控制电压与最佳之间的偏离保持最小化，因为检测器到RF的增益传递典型地将具有非常大的增益，因此可能产生稳定性问题，而这是不合需要的。
需要研发一种独立控制RF和IF以实现最佳IF增益而与RF增益操作点无关的方法或机制。在IF和RF增益上增加的灵活性允许更快的RF信号跟踪，因此，允许更大的信号接收的带宽。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种方法和设备，包括接收第一信号的输入端、用于对第一信号和第一参考电平之间的差值进行积分以产生第一控制信号的第一控制信号通路、以及用于对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分以产生第二控制信号的第二信号通路。
附图说明
通过参照以下结合附图对本发明的实施例的描述，本发明的上述和其它特征和优点和其实现方式将显而易见，并将更好地理解本发明。
图1是示出了根据本发明典型实施例的接收机的RF部分、IF部分和AGC部分的方框图；
图2是示出了根据现有技术的AGC发生器的方框图；
图3是根据本发明典型实施例的AGC发生器的方框图。
具体实施方式
这里所述的示例示出了本发明的优选实施例，不应将此示例视为以任何方式对本发明的范围进行限制。
参照图1，示出了电视信号调谐设备的典型实施例的方框图。图1示出了其中将信号源耦合到输入端110并通过输入滤波器120对其进行滤波的RF、IF和AGC电路布置。将来自输入滤波器120的信号耦合到放大器140，所述放大器的增益是AGC可控的。将来自放大140的已放大信号耦合到级间放大器160以及混频器180，在混频器中，与由本机振荡器130产生的信号进行混频，以在导线180处产生IF信号。对IF信号进行处理并由IF部分150进行放大，所述IF部分150包括增益可控AGC放大器和视频检测器。将在导线115处的已检波视频输出信号耦合到AGC发生器105，以提供响应的AGC控制信号。
根据本发明的典型实施例，在导线190处将控制信号耦合到IF部分以调节IF部分的增益，从而使导线115处的信号、针对RF输入端子110处的源信号电平变化保持在适度恒定的电平。如果在端子110处的信号电平非常高，通过导线170将AGC控制信号耦合到RF AGC增益可控放大器140。根据本发明得到此AGC控制信号，并自动调节到在其上IF AGC控制信号等于预定AGC延迟水平的点，所述预定AGC延迟水平被视为针对此信号的最佳操作点。在RF放大器达到其最大或最小增益极限中任一个的情况下，本发明允许IF放大器通过控制信号190离开AGC延迟点，以使到混频器180的输入处的信号保持其需要值。此控制机制发生作用以维持较好的SNR。
图2示出了电路配置，这是示出了根据传统方法进行操作的AGC发生器的方框图，其中，根据以下等式产生RF AGC。
                  RF＝GRF(IF-DELAY)
其中IF为IF级控制信号，RF为RF级控制信号，GRF是增益常数，而DELAY是当RF级处于增益降低时的最佳IF控制信号操作点。
在图2中所示的电路中，通过模拟到数字转换器(210)对来自AGC IF放大器(图1的150)的信号进行取样。然后，通过RMS检测器220计算此数字信号的RMS值，然后，与预定参考电平REF进行比较。然后，RMS检测器220输出代表参考值和信号RMS值之间的差值的值。然后，在G1 230处将预定数字增益应用于此信号。然后，所述信号通过数字积分器240，以产生IF AMP控制信号的数字表示。一旦将所述信号转换回模拟域，将所述信号的部分从IF AMP控制中分离，并使用加法器250来确定IF AMP控制和AGC延迟点之间的差值。加法器250输出代表IF AMP控制和AGC延迟之间的差值的模拟信号。此信号通过低通滤波器260并由产生RF AMP控制信号的GRF 270、以预定固定量进行放大。
在传统系统中，由于RF控制源自于IF控制与延迟点的差值，IF控制在大部分RF控制范围上并不能保持的最佳操作点处。此方法的另一缺点在于：GRF常数必须非常大，以便使IF控制电压与最佳之间的偏离保持最小。这导致了稳定性的问题，因为检测器到RF增益传递典型地将具有非常大的增益。
图3示出了本发明的典型实施例，基于具有从针对RF和IF放大控制的数字电路中出来的单独控制。如前所述，通过从预定参考中减去输入信号的RMS测量值，产生IF控制信号。与根据等式1.1计算的传统实现不同，根据以下等式1.2产生RF控制信号。
            RF＝GRF∫(IF-DELAY)dt
在图3中，对本发明的典型实施例的方框图进行了描述，其中，利用模拟到数字转换器(310)对来自AGC IF放大器(图1的150)的信号进行取样。然后，利用RMS检测器320计算此数字信号的RMS值，然后，与预定的参考电平REF进行比较。然后，RMS检测器320输出代表参考值和所述信号RMS值之间的差值的值。然后，在G1330，将预定数字增益应用于所述信号。然后，所述信号通过数字积分器340，然后，在GIF 350，将另一预定数字增益应用于所述信号，以产生IF AMP控制信号的数字表示。利用数字加法器360，从IF AMP控制信号的数字表示中减去代表理想AGC延迟点的数字值。然后，在GRF370，将预定数字增益应用于所述信号。然后，所述信号通过数字积分器380，以产生RF放大控制信号的数字表示。将所述信号转换为模拟域，并应用于AGC RF AMP(图1的140)。
RF控制通路中的积分器380产生以下所需特征，诸如：由于允许IF控制跨越针对其RF级处于增益减少(小于最大增益)的全部输入信号范围，在其最佳点处操作。检测器到RF控制带宽受到更多控制，因为Grf参数的引入。这产生更稳定的环路动态，能够以高于图2中所示的系统的速率来跟踪输入信号增益变化。
应当理解，此布置也可适用于标准模拟接收信号。对标准模拟接收的SNR的改变的影响可能是完全不重要的。但是，针对以阈值电平或接近阈值电平所接收的数字信号，即使SNR的轻微减少，也可能具有有害影响。对于这种情形，可以选择耦合到第一AGC级的AGC控制信号的值，从而AGC级的增益并不发生减少。

Claims (19)

1、一种设备，包括：
输入，用于接收第一信号；
第一信号通路，用于对第一信号和第一参考电平之间的差值进行积分，以产生第一控制信号；以及
第二信号通路，用于对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分，以产生第二控制信号。
2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二参考电平是AGC延迟点。
3、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一信号是来自调谐器的中频信号。
4、根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一控制信号和第二控制信号控制调谐器中的第一增益可控放大器和第二增益可控放大器。
5、根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述对第一信号和第一参考电平之间的差值进行积分以产生第一控制信号、以及对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分以产生第二控制信号是利用软件来执行的。
6、根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述对第一信号和第一参考电平之间的差值进行积分以产生第一控制信号、以及对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分以产生第二控制信号是利用硬件来执行的。
7、根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述对第一信号和第一参考电平之间的差值进行积分以产生第一控制信号以及对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分以产生第二控制信号是在集成电路的内部执行的。
8、一种方法，包括以下步骤：
通过对信号电平和第一参考电平之间的差值进行积分，确定第一控制值；以及
通过对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分，确定第二控制值。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述第二参考电平是AGC延迟点。
10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述信号电平是输入信号的RMS值。
11、根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述对信号电平和第一参考电平之间的差值进行积分、以及对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分是通过数字集成电路中所实现的硬件来执行的。
12、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述对信号电平和第一参考电平之间的差值进行积分、以及对第一控制信号和第二参考电平之间的差值进行积分是利用软件来执行的。
13、根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述第一控制值和所述第二控制值控制调谐器中的第一增益可控放大器和第二增益可控放大器。
14、一种增益控制方法，包括以下步骤：
将模拟信号转换为数字信号；
对所述数字信号的预定特性和第一参考电平之间的差值进行积分以产生第一控制信号；以及
对所述第一控制信号的预定特性和第二参考电平之间的差值进行积分以产生第二控制信号。
15、根据权利要求14所述的增益控制方法，其特征在于所述第二参考电平是AGC延迟点。
16、根据权利要求14所述的增益控制方法，其特征在于所述数字信号的预定特性是RMS值。
17、根据权利要求14所述的增益控制方法，其特征在于：所述方法是利用在数字集成电路中实现的硬件来执行的。
18、根据权利要求14所述的增益控制方法，其特征在于：所述方法是利用软件来执行的。
19、根据权利要求14所述的增益控制方法，其特征在于所述第一控制信号和所述第二控制值控制调谐器中的第一增益可控放大器和第二增益可控放大器。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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