CN202663553U - 适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，包括A/D转换器、模拟自动增益控制电路、数字自动增益控制电路，所述A/D转换器的输入端连接到射频接收机的中频放大器的模拟输出端，A/D转换器的输出端连接到模拟自动增益控制电路的输入端，模拟自动增益控制电路的输出端连接到数字自动增益控制电路的输入端，所述模拟自动增益控制电路的输出端同时连接到射频接收机的中频放大器。本实用新型两级全数字自动增益控制装置的优点在于：基于公共信号时隙进行AAGC使公共信号平均电平处于较好的范围内，保证整体增益；针对专用信号突发时隙进一步做DAGC，保证各突发信号功率输出平稳。
Description
【技术领域】
本实用新型是关于一种自动增益控制装置，特别是适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置。
【背景技术】
在基于多时隙短突发结构的通信模式中，如TD-SCDMA网络、移动自组织网络、无线传感器网络及B3G LTE系统等，存在着不同时隙突发信号功率差异大的特点，比如，针对3G TD-SCDMA系统，由于其工作在时分双工（TDD）模式，各时隙突发信号的功率差别可能很大。为保证各突发信号功率输出平稳，有必要发明一种新的自动增益控制装置。
【实用新型内容】
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在保证整体增益的情况下，保证各突发信号功率输出平稳的适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，包括A/D转换器、模拟自动增益控制电路、数字自动增益控制电路，所述A/D转换器的输入端连接到射频接收机的中频放大器的模拟输出端，A/D转换器的输出端连接到模拟自动增益控制电路的输入端，模拟自动增益控制电路的输出端连接到数字自动增益控制电路的输入端，所述模拟自动增益控制电路的输出端同时连接到射频接收机的中频放大器。
当模拟自动增益控制电路的输出方式为数控型时，所述适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置还包括一D/A转换器，模拟自动增益控制电路的输出端通过D/A转换器连接到射频接收机的中频放大器。
本实用新型两级全数字自动增益控制装置的优点在于：基于公共信号时隙进行AAGC使公共信号平均电平处于较好的范围内，保证整体增益；针对专用信号突发时隙进一步做DAGC，保证各突发信号功率输出平稳。
通过合理分配AAGC和DAGC增益，一方面扩大接收信号的动态范围，另一方面也增强了对上行微弱信号的接收能力，增加接收距离。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置的原理结构框图。
图2是本实用新型中AAGC电路的实现原理框图。
图3是本实用新型中DAGC电路的实现原理框图。
图4是使用本实用新型后TD-SCDMA中频信号样本经过AAGC电路和DAGC电路的仿真结果图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本实用新型适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置包括A/D转换器、AAGC电路（模拟自动增益控制电路）、DAGC电路（数字自动增益控制电路）。
AAGC电路和DAGC电路可固化在DSP（数字信号处理器）或者FPGA（现场可编程门阵列）中。
所述A/D转换器的输入端连接到射频接收机的中频放大器的模拟输出端，A/D转换器的输出端连接到AAGC电路的输入端，AAGC电路的输出端连接到DAGC电路的输入端，DAGC电路的输出信号再进行后续的数字信号处理，如同步、解调、解码等。
其中AAGC电路输出信号电平用于控制射频接收机的中频放大器的增益，DAGC电路完成对AAGC输出信号的控制，针对不同的时隙，可能会有多个DAGC电路。
AAGC电路的输出方式有数控型和模控型两种：当AAGC电路的输出方式为模控型时，所述AAGC电路的输出端同时直接连接到射频接收机的中频放大器，控制其增益；当AAGC电路的输出方式为数控型时，适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置还需要包括一D/A转换器，AAGC电路的输出端通过D/A转换器连接到射频接收机的中频放大器，其输出的数字控制信号通过D/A转换器转换为模拟电平，再反馈给射频接收机控制其中频放大器。这两种输出方式的实现过程基本相同。相比而言，数控型输出方式更加准确，可用于功率测量，但收敛速度略慢。
请参阅图2所示，AAGC电路包括串连的环路滤波器及积分器，需要注意的是在外部复位时，可在积分器环节设置一中间值进行输出，这样使得对射频接收机输出信号的起始控制处于中间位置，而无需从两端（最大值或最小值）方向起控，信号的输出更加平稳。另外，当初始信号过大或者过小时，可能会落入到两个极端区域，需对其进行“上界”或“下界”进行控制。
由于各专用信号突发时隙中的信号波动剧烈。在AAGC电路保证整体增益的情况下，针对各时隙突发块再采用DAGC电路进行数字自动增益控制，以保证每个突发的电平被控制在基准电平附近。DAGC在DSP或FPGA中独立实现，无需射频接收机的参与，大体上有前向型和反馈型两种。反馈型控制电路与上述AAGC电路类似，此处不再赘述。
如图3所示，所述前向型DAGC电路是以一个宽动态AGC信号为参考（尽量保持信号原状），进行大范围平滑滤波，这样既保证了大信号不削顶失真，又兼顾小信号不被淹没，得到增益控制标准电平。再以该电平进行前向，设置不同的量化档位，对不同强度的输出信号进行不同的量化控制，使得输出信号尽量平滑。
如图4所示，是实际TD-SCDMA中频信号样本经过AAGC电路和DAGC电路的仿真结果。其中，sig_IF_in信号是经过AAGC电路后输出的中频信号，DAGC_out是经过DAGC电路后输出的基带信号。观察sig_IF_in信号可知，接收信号在不同时隙突发上的功率差异较大，时隙1比时隙0的功率大10dB以上。经DAGC电路后，时隙1的输出数字基带信号电平获得了放大，其电平与时隙0的信号电平接近，保证了弱信号的输出有效电平位数。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，其特征在于：包括A/D转换器、模拟自动增益控制电路、数字自动增益控制电路，所述A/D转换器的输入端连接到射频接收机的中频放大器的模拟输出端，A/D转换器的输出端连接到模拟自动增益控制电路的输入端，模拟自动增益控制电路的输出端连接到数字自动增益控制电路的输入端，所述模拟自动增益控制电路的输出端同时连接到射频接收机的中频放大器。
2.如权利要求1所述的适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，其特征在于：所述适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置还包括一D/A转换器，模拟自动增益控制电路的输出端通过D/A转换器连接到射频接收机的中频放大器。
3.如权利要求1或2所述的适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，其特征在于：所述模拟自动增益控制电路和数字自动增益控制电路固化在数字信号处理器中。
4.如权利要求1或2所述的适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，其特征在于：所述模拟自动增益控制电路和数字自动增益控制电路固化在场可编程门阵列中。
5.如权利要求1或2所述的适合多时隙短突发结构的两级全数字自动增益控制装置，其特征在于：所述模拟自动增益控制电路包括级联的环路滤波器及积分器。
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