DE102014000373A1 - Automatisches verstärkungsregelungssystem für einen analog-digital-umsetzer - Google Patents

Automatisches verstärkungsregelungssystem für einen analog-digital-umsetzer Download PDF

Info

Publication number
DE102014000373A1
DE102014000373A1 DE102014000373.6A DE102014000373A DE102014000373A1 DE 102014000373 A1 DE102014000373 A1 DE 102014000373A1 DE 102014000373 A DE102014000373 A DE 102014000373A DE 102014000373 A1 DE102014000373 A1 DE 102014000373A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
value
amplitude
threshold
circuit
counter value
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.)
Withdrawn
Application number
DE102014000373.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Taku Yamagata
Adrian John Anderson
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.)
Imagination Technologies Ltd
Original Assignee
Imagination Technologies 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 Imagination Technologies Ltd filed Critical Imagination Technologies Ltd
Publication of DE102014000373A1 publication Critical patent/DE102014000373A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3052Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3089Control of digital or coded signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
    • H03M1/181Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values
    • H03M1/183Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter
    • H03M1/185Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter the determination of the range being based on more than one digital output value, e.g. on a running average, a power estimation or the rate of change

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

Verfahren und Schaltungen zum Steuern einer automatischen Verstärkungsregelungs- bzw. AGC-Schaltung, wobei die AGC-Schaltung zum Justieren der Verstärkung eines in einem Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals verwendet wird. Das Verfahren umfasst ein Erhalten einer Vielzahl von Abtastwerten aus der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers und Bestimmen, ob die Amplitude jedes Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist. Falls die Amplitude eines Abtastwerts größer als der Schwellenamplitudenwert ist, wird ein Zählerwert inkrementiert. Die Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung wird dann auf der Basis des Zählerwerts periodisch justiert.

Description

  • Hintergrund
  • Ein Analog-Digital-Umsetzer bzw. ADC empfängt ein analoges Eingangssignal und setzt es in ein digitales Signal um. Bei der Umsetzung erfolgt eine Quantisierung des analogen Eingangssignals, die die fast unendlich variable Amplitude des Analogsignals auf einen einer endlichen Reihe von diskreten Pegeln abbildet. Diese Abbildung von vielen auf eines führt unweigerlich Fehler in das digitale Signal ein. Die Differenz zwischen dem eingegebenen Analogsignal und dem ausgegebenen Digitalsignal wird als der Quantisierungsfehler oder Rauschen bezeichnet.
  • Um das Quantisierungsrauschen zu minimieren, wird oft eine automatische Verstärkungsregelung bzw. AGC verwendet, um die Amplitude des Analogsignals zu justieren, bevor es in den ADC eingegeben wird.
  • Typischerweise ist eine AGC-Schaltung ausgelegt zum Berechnen der Durchschnittsamplitude der Ausgabe des ADC über eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten (z. B. 10 oder 100 Abtastwerten) und Vergleichen dieser mit einer Zieldurchschnittsamplitude. Die AGC-Schaltung justiert dann die auf das Eingangssignal angewandte Verstärkung, so dass die Durchschnittsamplitude der ADC-Ausgabe gleich der Zieldurchschnittsamplitude wird.
  • Es ist jedoch schwierig, eine einzige Zieldurchschnittsamplitude auszuwählen, die für vielfältige Eingangssignale funktioniert.
  • Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen sind nicht auf Implementierungen beschränkt, die beliebige oder alle der Nachteile bekannter Systeme lösen.
  • Kurzfassung
  • Diese Kurzfassung wird gegeben, um eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form einzuführen, die später in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Kurzfassung soll nicht Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren und auch nicht als Hilfe bei der Bestimmung des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden. Es werden hier Verfahren und Schaltungen zum Steuern einer automatischen Verstärkungsschaltung beschrieben, die zum Justieren der Verstärkung eines Analog-Digital-Umsetzer-Eingangssignals verwendet wird. Das Verfahren umfasst ein Erhalten einer Vielzahl von Abtastwerten vom Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers. Dann wird für jeden Abtastwert bestimmt, ob die Amplitude des Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist, wobei der Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers ist. Falls die Amplitude des Abtastwerts größer als der Schwellenamplitudenwert ist, wird ein Zählerwert inkrementiert. Die Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung wird dann auf der Basis des Zählerwerts periodisch justiert.
  • Ein erster Aspekt stellt ein Verfahren zum Steuern einer zum Justieren der Verstärkung eines in einen Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals verwendeten automatischen Verstärkungsregelungsschaltung bereit, wobei das Verfahren umfasst: (a) Abtasten der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers; (b) Bestimmen, ob die Amplitude des Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist, wobei der Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers ist; (c) falls die Amplitude des Abtastwerts größer als der Schwellenamplitudenwert ist, Inkrementieren eines Zählerwerts; (d) Wiederholen der Schritte (a) bis (c); und (e) periodisches Justieren einer Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung auf der Basis des Zählerwerts.
  • Ein zweiter Aspekt stellt eine Schaltung zum dynamischen Steuern einer zum Justieren der Verstärkung eines in einen Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals verwendeten automatischen Verstärkungsschaltung bereit, wobei die Schaltung umfasst: eine Komparatorschaltung, ausgelegt zum Erhalten einer Vielzahl von Abtastwerten der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers; und Bestimmen für jeden Abtastwert, ob die Amplitude des Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist, wobei der Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers ist; und falls ein Abtastwert größer als der Schwellenamplitudenwert ist, Ausgeben einer Angabe, dass der Abtastwert größer als der Schwellenamplitudenwert ist; eine mit der Komparatorschaltung gekoppelte Zählerschaltung, wobei die Zählerschaltung ausgelegt ist zum Empfangen der Angaben aus der Komparatorschaltung und Inkrementieren eines Zählerwerts für jede empfangene Angabe; und eine mit der Zählerschaltung gekoppelte Zielsteuerschaltung, wobei die Zielsteuerschaltung ausgelegt ist zum periodischen Empfangen des Zählerwerts aus der Zählerschaltung und Justieren einer Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung auf der Basis des Zählerwerts.
  • Die hier beschriebenen Verfahren können von Software in maschinenlesbarer Form auf einem berührbaren Speichermedium ausgeführt werden, z. B. in Form eines Computerprogramms, das Computerprogrammcodemittel umfasst, ausgelegt zum Ausführen aller Schritte beliebiger der hier beschriebenen Verfahren, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird, und wobei das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Medium realisiert sein kann. Beispiele für berührbare (oder nichtflüchtige) Speichermedien umfassen Datenträger, USB-Sticks, Speicherkarten usw. und umfassen keine fortgepflanzten Signale. Die Software kann zur Ausführung auf einem parallelen Prozessor oder einem seriellen Prozessor geeignet sein, so dass die Verfahrensschritte in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden können.
  • Dies bestätigt, dass Firmware und Software wertvolle, separate handelbare Güter sein können. Es ist beabsichtigt, Software einzuschließen, die auf ”dummer” oder Standardhardware läuft oder diese steuert, um die gewünschten Funktionen auszuführen. Außerdem ist beabsichtigt, Software einzuschließen, die die Konfiguration von Hardware ”beschreibt” oder definiert, wie etwa HDL-Software (Hardware Description Language), so wie sie zum Entwurf von Siliziumchips oder zum Konfigurieren von universellen programmierbaren Chips verwendet wird, um gewünschte Funktionen auszuführen.
  • Die bevorzugten Merkmale können gegebenenfalls kombiniert werden, so wie es für Fachleute ersichtlich wäre, und können mit beliebigen der Aspekte der Erfindung kombiniert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand von Beispielen mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild einer bekannten automatischen Verstärkungsregelungsschleife für einen Analog-Digital-Umsetzer;
  • 2 einen Graph der Amplitudenverteilung eines Breitamplitudenverteilungssignals und eines Schmalamplitudenverteilungssignals;
  • 3 ein Schaltbild einer beispielhaften Verstärkungsregelungsschleife für einen Analog-Digital-Umsetzer, wobei die Zieldurchschnittsamplitude dynamisch ausgewählt wird;
  • 4 einen Graph des Verhältnisses von Signal zu Quantisierungsrauschen eines Signals mit Gaußscher Amplitudenverteilung mit Bezug auf den ADC-Backoff-Pegel; und
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum dynamischen Justieren der Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelung.
  • In den Figuren werden durchweg gemeinsame Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Merkmale anzugeben.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend lediglich an Hand von Beispielen beschrieben. Diese Beispiele stellen die besten Arten der Verwirklichung der Erfindung dar, die der Anmelderin derzeit bekannt sind, obwohl sie nicht die einzigen Weisen sind, auf die dies erzielt werden könnte. Die Beschreibung legt die Funktionen des Beispiels und die Sequenz von Schritten zum Konstruieren und Betreiben des Beispiels dar. Dieselben oder äquivalente Funktionen und Sequenzen können jedoch durch andere Beispiele erzielt werden.
  • Wie Fachleuten bekannt ist, empfängt ein Analog-Digital-Umsetzer bzw. ADC ein analoges Eingangssignal und setzt es in ein digitales Signal um. Bei der Umsetzung erfolgt eine Quantisierung des analogen Eingangssignals, die die fast unendlich variable Amplitude des Analogsignals auf einen einer endlichen Reihe von diskreten Pegeln abbildet. Diese Abbildung von vielen auf eines führt unweigerlich Fehler in das digitale Signal ein. Die Differenz zwischen dem eingegebenen Analogsignal und dem ausgegebenen Digitalsignal wird als der Quantisierungsfehler oder Rauschen bezeichnet.
  • Die Qualität eines ADC wird oft im Hinblick seines Rauschabstands bzw. SNR gemessen. Der SNR ist die Beziehung der Amplitude des Eingangssignals zu der Amplitude des Quantisierungsrauschens zu einem gegebenen Zeitpunkt. Der SNR wird typischerweise als Dezibel (dB) gemessen und durch Gleichung (1) gegeben: SNRdB = 20log10 Signalamplitude / Rauschamplitude (1)
  • Um das Quantisierungsrauschen zu minimieren und somit den SNR zu verbessern, wird oft eine automatische Verstärkungsregelung bzw. AGC verwendet, um die Amplitude des Analogsignals zu justieren, bevor es in den ADC eingegeben wird.
  • Es wird nun auf 1 Bezug genommen, in der ein Schaltbild einer bekannten AGC-Schleife 100 zum Justieren der Amplitude eines in einen ADC eingegebenen Analogsignals dargestellt ist. Die AGC-Schleife 100 umfasst einen Verstärkungs-Verstärker 102, einen ADC 104 und eine AGC-Schaltung 106.
  • Der Verstärkungs-Verstärker 102 empfängt ein analoges Eingangssignal 108 und wendet eine Verstärkung auf das analoge Eingangssignal 108 an, um ein verstärkungsjustiertes Analogsignal 110 zu produzieren. Falls die Verstärkung eins ist, bleibt das analoge Eingangssignal 108 unverändert; falls die Verstärkung höher als eins ist, wird das analoge Eingangssignal 108 verstärkt. Falls die Verstärkung kleiner als eins ist, wird das analoge Eingangssignal 108 reduziert.
  • Das verstärkungsjustierte Analogsignal 110 wird dem ADC 104 zugeführt. Der ADC 104 setzt dann das verstärkungsjustierte Analogsignal 110 unter Verwendung von Quantisierung in ein Digitalsignal 112 um.
  • Die AGC-Schaltung 106 misst die Amplitude des Digitalsignals 112 und justiert die durch den Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung entsprechend. In bestimmten Fällen justiert die AGC-Schaltung 106 die durch den Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung durch Erzeugen eines Steuersignals, das die vom Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung steuert.
  • Typischerweise ist die AGC-Schaltung 106 ausgelegt zum Berechnen der Durchschnittsamplitude des Digitalsignals 112 über eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten (z. B. 10 oder 100 Abtastwerten) und Vergleichen dieser mit einer Zieldurchschnittsamplitude. Die AGC-Schaltung 106 justiert dann die vom Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung als Versuch, die Durchschnittsamplitude des Digitalsignals 112 der Zieldurchschnittsamplitude gleichzumachen. Falls zum Beispiel die Durchschnittsamplitude des Digitalsignals 112 über der Zieldurchschnittsamplitude liegt, kann die AGC-Schaltung 106 die vom Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung reduzieren. Falls umgekehrt die Durchschnittsamplitude des Digitalsignals 112 unter der Zieldurchschnittsamplitude liegt, kann die AGC-Schaltung 106 die vom Verstärkungs-Verstärker 102 angewandte Verstärkung vergrößern.
  • Bei bekannten AGC-Schleifen, wie etwa der in 1 gezeigten, ist der Zielamplitudenwert vorbestimmt und fest.
  • Um das Quantisierungsrauschen zu minimieren, wird im Idealfall die Zieldurchschnittsamplitude so ausgewählt, dass die Amplitude der Eingabe in den ADC 104 (d. h. des verstärkungsjustierten Analogsignals 110) minimiert wird, während eine Sättigung des ADC 104 vermieden wird. Jeder ADC weist einen Spannungsbereich auf, in dem er arbeitet (z. B. +/– 10000 mV). Falls der ADC ein Signal außerhalb dieses Bereichs (z. B. +/– 15000 mV) empfängt, würde der ADC dies als min/max im Bereich (z. B. +/– 10000 mV) interpretieren, was fehlerhaft wäre. Dieser Fehler wird als Sättigung des ADC bezeichnet. Dementsprechend überspannt im Idealfall das in den ADC eingegebene Signal (z. B. das verstärkungsjustierte Analogsignal 110) so viel des Spannungsbereichs wie möglich, ohne den ADC 104 zu sättigen, da dies den SNR vergrößert.
  • Dementsprechend hängt die ideale Zieldurchschnittsamplitude von der Amplitudenverteilung des eingegebenen Analogsignals ab. Zum Beispiel kann eine kleine Zieldurchschnittsamplitude mit einem Signal mit breiter Amplitudenverteilung verwendet werden, um eine Sättigung des ADC 104 zu vermeiden. Umgekehrt kann eine höhere Zieldurchschnittsamplitude mit einem Signal mit gut eingegrenzter oder schmaler Amplitudenverteilung verwendet werden. Es wird nun auf 2 Bezug genommen, worin die Amplitudenverteilung eines Signals 202 mit breiter Amplitudenverteilung und eines Signals 204 mit gut eingegrenzter oder schmaler Amplitudenverteilung dargestellt ist. Wie in 2 zu sehen ist, ist die Amplitude des ersten Signals 202 unterschiedlicher (z. B. deckt einen größeren Bereich ab) als das zweite Signal 204.
  • Da die Amplitudenverteilung eines Analogsignals mit der Zeit variieren kann, ist es schwierig, eine einzige Zieldurchschnittsamplitude auszuwählen, die für alle Bedingungen gut funktioniert. Dementsprechend macht es die Verwendung einer einzigen festen Zieldurchschnittsamplitude bei einem eingegebenen Analogsignal, das eine variierende Amplitudenverteilung aufweist, schwierig, den Dynamikumfang des ADC 104 voll zu nutzen.
  • Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen Schaltungen und Verfahren zum automatischen Justieren der AGC-Zieldurchschnittsamplitude auf der Basis des Eingangssignals. Speziell wird in den hier beschriebenen Schaltungen und Verfahren die Ausgabe des ADC (z. B. das Digitalsignal 112) überwacht, um die Anzahl oder den Prozentsatz von Abtastwerten zu bestimmen, die über einem Schwellenamplitudenwert liegen. Die AGC-Zieldurchschnittsamplitude wird dann auf der Basis der Anzahl/des Prozentsatzes der Abtastwerte über und/oder unter dem Schwellenamplitudenwert justiert, so dass es nur eine kleine Anzahl von Abtastwerten über dem Schwellenamplitudenwert gibt. In bestimmten Fällen, falls es mehr als eine Schwellenanzahl von Abtastwerten über dem Schwellenamplitudenwert gibt, kann zum Beispiel die Zieldurchschnittsamplitude verkleinert werden, und falls es weniger als die Schwellenanzahl von Abtastwerten über dem Schwellenamplitudenwert gibt, kann die Zieldurchschnittsamplitude vergrößert werden.
  • Die hier beschriebenen Verfahren und Schaltungen erlauben der AGC-Zieldurchschnittsamplitude, sich an Änderungen des Eingangssignals (z. B. Änderungen der Amplitudenverteilung) anzupassen, so dass die AGC-Schaltung 106 den Spannungsdynamikumfang des ADC 104 maximiert und ein Quantisierungsrauschen verringert. Die Auswahl einer geeigneten AGC-Zieldurchschnittsamplitude minimiert eine Signalsättigung im ADC 104 und maximiert dennoch die Amplitude des Signals.
  • Es wird nun auf 3 Bezug genommen, in der eine AGC-Schleife 300 dargestellt ist, bei der die AGC-Zieldurchschnittsamplitude auf der Basis des Eingangssignals automatisch und dynamisch justiert wird. Die AGC-Schleife 300 umfasst den Verstärkungs-Verstärker 102; den ADC 104; und die AGC-Schaltung 106 von 1. Statt dass die AGC-Zieldurchschnittsamplitude fest ist, wird sie jedoch durch die AGC-Zielauswahlschaltung 302 adaptiv ausgewählt. Speziell überwacht die AGC-Zielauswahlschaltung 302 das Digitalsignal 112, um zu bestimmen, wie oft es einen Schwellenamplitudenwert übersteigt, und justiert die AGC-Zieldurchschnittsamplitude entsprechend.
  • Die AGC-Zielauswahlschaltung 302 von 3 umfasst eine Vergleichsschaltung 304, eine Zählerschaltung 306 und eine Zielsteuerschaltung 308. Die Vergleichsschaltung 304 tastet das Digitalsignal 112 ab und vergleicht den Abtastwert mit einem Schwellenamplitudenwert. Falls die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert übersteigt, liefert die Vergleichsschaltung 304 eine Angabe an die Zählerschaltung 306, dass der Abtastwert den Schwellenamplitudenwert übersteigt.
  • In einigen Fällen kann die Vergleichsschaltung 304 ausgelegt sein, nur eine Ausgabe zu liefern, falls der Abtastwert den Schwellenamplitudenwert übersteigt. In diesen Fällen zeigt der Umstand, dass eine Ausgabe vorliegt, an, dass die Amplitude des Abtastwerts die Schwellenamplitude übersteigt. In anderen Fällen kann die Vergleichsschaltung 304 ausgelegt sein, nach jedem Abtasten eine Ausgabe zu liefern, wobei der Inhalt der Ausgabe angibt, ob die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert übersteigt oder nicht. Zum Beispiel kann die Vergleichsschaltung 304 zum Liefern einer binären Ausgabe (z. B. 1/0, JA/NEIN, WAHR/FALSCH) nach jedem Abtastwert ausgelegt sein, die angibt, ob der Abtastwert den Schwellenamplitudenwert übersteigt. Zum Beispiel kann die Vergleichsschaltung ein JA ausgeben, falls die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert übersteigt, und ein NEIN, falls die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert nicht übersteigt.
  • Der Schwellenamplitudenwert wird so ausgewählt, dass er unter dem Sättigungspunkt des ADC 104 aber nahe bei diesem liegt. In bestimmten Fällen ist der Schwellenamplitudenwert fest. In anderen Fällen kann der Schwellenamplitudenwert justierbar sein.
  • Der Schwellenamplitudenwert kann als Alternative durch einen Schwellen-Backoff-Pegel repräsentiert werden. Der Schwellen-Backoff-Pegel repräsentiert in dB, wie weit unter dem Sättigungspunkt der Schwellenamplitudenwert liegt. Der Schwellenamplitudenwert kann unter Verwendung der nachfolgend gezeigten Formel (2) aus dem Schwellen-Backoff-Pegel und dem Sättigungspunkt berechnet werden:
    Figure DE102014000373A1_0002
  • Jedes Mal, wenn die Zählerschaltung 306 eine Angabe aus der Vergleichsschaltung 304 empfängt, dass ein Abtastwert den Schwellenamplitudenwert überstiegen hat, inkrementiert die Zählerschaltung 306 einen Zählerwert. Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde oder eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, liefert die Zählerschaltung 306 den Zählerwert an die Zielsteuerschaltung 308 und setzt den Zählerwert dann zurück.
  • Wie oben beschrieben kann in bestimmten Fällen die Vergleichsschaltung 304 ausgelegt sein zum Liefern einer Ausgabe nach jedem Abtastwert, die angibt, ob die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert übersteigt. In diesen Fällen kann die Vergleichsschaltung 304 zwei Zählerwerte umfassen. Der erste Zählerwert verfolgt die Anzahl der Abtastwerte, die den Schwellenamplitudenwert überstiegen haben. Zum Beispiel kann der erste Zählerwert jedes Mal inkrementiert werden, wenn die Zählerschaltung 306 eine Angabe empfängt, dass der Abtastwert den Schwellenamplitudenwert überstiegen hat. Der zweite Zählerwert (der Abtastwert-Zählerwert) verfolgt die Anzahl der genommenen Abtastwerte. Zum Beispiel kann der Abtastwert-Zählerwert jedes Mal inkrementiert werden, wenn die Zählerschaltung 306 eine Ausgabe aus der Vergleichsschaltung 304 empfängt. Nachdem der Abtastwert-Zählerwert eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten erreicht hat, kann die Zählerschaltung 306 ausgelegt sein zum Liefern des Zählerwerts an die Zielsteuerschaltung 308 und Rücksetzen sowohl des Zählerwerts als auch des Abtastwert-Zählerwerts.
  • In anderen Fällen kann die Zählerschaltung 306 mit einer Timerschaltung konfiguriert sein, und nachdem der Timer angibt, dass ein vorbestimmter Zeitraum vergangen ist, kann die Zählerschaltung 306 ausgelegt sein zum Liefern des Zählerwerts an die Zielsteuerschaltung 308 und Rücksetzen des Zählerwerts und der Timerschaltung. In noch anderen Fällen kann die Zielsteuerschaltung 308 ausgelegt sein zum Verfolgen der Anzahl der genommenen Abtastwerte oder des Zeitraums, der vergangen ist. In Fällen, in denen die Vergleichsschaltung 304 ausgelegt ist zum Liefern einer Ausgabe nach jedem Abtastwert, die angibt, ob die Amplitude des Abtastwerts den Schwellenamplitudenwert übersteigt, kann die Zielsteuerschaltung 308 zum Beispiel ausgelegt sein zum Empfangen der Ausgabe der Vergleichsschaltung 304 und Verwenden dieser zum Verfolgen der Anzahl genommener Abtastwerte. Als Alternative kann die Zielsteuerschaltung 308 mit einer Timerschaltung konfiguriert sein, um die Zeitdauer zu bestimmen, die vergangen ist. In diesen Fällen kann, nachdem die Zielsteuerschaltung 308 bestimmt hat, dass eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde oder dass ein vorbestimmter Zeitraum vergangen ist, die Zielsteuerschaltung 308 ausgelegt sein zum Anfordern des Zählerwerts von der Zählerschaltung 306. Beim Empfang der Anforderung von der Zielsteuerschaltung 308 kann die Zählerschaltung 306 ausgelegt sein zum Liefern des Zählerwerts an die Zielsteuerschaltung 308 und Rücksetzen des Zählerwerts.
  • Die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten kann so ausgelegt werden, dass der Schwellenzählerwert, der von der Zielsteuerschaltung 308 verwendet wird, größer als eins ist. Da die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten bestimmt, wie oft die Zieldurchschnittsamplitude justiert oder aktualisiert wird (und somit die Konvergenzgeschwindigkeit), kann eine Leistungsfähigkeit durch Auswählen der kleinsten annehmbaren vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten verbessert werden.
  • Nachdem die Zielsteuerschaltung 308 den Zählerwert aus der Zählerschaltung 306 empfangen hat, justiert die Zielsteuerschaltung 308 adaptiv die AGC-Zieldurchschnittsamplitude auf der Basis des Zählerwerts.
  • In einigen Fällen umfasst das adaptive Justieren der AGC-Zieldurchschnittsamplitude ein Vergleichen des Zählerwerts mit einem ersten und zweiten Schwellenzählerwert. Falls der Zählerwert größer als der erste Schwellenzählerwert ist, kann die Zielsteuerschaltung 308 den Zieldurchschnittsamplitudenwert verkleinern. Falls umgekehrt der Zählerwert kleiner als der zweite Schwellenzählerwert ist, kann die Zielsteuerschaltung 308 die Zieldurchschnittsamplitude vergrößern. Falls der Zählerwert zwischen den Schwellenzählerwerten liegt oder gleich ihnen ist, kann die Zielsteuerschaltung 308 keinerlei Änderungen (Vergrößern/Verkleinern) an der Zieldurchschnittsamplitude vornehmen.
  • In einigen Fällen sind der erste und zweite Schwellenwert gleich. Dementsprechend kann in diesen Fällen, falls der Zählerwert größer als der Schwellenzählerwert ist, die Zielsteuerschaltung 308 den Zieldurchschnittsamplitudenwert verkleinern. Falls umgekehrt der Zählerwert kleiner als der Schwellenzählerwert ist, kann die Zielsteuerschaltung 308 den Zieldurchschnittsamplitudenwert vergrößern. Falls der Zählerwert gleich dem Schwellenzählerwert ist, kann die Zielsteuerschaltung 308 keinerlei Änderungen (Vergrößern/Verkleinern) an der Zieldurchschnittsamplitude vornehmen.
  • Der Schwellenzählerwert, der eine Verkleinerung des Zieldurchschnittsamplitudenwerts auslöst (z. B. der erste Schwellenzählerwert), kann auf der Basis des von der Vergleichsschaltung 304 verwendeten Schwellenamplitudenwerts ausgewählt werden. Zum Beispiel ist in bestimmten Fällen, je näher der Schwellenamplitudenwert dem ADC-Sättigungspunkt ist, der Schwellenzählerwert umso niedriger. Je weiter der Schwellenamplitudenwert von dem ADC-Sättigungspunkt liegt, umso höher ist umgekehrt der Schwellenzählerwert.
  • Ein kleinerer Schwellenamplitudenwert (und somit ein höherer Schwellenzählerwert) kann schneller konvergieren. Umgekehrt kann ein höherer Schwellenamplitudenwert (und somit ein kleinerer Schwellenzählerwert) mehr Zeit zum Konvergieren brauchen, kann aber eine genauere Schätzung der Anzahl von Abtastwerten, die den ADC wahrscheinlich sättigen, produzieren. Es sollte jedoch beachtet werden, dass ein Auswählen eines zu niedrigen Werts für den Schwellenzählerwert ein asymmetrisches Verhalten der Zieldurchschnittsamplitude verursachen kann. Speziell kann das Auswählen eines zu niedrigen Werts für den Schwellenzählerwert bewirken, dass die Zieldurchschnittsamplitude schneller zunimmt, als sie abnimmt, so dass sie auf einen anderen Wert als erwartet konvergiert und die Schleife rauschbehafteter wird.
  • In einigen Fällen kann der Schwellenzählerwert als Prozentsatz der Anzahl genommener Abtastwerte ausgedrückt werden. Der Schwellenzählerwert kann dann aus der nachfolgend gezeigten Gleichung (3) aus dem Prozentsatzwert berechnet werden: Schwellenzählerwert = X· Prozentsatz / 100 (3) wobei X die vorbestimmte Anzahl genommener Abtastwerte ist.
  • Der Schwellenamplitudenwert (und der entsprechende Schwellenzählerwert) können auf der Basis der Anwendung, in der der ADC verwendet wird, ausgewählt werden. Zum Beispiel können bestimmte Anwendungen eine schnelle Konvergenz erfordern, während andere eine genauere Schätzung der Anzahl von wahrscheinlich den ADC sättigenden Abtastwerten erfordern können.
  • In einem beispielhaften Fall kann, wenn der ADC in einem Fernsehempfänger verwendet wird, ein Schwellen-Backoff-Pegel von 1,6 dB verwendet werden. Dies produziert ein genaues Ergebnis mit vernünftiger Konvergenzgeschwindigkeit. Dementsprechend kann unter Verwendung von Formel (2), wenn der Sättigungspunkt des ADC 2048 mV ist, ein Schwellenamplitudenwert von 1704 mV verwendet werden, um einen Schwellen-Backoff-Pegel von 1,6 dB zu erzielen. In diesem Beispiel kann der Schwellenzählerwert so gesetzt werden, dass die AGC-Zieldurchschnittsamplitude verkleinert wird, wenn 0,02% der Abtastwerte den Schwellenamplitudenwert übersteigen.
  • In einigen Fällen können die Vergleichsschaltung 304, die Zählerschaltung 306 und/oder die Zielsteuerschaltung 308 digital implementiert werden. In diesen Fällen können die Vergleichsschaltung 304, die Zählerschaltung 306 und/oder die Zielsteuerschaltung 308 unter Verwendung einer oder mehrerer digitaler Signalverarbeitungs- bzw. DSP-Einheiten, einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen bzw. ASIC, einer beliebigen anderen geeigneten digitalen Technologie oder einer beliebigen Kombination davon implementiert werden.
  • In einigen Fällen kann statt der Verwendung durchwegs eines einzigen Schwellenamplitudenwerts die AGC-Schleife 300 ausgelegt werden, einen ersten niedrigen Schwellenamplitudenwert zur Erreichung von schneller Konvergenz zu verwenden und dann nach einem vorbestimmten Zeitraum zu einem zweiten höheren Schwellenamplitudenwert zu wechseln, um eine genauere AGC-Zieldurchschnittsamplitude zu erzielen. Der vorbestimmte Zeitraum, in dem die erste niedrige Schwellenamplitude verwendet wird, wird so gewählt, dass der Zieldurchschnittsamplitude Zeit zum Konvergieren gegeben wird. Zum Beispiel können anfänglich eine erste niedrige Schwellenamplitude von 3,0 dB Backoff vom ADC-Sättigungspunkt und ein 0,1-%-Schwellenzählerwert verwendet werden, und dann, nachdem der vorbestimmte Zeitraum vergangen ist, können eine zweite niedrige Schwellenamplitude von 1,6 dB Backoff vom ADC Sättigungspunkt und ein 0,02-%-Schwellenzählerwert verwendet werden.
  • Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die das ADC-Quantisierungsrauschen (dargestellt durch den SNR am Ausgang des ADC) 402 als Funktion des ADC-Backoff-Pegels für ein Eingangssignal mit Gaußscher Amplitudenverteilung darstellt. Der ADC-Backoff-Pegel repräsentiert die Differenz zwischen dem Sättigungspunkt und dem RMS-(Effektiv-)Wert des ADC-Eingangssignals in dB. Der ADC-Backoff-Pegel kann unter Verwendung von Gleichung (4) aus dem Sättigungspunkt und dem RMS des ADC-Eingangssignals berechnet werden: ADC – Backoff – PegeldB = 20log10 Sättigungspunkt / ADC – Eingangssignal RMS (4)
  • Wenn der ADC-Backoff-Pegel zunimmt, nehmen der Schwellenamplitudenwert und die Amplitude des verstärkungsjustierten Signals 110 ab. Aus 4 ist zu sehen, dass der SNR auf der linken Seite steil abfällt (d. h. das Quantisierungsrauschen zunimmt), wenn der ADC-Backoff-Pegel aufgrund von Sättigung des ADC von 13 dB vermindert wird; dagegen fällt er nur allmählich ab, wenn der ADC-Backoff-Pegel von 13 dB vergrößert wird. Dementsprechend wird im Idealfall der ADC-Backoff-Pegel so hoch wie möglich gewählt, ohne eine sichtbare Verschlechterung aufgrund von ADC-Sättigung zu verursachen. Im in 4 gezeigten Fall beträgt der ideale ADC-Backoff-Pegel 13 dB.
  • Es ist zu beachten, dass die in 4 gezeigte Kurve für ein Eingangssignal mit Gaußscher Amplitudenverteilung spezifisch ist und ein Signal mit einer anderen Amplitudenverteilung eine andere SNR-Kurve produzieren würde.
  • Es wird nun auf 5 Bezug genommen, in der ein Verfahren 500 zum dynamischen Justieren der AGC-Zieldurchschnittsamplitude dargestellt ist. Im Schritt 502 wird ein Zählerwert rückgesetzt. Wie oben beschrieben, wird der Zählerwert verwendet, um die Anzahl der Abtastwerte zu zählen, bei denen die Amplitude einen Schwellenamplitudenwert übersteigt. Nachdem der Zählerwert zurückgesetzt wurde, schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 504 voran.
  • Im Schritt 504 wird das vom ADC 104 ausgegebene Digitalsignal 112 abgetastet. Das Digitalsignal 112 kann von einer Vergleichsschaltung, wie etwa der Vergleichsschaltung 304 von 3, abgetastet werden. Nachdem das Digitalsignal 112 abgetastet wurde, schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 506 voran.
  • Im Schritt 506 wird bestimmt, ob die Amplitude des im Schritt 504 genommenen Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist. Die Bestimmung kann von einer Vergleichsschaltung, wie etwa der Vergleichsschaltung 304 von 3, durchgeführt werden, die die Amplitude des Abtastwerts mit dem Schwellenamplitudenwert vergleicht. Falls die Amplitude des Abtastwerts größer als der Schwellenamplitudenwert ist, schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 508 voran. Falls die Amplitude des Abtastwerts jedoch nicht größer als der Schwellenamplitudenwert ist, schreitet das Verfahren zum Schritt 510 voran.
  • Im Schritt 508 wird der Zählerwert inkrementiert. In einigen Fällen kann der Zählerwert von einer Zählerschaltung, wie etwa der Zählerschaltung 306 von 3, inkrementiert werden, wenn sie eine Angabe aus einer Vergleichsschaltung, wie etwa der Vergleichsschaltung 304 von 3, empfängt, dass der Abtastwert den Schwellenamplitudenwert übersteigt. Nachdem der Zählerwert inkrementiert wurde, schreitet das Verfahren zum Schritt 510 voran.
  • Im Schritt 510 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde. In bestimmten Fällen kann eine Zählerschaltung, wie etwa die Zählerschaltung 306, ausgelegt sein zum Bestimmen, wann die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde. In anderen Fällen kann eine Zielsteuerschaltung, wie etwa die Zielsteuerschaltung 308, ausgelegt sein zum Bestimmen, wann die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde. Falls nicht die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten genommen wurde, schreitet das Verfahren zum Schritt 504 zurück. Falls die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten jedoch genommen wurde, schreitet das Verfahren 500 zum Schritt 512 voran.
  • Im Schritt 512 wird auf der Basis des Zählerwerts eine neue AGC-Zieldurchschnittsamplitude berechnet. In einigen Fällen berechnet eine Zielsteuerschaltung, wie etwa die Zielsteuerschaltung 308 von 3, die neue AGC-Zieldurchschnittsamplitude beim Empfang des Zählerwerts aus einer Zählerschaltung, wie etwa der Zählerschaltung 306 von 3.
  • Falls der Zählerwert größer als ein Schwellenzählerwert ist, wird in einigen Fällen die AGC-Zieldurchschnittsamplitude verkleinert. Falls umgekehrt der Zählerwert kleiner als der Schwellenzählerwert ist, wird die AGC-Zieldurchschnittsamplitude vergrößert. Falls der Zählerwert gleich dem Schwellenzählerwert ist, wird die AGC-Zieldurchschnittsamplitude nicht geändert.
  • In einigen Fällen umfasst ein Berechnen des neuen AGC-Zielwerts, zuerst ein Berechnen eines Fehlerwerts, der die Differenz zwischen dem Schwellenzählerwert und dem Zählerwert repräsentiert.
  • Zum Beispiel kann der Fehlerwert gemäß der nachfolgend gezeigten Formel (5) berechnet werden: Fehler = Schwellenzählerwert – Zählerwert (5)
  • Nachdem der Fehlerwert berechnet wurde, kann die neue AGC-Zieldurchschnittsamplitude gemäß der nachfolgend gezeigten Formel (6) berechnet werden: neues AGC-Ziel = aktuelles AGC-Ziel + k·Fehler (6) wobei Fehler der aus Gleichung (5) berechnete Fehlerwert und k die Schleifenverstärkung (z. B. k = 1/64) ist. Wie Fachleuten bekannt ist, ist die Schleifenverstärkung ein Maß für die Verstärkung eines durch eine Rückkopplungsschleife gesteuerten Systems. In Verstärkern mit Rückkopplung ist die Schleifenverstärkung das Produkt der Verstärkung der Rückkopplungsschleife und des Rückkopplungsfaktors in dieser Schleife. Die Schleifenverstärkung steuert, wie viel Änderung durch den Regelwert (die AGC-Zieldurchschnittsamplitude) implementiert wird.
  • Außerdem steuert sie den Kompromiss in der Rückkopplungsschleife zwischen dem Restrauschpegel und der Verfolgungs-(und Konvergenz-)geschwindigkeit der Schleife. Größere Schleifenverstärkungen ergeben schnellere Verfolgungs-(und Konvergenz-)geschwindigkeit, produzieren aber rauschbehaftetere Ergebnisse. Umgekehrt ergeben kleinere Schleifenverstärkungen ein langsameres Verfolgen (Konvergenz), produzieren aber genauere Ergebnisse. Nachdem die neue AGC-Zieldurchschnittsamplitude berechnet wurde, wird sie der AGC-Schaltung 106 zugeführt, und das Verfahren 500 schreitet zu Schritt 502 zurück.
  • Die Ausdrücke 'Prozessor' und 'Computer werden hier als Verweis auf eine beliebige Vorrichtung mit Verarbeitungsfähigkeit benutzt, dergestalt, dass sie Anweisungen ausführen kann. Fachleute werden erkennen, dass solche Verarbeitungsfähigkeiten in viele verschiedene Einrichtungen integriert sind und deshalb der Ausdruck 'Computer' Set Top Boxes, Medien-Player, Digitalradios, PCs, Server, Mobiltelefone, Personal Digital Assistants und viele andere Vorrichtungen umfasst.
  • Für Fachleute ist erkennbar, dass zum Speichern von Programmanweisungen benutzte Speichervorrichtungen über ein Netz verteilt sein können. Zum Beispiel kann ein entfernter Computer ein Beispiel für den als Software beschriebenen Prozess speichern. Ein lokaler oder Terminal-Computer kann auf den entfernten Computer zugreifen und die Software ganz oder teilweise herunterladen, um das Programm auszuführen. Als Alternative kann der lokale Computer Stücke der Software je nach Bedarf herunterladen oder bestimmte Softwareanweisungen in dem lokalen Terminal und bestimmte in dem entfernten Computer (oder Computernetz) ausführen. Für Fachleute ist außerdem erkennbar, dass durch Benutzung von Fachleuten bekannten herkömmlichen Techniken die Softwareanweisungen ganz oder teilweise durch eine dedizierte Schaltung, wie etwa einen DSP, ein programmierbares Logikarray oder dergleichen, ausgeführt werden können.
  • Jeder Bereich oder Einrichtungswert, der hier angegeben wird, kann erweitert oder geändert werden, ohne den gewünschten Effekt zu verlieren, wie für Fachleute erkennbar ist.
  • Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Nutzen und Vorteile eine Ausführungsform oder mehrere Ausführungsformen betreffen können. Die Ausführungsformen sind nicht auf die beschränkt, die irgendwelche oder alle der angegebenen Probleme lösen, oder auf die, die irgendwelche oder alle der angegebenen Nutzen und Vorteile aufweisen.
  • Jede Erwähnung 'eines' Elements bezieht sich auf eines oder mehrere dieser Elemente. Der Ausdruck 'umfassend' wird hier so verwendet, dass er die identifizierten Verfahrensblöcke oder -elemente umfasst, aber solche Blöcke oder Elemente keine exklusive Liste umfassen und ein Verfahren oder eine Vorrichtung zusätzliche Blöcke oder Elemente enthalten kann.
  • Die Schritte der Verfahren, die hier beschrieben werden, können in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge oder gegebenenfalls gleichzeitig ausgeführt werden. Zusätzlich können einzelne Blöcke aus beliebigen der Verfahren gelöscht werden, ohne vom Gedanken und Schutzumfang des hier beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Aspekte beliebiger der oben beschriebenen Beispiele können mit Aspekten beliebiger der anderen beschriebenen Beispiele kombiniert werden, um weitere Beispiele zu bilden, ohne den gewünschten Effekt zu verlieren. Wo Elemente der Figuren von Pfeilen verbunden gezeigt sind, versteht sich, dass diese Pfeile nur einen beispielhaften Fluss der Kommunikation (einschließlich Daten- und Steuernachrichten) zwischen Elementen zeigen. Der Fluss zwischen Elementen kann in jeder Richtung oder in beiden Richtungen erfolgen.
  • Es versteht sich, dass die obige Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform lediglich als Beispiel angegeben wird und dass verschiedene Modifikationen von Fachleuten vorgenommen werden können. Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen mit einem bestimmten Grad an Genauigkeit oder mit Bezug auf eine oder mehrere einzelne Ausführungsformen beschrieben wurden, könnten Fachleute zahlreiche Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen vornehmen, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (14)

  1. Verfahren (500) zum Steuern einer zum Justieren der Verstärkung eines in einem Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals verwendeten automatischen Verstärkungsregelungsschaltung, wobei das Verfahren umfasst: (a) Abtasten der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers (504); (b) Bestimmen, ob die Amplitude des Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert (506) ist, wobei der Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers ist; (c) falls die Amplitude des Abtastwerts größer als der Schwellenamplitudenwert ist, Inkrementieren eines Zählerwerts (508); (d) Wiederholen der Schritte (a) bis (c); und (e) periodisches Justieren einer Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung auf der Basis des Zählerwerts, wobei die automatische Verstärkungsregelungsschaltung ausgelegt ist zum Justieren der Verstärkung des in den Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals, um die Durchschnittsamplitude der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers gleich der Zieldurchschnittsamplitude zu machen, wobei das Justieren der Zieldurchschnittsamplitude ein Vergleichen des Zählerwerts mit einem ersten Schwellenzählerwert und Verkleinern der Zieldurchschnittsamplitude, falls der Zählerwert größer als der erste Schwellenzählerwert (512) ist, umfasst.
  2. Verfahren (500) nach Anspruch 1, welches ferner ein Rücksetzen des Zählerwerts, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten erhalten wurde (502), umfasst.
  3. Verfahren (500) nach Anspruch 1, welches ferner ein Rücksetzen des Zählerwerts, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, umfasst.
  4. Verfahren (500) nach Anspruch 1, wobei das Justieren der Zieldurchschnittsamplitude auf der Basis des Zählerwerts ferner ein Vergrößern der Zieldurchschnittsamplitude umfasst, falls der Zählerwert kleiner als ein zweiter Schwellenzählerwert ist.
  5. Verfahren (500) nach Anspruch 4, wobei der erste und zweite Schwellenzählerwert gleich sind.
  6. Verfahren (500) nach Anspruch 5, wobei die Zieldurchschnittsamplitude gemäß der folgenden Formel justiert wird: neues AGC-Ziel = aktuelles AGC-Ziel + k·Fehler, wobei k die Schleifenverstärkung und Fehler die Differenz zwischen dem ersten Schwellenzählerwert und dem Zählerwert ist.
  7. Verfahren (500) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte (a) bis (e) unter Verwendung eines ersten Schwellenamplitudenwerts ausgeführt werden und die Schritte (a) bis (e) unter Verwendung eines zweiten Schwellenamplitudenwerts wiederholt werden, wobei der zweite Schwellenamplitudenwert höher als der erste Schwellenamplitudenwert ist.
  8. Schaltung (302) zum dynamischen Steuern einer zum Justieren der Verstärkung eines in einem Analog-Digital-Umsetzer (104) eingegebenen Signals verwendeten automatischen Verstärkungsschaltung (106), wobei die Schaltung umfasst: eine Komparatorschaltung (304) ausgelegt zum: Erhalten einer Vielzahl von Abtastwerten der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers (104); und Bestimmen für jeden Abtastwert, ob die Amplitude des Abtastwerts größer als ein Schwellenamplitudenwert ist, wobei der Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers (104) ist; und falls ein Abtastwert größer als der Schwellenamplitudenwert ist, Ausgeben einer Angabe, dass der Abtastwert größer als der Schwellenamplitudenwert ist; eine mit der Komparatorschaltung (304) gekoppelte Zählerschaltung (306), wobei die Zählerschaltung (306) ausgelegt ist zum Empfangen der Angaben aus der Komparatorschaltung (304) und Inkrementieren eines Zählerwerts für jede empfangene Angabe; und eine mit der Zählerschaltung (306) gekoppelte Zielsteuerschaltung (308), wobei die Zielsteuerschaltung (308) ausgelegt ist zum periodischen Empfangen des Zählerwerts aus der Zählerschaltung (306) und Justieren einer Zieldurchschnittsamplitude der automatischen Verstärkungsregelungsschaltung auf der Basis des Zählerwerts, wobei die automatische Verstärkungsregelungsschaltung ausgelegt ist zum Justieren der Verstärkung des in den Analog-Digital-Umsetzer eingegebenen Signals, um die Durchschnittsamplitude der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers gleich der Zieldurchschnittsamplitude zu machen, wobei das Justieren der Zieldurchschnittsamplitude ein Vergleichen des Zählerwerts mit einem ersten Schwellenzählerwert und ein Verkleinern der Zieldurchschnittsamplitude, falls der Zählerwert größer als der erste Schwellenzählerwert ist, umfasst.
  9. Schaltung (302) nach Anspruch 8, wobei die Komparatorschaltung (304) ausgelegt ist zum Erhalten einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten.
  10. Schaltung (302) nach Anspruch 9, wobei die Zählerschaltung (306) und/oder die Zielsteuerschaltung (308) ferner ausgelegt ist zum Rücksetzen des Zählerwerts, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten erhalten wurde.
  11. Schaltung (302) nach Anspruch 8, wobei das Justieren der Zieldurchschnittsamplitude auf der Basis des Zählerwerts ferner ein Vergrößern der Zieldurchschnittsamplitude umfasst, falls der Zählerwert kleiner als ein zweiter Schwellenzählerwert ist.
  12. Schaltung (302) nach Anspruch 11, wobei der erste und zweite Schwellenzählerwert gleich sind.
  13. Schaltung (302) nach Anspruch 12, wobei die Zieldurchschnittsamplitude gemäß der folgenden Formel justiert wird: neues AGC-Ziel = aktuelles AGC-Ziel + k·Fehler, wobei k die Schleifenverstärkung und Fehler die Differenz zwischen dem ersten Schwellenzählerwert und dem Zählerwert ist.
  14. Schaltung (302) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Schwellenamplitudenwert ein erster Schwellenamplitudenwert ist und die Komparatorschaltung (304) ferner ausgelegt ist zum: Erhalten einer zweiten Vielzahl von Abtastwerten der Ausgabe des Analog-Digital-Umsetzers (104); und Bestimmen für jeden Abtastwert der zweiten Vielzahl von Abtastwerten, ob die Amplitude des Abtastwerts einen zweiten Schwellenamplitudenwert übersteigt, wobei der zweite Schwellenamplitudenwert kleiner als der Sättigungspunkt des Analog-Digital-Umsetzers (104) und größer als der erste Schwellenamplitudenwert ist; und falls ein Abtastwert größer als der zweite Schwellenamplitudenwert ist, Ausgeben einer Angabe, dass der Abtastwert größer als der zweite Schwellenamplitudenwert ist.
DE102014000373.6A 2013-01-15 2014-01-14 Automatisches verstärkungsregelungssystem für einen analog-digital-umsetzer Withdrawn DE102014000373A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1300711.7 2013-01-15
GB1300711.7A GB2506458B (en) 2013-01-15 2013-01-15 Method and circuit for controlling an automatic gain control circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014000373A1 true DE102014000373A1 (de) 2014-07-17

Family

ID=47758018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014000373.6A Withdrawn DE102014000373A1 (de) 2013-01-15 2014-01-14 Automatisches verstärkungsregelungssystem für einen analog-digital-umsetzer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8860590B2 (de)
CN (1) CN103929141B (de)
DE (1) DE102014000373A1 (de)
GB (1) GB2506458B (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2474923B (en) 2008-07-18 2011-11-16 Phasor Solutions Ltd A phased array antenna and a method of operating a phased array antenna
US9288082B1 (en) 2010-05-20 2016-03-15 Kandou Labs, S.A. Circuits for efficient detection of vector signaling codes for chip-to-chip communication using sums of differences
US9077386B1 (en) 2010-05-20 2015-07-07 Kandou Labs, S.A. Methods and systems for selection of unions of vector signaling codes for power and pin efficient chip-to-chip communication
GB201215114D0 (en) 2012-08-24 2012-10-10 Phasor Solutions Ltd Improvements in or relating to the processing of noisy analogue signals
GB2509974B (en) * 2013-01-21 2015-04-01 Imagination Tech Ltd Allocating resources to threads based on speculation metric
CN104811644B (zh) * 2015-04-14 2018-02-02 龙迅半导体(合肥)股份有限公司 一种hdmi发射器输出信号幅度控制电路
US9654327B2 (en) 2015-05-27 2017-05-16 Xilinx, Inc. Channel adaptive ADC-based receiver
WO2017132292A1 (en) 2016-01-25 2017-08-03 Kandou Labs, S.A. Voltage sampler driver with enhanced high-frequency gain
RU2660660C2 (ru) * 2016-04-11 2018-07-09 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Радиоприёмное устройство с ключевым управлением амплитудой размывающего сигнала
US10242749B2 (en) 2016-04-22 2019-03-26 Kandou Labs, S.A. Calibration apparatus and method for sampler with adjustable high frequency gain
US10003454B2 (en) 2016-04-22 2018-06-19 Kandou Labs, S.A. Sampler with low input kickback
US10200218B2 (en) 2016-10-24 2019-02-05 Kandou Labs, S.A. Multi-stage sampler with increased gain
DE102018001052B4 (de) * 2017-02-14 2021-06-10 Infineon Technologies Ag Einrichtung und Verfahren zum Anfordern einer Analog-Digital-Wandlung
US10230345B1 (en) * 2017-08-31 2019-03-12 Silicon Laboratories Inc. System, apparatus and method for performing automatic gain control in a receiver for short range wireless communications
CN107947811B (zh) * 2017-12-21 2023-09-08 上海迦美信芯通讯技术有限公司 一种增益调节控制方法及装置
US10931249B2 (en) 2018-06-12 2021-02-23 Kandou Labs, S.A. Amplifier with adjustable high-frequency gain using varactor diodes
US10742451B2 (en) 2018-06-12 2020-08-11 Kandou Labs, S.A. Passive multi-input comparator for orthogonal codes on a multi-wire bus
KR102579595B1 (ko) 2018-09-10 2023-09-18 칸도우 랩스 에스에이 슬라이서의 동작 전류를 제어하기 위한 안정화된 고주파 피킹을 갖는 프로그래밍 가능한 연속 시간 선형 이퀄라이저
CN109921812B (zh) * 2019-01-07 2021-05-04 广州昂宝电子有限公司 自动增益控制方法和系统
CN109887522B (zh) * 2019-01-24 2021-05-04 深圳市微纳感知计算技术有限公司 一种麦克风阵列增益调节方法、装置及终端设备
US10721106B1 (en) 2019-04-08 2020-07-21 Kandou Labs, S.A. Adaptive continuous time linear equalization and channel bandwidth control
US10608849B1 (en) 2019-04-08 2020-03-31 Kandou Labs, S.A. Variable gain amplifier and sampler offset calibration without clock recovery
US10574487B1 (en) 2019-04-08 2020-02-25 Kandou Labs, S.A. Sampler offset calibration during operation
US10680634B1 (en) 2019-04-08 2020-06-09 Kandou Labs, S.A. Dynamic integration time adjustment of a clocked data sampler using a static analog calibration circuit
CN110266283B (zh) * 2019-07-17 2024-08-16 安图实验仪器(郑州)有限公司 具备自动调整信号增益的电路控制系统
US11303484B1 (en) 2021-04-02 2022-04-12 Kandou Labs SA Continuous time linear equalization and bandwidth adaptation using asynchronous sampling
US11374800B1 (en) 2021-04-14 2022-06-28 Kandou Labs SA Continuous time linear equalization and bandwidth adaptation using peak detector
US11804811B2 (en) 2021-04-29 2023-10-31 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for determining when an automatic gain control circuit has settled
US11456708B1 (en) 2021-04-30 2022-09-27 Kandou Labs SA Reference generation circuit for maintaining temperature-tracked linearity in amplifier with adjustable high-frequency gain
EP4405758A2 (de) * 2021-09-20 2024-07-31 Vutility, Inc. Relative adaptive codierung
CN115002839A (zh) * 2022-06-29 2022-09-02 恒玄科技(上海)股份有限公司 一种agc动态调整方法及装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3120737B2 (ja) * 1996-08-23 2000-12-25 日本電気株式会社 自動利得制御回路
FR2797725B1 (fr) * 1999-08-16 2001-11-09 St Microelectronics Sa Procede et dispositif de conversion d'un signal analogique en un signal numerique avec controle automatique de gain
US6191725B1 (en) * 1999-08-30 2001-02-20 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government Automatic gain control for digital radar intercept receivers
US6748038B1 (en) * 1999-10-08 2004-06-08 Stmicroelectronics, Inc. Method and circuit for determining signal amplitude
JP4366808B2 (ja) * 2000-01-31 2009-11-18 ソニー株式会社 タイミングエラー検出回路および復調回路とその方法
US6417730B1 (en) * 2000-11-29 2002-07-09 Harris Corporation Automatic gain control system and related method
US7161997B2 (en) * 2000-12-26 2007-01-09 Intel Corporation Programmable baseband module
US6930553B2 (en) * 2002-05-13 2005-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Automatic gain control device and automatic gain control method
US7295073B2 (en) * 2006-01-19 2007-11-13 Mediatek Inc. Automatic gain control apparatus
US7656327B2 (en) * 2006-07-24 2010-02-02 Qualcomm, Incorporated Saturation detection for analog-to-digital converter
US7856066B2 (en) * 2006-10-27 2010-12-21 Oki Semiconductor Co., Ltd. OFDM receiver and doppler frequency estimating circuit
JP4399447B2 (ja) * 2006-10-27 2010-01-13 Okiセミコンダクタ株式会社 Ofdm受信機
JP2008135908A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相調整装置、デジタルカメラおよび位相調整方法
JP4854531B2 (ja) * 2007-01-24 2012-01-18 パナソニック株式会社 位相調整装置およびデジタルカメラ
US8731899B2 (en) * 2007-06-29 2014-05-20 Seagate Technology Llc Adapter assembly for concurrent emulation of a native channel
EP2252003A1 (de) * 2009-05-12 2010-11-17 CoreOptics Inc. Phasenbestimmungsverfahren und Phasendetektor

Also Published As

Publication number Publication date
CN103929141B (zh) 2016-11-16
GB2506458A (en) 2014-04-02
GB201300711D0 (en) 2013-02-27
CN103929141A (zh) 2014-07-16
GB2506458B (en) 2015-01-14
US20140218222A1 (en) 2014-08-07
US8860590B2 (en) 2014-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014000373A1 (de) Automatisches verstärkungsregelungssystem für einen analog-digital-umsetzer
DE69738193T2 (de) Schaltung zur Erkennung und Verhinderung von akustischen Rückkopplungen und Verwendung einer derartigen Schaltung in einem Lautsprechersystem
DE102014106428B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Verstärkung eines Verstärkers, und Digitalisierungsschaltkreis und Mikrofonbaugruppe
EP3304734A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur lautstärkenregulierung
DE102015103219B4 (de) Gainkalibrierung
DE19502047A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Analog-Digital-Wandlung von Signalen
DE102014202335A1 (de) Analog-Digital-Wandler-Schaltung, integrierte Schaltung, elektronisches Gerät und dazugehöriges Verfahren
DE102012022175A1 (de) Phasendetektion mit zwei Betriebsarten
EP3782290A1 (de) Interferenzdetektion und unterdrückung in nichtkoordinierten systemen
DE102011016338A1 (de) Verfahren und Systeme zum Mischen zwischen Stereo und Mono bei einem Frequenzmodulationsempfänger
DE102015113204B4 (de) Empfangssignalverarbeitungsvorrichtung, Radar und Objektdetektierverfahren
DE102020118540A1 (de) Systeme, vorrichtungen und verfahren zur echtzeitstörungsdetektion
DE102011082351A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Pegelregelung eines gepulsten Hochfrequenzsignals
DE102014117457A1 (de) Stochastische codierung bei analog-digital-umsetzung
DE60128243T2 (de) AM-Empfänger mit einem Kanalfilter mit adaptiver Bandbreite
DE102016109246B4 (de) Verfahren und Vorrichtung, Gerät und Computerprogrammprodukt für Dynamikbereichssteuerung
DE102014204665B4 (de) Geräuschoptimierung einer Magnetresonanzanlage
DE102012014310A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Lautheit eines Audiosignals
DE60205590T2 (de) Empfangsvorrichtung mit automatischer Verstärkungsregelung
DE102012211600B4 (de) Verbesserung des Dynamikbereichs für die Massenspektrometrie
DE10300705B4 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zur Steuerung einer automatischen Verstärkungsregelungs-Einheit
DE102021124135B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Signalverarbeitung
DE102019124285B4 (de) Dekorrelation von eingangssignalen
DE102018200786A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten eines analogen Sensorsignals, und Sensorsystem
DE102015200961B4 (de) Digitales Drahtlos-Audioübertragungssystem mit optimierter Dynamik

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: GLOBAL IP EUROPE PATENTANWALTSKANZLEI, DE

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee