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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet der drahtlosen
Kommunikationssysteme und automatischen Verstärkungsregelung in WLAN-Sendeempfängern und
-Empfängern.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein neues Schema für eine automatische,
zwei parallele Leistungspegeldetektoren verwendende Verstärkungsregelung.
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Kommunikationsvorrichtungen
müssen
die Leistung regulieren, mit der sie Signale über das drahtlose Medium übertragen,
und weil das Übertragen über ein
drahtloses Medium inkonsistent und unvorhersehbar sein kann, müssen Kommunikationsvorrichtungen
auch den Leistungspegel eingehender Signale bestimmen, um die interne
Schaltung an die Eigenschaften dieser eingehenden Signale anzupassen.
Das Bestimmen des Leistungspegels ermöglicht es der Vorrichtung,
die gesamte Verstärkung
des Empfangssystems zu steuern und einzustellen, um effiziente spätere Erfassung
und Verarbeitung der von dem eingehenden Signal umfassten Daten
sicherzustellen. Zu diesem Zweck sind zahlreiche Lösungen erwägt worden,
um die Leistung des Funkfrequenz (RF)-Teils des Empfängers so
einzustellen, dass das eingehende Signal vor dem Umwandeln in die
digitale Domäne
und weiterem Übertragen
zu dem Basisbandteil des Empfängers
gedämpft
oder verstärkt
wird. Herkömmliche
Analog-Digital-Wandler (ADC) haben begrenzte Arbeitsbereiche und
können außerhalb
dieser Bereiche Digitalisierungsfehler einführen.
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Falls
beispielsweise ein empfangenes Signal zu schwach ist, können die
in einem ADC verwendeten Quantisierungspegel zu hoch sein, um die
Analogsignalwerte genau darzustellen. In ähnlicher Weise können die
Quantisierungsschritte des ADC zu einem Abschneiden des oberen Abschnitts
des eingehenden Signals führen,
falls das eingehende Signal zu stark ist. Somit ermöglicht es
die automatische Verstärkungsregelung,
die Stärke
des eingehenden Signals einzustellen, wenn dieses den ADC so erreicht,
dass das eingestellte Signal während
einer Optimierung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Systems besser
in das Quantisierungsfenster des ADC passt.
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EP 1 083 667 A1 beschreibt
ein Funkendgerät,
das eine erste und zweite regelbare Verstärkungseinheit aufweist. Insbesondere
wird ein Pegel eines an einer Eingangsseite eines Verstärkerschaltkreises
mit variabler Verstärkung
empfangenen Basisbandsignals durch einen logarithmischen Verstärker erfasst.
Der logarithmische Verstärker
weist zum Beginn eines Arbeitsgangs einen breiten Eingangsspannungsbereich
auf. Ferner führt
eine Steuereinheit eine grobe Vorwärtsregelung einer Verstärkung des
Verstärkers
mit variabler Verstärkung
basierend auf dem erfassten Pegel durch und findet mittels eines
ein Quadratmittel ableitenden Schaltkreises einen Pegel eines Ausgangs
eines Analog/Digital-Wandlers,
und gibt das resultierende Signal in eine Steuereinheit ein. Die
Steuereinheit führt
basierend auf dem erfassten Pegel eine feine Rückkopplungsregelung des Verstärkers mit
variabler Verstärkung
durch.
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Im
Hinblick auf die vorangehenden Probleme besteht daher ein Bedarf
nach Systemen und Verfahren, die die Verstärkung eines gesamten Kommunikationssystems
nach Empfang eines Signals basierend auf dessen Leistungspegel rechtzeitig
einstellen.
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Die
Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Der
Erfinder hat erkannt, dass ein Erfassungsschema mit zwei Leistungspegeldetektoren ausgestaltet
werden kann, deren Auflösungsbereiche
und Positionen in dem Empfängerschaltkreis
ein zuverlässiges
und schnelles Bestimmen des Leistungspegels des eingehenden Signals
ermöglichen. Der
Erfinder hat daher eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen Eingang
zum Empfangen eines eingehenden Signals umfasst. Das eingehende
Signal durchläuft
eine erste und eine zweite Verstärkungsstufe,
die seriell geschaltet sind. Ein erster Detektor ist mit dem Ausgang
der ersten Verstärkungsstufe verbunden
und ist ausgestaltet, eine Messung des Leistungspegels des eingehenden
Signals bereitzustellen, falls der Leistungspegel innerhalb eines
ersten Auflösungsbereichs
des ersten Detektors liegt. In ähnlicher
Weise ist ein zweiter Leistungsdetektor an dem Ausgang der zweiten
Verstärkungsstufe
angeordnet und kann den Leistungspegel des eingehenden Signals nur
dann messen, falls er innerhalb eines zweiten Auflösungsbereichs
des zweiten Detektors liegt. Falls der Leistungspegel außerhalb
der beiden Auflösungsbereiche
des ersten und des zweiten Detektors liegt, modifiziert eine Steuereinheit
den Auflösungsbereich
eines der zwei Detektoren zu einem neuen Auflösungsbereich, und die Verstärkung des gesamten
Systems, d.h. entsprechende Verstärkungen der ersten Verstärkungsstufe
und der zweiten Verstärkungsstufe,
wird auf einen bekannten Verstärkungswert
eingestellt, der mit einem von dem neuen Auflösungsbereich umfassten Leistungswert
verknüpft
ist. Sobald die Verstärkung
des Systems auf den bekannten Wert eingestellt ist, stellt der Detektor mit
dem modifizierten Auflösungsbereich
eine genäherte
Messung des Leistungspegels des eingehenden Signals bereit, und
die Verstärkungen
der ersten und der zweiten Verstärkungsstufe
werden ferner an entsprechende zweite, mit dem genähert gemessenen
Leistungspegel verknüpfte
Verstärkungswerte angepasst.
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Ein
erfindungsgemäßer Leistungsdetektor kann
eine Messung des Leistungswertes des eingehenden Signals erfassen
und bereitstellen, falls der Leistungspegel innerhalb eines vorbestimmten
Auflösungsbereichs
liegt. Falls der Leistungspegel tatsächlich oberhalb des Auflösungsbereichs
liegt, ist der Detektor gesättigt,
und es kann keine Leistungsmessung erfolgen, obwohl der Detektor
das Signal erfasst. Falls das eingehende Signal zu schwach ist, im
Sinne dass sein Leistungspegel niedriger als die untere Grenze des
Auflösungsbereichs
ist, wird der Detektor nicht imstande sein, den Leistungspegel zu messen
und sogar das Signal zu detektieren. Somit können die Auflösungsbereiche
so gewählt
werden, dass sie Abschnitte des dynamischen Bereichs des eingehenden
Signals abdecken und das Lesen der entsprechenden Ausgänge der
Detektoren anzeigen wird, wo sich das Signal in dem dynamischen
Bereich befindet. In einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung überlappen
sich der erste und der zweite Auflösungsbereich nicht und der
erste Auflösungsbereich
ist größer als
der zweite Auflösungsbereich,
d.h. der erste Detektor erfasst Signale eines größeren Leistungspegels als der
zweite Detektor. Falls das eingehende Signal als in einem der zwei
Auflösungsbereiche
liegend bestimmt wird, stellt der entsprechende Detektor den Leistungspegel
bereit, und die Verstärkungen der
ersten und der zweiten Verstärkungsstufe
werden in Übereinstimmung
mit den entsprechenden bekannten, mit dem gemessenen Leistungspegel
verknüpften
Verstärkungswerten
eingestellt.
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Falls
keiner der zwei Detektoren eine Messung des Leistungspegels bereitstellt,
kann ein Regler seine Messungen der Leistung des eingehenden Signals
an einen begrenzten Abschnitt des dynamischen Bereichs noch weiter
herabnähern.
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Ein
Regler kann allerdings durch Lesen der entsprechenden Ausgänge des
ersten und des zweiten Detektors des Weiteren ableiten, wo der Leistungswert
in Bezug auf die Auflösungsbereiche
liegt: größer als
der obere Wert des ersten Auflösungsbereichs,
zwischen den zwei Auflösungsbereichen
oder niedriger als der untere Wert des zweiten Auflösungsbereichs.
Dann stellt der Regler in einem weiteren erfindungsgemäßen Schritt
temporär
die Verstärkung
der ersten und der zweiten Verstärkungsstufen
auf bekannte Werte ein, die mit einem Leistungspegel verknüpft sind,
der in dem Segment liegt, auf das die Messung heruntergenähert wurde.
Der Regler modifiziert auch die Einstellung eines der zwei Detektoren,
vorzugsweise des zweiten Detektors, der mit einem neuen Auflösungsbereich
betrieben wird, der mit dem Abschnitt des dynamischen Bereichs,
in dem der Leistungspegel des Signals liegt, überlappen kann. Dieser neue
Auflösungsbereich kann
dann dem zweiten Detektor erlauben, eine Messung des Leistungspegels
bereitzustellen. Entsprechende Verstärkungen der ersten und der
zweiten Verstärkungsstufe
werden dann auf mit dem gemessenen Leistungspegel verknüpfte Verstärkungswerte eingestellt.
Falls der zweite Detektor nach wie vor nicht imstande ist, eine
Messung des Leistungspegels bereitzustellen, kann sein Auflösungsbereich weiter
angepasst werden, und neue Messungen werden durchgeführt. Alternativ,
werden die erste und die zweite Verstärkungsstufe auf mit genäherten Werten des
Leistungspegels des eingehenden Signals verknüpfte Verstärkungswerte eingestellt.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann Antennen-Diversity verwendet werden, falls der Leistungspegel
des eingehenden Signals als niedriger als ein gegebener Grenzwert
erfasst wird, und die Antenne, die den stärkeren Leistungswert bereitstellt, wird
für das
Empfangen des eingehenden Signals verwendet.
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Die
Erfindung wird näher
und beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in Bezug auf
exemplarische Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert,
und wobei:
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1 ein
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems zeigt;
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2 eine
beispielhafte Charakteristik eines erfindungsgemäßen Detektors zeigt;
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3 einen
beispielhaften dynamischen Bereich des eingehenden Signals zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm eines Zustandsdiagramms für ein Detektionsschema gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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In
allen Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche
oder entsprechende Merkmale oder Funktionen.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines Empfängers 100 eines
erfindungsgemäßen Sende-Empfangssystems,
von dem nur der Empfangsweg gezeigt ist. Der Empfänger 100 umfasst
einen RF-Teil, Analog/Digital-Wandler 116 und 128,
gefolgt von einem hier nicht gezeigten Basisbandabschnitt. Die Hardwareausgestaltung
und die Softwareimplementierung des Basisbandabschnitts sind einem
Fachmann wohlbekannt. Es muss auch angemerkt werden, dass die Ausgestaltung
des Empfängers 100 ebenfalls
nicht auf die hier präsentierte
Ausgestaltung beschränkt
ist, und Ausführungsbeispiele
mit alternativen Strukturelementen, andere als die hier verwendeten,
ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.
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Ein
eingehendes Funkfrequenzsignal Sin wird zunächst an dem Kopfende des Empfängers 100 empfangen,
der eine Antenne 102 und einen rauscharmen Funkfrequenzverstärker (LNA) 104 enthält. LNA 104 verstärkt das
Eingangssignal Sin und das resultierende verstärkte Eingangssignal wird dann
in eine phasengleiche und eine Quadraturkomponente aufgeteilt, durch
Mischen mit einem lokalen Oszillatorsignal im Mischer 106,
um das phasengleiche Signal zu erzeugen, und durch Mischen im Mischer 118 mit
demselben, um neunzig Grad verschobenen Oszillatorsignal, um die
Quadraturkomponente zu erzeugen. Die Quadraturkomponente ist bezüglich des
phasengleichen Signals um neunzig Grad phasenverschoben. Sowohl
die phasengleiche als auch die Quadraturkomponente werden durchlaufen
ein Paar von Filtern 108 und 120, ein erstes Paar
von Wechselstrom-(AC)-Kopplern 110, 122, ein Paar
von Verstärkern
mit variabler Verstärkung
(Variable Gain Amplifier, VGA) 112, 124 und ein
zweites Paar von AC-Kopplern 114, 126 vor einer
Konvertierung in die digitale Domäne durch ADC 116 und 128.
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In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der
Erfindung befindet sich das eingehende RF-Signal Sin in den 2.4
GHz oder 5 GHz Frequenzbändern, wie
in den IEEE 802.11 a und b Spezifikationen der physikalischen Schichten
definiert. Die Erfindung basiert auf den Prämissen, dass das eingehende
RF-Signal Sin einen hohen dynamischen Bereich aufweist, z.B. 100
dBm, von –90
dBm bis 5 dBm, wodurch beeinflusst wird, wie das Signal Sin anschließend verarbeitet
wird. Allerdings haben die ADC 116 und 128 nur
einen eingeschränkten
Dynamikbereich und können
Eingangssignale außerhalb
deren entsprechenden Leistungsdetektierungsbereichen nicht genau verarbeiten.
Falls das dem ADC 116 oder 128 bereitgestellte
Signal zu schwach oder zu stark ist, können die Quantisierungsstufen
der ADC 116 und 128 somit dessen genaue Darstellung
in der digitalen Domäne nicht
ermöglichen.
Somit besteht ein großer
Bedarf nach einem Detektionsschema zum Bestimmen des Leistungspegels
Pin des eingehenden RF-Signals Sin. Basierend auf dem bestimmten
Leistungspegel Pin können
die Eigenschaften des Empfangspfads eingestellt werden, um den Leistungspegel
des an die ADC 116 und 128 bereitgestellten Signals
korrekt einzustellen. Zu diesem Zweck umfasst der Empfänger 100 eine
automatische Verstärkungsregelung (Automatic
Gain Control) AGC und eine Steuerung 130 zum Steuern der
Gesamtverstärkung
des Systems 100 basierend auf dem gemessenen Leistungspegel
Pin des eingehenden RF-Signals Sin. LNA 104, VGA 112, 114,
Filter 108, 120 und AC-Koppler 110, 114, 122 und 126 sind
steuerbar, und ihre entsprechenden Verstärkungen und mögliche weitere Eigenschaften
können
auf gewünschte
Werte eingestellt werden, wie nachstehend gezeigt werden wird. ACG
kann die Gesamtverstärkung
des Empfängers 100 durch
individuelles Einstellen der entsprechenden Verstärkung der
Elemente 104, 108–114 und 120–126 auf
vorbestimmte Werte einstellen.
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Ferner
umfasst der Empfänger 100 einen ersten,
mit den AC-Kopplern 110 und 122 gekoppelten Detektor
D1, der den Leistungspegel Pin des eingehenden Signals Sin nur dann
misst, wenn die Leistung Pin innerhalb eines ersten Auflösungsbereichs des
Detektors D1 liegt. Das System 100 umfasst auch einen zweiten
Detektor D2, der mit den AC-Kopplern 114 und 126 gekoppelt
ist, und den Leistungspegel Pin des eingehenden RF-Signals Sin nur
dann misst, wenn die Leistung Pin innerhalb eines zweiten Auflösungsbereichs
des Detektors D2 liegt. 2 zeigt ein Beispiel einer Ausgangs-Charakteristik
eines erfindungsgemäßen Leistungspegeldetektors,
der beispielsweise ein dem Stand der Technik wohlbekannter Indikator
der Stärke
des empfangenen Signals ist. 2 zeigt
die Ausgangsspannung V des Detektors basierend auf dem Leistungspegel
P des an dem Eingang des Detektors bereitgestellten Signals. Vor
einer unteren Grenze PL des Auflösungsbereichs
erfasst der Detektor das eingehende Signal nicht, und die Ausgangsspannung
V ist ein relativ niedriger und grundsätzlich konstanter Wert VL,
möglicherweise
gleich Null. Der Zustand des Detektors ändert sich nicht, wenn ein
Signal mit Leistung niedriger als PL an dem Eingang bereitgestellt
wird, d.h. der Detektor erfasst das Signal nicht. Wenn sicht der
Leistungspegel P des eingehenden Signals innerhalb des Auflösungsbereichs
[PL, PH] befindet, erzeugt der Detektor eine Ausgangsspannung linear
proportional zu dem Leistungspegel, und in einem solchen Fall kann
der Leistungspegel P des eingehenden Signals gemessen werden. Oberhalb der
oberen Grenze PH des Auflösungsbereichs
wird der Detektor in einem gesättigten
Modus betrieben und stellt einen relativ hohen und grundsätzlich konstanten
Wert VL bereit. Obwohl der Detektor eingehende Signale mit einem
Leistungspegel P größer als PH,
detektiert, kann ein solcher Detektor den Leistungspegel eingehender
Signale mit Leistungspegel P niedriger als PL und größer als
PH nicht messen.
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3 zeigt
den dynamischen Bereich des eingehenden RF-Signals Sin und die entsprechenden
Auflösungsbereiche
der Detektoren D1 und D2. Die Auflösungsbereiche der Detektoren
D1 und D2 sind hier in Bezug auf Werte des Leistungspegels Pin des
eingehenden Signals Sin und nicht Werte der Leistungspegel der entsprechenden
den Detektoren D1 und D2 bereitgestellten eingehenden Signale angegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel überlappen sich
die Auflösungsbereiche
der Detektoren D1 und D2 nicht, und der Auflösungsbereich des Detektors D2
ist niedriger als der des Detektors D1. Der Detektor D1 weist einen
Auflösungsbereich
von [–52
dBm; –25
dBm] auf, der Detektor D2 weist einen Auflösungsbereich von [–86 dBm; –60 dBm]
auf, und der dynamische Bereich des RF-Signals Sin ist [–95 dBm; 5 dBm]. Die numerischen
Werte sind hier nur angegeben, um beispielhaft Ausführungsbeispiele der
Erfindung darzustellen, und sollten nicht verwendet werden, um den
Umfang der Erfindung einzuschränken.
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Beide
Detektoren D1 und D2 werden betrieben, wie mit Bezug auf 2 beschreiben.
Somit werden beide Detektoren D1 und D2 gesättigt, falls der Leistungspegel
Pin des Signals Sin größer als –25 dBm
ist, d.h. in der Zone Z1. Falls die Leistung Pin innerhalb des Bereichs
[–50 dBm; –25 dBm]
liegt, d.h. in der Zone Z2, wird der Detektor D1 eine Messung der
Leistung Pin bereitstellen, und der Detektor D2 wird gesättigt. Falls
die Leistung Pin innerhalb des Bereichs [–60 dBm; –50 dBm] liegt, d.h. in der
Zone Z3, wird der Detektor D1 nicht das Signal Sin erfassen und
der Detektor D2 wird gesättigt.
Falls die Leistung Pin innerhalb des Bereichs [–80 dBm; –60 dBm] liegt, d.h. in der
Zone Z4, wird der Detektor D1 das Signal Sin nicht erfassen, und
der Detektor D2 wird eine Messung der Leistung Pin bereitstellen.
Falls die Leistung Pin innerhalb des Bereichs [–95 dBm; –86 dBm] liegt, d.h. in der
Zone Z5, wird keiner der Detektoren D1 und D2 das Signal Sin detektieren.
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Wie
oben erwähnt,
stellt die AGC die Verstärkung
der individuellen Elemente des Empfängers 100 basierend
auf dem gemessenen Leistungspegel Pin des eingehenden Signals Sin
ein. Die Leistung Pin wird nach einem Zustandsmaschinen-Algorithmus gemessen,
wie beispielsweise der in 4 gezeigte.
Die Zustandsmaschine kann in der AGC oder in der Steuerung 130,
oder alternativ in einem digitalen Regler des BB-Teils des Kommunikationssystems
gespeichert werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Zustandsmaschine
in der Steuerung 130 ausgeführt.
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Die
Zustandsmaschine erlaubt eine Leistungsmessung des eingehenden drahtlosen
Signals Sin und ein Einstellen der Verstärkung des Empfängers 100,
wie folgt. IEEE 802.11 spezifiziert die Übertragung von Kommunikationssignalen
unter Verwendung eines vorspezifizierten Formats, das eine Präambel gefolgt
von Signalisierungssequenzen und Daten umfasst. Die Verstärkungseinstellung
des Empfängers 100 wird
während
des Erhalts der Präambel
so durchgeführt,
dass der Empfänger 100 rechtzeitig
und korrekt eingestellt wird, um die nachfolgenden, im Signal Sin
enthaltenen Signalisierungssequenzen und Daten zu empfangen und
zu interpretieren. Die Verstärkungseinstellung
ist daher zeitkritisch und die Erfindung stellt einen schnellen Weg
des Einstellens der Verstärkung
des Empfängers 100 basierend
auf dem Leistungspegel Pin bereit.
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In
einem ersten Schritt 410, setzt die Steuerung 130 die
AGC auf eine Voreinstellung zurück. Wenn
die AGC zurückgesetzt
wurde, stellt die AGC die Gesamtverstärkung des Systems 100 auf
einen vorbestimmten Anfangswert ein, und die individuellen Verstärkungen
des LNA 104, der Filter 108, 120, der
AC-Koppler 110, 122, 114, 126 werden
ebenfalls auf entsprechende vorbestimmte Anfangswerte zurückgesetzt.
Dann bestimmt die Steuerung 130 in einem zweiten Schritt 420,
ob Pin in der Zone Z2 liegt. Zu diesem Zweck liest die Steuerung 130 den Ausgang
des Detektors D1. Falls die Leistung Pin in Z2 liegt, stellt der
Detektor D1 eine Messung der Leistung Pin im Schritt 460 bereit,
und im Schritt 470 steuert die Steuerung 130 die
AGC, um die Gesamtverstärkung
des Systems 100 entsprechend einzustellen. Die AGC kann
eine Speichertabelle umfassen, die individuelle Verstärkungen
der Elemente 108–114, 120–126 für verschiedene
Werte des Leistungspegels Pin des Eingangssignals Sin anzeigt. Alternativ
kann die AGC vorgespeicherte Algorithmen ablaufen lassen, um entsprechende
Verstärkungen der
Elemente 108–114, 120–126 basierend
auf dem gemessenen Leistungspegel Pin zu bestimmen.
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Falls
die Leistung Pin nicht von der Zone Z2 umfasst ist, bestimmt die
Steuerung im Schritt 430 aus dem Lesen des Ausgangs des
Detektors D2, ob die Leistung Pin in der Zone Z4 liegt. Falls der
Detektor D2 eine Messung der Leistung Pin im Schritt 460 bereitstellt,
d.h. die Leistung Pin liegt innerhalb des Auflösungsbereichs des Detektors
D2, so überträgt die Steuerung 130 den
Leistungswert Pin an die AGC, und als Antwort auf die Leistung Pin
stellt der AGC die Gesamtverstärkung
durch Einstellen der individuellen Verstärkungen der Elemente 110–114, 120–126 im
Schritt 470 ein, wie oben erwähnt.
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Falls
die Leistung Pin weder in der Zone Z2 noch in der Zone Z4 liegt,
bestimmt die Steuerung 130 durch Lesen der entsprechenden
Ausgaben und Zustände,
d.h. gesättigter
Zustand oder nichtdetektierender Zustand, der Detektoren D1 und
D2, in welcher Zone Z1, Z3 oder Z5, die Leistung Pin liegt. Sobald
die Steuerung 130 bestimmt hat, in welcher Zone Z1, Z3
oder Z5 die Leistung Pin liegt, modifiziert die Steuerung 130 die
Einstellung des Detektors D2 so, dass der Detektor D2 das Signal
Sin detektieren kann. Zum Beispiel verschiebt und reduziert oder
erweitert die Steuerung 130 den Auflösungsbereich des Detektors
D2 so, dass dieser mit der Zone des dynamischen Bereichs Z1, Z3
oder Z5, in dem die Leistung Pin liegt, überlappt. Der neue Auflösungsbereich
des Detektors D2 kann die gesamte Zone Z1, Z3 oder Z5 des dynamischen
Bereichs oder einen Abschnitt dieser abdecken.
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Falls
die Steuerung 130 zum Beispiel bestimmt hat, dass das Signal
Sin einen Leistungspegel Pin niedriger ist als –86 dB aufweist, d.h. Pin wird
von der Zone Z5 umfasst, stellt die Steuerung 130 den Auflösungsbereich
des Detektors D2 auf neue Werte und den neuen Auflösungsbereich
ein, z.B. die Zone Z7 in die sem Ausführungsbeispiel deckt nun einen Abschnitt
der Zone Z5 ab. Die Steuerung 130 kann auch die Detektionsauflösung des
Detektors D2 erhöhen,
um dadurch die Genauigkeit der abschließenden Leistungsmessung zu
erhöhen.
Zum Beispiel kann der Detektor D2 vor dem Einstellen bei einer Auflösung von ±2 dB betrieben
werden und nach dem Einstellen kann der Detektor D2 bei einer Auflösung von ±1 dB betrieben
werden.
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Im
Schritt 480 stellt die AGC die Gesamtverstärkung von
Elementen des Empfängers 100 temporär auf Werte
ein, die mit einem Leistungspegel verknüpft sind, der durch die Steuerung 130 in
der Zone 5 gewählt
worden ist oder in dem neuen Auflösungsbereich, der Zone 7,
liegt. Die Steuerung 130 kann den Leistungspegel beliebig
auswählen,
z.B. in der Mitte der Zone 5, oder die Steuerung 130 kann den
Leistungspegel unter Verwendung von gespeicherten Berechnungen oder
experimentellen Ergebnissen berechnen. Ein Zweck des temporären Einstellens
der Verstärkung
des Empfängers 100 auf
einen neuen Wert ist das Einstellen des Empfängers 100 auf eine
Verstärkung,
die näher
an der Endverstärkung
ist als der Anfangswert, auf den der Empfänger 100 im Schritt 410 eingestellt
wurde.
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Sobald
die AGC die Gesamtverstärkung
des Systems 100 eingestellt hat, misst die Steuerung 130 die
Leistung Pin. Zu diesem Zweck liest die Steuerung 130 den
Ausgang des Detektors D2 und bestimmt, wie mit Bezug auf 2 erläutert, aus
diesem, ob die Leistung Pin in der Zone Z6, Z8 oder in der Zone
Z7 liegt. Falls bestimmt wird, dass die Leistung Pin in der Zone
Z7 ist, liest die Steuerung 130 die Leistung Pin an dem
Ausgang des Detektors D2, und die AGC stellt die Verstärkung des
Systems 100 auf einen bekannten, mit dem gemessenen Leistungswert
Pin verknüpften
Wert ein. Falls die Leistung Pin weder in der Zone Z6 noch in der
Zone Z8 liegt, kann die Steuerung 130 den Schritt 450 und 480 wiederholen
und erneut den Auflösungsbereich des
Detektors D2 modifizieren, so dass die Zone Z6 oder Z8 abgedeckt
ist. Alternativ kann die AGC die Verstärkung des Empfängers 100 ohne
weitere Berechnung auf einen optimalen Verstärkungswert einstellen. Zum
Beispiel kann die AGC die Gesamtverstärkung des Empfängers 100 auf
einen gespeicherten oder einen Rechnerverstärkungswert einstellen, der
als optimal für
Leistungswerte der Zone 6 gilt, falls der Regler 130 bestimmt
hat, dass die Leistung Pin in der Zone Z6 liegt.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird das oben beschriebene Leistungsmessschema mit
Antennen-Diversity kombiniert. Der Empfänger 100 ist nun mit
zumindest zwei Antennen mit verschiedenen Eigenschaften ausgestattet.
Zum Beispiel können
die Charakteristiken der Antennen so sein, dass eine der Antennen
einen besseren Empfang eines spezifischen eingehenden Signals Sin
bietet als die andere Antenne, und umgekehrt wird die andere Antenne
einen besseren Empfang für verschiedene Übertragungs-
und Empfangsbedingungen bieten. In diesem Ausführungsbeispiel führt die
Steuerung 130 Leistungsmessungen der Leistung Pin aus,
wie in den Schritten 410–440 beschreiben,
und, falls die Steuerung 130 bestimmt, dass die Leistung
Pin niedriger als ein vorbestimmter Grenzwert ist, wendet die Steuerung 130 das
Antennen-Diversity an, wie nachstehend erläutert. Falls eines der zwei
Detektoren D1 oder D2 eine Messung der Leistung Pin bereitgestellt
hat, die niedriger als der Grenzwert ist, schaltet der Empfänger 100 auf
die andere Antenne, und eine neue Leistungsmessung erfolgt. Falls
die neue Messung zu einem Leistungswert führt, der niedriger als der
anfangs mit der ersten Antenne gemessene Leistungswert ist, schaltet
der Empfänger 100 zurück auf die
erste Antenne. Die AGC stellt die Verstärkung des Empfängers 100 auch auf
einen Wert ein, der mit dem anfangs gemessenen Leistungswert Pin
verknüpft
ist. Falls die neue Messung mit der zweiten Antenne zu einem Wert
führt, der
stärker
ist als der mit der ersten Antenne gemessene Leistungswert, schaltet
der Empfänger 100 nicht
zurück
auf die erste Antenne, und die AGC stellt die Verstärkung des
Empfängers 100 auf
einen mit dem neu gemessenen Wert verknüpften Wert ein.
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Alternativ
kann der Empfänger 100 auf
die zweite Antenne umschalten und die Messungen der Schritte 410–440 in
der Zustandsmaschine wiederholen, falls keiner der Detektoren D1
und D2 eine exakte Messung des Leistungswerts Pin bereitgestellt hat,
aber die Steuerung 130 bestimmt hat, dass die Leistung
Pin in der Zone 5 liegt. Falls keiner von Detektoren D1
oder D2 dann imstande ist, eine Messung der Leistung Pin bereitzustellen,
schaltet der Empfänger 100 nicht
zurück
auf die erste Antenne und arbeitet mit der zweiten Antenne. Bevor
der Empfänger 100 das
Antennen-Diversity anwendet und auf die zweite Antenne schaltet,
kann die Steuerung 130 alternativ eine genaue Messung der
Leistung Pin vornehmen und dann den Empfänger 100 veranlassen,
auf die zweite Antenne umzuschalten. Es wird dann eine neue Messung
unter Verwendung der zweiten Antenne durchgeführt, und die Antenne, die zu
der stärkeren
gemessenen Leistung führt,
wird verwendet, und die Verstärkung
wird entsprechend eingestellt.