JP2005214849A - Automatic gain control circuit - Google Patents

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JP2005214849A JP2004023383A JP2004023383A JP2005214849A JP 2005214849 A JP2005214849 A JP 2005214849A JP 2004023383 A JP2004023383 A JP 2004023383A JP 2004023383 A JP2004023383 A JP 2004023383A JP 2005214849 A JP2005214849 A JP 2005214849A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve AD resolution per 1dB to reduce errors generated by hardware, while reducing the number of convergence cycles of an automatic gain control (AGC) circuit to speed up the convergence speed. <P>SOLUTION: The AGC circuit for controlling the level of received signals by a gain control signal comprises an A/D converter 105 for converting the logarithmic data, obtained by applying logarithmic compression on the received signals into digital data, and a generating means 116 for a gain control signal for generating the gain control signal that offsets the error component between logarithmic data digital converted by the A/D converter and predetermined reference data. If the dynamic range of the A/D converter is set in a range narrower than the gain control range of the AGC circuit and if there is an input of level exceeding the dynamic range of the A/D converter, in the next automatic gain control cycle it is controlled so as to be forcedly made to lie within the dynamic range of the A/D converter. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動利得制御回路に関し、特に、収束サイクル数を低減し、かつ1dBあたりのAD分解能を向上させてハードウェアによって生ずる誤差を低減した自動利得制御回路に関する。   The present invention relates to an automatic gain control circuit, and more particularly to an automatic gain control circuit in which the number of convergence cycles is reduced and AD resolution per 1 dB is improved to reduce errors caused by hardware.

従来の自動利得制御回路(以下、「AGC(Automatic Gain Control 回路」という)の一例として、特許文献1に記載のAGC回路は、レーダ受信機に使用され、受信したパルス状の受信信号レベルを所定の利得制御用信号によって制御する回路であり、受信信号を対数圧縮増幅して得た対数データの信号レベルの変化特徴を抽出する第1の手段と、抽出した変化特徴の平均値を表す平均対数データを生成する第2の手段と、生成した平均対数データと所定の基準データとの誤差成分を打ち消すレベルの前記利得制御信号を生成する第3の手段とを備えることを特徴としている。   As an example of a conventional automatic gain control circuit (hereinafter referred to as “AGC (Automatic Gain Control circuit)”), the AGC circuit described in Patent Document 1 is used in a radar receiver, and a received pulsed received signal level is set to a predetermined level. A first means for extracting a change characteristic of the signal level of logarithmic data obtained by logarithmically compressing and amplifying the received signal, and an average logarithm representing an average value of the extracted change characteristics A second means for generating data; and a third means for generating the gain control signal at a level that cancels an error component between the generated average logarithmic data and predetermined reference data.

このAGC回路において、図1に示すように、可変利得増幅器101によって信号出力部10に対する基準レベルに増幅された受信信号は、カプラ102によって分波された後、対数圧縮増幅器103に入力され、対数圧縮された信号(以下、「対数データ」という)に変換されて出力される。   In this AGC circuit, as shown in FIG. 1, the received signal amplified to the reference level for the signal output unit 10 by the variable gain amplifier 101 is demultiplexed by the coupler 102 and then input to the logarithmic compression amplifier 103. It is converted into a compressed signal (hereinafter referred to as “log data”) and output.

この対数データは、検波器104により検波され、信号レベルの変化特徴が抽出される。検波された受信信号は、A/Dコンバータ(アナログ/デジタル変換回路)105に入力され、デジタル変換される。変換された受信信号は、対数値/真値変換回路106に入力され、真数に変換される。真数に変換された受信信号は、加算器107において加算される。加算器107の出力である受信信号の加算結果は、除算器112において加算回数で除算され、受信信号の平均値が出力される。受信信号の平均値は、真値/対数値変換回路114において対数値に変換され(以下、「平均対数データ」という)、誤差演算回路116に入力される。   This logarithmic data is detected by the detector 104, and a change feature of the signal level is extracted. The detected received signal is input to an A / D converter (analog / digital conversion circuit) 105 and is digitally converted. The converted received signal is input to the logarithmic value / true value conversion circuit 106 and converted to a true number. The received signal converted to a true number is added by the adder 107. The addition result of the received signal, which is the output of the adder 107, is divided by the number of additions in the divider 112, and the average value of the received signal is output. The average value of the received signal is converted to a logarithmic value by the true value / logarithmic value conversion circuit 114 (hereinafter referred to as “average logarithmic data”) and input to the error calculation circuit 116.

誤差演算回路116では、平均対数データと予め設定された基準データとのずれを演算し、フリップフロップ回路(以下、「F/F」という)117にラッチされている誤差演算回路116の出力、すなわち、前回の利得制御信号を誤差演算回路116に帰還入力し、前回の利得制御信号にこのずれ分だけ加減算して利得制御信号として可変利得増幅器101に出力する。   The error calculation circuit 116 calculates a difference between the average log data and preset reference data, and outputs the error calculation circuit 116 latched in a flip-flop circuit (hereinafter referred to as “F / F”) 117, that is, The previous gain control signal is fed back to the error calculation circuit 116, and this difference is added to or subtracted from the previous gain control signal and output to the variable gain amplifier 101 as a gain control signal.

次に、上記AGC回路の各部の機能について、図1を中心に参照しながらより詳しく説明する。   Next, the function of each part of the AGC circuit will be described in more detail with reference to FIG.

対数圧縮増幅器103は、受信信号を対数データに変換増幅するものであって、対数圧縮増幅器103のダイナミックレンジは、AGC回路に必要な利得制御範囲値をカバーする。以下、対数圧縮増幅器103のダイナミックレンジを40dBとして説明する。また、対数圧縮増幅器103の出力は、A/Dコンバータ105の入力範囲を超えないようにする。この対数圧縮増幅器103の出力特性の一例を図3に示す。同図に示すように、対数圧縮増幅器103の入力、すなわち可変利得増幅器101の出力が+20dBmから−20dBmまで変化すると、対数圧縮増幅器103の出力は、0Vから4Vまで直線的に変化する。   The logarithmic compression amplifier 103 converts and amplifies the received signal into logarithmic data, and the dynamic range of the logarithmic compression amplifier 103 covers a gain control range value necessary for the AGC circuit. Hereinafter, description will be made assuming that the dynamic range of the logarithmic compression amplifier 103 is 40 dB. Also, the output of the logarithmic compression amplifier 103 should not exceed the input range of the A / D converter 105. An example of the output characteristic of the logarithmic compression amplifier 103 is shown in FIG. As shown in the figure, when the input of the logarithmic compression amplifier 103, that is, the output of the variable gain amplifier 101 changes from +20 dBm to -20 dBm, the output of the logarithmic compression amplifier 103 changes linearly from 0V to 4V.

検波器104は、対数圧縮増幅器103からの対数データを検波し、受信信号の振幅成分を抽出する。図2に示すように、検波器104の出力は、パルス状の信号である。   The detector 104 detects the logarithmic data from the logarithmic compression amplifier 103 and extracts the amplitude component of the received signal. As shown in FIG. 2, the output of the detector 104 is a pulsed signal.

A/Dコンバータ105は、抽出された対数データの振幅成分をデジタル値(2進数)に変換する。これにより、サンプリングされた受信信号のレベルが対数値として検出される。尚、ここで、A/Dコンバータ105に必要なビット数は、使用する対数圧縮増幅器103の出力電圧の変化において、AGC回路に求められる利得制御精度に依存する。例えば、利得制御精度に±1dB必要な場合には、1dB入力変化時における対数圧縮増幅器103の出力電圧変化量がA/Dコンバータ105で検出することができる値になるように定める。図3に示した例では、A/Dコンバータ105は、8ビット、入力電圧範囲10VのA/Dコンバータを使用している。   The A / D converter 105 converts the amplitude component of the extracted logarithmic data into a digital value (binary number). As a result, the level of the sampled received signal is detected as a logarithmic value. Here, the number of bits required for the A / D converter 105 depends on the gain control accuracy required of the AGC circuit in the change of the output voltage of the logarithmic compression amplifier 103 to be used. For example, when ± 1 dB is required for the gain control accuracy, the output voltage change amount of the logarithmic compression amplifier 103 when the input is changed by 1 dB is determined to be a value that can be detected by the A / D converter 105. In the example shown in FIG. 3, the A / D converter 105 uses an 8-bit A / D converter with an input voltage range of 10V.

対数値/真値変換回路106は、デジタル値に変換された対数データを真数(2進数)に変換する。これは、受信信号レベルを加算器107で加算するために、対数値として検出したデジタル値を真値に変換するものであり、例えば、ROM(リードオンリーメモリ)を用いて実現される。ROM(106R)の入力アドレスには、A/Dコンバータ105から変換されたデジタル値が入力され、入力アドレス値に対応して変換された真値が出力される。出力される真値Yは、入力アドレス値をXとすると、
Y=10Λ(C×X)
で計算される。尚、記号Λは、ベキ乗を示す。また、記号Cは、対数圧縮増幅器103の非直線性に応じて決められる値であり、ハードウェアに合わせて変更する。
The logarithmic value / true value conversion circuit 106 converts logarithmic data converted into a digital value into a true number (binary number). This is to convert a digital value detected as a logarithmic value into a true value in order to add the received signal level by the adder 107, and is realized by using, for example, a ROM (Read Only Memory). A digital value converted from the A / D converter 105 is input to the input address of the ROM (106R), and a true value converted corresponding to the input address value is output. The true value Y to be output is given that the input address value is X.
Y = 10Λ (C × X)
Calculated by Note that the symbol Λ indicates a power. Symbol C is a value determined according to the non-linearity of the logarithmic compression amplifier 103 and is changed according to the hardware.

ROM(106R)のデータ例を図4に示す。同図に示した例では、A/Dコンバータ105のアナログ入力電圧が10Vまで対応し、出力は、8ビットであるから、ROM(106R)の入力範囲は、“0”から“255”までとなる。ROM出力値(10進数)をY、ROM入力アドレス値(10進数)をXとすると、出力される真値は、次の式により表される。
Y=10Λ(X×10VOLT/256)
An example of data stored in the ROM (106R) is shown in FIG. In the example shown in the figure, the analog input voltage of the A / D converter 105 corresponds to 10V, and the output is 8 bits. Therefore, the input range of the ROM (106R) is from “0” to “255”. Become. When the ROM output value (decimal number) is Y and the ROM input address value (decimal number) is X, the output true value is expressed by the following equation.
Y = 10Λ (X × 10VOLT / 256)

尚、入力アドレス“102”以上は、対数圧縮増幅器103の出力が4Vで飽和する前提であるから、ROM出力を“9732”に固定するものとする。また、入力アドレス“0”、“102”は、各々、A/Dコンバータ105の入力“0”、“4”に対応している。ROM出力値“9732”を表すために必要なビット数は、最低14ビットとなる。   Since the input address “102” or higher is premised on the output of the logarithmic compression amplifier 103 being saturated at 4V, the ROM output is fixed to “9732”. Input addresses “0” and “102” correspond to inputs “0” and “4” of the A / D converter 105, respectively. The number of bits necessary to represent the ROM output value “9732” is at least 14 bits.

加算器107は、一例として、2つの入力を持つ全加算器108の出力にF/F109を設け、全加算器108の一方の入力として、対数値/真値変換回路106の出力を接続し、他方の入力としてF/F109の出力を接続する。加算器107における加算回数は、図2に示すように、1つのパルス信号期間内でサンプリングする回数と、観測期間内の受信信号との積で決まり、図示しないレーダ受信機システムコントロール部から、サンプルトリガ信号111としてF/F109に入力される。さらに、全加算器108に必要なビット数は、受信パルス信号の最大レベルを最大回数加算しても全加算器108の桁がオーバーフローしないビット数を有する必要がある。   For example, the adder 107 includes an F / F 109 at the output of the full adder 108 having two inputs, and connects the output of the logarithmic value / true value conversion circuit 106 as one input of the full adder 108. Connect the output of F / F109 as the other input. As shown in FIG. 2, the number of additions in the adder 107 is determined by the product of the number of times of sampling within one pulse signal period and the received signal within the observation period. From the radar receiver system control unit (not shown) The trigger signal 111 is input to the F / F 109. Further, the number of bits required for the full adder 108 needs to have a bit number that does not overflow the digit of the full adder 108 even if the maximum level of the received pulse signal is added the maximum number of times.

カウンタ110は、加算器107における加算回数を除算器112に与える。除算器112は、加算器107から出力される受信信号の信号レベルの総加算値を総加算回数で除算し、受信信号の平均値を求める。総加算回数は、F/F109に入力されるトリガ信号をカウンタ110で計数する。尚、総加算回数を2の倍数になるようにすると、1ビットLSB側に加算器107の出力をシフトする操作で、2で除算したことと等価になるので、除算器112の構造を簡略化することができる。この場合、除算器112は、n:1のデータセレクタを必要個数分並列に接続することで実現することができる。   The counter 110 gives the number of additions in the adder 107 to the divider 112. Divider 112 divides the total added value of the signal level of the received signal output from adder 107 by the total number of additions, and obtains the average value of the received signal. For the total number of additions, the counter 110 counts the trigger signal input to the F / F 109. If the total number of additions is a multiple of 2, it is equivalent to dividing by 2 by shifting the output of the adder 107 to the 1-bit LSB side, so the structure of the divider 112 is simplified. can do. In this case, the divider 112 can be realized by connecting the required number of n: 1 data selectors in parallel.

真値/対数値変換回路114は、除算器112の出力である受信信号の平均値を、対数値(2進数)、すなわち平均対数データに変換するものであり、例えば、ROM(114R)を用いて実現される。ROM(114R)の入力アドレスには、真値である受信信号の平均値が入力される。出力される平均対数データYは、入力アドレス値をXとすると、 Y=10log(10)X
で計算される。
The true value / logarithmic value conversion circuit 114 converts the average value of the received signal output from the divider 112 into a logarithmic value (binary number), that is, average logarithmic data. For example, a ROM (114R) is used. Realized. The average value of the received signal, which is a true value, is input to the input address of the ROM (114R). The average logarithmic data Y to be output is Y = 10log (10) X where X is the input address value.
Calculated by

ROM(114R)のデータ例を図5に示す。但し、設定される数値は、図3及び図4の例に従うものとする。尚、ROM(114R)に入力されるデータは、図4に示される対数値/真値変換回路106に使用されるROM(106R)から出力されるものとする。データの構造は、ROM(106R)の入出力関係を逆にすればよい。例えば、図5のROM入力アドレスが、“9732”の場合には、平均対数データとして“40”を出力する。この平均対数データを表すためには、6ビット必要である。   A data example of the ROM (114R) is shown in FIG. However, the set numerical value shall follow the example of FIG.3 and FIG.4. The data input to the ROM (114R) is output from the ROM (106R) used in the logarithmic value / true value conversion circuit 106 shown in FIG. As for the data structure, the input / output relationship of the ROM (106R) may be reversed. For example, when the ROM input address in FIG. 5 is “9732”, “40” is output as the average logarithmic data. Six bits are required to represent this average log data.

誤差演算回路116は、平均対数データと、可変利得増幅器101の出力となる基準レベルを示す対数値(以下、「基準データ」という)との誤差量(対数)をROM(116R)を用いて演算し、利得制御信号115を出力する。ROM(116R)の入力アドレスには、平均対数データが入力され、誤差を修正した新しい利得制御信号が出力される。尚、この利得制御信号は、F/F117でラッチされ、誤差演算回路116の入力アドレス側に帰還されている。誤差演算回路116の出力(対数)Yは、平均対数データをX、基準データをαとすると、下記に示す条件で変化する。但し、d=|α−X|とする。   The error calculation circuit 116 calculates an error amount (logarithm) between the average logarithmic data and a logarithmic value (hereinafter referred to as “reference data”) indicating a reference level as an output of the variable gain amplifier 101 using a ROM (116R). The gain control signal 115 is output. The logarithmic data is input to the input address of the ROM (116R), and a new gain control signal with corrected error is output. The gain control signal is latched by the F / F 117 and fed back to the input address side of the error calculation circuit 116. The output (logarithm) Y of the error calculation circuit 116 changes under the following conditions when the average logarithmic data is X and the reference data is α. However, d = | α−X |.

(1) (α−X=0)の場合、
受信レベルは基準データαであり、出力Yは設定を変更しない。
(2) (α−X>0)の場合、
受信レベルが基準データαより小であり、出力Yは、(Y−d)となる。
(3) (α−X<0)の場合、
受信レベルが基準データαより大であり、出力Yは、(Y+d)となる。
(1) In the case of (α−X = 0),
The reception level is the reference data α, and the output Y does not change the setting.
(2) In the case of (α−X> 0),
The reception level is lower than the reference data α, and the output Y is (Y−d).
(3) In the case of (α−X <0),
The reception level is higher than the reference data α, and the output Y is (Y + d).

ROM(116R)のデータ例を図6に示す。ROM(116R)に入力される平均対数データは、図5から6ビットであり、また、ROM(116R)の入力には、ROM(116R)出力が帰還接続されているため、入力されるアドレス信号のビット数は、12ビット必要となる。ここで、基準レベルを対数圧縮増幅器103の出力で4Vとすれば、図6に示されるデータが出力される。尚、紙面の都合で右側の数値は、省略されているが、右方向に1ずつ0まで数値が減少する。   A data example of the ROM (116R) is shown in FIG. The average logarithmic data input to the ROM (116R) is 6 bits from FIG. 5, and since the ROM (116R) output is feedback connected to the input of the ROM (116R), the input address signal is input. Therefore, 12 bits are required. Here, if the reference level is 4 V at the output of the logarithmic compression amplifier 103, the data shown in FIG. 6 is output. Although the numerical value on the right side is omitted due to space limitations, the numerical value decreases to 0 by 1 in the right direction.

例を挙げると、ROM(116R)の入力アドレスの上位6ビットに平均対数データが入力され、入力アドレスの下位6ビットに帰還接続されるF/F117の出力が入力された場合のROM(116R)の出力は、平均対数データが“40”、前回設定された利得制御信号が“40”の場合には、図6から“40”となり、可変利得増幅器101に対して出力される利得制御信号は、“40”となる。   For example, the ROM (116R) when the average log data is input to the upper 6 bits of the input address of the ROM (116R) and the output of the F / F 117 fed back to the lower 6 bits of the input address is input. When the average logarithmic data is “40” and the previously set gain control signal is “40”, the output is “40” from FIG. 6, and the gain control signal output to the variable gain amplifier 101 is , “40”.

F/F117は、誤差演算回路116の出力を保持し、可変利得増幅器101に利得制御信号を出力するとともに、誤差演算回路116へ帰還入力する。 また、F/F117に入力されるラッチ信号118は、図2に示されるように、加算器107での必要な総加算回数が経過した後に入力される。F/F117に保持された利得制御信号が、可変利得増幅器101に対してAGC制御を行う。   The F / F 117 holds the output of the error calculation circuit 116, outputs a gain control signal to the variable gain amplifier 101, and inputs the feedback to the error calculation circuit 116. The latch signal 118 input to the F / F 117 is input after the necessary total number of additions in the adder 107 has elapsed, as shown in FIG. The gain control signal held in the F / F 117 performs AGC control on the variable gain amplifier 101.

次に、上記AGC回路の動作について、図1を中心に参照しながら説明する。図3に示すグラフは、可変利得増幅器101の出力値が40dBの時の対数圧縮増幅器103の出力特性を示すものとする。また、設定条件として、可変利得増幅器101の入力が+20dBmから−20dBmまで変化するものとし、A/Dコンバータ105の基準電圧が10V、出力が8ビットで表されるデジタル値となるものとする。可変利得増幅器101の出力を、対数圧縮増幅器103の出力が4VになるようにAGC制御を行うものとし、この時、可変利得増幅器101の入力が+20dBm以上では、対数圧縮増幅器103の出力が4V強で飽和するとする。また、可変利得増幅器101のAGC制御に用いる利得制御信号(データ)は、6ビットとする。   Next, the operation of the AGC circuit will be described with reference to FIG. The graph shown in FIG. 3 shows the output characteristics of the logarithmic compression amplifier 103 when the output value of the variable gain amplifier 101 is 40 dB. Further, as setting conditions, it is assumed that the input of the variable gain amplifier 101 changes from +20 dBm to −20 dBm, the reference voltage of the A / D converter 105 is 10 V, and the output is a digital value represented by 8 bits. The output of the variable gain amplifier 101 is AGC controlled so that the output of the logarithmic compression amplifier 103 becomes 4V. At this time, when the input of the variable gain amplifier 101 is +20 dBm or more, the output of the logarithmic compression amplifier 103 is slightly higher than 4V. Let's saturate. The gain control signal (data) used for AGC control of the variable gain amplifier 101 is 6 bits.

ROM(106R)に必要な出力ビット数は、最低で14ビットとなり、ROM(114R)の入力アドレスも14ビット必要である。図4及び図5は、各々ROM(106R)、ROM(114R)のデータ例を示す。また、図6は、ROM(116R)のデータ例である。   The minimum number of output bits required for the ROM (106R) is 14 bits, and the input address of the ROM (114R) also requires 14 bits. 4 and 5 show data examples of the ROM (106R) and ROM (114R), respectively. FIG. 6 is a data example of the ROM (116R).

以上の設定条件のときの誤差演算回路116の動作について説明する。前回設定の利得制御信号が“40”で、かつ現在の平均対数データが“40”である場合には、ROM(116R)から出力される新規の利得制御信号は、図6から、上位6ビット“40”と下位6ビット“40”との交点、すなわち“40”となる。レーダ受信機システムコントロール部から入力されるラッチ信号は、図2に示されるように、加算器107での必要な総加算回数が経過した後に入力される。このラッチ信号により、F/F117は、ROM(116R)の出力(今回は“40”)を保持し、可変利得増幅器101に利得制御信号として出力し、AGC動作を行う(ここで、利得制御信号の値は、減衰量として与えられるものとする)。   The operation of the error calculation circuit 116 under the above setting conditions will be described. When the previously set gain control signal is “40” and the current average logarithmic data is “40”, the new gain control signal output from the ROM (116R) is the upper 6 bits from FIG. The intersection between “40” and the lower 6 bits “40”, that is, “40”. As shown in FIG. 2, the latch signal input from the radar receiver system control unit is input after the necessary total number of additions in the adder 107 has elapsed. By this latch signal, the F / F 117 holds the output of the ROM (116R) (“40” this time) and outputs it as a gain control signal to the variable gain amplifier 101 to perform an AGC operation (where the gain control signal Is given as an attenuation).

ここで、観測対象が変化し、平均対数データが“33”へ変化したとすると、前回設定された利得制御信号は“40”であるので、図6から上位6ビット“33”と下位6ビット“40”との交点である“33”が新たに選択され、ROM(116R)の出力となる。   Here, if the observation target is changed and the average logarithmic data is changed to “33”, the previously set gain control signal is “40”, so the upper 6 bits “33” and the lower 6 bits from FIG. “33”, which is the intersection with “40”, is newly selected and becomes the output of the ROM (116R).

F/F117にラッチ信号が入力されると、今回選択された“33”がF/F117にラッチされ、ROM(116R)の下位6ビットに帰還入力されると同時に、このデータが利得制御信号となり、可変利得増幅器101の利得を変化させる。このとき、可変利得増幅器101の減衰量が“40”から“33”に減少するので、受信信号のレベルが上がり、次の観測期間の平均対数データは、33+(40−33)=40となる。   When a latch signal is input to the F / F 117, the currently selected “33” is latched by the F / F 117 and fed back to the lower 6 bits of the ROM (116R), and at the same time, this data becomes a gain control signal. The gain of the variable gain amplifier 101 is changed. At this time, since the attenuation of the variable gain amplifier 101 decreases from “40” to “33”, the level of the received signal increases, and the average logarithmic data in the next observation period becomes 33+ (40−33) = 40. .

この観測期間においては、平均対数データが“40”へ変化し、前回設定された利得制御信号は“33”であるため、図6から上位6ビット“40”と下位6ビット“33”との交点である“33”が新たに選択され、これがROM(116R)出力となる。F/F117にラッチ信号が入力されると、今回選択された“33”がF/F117にラッチされ、ROM(116R)の下位6ビットに帰還入力されると同時に、このデータが利得制御信号となり、利得制御信号が変化しないため、受信信号のレベルが変化せず、AGC制御が安定する。この一連の動作により、誤差演算回路116の制御範囲内では、常に可変利得増幅器101の出力が一定に保たれる。   In this observation period, the average logarithmic data changes to “40”, and the previously set gain control signal is “33”. Therefore, the upper 6 bits “40” and the lower 6 bits “33” from FIG. The intersection “33” is newly selected and becomes the ROM (116R) output. When a latch signal is input to the F / F 117, the currently selected “33” is latched by the F / F 117 and fed back to the lower 6 bits of the ROM (116R), and at the same time, this data becomes a gain control signal. Since the gain control signal does not change, the level of the received signal does not change and AGC control is stabilized. With this series of operations, the output of the variable gain amplifier 101 is always kept constant within the control range of the error calculation circuit 116.

しかし、上記特許文献1に記載の例では、AGCの収束点が対数圧縮増幅器103の出力電圧が4VになるようにAGC制御を行う設定としているが、このAGC回路は正常に動作しない。その理由は、対数値/真値変換回路106のROM(106R)の入力アドレス102〜255で出力値が9732となるように制限しているため、9733以上の値を出力することがなく、真値/対数値変換回路114のROM(114R)は、対数圧縮増幅器103の出力4Vを入力アドレス9732とし、出力値である平均化受信レベルが41以上にならない設定となっているため、可変利得増幅器101の利得を上げる方向には制御ができるが、下げる方向には制御できない設定となっているためである。さらに、入力レベルが収束レベル(4V)より高い場合には、誤差信号である対数圧縮増幅器103の出力電圧は、4Vより高くなる必要があるが、対数圧縮増幅器103の出力は、4V強で飽和してしまうため、出力レベルを下げる方向には制御し難くなっていることも問題である。   However, in the example described in Patent Document 1, the AGC control is set so that the output voltage of the logarithmic compression amplifier 103 is 4 V at the convergence point of AGC, but this AGC circuit does not operate normally. The reason is that since the output value is limited to 9732 at the input addresses 102 to 255 of the ROM (106R) of the logarithmic value / true value conversion circuit 106, a value greater than 9733 is not output, and true The ROM (114R) of the value / logarithm conversion circuit 114 is set so that the output 4V of the logarithmic compression amplifier 103 is set to the input address 9732 and the average reception level as an output value does not exceed 41 or more. This is because the control can be performed in the direction of increasing the gain of 101 but not in the direction of decreasing. Furthermore, when the input level is higher than the convergence level (4V), the output voltage of the logarithmic compression amplifier 103, which is an error signal, needs to be higher than 4V, but the output of the logarithmic compression amplifier 103 is saturated at over 4V. Therefore, it is also difficult to control the output level in the direction of lowering.

また、上記特許文献1に記載のAGC回路では、対数圧縮増幅器103の出力電圧範囲をA/Dコンバータ105の入力電圧範囲より狭く設定し、入力レベルの変化が大きい場合でも一回のAGC動作で収束させることを目的としているが、可変利得増幅器101のダイナミックレンジがさらに広い場合や、A/Dコンバータ105の入力電圧範囲が狭い場合には、1dBあたりのA/Dコンバータの分解能が低下するのを避けるため、通常は、一度のAGC動作での可変利得増幅器101の可変量を少なくし、A/Dコンバータ105の分解能が低下しないように収束サイクル数を数回に増加して使用している。   In the AGC circuit described in Patent Document 1, the output voltage range of the logarithmic compression amplifier 103 is set to be narrower than the input voltage range of the A / D converter 105, and even when the change in the input level is large, a single AGC operation is performed. The purpose is to converge, but when the dynamic range of the variable gain amplifier 101 is wider or the input voltage range of the A / D converter 105 is narrow, the resolution of the A / D converter per 1 dB is lowered. In order to avoid this, normally, the variable amount of the variable gain amplifier 101 in one AGC operation is reduced, and the number of convergence cycles is increased to several times so that the resolution of the A / D converter 105 does not decrease. .

上記のことを踏まえ、上記特許文献1に記載のAGC回路と同様の回路構成で各部の設定を見直した従来技術の例について、図1を中心に参照しながら以下に説明する。   Based on the above, an example of the prior art in which the setting of each part is reviewed with the same circuit configuration as the AGC circuit described in Patent Document 1 will be described below with reference mainly to FIG.

可変利得増幅器101のダイナミックレンジを25dBとし、可変利得増幅器101の出力−10dBmで収束するように設定し、このときの対数圧縮増幅器103の出力は、2Vとする。A/Dコンバータ105には、動作電圧範囲が1.5〜2.5Vで、動作電圧範囲を超えても桁上がりしないタイプ(2.5V以上の入力があっても出力は255に制限され、反対に1.5V以下の入力でも出力は0となる)を使用する。また、A/Dコンバータ105の感度(分解能)を50mV/dBとし、1度に変化させることのできる可変利得増幅器101の可変量を10dBとする。   The dynamic range of the variable gain amplifier 101 is set to 25 dB and is set to converge at the output of the variable gain amplifier 101 of −10 dBm. The output of the logarithmic compression amplifier 103 at this time is set to 2V. The A / D converter 105 has an operating voltage range of 1.5 to 2.5 V and does not carry even if the operating voltage range is exceeded (even if there is an input of 2.5 V or more, the output is limited to 255, On the contrary, the output becomes 0 even when the input is 1.5 V or less). The sensitivity (resolution) of the A / D converter 105 is 50 mV / dB, and the variable amount of the variable gain amplifier 101 that can be changed at a time is 10 dB.

図7は、可変利得増幅器101と対数圧縮増幅器103の出力、及び対数圧縮増幅器103の出力とA/Dコンバータ105の出力の関係を示す。同図に示すように、対数圧縮増幅器103の出力は、可変利得増幅器101の出力0〜−20dBmの間において線形である必要がある。また、A/Dコンバータ105の動作電圧範囲は、対数圧縮増幅器103のダイナミックレンジより狭いため、可変利得増幅器101の出力レベルが0dBm以上の場合には、A/Dコンバータ105の出力は255となり、逆に−20dBm以下の場合には、A/Dコンバータ105の出力は0となり、制限される。本AGC回路は、収束レベルからのずれ(相対値)を情報としてAGC動作を行っているので、可変利得増幅器101の出力が−20dBmの時には、収束レベルからの相対値−10dB、また、0dBm時には、収束レベルからの相対値は10dBとなる。   FIG. 7 shows the relationship between the output of the variable gain amplifier 101 and the logarithmic compression amplifier 103 and the output of the logarithmic compression amplifier 103 and the output of the A / D converter 105. As shown in the figure, the output of the logarithmic compression amplifier 103 needs to be linear between the output of the variable gain amplifier 101 and 0 to −20 dBm. Further, since the operating voltage range of the A / D converter 105 is narrower than the dynamic range of the logarithmic compression amplifier 103, when the output level of the variable gain amplifier 101 is 0 dBm or more, the output of the A / D converter 105 is 255. On the other hand, in the case of −20 dBm or less, the output of the A / D converter 105 is 0 and is limited. Since this AGC circuit performs an AGC operation using the deviation (relative value) from the convergence level as information, when the output of the variable gain amplifier 101 is -20 dBm, the relative value from the convergence level is -10 dB, and when the output is 0 dBm. The relative value from the convergence level is 10 dB.

図8及び図9は、対数値/真値変換回路106と真値/対数値変換回路114の設定を示した図である。A/Dコンバータ105により量子化されたレベルデータは、対数値/真値変換回路106により真値に変換され、積算・平均の処理を経て真値/対数値変換回路114に入力され、対数値に変換される。真値/対数値変換ROM114のデータは、本設定例では、一度に変化させることのできる利得制御信号±10dB、収束レベル0を合わせた計21ステップのデータが必要であるため、0〜20までの値の最大値20が出力できればよい。従って、真値/対数値変換ROM114では、データをYとすると、
Y=10*LOG10(X)
となる値にアドレスを定めればよい。また、対数値/真値変換回路106は、入力アドレスをX、真値/対数値変換ROM114の最大値Aとした場合、
Y=10Λ(A*((X+1)/256)/10)=10Λ((X+1)×0.00781
で与えられる。また、ROMのデータは整数であるため、求めたYについて四捨五入する。
8 and 9 are diagrams showing the settings of the logarithmic value / true value conversion circuit 106 and the true value / logarithmic value conversion circuit 114. FIG. The level data quantized by the A / D converter 105 is converted into a true value by the logarithmic value / true value conversion circuit 106, and is input to the true value / logarithmic value conversion circuit 114 through integration / average processing. Is converted to In this setting example, the data in the true value / logarithmic value conversion ROM 114 requires 21 steps of data including a gain control signal ± 10 dB that can be changed at once and a convergence level of 0. It is only necessary that the maximum value 20 of the values can be output. Therefore, in the true value / logarithmic value conversion ROM 114, if the data is Y,
Y = 10 * LOG10 (X)
An address may be set to a value that becomes. In addition, the logarithmic value / true value conversion circuit 106 has an input address X and the maximum value A of the true value / logarithmic value conversion ROM 114,
Y = 10Λ (A * ((X + 1) / 256) / 10) = 10Λ ((X + 1) × 0.00781
Given in. Since the ROM data is an integer, the obtained Y is rounded off.

図10は、A/Dコンバータ105の入力電圧と真値/対数値変換ROM114の出力の関係を示した図である。例えば、A/Dコンバータ105の入力電圧に収束レベルである2Vが入力され続けた場合には、A/Dコンバータ105から真数/対数値変換ROM114までの動作により、収束レベルを意味する値“10”が出力される。同様に1.5V以下の電圧が入力され続ければ、真数/対数値変換ROM114から収束レベルからのずれが−10dBである“0”、2.5V以上の電圧が入力され続ければ収束レベルからのずれが10dBである“20”が出力され、誤差演算回路116に出力される。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the input voltage of the A / D converter 105 and the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114. For example, when 2 V, which is the convergence level, is continuously input to the input voltage of the A / D converter 105, a value “meaning the convergence level” is obtained by the operation from the A / D converter 105 to the true / logarithmic value conversion ROM 114. 10 "is output. Similarly, if a voltage of 1.5 V or less continues to be input, the deviation from the convergence level is “−10 dB” from the true / logarithmic conversion ROM 114, and if a voltage of 2.5 V or more is continuously input, the convergence level is reached. “20” with a shift of 10 dB is output and output to the error calculation circuit 116.

また、図7に示すようにA/Dコンバータ105の出力の中心値127を収束レベルとなるようにし、1dBあたりの分解能を50mV/dBとしているので、真値/対数値変換ROM114の出力が、“0“、“20“のときのみ、A/Dコンバータ105の入力電圧の範囲は25mVとなる(A/Dコンバータ105の入力電圧の範囲は他の値の半分となるが、1.5V以下、2.5V以上では、A/Dコンバータ105の出力に制限がかかるため、実質的に問題はない)。   Further, as shown in FIG. 7, since the center value 127 of the output of the A / D converter 105 is set to the convergence level and the resolution per 1 dB is 50 mV / dB, the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114 is Only when “0” or “20”, the input voltage range of the A / D converter 105 is 25 mV (the input voltage range of the A / D converter 105 is half of the other values, but 1.5 V or less. If the voltage is 2.5 V or higher, the output of the A / D converter 105 is limited, so there is substantially no problem).

図11は、誤差演算回路116のROM(116R)の内容を示した図である。同図の縦の列は、誤差演算回路116の後段にあるF/F117により保持されていた現在の利得制御信号を示し、誤差演算ROM116の入力アドレスの下位5ビットに入力される。一方、横の列は、真値/対数値変換ROM114の出力を示し、誤差演算ROM116の入力アドレスの上位5ビットに入力される。入力された真値/対数値変換ROM114の出力は、本AGC回路において収束レベルからのずれを表すデータとしての役割があり、真値/対数値変換ROM114の出力値の右横に示したレベル差データとして考え、実際のROMには入力しない。   FIG. 11 is a diagram showing the contents of the ROM (116R) of the error calculation circuit 116. As shown in FIG. The vertical column in the figure shows the current gain control signal held by the F / F 117 at the subsequent stage of the error calculation circuit 116, and is input to the lower 5 bits of the input address of the error calculation ROM 116. On the other hand, the horizontal column indicates the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114 and is input to the upper 5 bits of the input address of the error calculation ROM 116. The output of the input true value / logarithmic value conversion ROM 114 serves as data representing a deviation from the convergence level in this AGC circuit, and the level difference shown on the right side of the output value of the true value / log value conversion ROM 114 is shown. Think of it as data and do not enter it into the actual ROM.

上記構成を有するAGC回路の動作について説明する。尚、現在の利得制御信号が17dBであった場合について説明する。出力信号レベルが−20dBmで、検波電圧が1.5Vの時、A/Dコンバータ105により量子化されたデータは、積算・平均の過程を経て、図10により、真値/対数値変換ROM114の出力で“0”に変換される。変換されたデータは、図11の誤差演算ROM(116R)の上位5ビット(行)の“0”と現在の利得制御信号17dBとの交点に与えられた“7”が次の利得制御信号としてF/F117に出力され、出力レベルは収束レベルである−10dBmになり、1回目のAGC動作が完了する。入力レベルが変化しない場合には、2回目のAGC動作では、−10dBmの検波電圧値2Vは、1回目と同様の処理を経て真値/対数値変換ROM114の出力“10”に変換され、図11より誤差演算ROM(116R)の上位5ビット(行)の“10”と現在の利得制御信号の“7”との交点にある“7”が出力され、入力レベルが変化するまで保持することでAGC動作を行っている。   The operation of the AGC circuit having the above configuration will be described. A case where the current gain control signal is 17 dB will be described. When the output signal level is −20 dBm and the detection voltage is 1.5 V, the data quantized by the A / D converter 105 undergoes an integration / average process, and the true value / logarithmic value conversion ROM 114 of FIG. It is converted to “0” at the output. In the converted data, “7” given at the intersection of “0” in the upper 5 bits (row) of the error calculation ROM (116R) of FIG. 11 and the current gain control signal 17 dB is the next gain control signal. The signal is output to the F / F 117, the output level becomes −10 dBm which is the convergence level, and the first AGC operation is completed. When the input level does not change, in the second AGC operation, the detected voltage value 2V of −10 dBm is converted into the output “10” of the true value / logarithmic value conversion ROM 114 through the same processing as in the first time. 11 outputs “7” at the intersection of “10” of the upper 5 bits (row) of the error calculation ROM (116R) and “7” of the current gain control signal, and holds it until the input level changes. The AGC operation is performed.

特開平11−94928号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-94928

しかし、上記特許文献1に記載のAGC回路を基にした従来のAGC回路においては、第1の問題点として、可変利得増幅器101の1回あたりの可変量は、正負に10dBのため、可変利得増幅器101のダイナミックレンジは、25dBフルに可変する必要がある入力レベルの変化があった場合には、収束するまで最低でも3回のAGC動作が必要となり、収束速度が遅いという問題点があった。   However, in the conventional AGC circuit based on the AGC circuit described in Patent Document 1, the first problem is that the variable amount of the variable gain amplifier 101 is 10 dB positively and negatively. The dynamic range of the amplifier 101 has a problem that when there is a change in the input level that needs to be changed to 25 dB full, at least three AGC operations are required until convergence, and the convergence speed is slow. .

また、第2の問題点として、上記問題点を回避するため、可変利得増幅器101の可変量を増加させた場合には、1dBあたりの分解能が低下し、可変利得増幅器101〜検波器104で生ずるハードウェアの温度変動による収束レベルの誤りや、A/Dコンバータ105のリファレンス電圧の初期設定誤差、検波器104への入力レベル変化時の感度の変化から設定精度が低下するという問題点があった。   Further, as a second problem, when the variable amount of the variable gain amplifier 101 is increased in order to avoid the above problem, the resolution per 1 dB is lowered and is generated in the variable gain amplifier 101 to the detector 104. There is a problem that the setting accuracy is lowered due to an error in the convergence level due to hardware temperature fluctuations, an initial setting error of the reference voltage of the A / D converter 105, and a change in sensitivity when the input level to the detector 104 changes. .

そこで、本発明は、上記AGC回路における問題点に鑑みてなされたものであって、AGCの収束サイクル数を低減して収束速度を速めるとともに、1dBあたりのAD分解能を向上させ、ハードウェアによって生ずる誤差を低減することのできるAGC回路を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the AGC circuit described above, and reduces the number of AGC convergence cycles to increase the convergence speed, and improves the AD resolution per 1 dB, resulting from hardware. An object of the present invention is to provide an AGC circuit capable of reducing errors.

上記目的を達成するため、本発明は、受信信号のレベルを利得制御信号によって制御するAGC回路であって、前記受信信号を対数圧縮して得た対数データをデジタルデータに変換するA/Dコンバータと、該A/Dコンバータによってデジタル変換された対数データと所定の基準データとの誤差成分を打ち消すための前記利得制御信号を生成する利得制御信号生成手段とを備え、前記A/Dコンバータのダイナミックレンジを、該AGC回路の利得制御範囲より狭く設定し、前記A/Dコンバータのダイナミックレンジを超えるレベルの入力があった場合には、次の自動利得制御サイクルにおいて、強制的に前記A/Dコンバータのダイナミックレンジに入るように制御することを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention provides an AGC circuit for controlling the level of a received signal by a gain control signal, and an A / D converter that converts logarithmic data obtained by logarithmically compressing the received signal into digital data. And a gain control signal generating means for generating the gain control signal for canceling an error component between the logarithmic data digitally converted by the A / D converter and predetermined reference data, the dynamics of the A / D converter When the range is set to be narrower than the gain control range of the AGC circuit and there is an input having a level exceeding the dynamic range of the A / D converter, the A / D is forcibly applied in the next automatic gain control cycle. Control is performed so as to be within the dynamic range of the converter.

そして、本発明によれば、A/DコンバータのダイナミックレンジをAGC回路の利得制御範囲より狭く設定したため、1dBあたりのAD分解能を向上させることができ、ハードウェアによって生ずる誤差を低減することで設定精度が向上する。また、A/Dコンバータのダイナミックレンジを超えるレベルの入力があった場合には、次の自動利得制御サイクルにおいて、強制的に前記A/Dコンバータのダイナミックレンジに入るように制御するため、自動利得制御の収束サイクル数を最大で2回に低減して収束速度を速めることができる。   According to the present invention, since the dynamic range of the A / D converter is set narrower than the gain control range of the AGC circuit, the AD resolution per 1 dB can be improved, and the setting is made by reducing the error caused by hardware. Accuracy is improved. Further, when there is an input having a level exceeding the dynamic range of the A / D converter, in the next automatic gain control cycle, control is performed so as to forcibly enter the dynamic range of the A / D converter. The convergence speed can be increased by reducing the number of control convergence cycles to a maximum of two.

前記AGC回路において、前記A/Dコンバータは、所定の期間内の対数データをサンプリングしてデジタルデータに変換し、該A/Dコンバータによってデジタル変換された対数データをサンプリング回数に基づいて平均化し、前記利得制御信号生成手段は、前記平均化された対数データと前記所定の基準データとの誤差成分を打ち消すための前記利得制御信号を生成するようにすることができる。   In the AGC circuit, the A / D converter samples logarithmic data within a predetermined period to convert it into digital data, averages the logarithmic data digitally converted by the A / D converter based on the number of sampling times, The gain control signal generation means may generate the gain control signal for canceling an error component between the averaged logarithmic data and the predetermined reference data.

また、前記利得制御信号生成手段は、現在の受信信号の信号レベルに対する前回の利得制御信号との関係値を記録したROMを備え、前記A/Dコンバータのダイナミックレンジを超えるレベルの入力があった場合には、次の自動利得制御サイクルにおいて、強制的に前記A/Dコンバータのダイナミックレンジに入るように制御するテーブルを備えるよ
うに構成することができる。
Further, the gain control signal generation means includes a ROM that records a relational value between the signal level of the current received signal and the previous gain control signal, and has an input with a level exceeding the dynamic range of the A / D converter. In some cases, it may be configured to include a table that controls to force to enter the dynamic range of the A / D converter in the next automatic gain control cycle.

さらに、前記A/Dコンバータのダイナミックレンジを該AGC回路の利得制御範囲の略々1/3に設定することができる。   Furthermore, the dynamic range of the A / D converter can be set to approximately 1/3 of the gain control range of the AGC circuit.

以上説明したように、本発明によれば、自動利得制御の収束サイクル数を低減して収束速度を高め、かつ、1dBあたりのAD分解能を向上させ、ハードウェアによって生ずる誤差を低減することが可能なAGC回路を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to increase the convergence speed by reducing the number of convergence cycles of automatic gain control, improve the AD resolution per 1 dB, and reduce errors caused by hardware. An AGC circuit can be provided.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明においても、図1に示した特許文献1に記載のAGC回路と同様の回路構成を採用する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, a circuit configuration similar to the AGC circuit described in Patent Document 1 shown in FIG.

まず、本発明にかかるAGC回路における各部の設定について説明する。A/Dコンバータ105のダイナミックレンジ(1dBステップでの可変範囲)とダイナミックレンジを超える入力があった場合にROM(116R)に入力する誤差信号を与える計算式を以下に示す。   First, the setting of each part in the AGC circuit according to the present invention will be described. A calculation formula that gives an error signal to be input to the ROM (116R) when there is an input exceeding the dynamic range (variable range in 1 dB step) of the A / D converter 105 and the dynamic range is shown below.

図1に示した可変利得増幅器101の最大可変範囲をX、A/Dコンバータ105のダイナミックレンジ(1dBステップでの可変範囲)をA1、A/Dコンバータ105のダイナミックレンジを越えた場合に、演算ROM(116R)に与えるレベル差データをA0とすると、
A0=2X/3、 A1=X/3
尚、A1、A0が割り切れない場合には、各々四捨五入する。
Calculation is performed when the maximum variable range of the variable gain amplifier 101 shown in FIG. 1 is X, the dynamic range of the A / D converter 105 (variable range in 1 dB step) is A1, and the dynamic range of the A / D converter 105 is exceeded. If the level difference data given to the ROM (116R) is A0,
A0 = 2X / 3, A1 = X / 3
If A1 and A0 are not divisible, they are rounded off.

次に、上記計算式により求めたA0、A1を用いた各部の設定について説明する。   Next, the setting of each part using A0 and A1 obtained by the above formula will be described.

図12は、可変利得増幅器101の出力と対数圧縮増幅器103の出力、及び対数圧縮増幅器103の出力とA/Dコンバータ105の出力の関係を示した図である。同図において、可変利得増幅器101及び対数圧縮増幅器103の出力は、収束レベル−A1−1dB〜A1+1dBのレベル範囲で線形に動作する必要があり、対数圧縮増幅器103は、最低でもA/Dコンバータ105の動作電圧範囲の電圧を出力する必要がある。また、A/Dコンバータ105は、動作電圧範囲を超える入力があった場合でも桁上がりしないものを使用する。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the output of the variable gain amplifier 101 and the output of the logarithmic compression amplifier 103, and the output of the logarithmic compression amplifier 103 and the output of the A / D converter 105. In the figure, the outputs of the variable gain amplifier 101 and the logarithmic compression amplifier 103 need to operate linearly in the level range from the convergence level −A1−1 dB to A1 + 1 dB. The logarithmic compression amplifier 103 is at least the A / D converter 105. It is necessary to output a voltage in the operating voltage range. Further, the A / D converter 105 uses a signal that does not carry even when there is an input exceeding the operating voltage range.

図13は、A/Dコンバータ105の出力〜誤差演算回路116のデータについて、従来のAGC回路と本発明にかかるAGC回路とを比較した図である。同図において、対数値/真値変換回路106と、真値/対数値変換回路114の計算方法は、従来技術を見直した場合と同様であるが、真値/対数値変換回路114のデータの取り方が異なる。すなわち、従来技術では、収束レベル+正負の可変範囲のステップ数分だけ真値/対数値変換回路114のデータが必要であったが、本発明では、1dBステップでの可変範囲−A1〜+A1(収束レベルである“0”を含む)とダイナミックレンジを超えている場合の信号+A1、+A1を足した計±A1+3ステップ分のデータが必要となる。   FIG. 13 is a diagram comparing the conventional AGC circuit and the AGC circuit according to the present invention for the output of the A / D converter 105 to the data of the error calculation circuit 116. In the figure, the calculation method of the logarithmic value / true value conversion circuit 106 and the true value / logarithmic value conversion circuit 114 is the same as that in the case where the prior art is reviewed. How to take is different. That is, in the prior art, the data of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 is required for the number of steps of the convergence level + positive / negative variable range, but in the present invention, the variable range −A1 to + A1 ( A total of ± A1 + 3 steps of data including the convergence level “0” and the signals + A1 and + A1 when the dynamic range is exceeded is required.

真値/対数値変換回路114の出力データは、レベル差データ(実際のROMには入力しない)として扱われ、現在の利得制御信号とともに誤差演算回路116のアドレスとして入力され、誤差演算回路116のデータとして、次に設定すべき利得制御信号の設定値を出力する。例えば、レベル差データが“0”の時には、現在の利得制御信号の設定値と同じ値が次に設定すべき利得制御信号として、また、レベル差データが“−10”の場合には、現在の利得制御信号から10dB引いた値を出力するように、すべてのレベル差データについて値が与えられる。   The output data of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 is handled as level difference data (not input to the actual ROM), and is input as an address of the error calculation circuit 116 together with the current gain control signal. As data, the set value of the gain control signal to be set next is output. For example, when the level difference data is “0”, the same value as that of the current gain control signal is set as the gain control signal to be set next, and when the level difference data is “−10”, A value is given for all the level difference data so as to output a value obtained by subtracting 10 dB from the gain control signal.

従来技術では、真値/対数値変換回路114の出力データの最小値から最大値まで、収束レベルを中心に1dBステップで変化させることのできるレベル差データとして扱い、誤差演算回路116のデータを出力していた。本発明における真値/対数値変換回路114の出力データは、最小値の場合“−A0”、最大値の場合に“+A0”のレベル差データとして扱い、現在の設定値−(−A0)、現在の設定値−(+A0)となるように、残りを収束レベルを中心として1dBステップで変化させることのできるレベル差データとして扱い、誤差演算回路116のデータを出力している。   In the prior art, from the minimum value to the maximum value of the output data of the true value / logarithmic value conversion circuit 114, it is handled as level difference data that can be changed in 1 dB steps around the convergence level, and the data of the error calculation circuit 116 is output. Was. The output data of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 in the present invention is treated as level difference data of “−A0” in the case of the minimum value and “+ A0” in the case of the maximum value, and the current set value − (− A0), The remaining value is treated as level difference data that can be changed in 1 dB steps around the convergence level so that the current set value is-(+ A0), and the data of the error calculation circuit 116 is output.

次に、本発明にかかるAGC回路の特徴となる動作について図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, operations that characterize the AGC circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図14に従来技術における動作と本発明における動作の概念を示す。同図において、各サイクルの図は、可変利得増幅器101の出力レベルと収束レベルとの差を表し、±Xは、可変利得増幅器101の最大可変範囲を示す(本AGC回路における実際の可変利得増幅器101の利得制御は0〜Xの正方向のみであるが、この図においては、現在の利得制御信号が加味されていないため、正負の両方向となる)。   FIG. 14 shows the concept of the operation in the prior art and the operation in the present invention. In the figure, each cycle diagram represents the difference between the output level and the convergence level of the variable gain amplifier 101, and ± X indicates the maximum variable range of the variable gain amplifier 101 (the actual variable gain amplifier in this AGC circuit). The gain control of 101 is only in the positive direction of 0 to X, but in this figure, since the current gain control signal is not taken into account, both directions are positive and negative).

従来技術における−側可変範囲、+側可変範囲、及び本発明における−A1、+A1は、本AGC回路が1dBステップで変化させることのできる範囲を示し、可変利得増幅器101の出力レベルがこの範囲内であれば、誤差演算回路116のROMのテーブルにより、一回のAGC動作で収束レベルに到達することが可能である。   The −side variable range in the prior art, the + side variable range, and −A1 and + A1 in the present invention indicate ranges in which the AGC circuit can be changed in 1 dB steps, and the output level of the variable gain amplifier 101 is within this range. If so, it is possible to reach the convergence level by a single AGC operation using the ROM table of the error calculation circuit 116.

従来技術では、−側可変範囲、+側可変範囲を超えるレベル差がある場合には、初回のAGC動作で一度に変化させることのできる利得制御信号の最大値分だけ変化させることができる。2回目のAGCサイクルでは、1回目のAGCサイクルにより変化させた分だけレベル差は縮まっているので、1回目の可変範囲の最大値は0とみなすことができ、2回目、3回目と収束サイクルを重ねることで収束レベルに到達することが可能である。   In the prior art, when there is a level difference exceeding the −side variable range and the + side variable range, it can be changed by the maximum value of the gain control signal that can be changed at a time in the first AGC operation. In the second AGC cycle, since the level difference is reduced by the amount changed by the first AGC cycle, the maximum value of the first variable range can be regarded as 0, and the second and third times and the convergence cycle It is possible to reach the convergence level by overlapping.

本発明におけるAGCサイクルの場合には、−A1、+A1を超えるレベル差がある場合には、すべて+A0、−A0として検出する。±A1は±X/3、±A0は±2X/3となるように値を定めているため、1回目のAGCサイクルで+A1〜+A0の範囲にあるレベル差の場合には、2回目のAGCサイクルでは、−A1〜0の範囲、また、1回目のAGCサイクルで+A0〜Xの範囲にあるレベル差の場合には、2回目のAGCサイクルでは、0〜+A1の範囲に入るため、最大2回で収束させることが可能となる。   In the case of the AGC cycle in the present invention, if there is a level difference exceeding -A1, + A1, all are detected as + A0, -A0. Since the values are determined so that ± A1 is ± X / 3 and ± A0 is ± 2X / 3, if the level difference is in the range of + A1 to + A0 in the first AGC cycle, the second AGC In the cycle, when the level difference is in the range of -A1 to 0, and in the range of + A0 to X in the first AGC cycle, the second AGC cycle is in the range of 0 to + A1, so that the maximum 2 It is possible to converge in a single time.

尚、上記実施の形態においては、図1に示すように、対数値/真値変換回路106と、真値/対数値変換回路114と、積算・平均回路7とを用いた場合について説明したが、これらを用いず、A/Dコンバータ105の出力を直接誤差演算回路116に入力し、A/Dコンバータ105のサンプリングのタイミングで利得制御信号の切り替えを行うこともできる。   In the above embodiment, the case where the logarithmic value / true value conversion circuit 106, the true value / logarithmic value conversion circuit 114, and the integration / average circuit 7 are used as shown in FIG. 1 has been described. Instead of these, the output of the A / D converter 105 can be directly input to the error calculation circuit 116, and the gain control signal can be switched at the sampling timing of the A / D converter 105.

また、可変利得増幅器101は、アナログ式の可変利得増幅器または減衰器であってもよく、任意の可変幅で制御することができる。また、1dBステップではなく、0.5dBや2dBといった任意の設定ステップで制御することもできる。   The variable gain amplifier 101 may be an analog variable gain amplifier or an attenuator, and can be controlled with an arbitrary variable width. Further, it is possible to control by an arbitrary setting step such as 0.5 dB or 2 dB instead of the 1 dB step.

次に、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施例においても、図1に示した特許文献1に記載のAGC回路と同様の回路構成を採用し、各部を以下のように設定する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Also in this embodiment, the same circuit configuration as that of the AGC circuit described in Patent Document 1 shown in FIG. 1 is adopted, and each part is set as follows.

従来技術を見直した場合と同様に、可変利得増幅器101のダイナミックレンジを25dB、可変利得増幅器101の出力信号レベル−10dBmで収束するとし、収束レベルにおける対数圧縮増幅器103の出力は、2Vとする。A/Dコンバータ105には、動作電圧範囲1.5〜2.5Vで出力ビット数8ビット、動作電圧範囲を超えても桁上がりしないタイプ(2.5V以上の入力があっても、出力は255に制限され、反対に1.5V以下の入力でも、出力は0となる)を使用する。   As in the case where the prior art is reviewed, it is assumed that the dynamic range of the variable gain amplifier 101 converges at 25 dB and the output signal level of the variable gain amplifier 101 is −10 dBm, and the output of the logarithmic compression amplifier 103 at the convergence level is 2V. The A / D converter 105 has an operating voltage range of 1.5 to 2.5 V and an output bit number of 8 bits. The output does not carry even when the operating voltage range is exceeded (even if there is an input of 2.5 V or more, the output is In contrast, the output is 0 even when the input is 1.5 V or less.

上記発明の実施の形態に示した計算式により、可変利得増幅器101の最大可変範囲X=25dBであるため、A/Dコンバータ105のダイナミックレンジ(1dBステップでの可変範囲)A0は、8dB、ダイナミックレンジを超過した場合のレベル差データA1は、17dBとなる。また、AGC動作に必要な1dB変化させるためのステップ数は、−A1〜+A1、±A0であるため、計19ステップが必要である。   According to the calculation formula shown in the embodiment of the present invention, since the maximum variable range X of the variable gain amplifier 101 is 25 dB, the dynamic range (variable range in 1 dB step) A0 of the A / D converter 105 is 8 dB, dynamic The level difference data A1 when the range is exceeded is 17 dB. Further, since the number of steps for changing 1 dB necessary for the AGC operation is −A1 to + A1 and ± A0, a total of 19 steps are required.

図15は、可変利得増幅器101の出力と対数圧縮増幅器103の出力、及び対数圧縮増幅器103の出力とA/Dコンバータ105の出力の関係を示した図である。同図において、可変利得増幅器101及び対数圧縮増幅器103の出力は、0dBm程度まで線形に動作しているものを使用している。A/Dコンバータ105の出力は、出力値127を収束レベルの中心として、正負に各々1〜A1、A0分のレベルを表現できる必要がある。従って、A/Dコンバータ105の1dBあたりの分解能は、入力電圧範囲1Vを18で分割する(AGC動作に必要なステップ数は19ステップであるが、A/Dコンバータ105の出力値127を収束レベルの中心としているため、両端のステップは半分となり、18となる)ので、55.5mV/dBとなる。   FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the output of the variable gain amplifier 101 and the output of the logarithmic compression amplifier 103, and the output of the logarithmic compression amplifier 103 and the output of the A / D converter 105. In the figure, the outputs of the variable gain amplifier 101 and the logarithmic compression amplifier 103 are linearly operating up to about 0 dBm. The output of the A / D converter 105 needs to be able to express levels of 1 to A1 and A0 in positive and negative directions with the output value 127 as the center of the convergence level. Accordingly, the resolution per 1 dB of the A / D converter 105 divides the input voltage range 1V by 18 (the number of steps required for the AGC operation is 19 steps, but the output value 127 of the A / D converter 105 is the convergence level. Therefore, the steps at both ends are halved to 18), so that 55.5 mV / dB.

図16は、A/Dコンバータ105の出力電圧と、真値/対数値変換ROM114の出力の関係を示した図である。A/Dコンバータ105の入力レベル2Vを収束レベルの中心とし、55.5mV/dBで変化するので、A/Dコンバータ105の入力電圧〜真値/対数値変換ROM114の関係は、図16に示すようになる。図15及び図16より、可変利得増幅器101の出力−1dBm以上、−19dBm以下は、収束レベルに対する相対値は、各々+9dB以上、−9dB以下となるが、本発明におけるAGC回路では、これらの値をすべて+A0(=+17dB)、−A0(=−17dB)を意味するレベル差データとして考える。   FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the output voltage of the A / D converter 105 and the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114. Since the input level 2V of the A / D converter 105 is centered at the convergence level and changes at 55.5 mV / dB, the relationship between the input voltage of the A / D converter 105 and the true value / logarithmic value conversion ROM 114 is shown in FIG. It becomes like this. 15 and 16, when the output of the variable gain amplifier 101 is −1 dBm or more and −19 dBm or less, the relative values to the convergence level are +9 dB or more and −9 dB or less, respectively. In the AGC circuit of the present invention, these values are used. Are considered as level difference data meaning + A0 (= + 17 dB) and -A0 (= -17 dB).

図17及び図18は、対数値/真値変換回路106と真値/対数値変換回路114のROMデータの設定値を示した図である。真値/対数値変換回路114の出力は、計19ステップのデータが必要であり、0〜18までの値の最大値18であるため、図17に示すように、対数値/真値変換回路106のデータは、
Y=10Λ(18*((X+1)/256)/10)=10Λ((X+1)×0.00703)
となるように設定する。ここで、アドレスはX、データはYであり、ROMのデータは整数であるため、求めたYについて四捨五入する。真値/対数値変換回路114の内容は、真値/対数値変換回路114の出力し得る真値を対数に変換した値をデータとするので、図18に示すようになる。
17 and 18 are diagrams showing ROM data set values of the logarithmic value / true value conversion circuit 106 and the true value / logarithmic value conversion circuit 114. FIG. Since the output of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 requires data of a total of 19 steps and is the maximum value 18 of values from 0 to 18, as shown in FIG. 106 data is
Y = 10Λ (18 * ((X + 1) / 256) / 10) = 10Λ ((X + 1) × 0.00703)
Set to be. Here, since the address is X, the data is Y, and the ROM data is an integer, the obtained Y is rounded off. The contents of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 are as shown in FIG. 18 because the true value that can be output from the true value / logarithmic value conversion circuit 114 is converted into logarithm.

図19は、誤差演算回路116のROM(116R)の内容を示した図である。同図の真値/対数値変換回路114の出力値1〜17は、誤差データ−A1〜+A1(=−8〜+8)を表す範囲であり、従来技術と同様に、1dBステップで変化させることのできるROMデータを配置する。真値/対数値変換回路114の出力値0、18については、−A0、+A0(−17、+17)のレベル差があった場合に出力する利得制御信号がデータとなるように設定する。例えば、現在の利得制御信号が3dBで、真値/対数値変換回路114の出力が18であったとすると、レベル差は+17dBであると認識し、17dB分利得を下げた“20”を出力するようデータを設定する。   FIG. 19 is a diagram showing the contents of the ROM (116R) of the error calculation circuit 116. The output values 1 to 17 of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 in the figure are ranges representing the error data -A1 to + A1 (= -8 to +8), and are changed in 1 dB steps as in the prior art. ROM data that can be stored. The output values 0 and 18 of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 are set so that the gain control signal to be output becomes data when there is a level difference of −A0 and + A0 (−17 and +17). For example, if the current gain control signal is 3 dB and the output of the true value / logarithmic value conversion circuit 114 is 18, it recognizes that the level difference is +17 dB, and outputs “20” with the gain reduced by 17 dB. Set the data as follows.

次に、上記構成を有するAGC回路の動作について説明する。尚、以下の説明においては、現在の利得制御信号が17dBであった場合について説明する。   Next, the operation of the AGC circuit having the above configuration will be described. In the following description, a case where the current gain control signal is 17 dB will be described.

可変利得増幅器101の出力信号レベルが1dBステップで変化させることのできる範囲内(−A1〜+A1)、例えば、可変利得増幅器101の出力信号レベルが−18dBmの場合には、図15において、対数圧縮増幅器103の出力電圧は、1.555Vとなり、A/Dコンバータ105により量子化されて出力値“12”となる。図16より、A/Dコンバータ105の出力値“12”は、積算・平均の過程を経て真値/対数値変換ROM114出力で−A1(=−8dB)を意味する“1”に変換される。   When the output signal level of the variable gain amplifier 101 can be changed in 1 dB steps (-A1 to + A1), for example, when the output signal level of the variable gain amplifier 101 is -18 dBm, in FIG. The output voltage of the amplifier 103 becomes 1.555V, and is quantized by the A / D converter 105 to become the output value “12”. From FIG. 16, the output value “12” of the A / D converter 105 is converted into “1” which means −A1 (= −8 dB) at the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114 through the process of integration and averaging. .

変換されたデータは、図19の誤差演算ROM(114R)の上位5ビット(行)の“1”に入力され、現在の利得制御信号(列)17dBとの交点で示される“9”が選択され、次の利得制御信号としてF/F117に出力される。その結果、出力レベルは、17−9=8dB利得が上がり、収束レベルである−10dBmになり、1回目のAGC動作が完了する。   The converted data is input to “1” in the upper 5 bits (row) of the error calculation ROM (114R) of FIG. 19, and “9” indicated by the intersection with the current gain control signal (column) 17 dB is selected. And output to the F / F 117 as the next gain control signal. As a result, the output level increases by 17−9 = 8 dB gain and becomes −10 dBm, which is the convergence level, and the first AGC operation is completed.

次に、可変利得増幅器101の出力信号レベルが1dBステップで変化させることのできる範囲外(−A1〜+A1より大きい)の場合、例えば、可変利得増幅器101の出力信号レベルが−25dBmの場合について説明する。   Next, a case where the output signal level of the variable gain amplifier 101 is outside the range that can be changed in 1 dB steps (greater than -A1 to + A1), for example, the case where the output signal level of the variable gain amplifier 101 is -25 dBm will be described. To do.

図15において、対数圧縮増幅器103の出力電圧は、−19dBm以下であるため、1.5V以下の電圧が出力される。A/Dコンバータ105では、1.5V以下の入力信号であるため、量子値は、最小値の“0”で制限されて出力される。図16より、A/Dコンバータ105の出力値“0”は、積算・平均の過程を経て真値/対数値変換ROM114の出力で−A0を意味する“0”に変換される。   In FIG. 15, since the output voltage of the logarithmic compression amplifier 103 is −19 dBm or less, a voltage of 1.5 V or less is output. Since the A / D converter 105 has an input signal of 1.5 V or less, the quantum value is limited and output by the minimum value “0”. From FIG. 16, the output value “0” of the A / D converter 105 is converted into “0”, which means −A 0, through the integration / average process and the output of the true value / logarithmic value conversion ROM 114.

変換されたデータは、図19の誤差演算ROM(114R)の上位5ビット(行)の“0”と、現在の利得制御信号(列)17dBとの交点に与えられた“0”が選択され、次の利得制御信号としてF/F117に出力される。その結果、1回目のAGC動作では、出力レベルは17−0=17dB利得が上がり、可変利得増幅器101の出力レベルは、−25−(−17)=−8dBmが出力される。2回目のAGC動作では、利得制御信号0dBで−8dBmの出力となっているため、目標収束レベルより2dB高いので、1回目と同様の動作を経て、利得制御信号は0dB→2dBとなり、収束レベルである−10dBmに到達する。   As the converted data, “0” given at the intersection of the upper 5 bits (row) of the error calculation ROM (114R) of FIG. 19 and the current gain control signal (column) 17 dB is selected. Then, it is output to the F / F 117 as the next gain control signal. As a result, in the first AGC operation, the output level is increased by 17−0 = 17 dB, and the output level of the variable gain amplifier 101 is −25 − (− 17) = − 8 dBm. In the second AGC operation, the gain control signal is 0 dB and the output is -8 dBm. Therefore, the gain control signal is changed from 0 dB to 2 dB through the same operation as the first operation because it is 2 dB higher than the target convergence level. To -10 dBm.

以上説明したように、本実施例によれば、A/Dコンバータ105のダイナミックレンジをAGC回路の全可変領域の略々1/3と狭く設定したため、1dBあたりのAD分解能を向上させることができ、ハードウェアによって生ずる誤差を低減し、設定精度が向上する。   As described above, according to this embodiment, since the dynamic range of the A / D converter 105 is set to be approximately 1/3 of the entire variable region of the AGC circuit, the AD resolution per 1 dB can be improved. This reduces errors caused by hardware and improves setting accuracy.

また、A/Dコンバータ105にダイナミックレンジを越えるレベルの入力があった場合には、それを検出して特定の出力を出す機能を持たせ、演算ROM(116R)では、A/Dコンバータ105の検出した特定の出力があった場合には、次のAGCサイクルで強制的にA/Dコンバータ105のダイナミックレンジ内に入るレベルに変換するテーブルを追加したため、最大2回で収束させることが可能となり、AGCの収束サイクル数を低減して収束速度を速めることができる。   In addition, when the A / D converter 105 has an input with a level exceeding the dynamic range, the A / D converter 105 has a function of detecting it and outputting a specific output. In the arithmetic ROM (116R), the A / D converter 105 If there is a specific output detected, a table that forcibly converts it to a level that falls within the dynamic range of the A / D converter 105 in the next AGC cycle has been added. The convergence speed can be increased by reducing the number of AGC convergence cycles.

上記2つの効果は相反する性質があり、一般に、A/Dコンバータ105の分解能を良くしてハードウエアによって生ずる誤差を少なくしようとすると、収束回数が増え、収束するまで長時間を要する。逆に、収束回数を少なくし、収束するまで時間を短くすると、A/Dコンバータ105の分解能が低下する。本発明では、収束回数3回でA/Dコンバータの分解能50mV/dBの従来技術を元に、収束回数を2回でA/Dコンバータの分解能を55mV/dBとすることができ、上記2つの効果を同時に得ることができた。   The above two effects have contradictory properties. Generally, if the resolution of the A / D converter 105 is improved to reduce errors caused by hardware, the number of convergence increases, and it takes a long time to converge. On the contrary, if the number of times of convergence is reduced and the time until the convergence is shortened, the resolution of the A / D converter 105 is lowered. In the present invention, based on the conventional technique with a resolution of 50 mV / dB for the A / D converter with 3 convergence times, the resolution for the A / D converter can be 55 mV / dB with 2 convergence times. The effect could be obtained at the same time.

図20は、収束サイクルを2回に固定して、従来技術と本発明におけるA/Dコンバータ105の分解能を比較したものである。同図より、可変利得増幅器101のダイナミックレンジが増加する程、本発明における効果が顕著となり、最大約50%程度A/Dコンバータ105の分解能を改善することが可能である。一方、図21は、従来技術を本発明におけるA/Dコンバータ105の分解能に設定した場合に、収束サイクル数が何回になるかを求めたものである。同図より、可変利得増幅器101のダイナミックレンジが6dB以上の場合には、必ず3回の収束サイクルが必要となるため、本発明は、従来技術と比較して収束速度が33%改善されていることが分かる。   FIG. 20 compares the resolution of the A / D converter 105 according to the prior art and the present invention with the convergence cycle fixed to two. From the figure, as the dynamic range of the variable gain amplifier 101 increases, the effect of the present invention becomes more significant, and the resolution of the A / D converter 105 can be improved by about 50% at the maximum. On the other hand, FIG. 21 shows the number of convergence cycles when the conventional technique is set to the resolution of the A / D converter 105 of the present invention. From the figure, when the dynamic range of the variable gain amplifier 101 is 6 dB or more, three convergence cycles are necessarily required, so that the convergence speed of the present invention is improved by 33% compared to the prior art. I understand that.

従来及び本発明にかかるAGC回路のブロック図である。It is a block diagram of a conventional AGC circuit according to the present invention. 従来のAGC回路の動作について説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for demonstrating operation | movement of the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路の可変利得増幅器の出力値が40dBの時の対数圧縮増幅器の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the logarithmic compression amplifier when the output value of the variable gain amplifier of the conventional AGC circuit is 40 dB. 従来のAGC回路の対数値/真値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the logarithm value / true value conversion circuit of the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路の真値/対数値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the true value / logarithm conversion circuit of the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路の誤差演算回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the error calculating circuit of the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路にて各部の設定を見直した場合の可変利得増幅器と対数圧縮増幅器の出力、及び対数圧縮増幅器の出力とA/Dコンバータの出力の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the output of a variable gain amplifier and a logarithmic compression amplifier when the setting of each part was reviewed in the conventional AGC circuit, and the output of a logarithmic compression amplifier, and the output of an A / D converter. 従来のAGC回路にて各部の設定を見直した場合の対数値/真値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the logarithm value / true value conversion circuit at the time of reviewing the setting of each part in the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路にて各部の設定を見直した場合の真値/対数値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the true value / logarithm value conversion circuit at the time of reviewing the setting of each part in the conventional AGC circuit. 従来のAGC回路にて各部の設定を見直した場合のA/Dコンバータの入力電圧と真値/対数値変換ROMの出力の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the input voltage of an A / D converter when the setting of each part is reviewed in the conventional AGC circuit, and the output of a true value / logarithmic value conversion ROM. 従来のAGC回路にて各部の設定を見直した場合の誤差演算回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the data example of ROM used for the error calculating circuit at the time of reviewing the setting of each part in the conventional AGC circuit. 本発明における可変利得増幅器の出力と対数圧縮増幅器の出力、及び対数圧縮増幅器の出力とA/Dコンバータの出力の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the output of a variable gain amplifier in this invention, the output of a logarithmic compression amplifier, and the output of a logarithmic compression amplifier, and the output of an A / D converter. A/Dコンバータの出力〜誤差演算回路のデータについて、従来のAGC回路と本発明にかかるAGC回路を比較した図である。It is the figure which compared the conventional AGC circuit and the AGC circuit concerning this invention about the data of the output of an A / D converter-an error calculating circuit. 従来及び本発明にかかるAGC回路の動作の概念図である。It is a conceptual diagram of operation | movement of the AGC circuit concerning the past and this invention. 本発明の実施例におけるAGC回路にて各部の設定を見直した場合の可変利得増幅器と対数圧縮増幅器の出力、及び対数圧縮増幅器の出力とA/Dコンバータの出力の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the output of a variable gain amplifier and a logarithmic compression amplifier at the time of reviewing the setting of each part in the AGC circuit in the Example of this invention, and the output of a logarithmic compression amplifier, and the output of an A / D converter. 本発明の実施例におけるAGC回路にて各部の設定を見直した場合のA/Dコンバータの出力値と真値/対数値変換ROMの出力の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the output value of an A / D converter when the setting of each part was reviewed in the AGC circuit in the Example of this invention, and the output of a true value / logarithm conversion ROM. 本発明の実施例における対数値/真値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the logarithm value / true value conversion circuit in the Example of this invention. 本発明の実施例における真値/対数値変換回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the true value / logarithm value conversion circuit in the Example of this invention. 本発明の実施例における誤差演算回路に用いられるROMのデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of ROM used for the error calculating circuit in the Example of this invention. 収束回数を2回に固定した場合の従来のAGC回路と本発明にかかるAGC回路のA/D分解能を比較したグラフである。It is the graph which compared the A / D resolution of the conventional AGC circuit when the frequency | count of convergence is fixed to 2, and the AGC circuit concerning this invention. 従来のAGC回路のA/D分解能を本発明におけるA/D分解能に合わせた場合の従来技術の収束回数を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency | count of convergence of a prior art at the time of uniting the A / D resolution of the conventional AGC circuit with the A / D resolution in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 信号出力部
101 可変利得増幅器
102 カプラ
103 対数圧縮増幅器
104 検波器
105 A/Dコンバータ
106 対数値/真値変換回路
107 加算器
108 全加算器
109 フリップフロップ回路(F/F)
110 カウンタ
112 除算器
114 真値/対数値変換回路
116 誤差演算回路
117 フリップフロップ回路(F/F)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Signal output part 101 Variable gain amplifier 102 Coupler 103 Logarithmic compression amplifier 104 Detector 105 A / D converter 106 Logarithmic value / true value conversion circuit 107 Adder 108 Full adder 109 Flip-flop circuit (F / F)
110 Counter 112 Divider 114 True / Logarithmic Value Conversion Circuit 116 Error Calculation Circuit 117 Flip-Flop Circuit (F / F)

Claims (4)

受信信号のレベルを利得制御信号によって制御する自動利得制御回路であって、
前記受信信号を対数圧縮して得た対数データをデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換回路と、
該アナログ/デジタル変換回路によってデジタル変換された対数データと所定の基準データとの誤差成分を打ち消すための前記利得制御信号を生成する利得制御信号生成手段とを備え、
前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジを、該自動利得制御回路の利得制御範囲より狭く設定し、
前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジを超えるレベルの入力があった場合には、次の自動利得制御サイクルにおいて、強制的に前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジに入るように制御することを特徴とする自動利得制御回路。
An automatic gain control circuit for controlling the level of a received signal by a gain control signal,
An analog / digital conversion circuit that converts logarithmic data obtained by logarithmically compressing the received signal into digital data;
Gain control signal generating means for generating the gain control signal for canceling an error component between logarithmic data digitally converted by the analog / digital conversion circuit and predetermined reference data;
A dynamic range of the analog / digital conversion circuit is set narrower than a gain control range of the automatic gain control circuit;
When there is an input having a level exceeding the dynamic range of the analog / digital conversion circuit, control is performed so as to forcibly enter the dynamic range of the analog / digital conversion circuit in the next automatic gain control cycle. An automatic gain control circuit.
前記アナログ/デジタル変換回路は、所定の期間内の対数データをサンプリングしてデジタルデータに変換し、
該アナログ/デジタル変換回路によってデジタル変換された対数データをサンプリング回数に基づいて平均化し、
前記利得制御信号生成手段は、前記平均化された対数データと前記所定の基準データとの誤差成分を打ち消すための前記利得制御信号を生成することを特徴とする請求項1記載の自動利得制御回路。
The analog / digital conversion circuit samples logarithmic data within a predetermined period and converts it into digital data,
Logarithm data digitally converted by the analog / digital conversion circuit is averaged based on the number of sampling times,
2. The automatic gain control circuit according to claim 1, wherein the gain control signal generating means generates the gain control signal for canceling an error component between the averaged logarithmic data and the predetermined reference data. .
前記利得制御信号生成手段は、現在の受信信号の信号レベルに対する前回の利得制御信号との関係値を記録したROMを備え、前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジを超えるレベルの入力があった場合には、次の自動利得制御サイクルにおいて、強制的に前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジに入るように制御するテーブルを備えることを特徴とする請求項1または2記載の自動利得制御回路。   The gain control signal generating means includes a ROM that records a relational value between the signal level of the current received signal and the previous gain control signal, and there is an input having a level exceeding the dynamic range of the analog / digital conversion circuit. 3. The automatic gain control circuit according to claim 1, further comprising a table for controlling to force the dynamic range of the analog / digital conversion circuit to enter in a next automatic gain control cycle. 前記アナログ/デジタル変換回路のダイナミックレンジを該自動利得制御回路の利得制御範囲の略々1/3に設定することを特徴とする請求項1、2または3記載の自動利得制御回路。   4. The automatic gain control circuit according to claim 1, wherein a dynamic range of the analog / digital conversion circuit is set to approximately 1/3 of a gain control range of the automatic gain control circuit.
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