JPH0728243B2 - 自動利得制御法 - Google Patents
自動利得制御法Info
- Publication number
- JPH0728243B2 JPH0728243B2 JP60107115A JP10711585A JPH0728243B2 JP H0728243 B2 JPH0728243 B2 JP H0728243B2 JP 60107115 A JP60107115 A JP 60107115A JP 10711585 A JP10711585 A JP 10711585A JP H0728243 B2 JPH0728243 B2 JP H0728243B2
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- Japan
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- level
- gain
- level difference
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/04—Control of transmission; Equalising
- H04B3/06—Control of transmission; Equalising by the transmitted signal
Description
【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）一実施例の説明（第２図，第３図） （ｂ）他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 出力レベルと基準レベルの差を積分した説明利得で入力
レベルを補償して出力レベルを出力する自動利得制御法
において，該レベル差が所定の範囲を越えたことによつ
てレベル差の積分を行なうようにすることによって，可
変利得制御を行い，レベル差がなくなつたことによつて
積分を停止して固定利得制御するのである。
レベルを補償して出力レベルを出力する自動利得制御法
において，該レベル差が所定の範囲を越えたことによつ
てレベル差の積分を行なうようにすることによって，可
変利得制御を行い，レベル差がなくなつたことによつて
積分を停止して固定利得制御するのである。
本発明は，入力信号の信号レベルを利得で補償して一定
にするための自動利得制御法に関し，特に，振幅変調さ
れた入力信号に追従して可変利得制御する自動利得制御
法に関する。
にするための自動利得制御法に関し，特に，振幅変調さ
れた入力信号に追従して可変利得制御する自動利得制御
法に関する。
一般に入力信号レベルの変動を吸収するために自動利得
制御（AGC）法が用いられており，特に有線伝送系にお
いて振幅変調信号のレベルを均一化するのに広く利用さ
れている。
制御（AGC）法が用いられており，特に有線伝送系にお
いて振幅変調信号のレベルを均一化するのに広く利用さ
れている。
例えば，音声帯域で用いられるモデムの復調部は第５図
に示す様にA/D（アナログ／デジタル）交換部１とシグ
ナルプロセツサ２とで構成され,A/D変換部１で回線（パ
ス）からの受信信号をサンプリングしてデジタル値に変
換した後，シグナルプロセツサ２に入力し，シグナルプ
ロセツサ２では，デジタル化された受信信号をAGC処理
3,復調処理4,ロールオフフイルタ処理5,自動化処理６を
経て復調出力を得ていた。即ち，シグナルプロセツサ２
では,AGC処理３によつて信号レベルを均一化した後，復
調処理４によつて搬送波で復調し，更にロールオフフイ
ルタ処理５によつて波形整形（帯域制限）した後に自動
等化処理６によつて復調出力を得ていた。
に示す様にA/D（アナログ／デジタル）交換部１とシグ
ナルプロセツサ２とで構成され,A/D変換部１で回線（パ
ス）からの受信信号をサンプリングしてデジタル値に変
換した後，シグナルプロセツサ２に入力し，シグナルプ
ロセツサ２では，デジタル化された受信信号をAGC処理
3,復調処理4,ロールオフフイルタ処理5,自動化処理６を
経て復調出力を得ていた。即ち，シグナルプロセツサ２
では,AGC処理３によつて信号レベルを均一化した後，復
調処理４によつて搬送波で復調し，更にロールオフフイ
ルタ処理５によつて波形整形（帯域制限）した後に自動
等化処理６によつて復調出力を得ていた。
このようなモデム等の信号レベルの均一化に用いられる
自動利得制御法は第６図の等価回路の如く行つていた。
即ち，パスバンドの受信信号Ｘに制御利得Ｇを乗算器31
で乗算し，所定のダイナミツクレンジではレベルが均一
な出力信号Ｘ′を得る様にしている。この制御利得Ｇ
は，フイードバツクループにより次の様に作成される。
出力信号Ｘ′を絶対値回路32で絶対値にし，これを負の
信号AX′として基準電圧（基準レベル）Vrから加算器33
で引算し基準電圧Vrからのレベル差を求め，更に乗算器
34でフイードバツク計数（制御力）γを掛け，フイード
バツク量（誤差量）とする。このフイードバツク量はタ
ツプ36の積分値（タツプ値）Ｔと加算器35で加算され，
平均化（積分）されて更に乗算器37で所定のリミツト計
数βが乗算された後，所定（リミツト）値αが加算器38
で加算されてリミツトされ制御利得Ｇが作成される。
自動利得制御法は第６図の等価回路の如く行つていた。
即ち，パスバンドの受信信号Ｘに制御利得Ｇを乗算器31
で乗算し，所定のダイナミツクレンジではレベルが均一
な出力信号Ｘ′を得る様にしている。この制御利得Ｇ
は，フイードバツクループにより次の様に作成される。
出力信号Ｘ′を絶対値回路32で絶対値にし，これを負の
信号AX′として基準電圧（基準レベル）Vrから加算器33
で引算し基準電圧Vrからのレベル差を求め，更に乗算器
34でフイードバツク計数（制御力）γを掛け，フイード
バツク量（誤差量）とする。このフイードバツク量はタ
ツプ36の積分値（タツプ値）Ｔと加算器35で加算され，
平均化（積分）されて更に乗算器37で所定のリミツト計
数βが乗算された後，所定（リミツト）値αが加算器38
で加算されてリミツトされ制御利得Ｇが作成される。
従つて，従来の自動利御制御法は，出力レベルを絶対値
化した後，基準レベルとの誤差量を得，更に平均化（積
分）した後，リミツタでリミツトしてフイードバツクの
制御利得Ｇを得ている。
化した後，基準レベルとの誤差量を得，更に平均化（積
分）した後，リミツタでリミツトしてフイードバツクの
制御利得Ｇを得ている。
このような従来の自動利得制御法では，入力パターンの
レベルと基準レベルとの誤差の大きさにかかわらず，常
に追従動作を行なうから，入力レベル変動が小の時には
極めて安定な動作を行なう。
レベルと基準レベルとの誤差の大きさにかかわらず，常
に追従動作を行なうから，入力レベル変動が小の時には
極めて安定な動作を行なう。
一方，振幅変調，特に直交振幅変調においては信号レベ
ル自体が多値である。例えば第７図に示す64値QAM（直
交振幅変調）においては,X側（sinθ側）±４レベル,Y
側（cosθ側）±４レベルによつて64値のデータを送信
することができる。このような変調信号は（Xsinθ＋Yc
osθ）で表わされ，合成ベクトルである入力パターンレ
ベルの変動は大きい。又,16値QAMでは３レベル,8値QAM
では２レベルあり，同様である。
ル自体が多値である。例えば第７図に示す64値QAM（直
交振幅変調）においては,X側（sinθ側）±４レベル,Y
側（cosθ側）±４レベルによつて64値のデータを送信
することができる。このような変調信号は（Xsinθ＋Yc
osθ）で表わされ，合成ベクトルである入力パターンレ
ベルの変動は大きい。又,16値QAMでは３レベル,8値QAM
では２レベルあり，同様である。
従つて，振幅変調信号入力に対して，基準レベルVrは全
パターンの出力レベルの平均値を基に定められるが，従
来の制御法では常に入力レベルに追従動作してしまうか
ら，良好な可変利得が行なえない。このため，送信側で
スクランブルをデータにかけ，長期的にみて平均入力レ
ベルが一定となるようにしているが，この場合でも低レ
ベルの入力信号又は高レベルの入力信号が続くと，積分
値が大きく変動し，出力が変動してしまうという問題が
あつた。
パターンの出力レベルの平均値を基に定められるが，従
来の制御法では常に入力レベルに追従動作してしまうか
ら，良好な可変利得が行なえない。このため，送信側で
スクランブルをデータにかけ，長期的にみて平均入力レ
ベルが一定となるようにしているが，この場合でも低レ
ベルの入力信号又は高レベルの入力信号が続くと，積分
値が大きく変動し，出力が変動してしまうという問題が
あつた。
本発明は，振幅変調された信号の入力パターンにかかわ
らず利得制御出力の変動が少なく安定した利得制御ので
きる自動利得制御法を提供することを目的とする。
らず利得制御出力の変動が少なく安定した利得制御ので
きる自動利得制御法を提供することを目的とする。
第１図は本発明の原理説明図示である。
本発明では，追従モードと固定モードとをレベル差に応
じて選択的に実行するようにしている。
じて選択的に実行するようにしている。
ステツプ，，のレベル差の算出（基準レベルVrと
で力レベルＸ′とのレベル差の算出），積分値からの制
御利得Ｇの算出，入力レベルの制御利得Ｇでの補償のス
テツプは従来と同一であるが，レベル差を判定し，固定
利得にするか，可変利得（追従モード）にするかのステ
ツプ，が付加されている。
で力レベルＸ′とのレベル差の算出），積分値からの制
御利得Ｇの算出，入力レベルの制御利得Ｇでの補償のス
テツプは従来と同一であるが，レベル差を判定し，固定
利得にするか，可変利得（追従モード）にするかのステ
ツプ，が付加されている。
即ち，ステツプで追従モードでなければ，レベル差が
所定の誤差範囲内かを判定し，レベル差が所定の誤差範
囲を越えると，追従モードに変更し，ステツプのレベ
ル差の積分を行ない，レベル差を制御利得Ｇに反映す
る。一方，ステツプでレベル差が所定の誤差範囲内な
ら，レベル差を積分せず，ステツプに進む前の積分値
による固定利得を実行する。
所定の誤差範囲内かを判定し，レベル差が所定の誤差範
囲を越えると，追従モードに変更し，ステツプのレベ
ル差の積分を行ない，レベル差を制御利得Ｇに反映す
る。一方，ステツプでレベル差が所定の誤差範囲内な
ら，レベル差を積分せず，ステツプに進む前の積分値
による固定利得を実行する。
更に，ステツプで追従モードである時は，ステツプ
でレベル差が零又は微小であるかを判定し（なくなつた
かを判定し），なくなつた時は追従モードを解除し，ス
テツプに進む固定利得を実行し，逆になくならない時
は，レベル差の積分を行ない，レベル差を制御利得Ｇへ
反映させる。
でレベル差が零又は微小であるかを判定し（なくなつた
かを判定し），なくなつた時は追従モードを解除し，ス
テツプに進む固定利得を実行し，逆になくならない時
は，レベル差の積分を行ない，レベル差を制御利得Ｇへ
反映させる。
本発明では，レベル差が所定の誤差範囲内を越えると自
動的にレベル差を制御利得に反映する利得追従モードに
変更し，レベル差を零に近づけるように利得制御し，レ
ベル差がなくなるとレベル差を制御利得に反映しない利
得固定モードとし，更に以降は所定の誤差範囲内を越え
るまで利得固定モードとしている。
動的にレベル差を制御利得に反映する利得追従モードに
変更し，レベル差を零に近づけるように利得制御し，レ
ベル差がなくなるとレベル差を制御利得に反映しない利
得固定モードとし，更に以降は所定の誤差範囲内を越え
るまで利得固定モードとしている。
従つて，低レベル又は高レベルの入力が続いても誤差が
所定の範囲内では，利得にレベル差が反映されず固定利
得を行い，一方，レベル差が大となつて始めて利得追従
モードとなり，利得制御してレベル差を小とするから，
低レベル又は高レベルの入力がたまたま短期間生じても
利得追従を行なわないことになり，このような入力に対
して安定なAGC制御ができ，その誤差範囲も所定の誤差
範囲内に抑えることができる。
所定の範囲内では，利得にレベル差が反映されず固定利
得を行い，一方，レベル差が大となつて始めて利得追従
モードとなり，利得制御してレベル差を小とするから，
低レベル又は高レベルの入力がたまたま短期間生じても
利得追従を行なわないことになり，このような入力に対
して安定なAGC制御ができ，その誤差範囲も所定の誤差
範囲内に抑えることができる。
（ａ）一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例説明図示であり，第６図と同
様AGCの等価回路図を示している。
様AGCの等価回路図を示している。
図中，第６図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してあり,39はローパスフイルタあり，時定数大の積
分回路で構成された平均化回路であり，基準レベルVrと
出力レベルAX′とのレベル差Ldを時間積分して平均化す
るもの,40は誤差レベル判定部であり，所定の誤差範囲2
dを有し，平均化されたレベル差Ldと上限範囲＋d,下限
範囲−ｄと比較して，所定の誤差範囲を越えると，利得
追従モードとし，追従モード中に平均化されたレベル差
Ldがなくなると（即ち，零又は零とみなす範囲内に入る
と，）追従モードを解除するように後述するスイツチ部
を制御するもの,41はスイツチ部であり，誤差レベル判
定部40の制御によつて乗算器34に制御力γ又は零を選択
的に与えるものであり，誤差レベル判定部40が利得追従
モードを指示している間はスイツチ部41がγ側に接続さ
れ，制御力γを乗算部34へ与え，利得追従モードを指示
しない間は，スイツチ部41が零側に接続され，零を乗算
部34へ与えるものである。
示してあり,39はローパスフイルタあり，時定数大の積
分回路で構成された平均化回路であり，基準レベルVrと
出力レベルAX′とのレベル差Ldを時間積分して平均化す
るもの,40は誤差レベル判定部であり，所定の誤差範囲2
dを有し，平均化されたレベル差Ldと上限範囲＋d,下限
範囲−ｄと比較して，所定の誤差範囲を越えると，利得
追従モードとし，追従モード中に平均化されたレベル差
Ldがなくなると（即ち，零又は零とみなす範囲内に入る
と，）追従モードを解除するように後述するスイツチ部
を制御するもの,41はスイツチ部であり，誤差レベル判
定部40の制御によつて乗算器34に制御力γ又は零を選択
的に与えるものであり，誤差レベル判定部40が利得追従
モードを指示している間はスイツチ部41がγ側に接続さ
れ，制御力γを乗算部34へ与え，利得追従モードを指示
しない間は，スイツチ部41が零側に接続され，零を乗算
部34へ与えるものである。
次に第２図実施例を動作を第３図動作説明図により説明
する。
する。
第３図の如く利得固定モードで動作中には，スイツ
チ部41より乗算器34に制御力零が与えられ，乗算器34の
出力が零となつて積分器のタツプ36のタツプ値Ｔを更新
しないから，更新されないタツプ値Ｔによつて制御利得
Ｇが作成され，利得Ｇは固定される。
チ部41より乗算器34に制御力零が与えられ，乗算器34の
出力が零となつて積分器のタツプ36のタツプ値Ｔを更新
しないから，更新されないタツプ値Ｔによつて制御利得
Ｇが作成され，利得Ｇは固定される。
この間レベル差Ldはローパスフイルタ39で平均化され，
誤差レベル判定部40で＋ｄから−ｄの所定の誤差範囲に
あるか判定される。
誤差レベル判定部40で＋ｄから−ｄの所定の誤差範囲に
あるか判定される。
誤差レベル判定部40が，第３図の如く平均化された
レベル差Ldが上限値＋ｄに到達したと検出すると，スイ
ツチ部41を切換え，制御力γを乗算部34へ与えるので，
乗算部34の出力である（γ・Ld）は積分器に入力され，
タツプ36のタツプ値Ｔを更新し，制御利得Ｇはレベル差
Ldに追従して可変となる。従つて，誤差レベルLdは減少
していく。
レベル差Ldが上限値＋ｄに到達したと検出すると，スイ
ツチ部41を切換え，制御力γを乗算部34へ与えるので，
乗算部34の出力である（γ・Ld）は積分器に入力され，
タツプ36のタツプ値Ｔを更新し，制御利得Ｇはレベル差
Ldに追従して可変となる。従つて，誤差レベルLdは減少
していく。
誤差レベル判定部40は，レベル差Ldがなくなるまで
スイツチ部４を制御力γ側に保持し，レベル差Ldがなく
なると，スイツチ部41を切換え，制御力零とし，積分器
のタツプ36のタツプ値をレベル差による更新を停止し，
固定利得とする。
スイツチ部４を制御力γ側に保持し，レベル差Ldがなく
なると，スイツチ部41を切換え，制御力零とし，積分器
のタツプ36のタツプ値をレベル差による更新を停止し，
固定利得とする。
このようにして誤差レベル判定部40は，再びレベル
差Ldが所定の誤差範囲を越えると，再びステツプの利
得追従モードとする。
差Ldが所定の誤差範囲を越えると，再びステツプの利
得追従モードとする。
従つて，レベル差が誤差範囲を越えるまでは，固定利得
とし，越えると，追従して零となるまで利得追従を行な
う。
とし，越えると，追従して零となるまで利得追従を行な
う。
この例では，ローパスフイルタ39によつてレベル差Ldを
平均化しているので，突発的なレベル変動に対しては追
従モードにならないようにしている。逆に追従モード中
に突発的にレベル差が零となつても固定モードに切換わ
らないようにして係る突発的な入力信号に対する動作の
安定化を図つている。
平均化しているので，突発的なレベル変動に対しては追
従モードにならないようにしている。逆に追従モード中
に突発的にレベル差が零となつても固定モードに切換わ
らないようにして係る突発的な入力信号に対する動作の
安定化を図つている。
このようにしてレベル差が大となつた時（レベルの違う
信号が連続した時）に始めてモードを切換えるようにし
て，短時間のレベルの違う入力信号が入つても，これに
追従することを禁止することによつてAGC出力の大きな
変動を防止している。
信号が連続した時）に始めてモードを切換えるようにし
て，短時間のレベルの違う入力信号が入つても，これに
追従することを禁止することによつてAGC出力の大きな
変動を防止している。
このAGCでは，レベル差は＋ｄから−ｄの範囲に惣菜し
えるが，この範囲の微妙な誤差は，第５図の自動等化処
理６において，自動等化の判定結果によつて誤差を求
め，周知の如く，自動等化処理のゲインを調整し，例え
ば自動等化のセンタタツプを可変とし，自動等化にレベ
ル制御機能を持たせて補償すればよい。
えるが，この範囲の微妙な誤差は，第５図の自動等化処
理６において，自動等化の判定結果によつて誤差を求
め，周知の如く，自動等化処理のゲインを調整し，例え
ば自動等化のセンタタツプを可変とし，自動等化にレベ
ル制御機能を持たせて補償すればよい。
第４図は、上述した実施例における誤差レベル判定部40
の具体的な構成を示す等価回路である。
の具体的な構成を示す等価回路である。
即ち，誤差レベル判定部40はLPF39出力（第３図参照）
における正（＋）及び負（−）側の極性判定部42,43を
有する。これらの判定部42,43には,LPF39出力にそれぞ
れ正負側のスレツシユホルドPTh,NThを加算する加算器4
8,49の加算結果が供給される（但し加算器48では値PTh
を減算）。各判定部42,43の出力はORゲート45を介して
フリツプフロツプ（FF）46のSET入力となる。
における正（＋）及び負（−）側の極性判定部42,43を
有する。これらの判定部42,43には,LPF39出力にそれぞ
れ正負側のスレツシユホルドPTh,NThを加算する加算器4
8,49の加算結果が供給される（但し加算器48では値PTh
を減算）。各判定部42,43の出力はORゲート45を介して
フリツプフロツプ（FF）46のSET入力となる。
一方,LPF39の出力における極性反転を検出する検出部44
の出力はアンドゲート47を介してFF46のRESET入力とな
る。
の出力はアンドゲート47を介してFF46のRESET入力とな
る。
以上の構成により，第３図に示す如きスイツチ部41の動
作制御が行われる。
作制御が行われる。
（ｂ）他の実施例の説明 前述の実施例では，スイツチ部41によつて制御力をγ又
は零としているが乗算器34と，加算器35との間にスイツ
チ部を設け，誤差レベル判定部40によつてオン／オフ制
御してもよい。
は零としているが乗算器34と，加算器35との間にスイツ
チ部を設け，誤差レベル判定部40によつてオン／オフ制
御してもよい。
又，第２図の実施例は，プロセツサによるAGC処理の等
価回路で示してあり，プログラムの実行で可能としてい
るが，これをハードウエアで実現してもよい。
価回路で示してあり，プログラムの実行で可能としてい
るが，これをハードウエアで実現してもよい。
更に，入力信号もQAM信号に限らず，振幅変調されたも
のであればよく，適用される装置もモデムに限られな
い。
のであればよく，適用される装置もモデムに限られな
い。
以上本発明を実施例により説明したが，本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり，本発明からこれ
らを排除するものではない。
の主旨に従い種々の変形が可能であり，本発明からこれ
らを排除するものではない。
以上説明した様に，本発明によれば，入力信号のレベル
変動が大であつても，所定の誤差範囲内では利得が追従
しないから，係る大なるレベル変動に追従して,AGC出力
が大きく変動することなく，振幅のゆらぎを小とするこ
とができるという効果を奏し，又AGC出力の変動も誤差
範囲内におさえることができるという効果も奏する。
変動が大であつても，所定の誤差範囲内では利得が追従
しないから，係る大なるレベル変動に追従して,AGC出力
が大きく変動することなく，振幅のゆらぎを小とするこ
とができるという効果を奏し，又AGC出力の変動も誤差
範囲内におさえることができるという効果も奏する。
従つて，特にQAM等の受信パターンによる入力レベルの
変動の大なるものに適用して，出力レベルの安定化に寄
与するところが大きい。
変動の大なるものに適用して，出力レベルの安定化に寄
与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理説明図， 第２図は本発明の一実施例説明図， 第３図は本発明の一実施例動作説明図， 第４図は誤差レベル判定部の構成例， 第５図はモデムの説明図， 第６図は従来の方法の説明図， 第７図は64値QAMの説明図である。 図中,3……AGC処理部,33……レベル差算出部（加算
器）,35,36……積分器,31……利得補償部,39……ローパ
スフイルタ,40……誤差レベル判定部,41……スイツチ
部。
器）,35,36……積分器,31……利得補償部,39……ローパ
スフイルタ,40……誤差レベル判定部,41……スイツチ
部。
Claims (2)
- 【請求項１】出力レベルと基準レベルとの差をとり、該
レベル差を積分して制御利得を作成し、該制御利得で振
幅変調された信号の入力レベルを補償して該出力レベル
を出力する自動利得制御法において、 該レベル差が所定の範囲を越えたことを検出して該レベ
ル差の積分を行つて追従動作せしめ、該レベル差が無く
なったことにより該積分を停止するようにしたことを特
徴とする自動利得制御法。 - 【請求項２】前記レベル差を平均化し、該平均化された
該所定の範囲を越えたことを検出して前記レベル差の積
分を行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の自動利得制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107115A JPH0728243B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 自動利得制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107115A JPH0728243B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 自動利得制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264926A JPS61264926A (ja) | 1986-11-22 |
| JPH0728243B2 true JPH0728243B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14450855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107115A Expired - Fee Related JPH0728243B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 自動利得制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728243B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05191187A (ja) * | 1992-01-09 | 1993-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | リミッタ装置 |
| US8149964B2 (en) * | 2007-01-05 | 2012-04-03 | Qualcomm, Incorporated | Symbol scaling with automatic gain control for wireless communication |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107115A patent/JPH0728243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61264926A (ja) | 1986-11-22 |
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