JPH11317636A - ２段階自動利得制御方法及び２段階自動利得制御ル―プ - Google Patents
２段階自動利得制御方法及び２段階自動利得制御ル―プInfo
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- JPH11317636A JPH11317636A JP11002327A JP232799A JPH11317636A JP H11317636 A JPH11317636 A JP H11317636A JP 11002327 A JP11002327 A JP 11002327A JP 232799 A JP232799 A JP 232799A JP H11317636 A JPH11317636 A JP H11317636A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/52—TPC using AGC [Automatic Gain Control] circuits or amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 受信装置と共に使用する、性能の優れた２段
階自動利得制御(AGC)方法及びループを提供すること。 【解決手段】 受信信号強度指示(RSSI)回路が、受信信
号の受信信号電力レベルに比例するRSSI信号を生成す
る。このRSSI信号から、RSSIマッピング回路はRSSIマッ
ピングテーブルを用いてAGC信号を生成し、受信信号を
増幅するAGC増幅器は、このAGC信号を用いてAGC利得を
調整する。増幅器からの出力信号AGCは、処理用周波数
で同相成分と直角位相成分へ変換され、エラー処理回路
がこの同相成分と直角位相成分からエラー信号を決定す
る。このエラー信号により、積分・ダンプ回路がカウン
タ値を増減し、このカウンタ値をAGC収束率マルチプラ
イアが正規化し、それによって正規化信号を生成する。
この正規化信号からAGC信号を更新し、この更新したAGC
信号からAGC回路はAGC利得を調整する。
階自動利得制御(AGC)方法及びループを提供すること。 【解決手段】 受信信号強度指示(RSSI)回路が、受信信
号の受信信号電力レベルに比例するRSSI信号を生成す
る。このRSSI信号から、RSSIマッピング回路はRSSIマッ
ピングテーブルを用いてAGC信号を生成し、受信信号を
増幅するAGC増幅器は、このAGC信号を用いてAGC利得を
調整する。増幅器からの出力信号AGCは、処理用周波数
で同相成分と直角位相成分へ変換され、エラー処理回路
がこの同相成分と直角位相成分からエラー信号を決定す
る。このエラー信号により、積分・ダンプ回路がカウン
タ値を増減し、このカウンタ値をAGC収束率マルチプラ
イアが正規化し、それによって正規化信号を生成する。
この正規化信号からAGC信号を更新し、この更新したAGC
信号からAGC回路はAGC利得を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスペクトル拡散通信
方式に関し、特に、AGC増幅器の利得を調整して受信信
号電力中の大きな変分を補償することができる２段階高
速自動利得制御(AGC)ループに関する。
方式に関し、特に、AGC増幅器の利得を調整して受信信
号電力中の大きな変分を補償することができる２段階高
速自動利得制御(AGC)ループに関する。
【０００２】
【従来の技術】無線によるパケット伝送に関する非常に
高速のデータ速度への遠距離通信の進化によって、デジ
タル通信の場合のアナログ・デジタル変換器の動作に対
してのみならず受信システム無線周波数(RF)段に対して
も大きな制約条件が課せられる。伝搬減衰によって生じ
る受信信号電力の大きな変分のために、何らかの制御メ
カニズムが必要となる。そのメカニズムによって受信用
増幅器の利得は後続のRFセクション及び／又は受信シス
テムのデジタルセクションが最適動作点に近接したとこ
ろで作動するように変更される。これらのセクションに
は、増幅器、ミキサー、アナログ・デジタル変換器及び
ベースバンドアナログ又はデジタル処理装置が含まれ
る。受信信号レベルの増幅を調整するための制御メカニ
ズムは自動利得制御(AGC)回路と称される。
高速のデータ速度への遠距離通信の進化によって、デジ
タル通信の場合のアナログ・デジタル変換器の動作に対
してのみならず受信システム無線周波数(RF)段に対して
も大きな制約条件が課せられる。伝搬減衰によって生じ
る受信信号電力の大きな変分のために、何らかの制御メ
カニズムが必要となる。そのメカニズムによって受信用
増幅器の利得は後続のRFセクション及び／又は受信シス
テムのデジタルセクションが最適動作点に近接したとこ
ろで作動するように変更される。これらのセクションに
は、増幅器、ミキサー、アナログ・デジタル変換器及び
ベースバンドアナログ又はデジタル処理装置が含まれ
る。受信信号レベルの増幅を調整するための制御メカニ
ズムは自動利得制御(AGC)回路と称される。
【０００３】AGC回路の要件は、受信信号電力レベルの
大きなダイナミックレンジにわたって被増幅受信信号を
一定のレベルに保つことである。AGC回路を設計する際
の3つの主要パラメータは、その作動範囲、応答時間及
び定常偏差である。AGC回路の作動範囲は信号電力にお
いて簡単に70dB又は80dBを超えることがある。
大きなダイナミックレンジにわたって被増幅受信信号を
一定のレベルに保つことである。AGC回路を設計する際
の3つの主要パラメータは、その作動範囲、応答時間及
び定常偏差である。AGC回路の作動範囲は信号電力にお
いて簡単に70dB又は80dBを超えることがある。
【０００４】通常、動的システムではシステムの応答時
間はその定常偏差に逆比例する。高速データ速度のデジ
タル通信では、特にパケット交換システムにおいては、
これら最後の二つのパラメータ間の衝突がますます重要
な問題となる。これらのタイプのシステムでは、データ
伝送間隔は、数百マイクロセカンドもの短さになる場合
もあり、そうでない場合にも数十マイクロセカンドにな
る場合がある。このような場合システムは信号受信を始
める際ほんのわずかの間に受信信号の利得を調整し、デ
ータ受信の残りの間起こり得るほんの僅かのエラーでも
処理しなければならない。
間はその定常偏差に逆比例する。高速データ速度のデジ
タル通信では、特にパケット交換システムにおいては、
これら最後の二つのパラメータ間の衝突がますます重要
な問題となる。これらのタイプのシステムでは、データ
伝送間隔は、数百マイクロセカンドもの短さになる場合
もあり、そうでない場合にも数十マイクロセカンドにな
る場合がある。このような場合システムは信号受信を始
める際ほんのわずかの間に受信信号の利得を調整し、デ
ータ受信の残りの間起こり得るほんの僅かのエラーでも
処理しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的目的
は、伝搬、マルチ経路、並びに通信チャネルにわたって
伝搬する信号に対して他の影響によって引き起こされる
受信信号電力中に大きな変分を持つスペクトル拡散信号
を受信することである。
は、伝搬、マルチ経路、並びに通信チャネルにわたって
伝搬する信号に対して他の影響によって引き起こされる
受信信号電力中に大きな変分を持つスペクトル拡散信号
を受信することである。
【０００６】本発明のもう一つの目的は、受信信号電力
レベルの広い範囲にわたって被増幅受信信号を一定のレ
ベルに保つことである。
レベルの広い範囲にわたって被増幅受信信号を一定のレ
ベルに保つことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本明細書で具体化され概
括的に説明されているように、本発明に準拠した、受信
装置と共に使用できる２段階高速自動利得制御(AGC)ル
ープが提供される。第一のステップは粗調整であり、第
二のステップは微調整である。
括的に説明されているように、本発明に準拠した、受信
装置と共に使用できる２段階高速自動利得制御(AGC)ル
ープが提供される。第一のステップは粗調整であり、第
二のステップは微調整である。
【０００８】このAGCループには、大まかに言うと、AGC
増幅器、受信信号強度指示(RSSI)回路、RSSIマッピング
回路、AGC格納回路、変換回路、エラー処理回路、積分
・ダンプ回路並びに正規化回路が含まれる。AGC増幅器
はAGC利得を持ち受信信号を増幅する。ある推奨実施例
ではこの受信信号はパケット・スペクトル拡散信号であ
る。パケット・スペクトル拡散信号は、本明細書で用い
られているように、一つ以上の送信装置によって送信さ
れ、一つ以上の受信装置の入力端子に到達するスペクト
ル拡散信号である。
増幅器、受信信号強度指示(RSSI)回路、RSSIマッピング
回路、AGC格納回路、変換回路、エラー処理回路、積分
・ダンプ回路並びに正規化回路が含まれる。AGC増幅器
はAGC利得を持ち受信信号を増幅する。ある推奨実施例
ではこの受信信号はパケット・スペクトル拡散信号であ
る。パケット・スペクトル拡散信号は、本明細書で用い
られているように、一つ以上の送信装置によって送信さ
れ、一つ以上の受信装置の入力端子に到達するスペクト
ル拡散信号である。
【０００９】このパケット・スペクトル拡散信号にはス
ペクトル拡散信号の少なくとも一つのチャネルと繋がっ
たヘッダが含まれる。一つのチャネルに対してこのヘッ
ダは単一チャネルのスペクトル拡散信号と繋がれる。あ
るいは、このヘッダはマルチチャネルのスペクトル拡散
信号と繋がってもよい。タイミングはパケット・スペク
トル拡散信号のこのヘッダ部からトリガーしてもよい。
パケット・スペクトル拡散信号の場合、各パケットは、
スペクトル拡散信号のチャネルがすぐ後続するヘッダを
備えている。スペクトル拡散信号のヘッダとチャネルは
パケット・スペクトル拡散信号として送られ、パケット
・スペクトル拡散信号中のスペクトル拡散信号のチャネ
ルの、従ってデータのタイミングはヘッダからキー入力
される。スペクトル拡散信号のチャネル中のデータに
は、ディジタル化音声、信号方式、適応型電力制御(AP
C)、巡回冗長検査(CRC)コードなどのような情報を含め
てもよい。
ペクトル拡散信号の少なくとも一つのチャネルと繋がっ
たヘッダが含まれる。一つのチャネルに対してこのヘッ
ダは単一チャネルのスペクトル拡散信号と繋がれる。あ
るいは、このヘッダはマルチチャネルのスペクトル拡散
信号と繋がってもよい。タイミングはパケット・スペク
トル拡散信号のこのヘッダ部からトリガーしてもよい。
パケット・スペクトル拡散信号の場合、各パケットは、
スペクトル拡散信号のチャネルがすぐ後続するヘッダを
備えている。スペクトル拡散信号のヘッダとチャネルは
パケット・スペクトル拡散信号として送られ、パケット
・スペクトル拡散信号中のスペクトル拡散信号のチャネ
ルの、従ってデータのタイミングはヘッダからキー入力
される。スペクトル拡散信号のチャネル中のデータに
は、ディジタル化音声、信号方式、適応型電力制御(AP
C)、巡回冗長検査(CRC)コードなどのような情報を含め
てもよい。
【００１０】このヘッダすなわち前文は、チップシーケ
ンス信号でヘッダ・記号列信号を処理するスペクトル拡
散から生成される。パケット・スペクトル拡散信号のチ
ャネル部分は、それぞれ、チップシーケンス信号でデー
タ列信号を処理するスペクトル拡散から、あるいは、複
数のチップシーケンス信号で複数のデータ列信号を処理
するスペクトル拡散から生成される。
ンス信号でヘッダ・記号列信号を処理するスペクトル拡
散から生成される。パケット・スペクトル拡散信号のチ
ャネル部分は、それぞれ、チップシーケンス信号でデー
タ列信号を処理するスペクトル拡散から、あるいは、複
数のチップシーケンス信号で複数のデータ列信号を処理
するスペクトル拡散から生成される。
【００１１】それぞれの受信装置で、変換装置(ダウン
変換器など)が、受信したパケット・スペクトル拡散信
号を搬送周波数から処理用周波数へ変換する。この処理
用周波数は、無線周波数(RF)、中間周波数(IF)あるいは
ベースバンド周波数の周波数であってもよい。この処理
用周波数は設計上の選択周波数であり、本発明では周波
数範囲のいずれの周波数を使用してもよい。
変換器など)が、受信したパケット・スペクトル拡散信
号を搬送周波数から処理用周波数へ変換する。この処理
用周波数は、無線周波数(RF)、中間周波数(IF)あるいは
ベースバンド周波数の周波数であってもよい。この処理
用周波数は設計上の選択周波数であり、本発明では周波
数範囲のいずれの周波数を使用してもよい。
【００１２】AGCループを用いて粗調整を行うために、R
SSI回路は、受信信号の受信信号・電力レベルに比例す
るRSSI信号をAGC増幅器からの出力信号から生成する。R
SSIマッピング回路にはRSSIマッピングテーブルが備え
られている。RSSI信号から、RSSIマッピングテーブルを
用いてRSSIマッピング回路によってAGC信号が生成され
る。
SSI回路は、受信信号の受信信号・電力レベルに比例す
るRSSI信号をAGC増幅器からの出力信号から生成する。R
SSIマッピング回路にはRSSIマッピングテーブルが備え
られている。RSSI信号から、RSSIマッピングテーブルを
用いてRSSIマッピング回路によってAGC信号が生成され
る。
【００１３】AGC格納回路はこのAGC信号を格納する。こ
の格納したAGC信号の値を用いてAGC増幅器はAGC利得を
調整する。
の格納したAGC信号の値を用いてAGC増幅器はAGC利得を
調整する。
【００１４】多くのシステムについて粗調整はさらに微
調整を必要とする。AGCループを用いる微調整を行うた
めに、変換回路は、AGC増幅器から同相成分と直角位相
成分へ処理用周波数で出力信号を変換する。エラー処理
回路がこの同相成分と直角位相成分からエラー信号を判
定する。同相成分と直角位相成分の双方が高いことを示
すエラー信号に応じて、積分・ダンプ回路は積分・ダン
プ回路のカウンタ値を増分する。同相成分と直角位相成
分の双方が低いことを示すエラー信号に応じて、積分・
ダンプ回路は積分・ダンプ回路のカウンタ値を減じる。
同相成分と直角位相成分とが異なることを示すエラー信
号に応じて、積分・ダンプ回路は積分・ダンプ回路のカ
ウンタ値を変化させない。積分・ダンプ回路からの出力
信号はI&D信号として示されている。
調整を必要とする。AGCループを用いる微調整を行うた
めに、変換回路は、AGC増幅器から同相成分と直角位相
成分へ処理用周波数で出力信号を変換する。エラー処理
回路がこの同相成分と直角位相成分からエラー信号を判
定する。同相成分と直角位相成分の双方が高いことを示
すエラー信号に応じて、積分・ダンプ回路は積分・ダン
プ回路のカウンタ値を増分する。同相成分と直角位相成
分の双方が低いことを示すエラー信号に応じて、積分・
ダンプ回路は積分・ダンプ回路のカウンタ値を減じる。
同相成分と直角位相成分とが異なることを示すエラー信
号に応じて、積分・ダンプ回路は積分・ダンプ回路のカ
ウンタ値を変化させない。積分・ダンプ回路からの出力
信号はI&D信号として示されている。
【００１５】AGC収束率マルチプライアとして具体化す
ることができる正規化回路は、このI&D信号を正規化す
る。正規化回路の出力は正規化信号と称される。
ることができる正規化回路は、このI&D信号を正規化す
る。正規化回路の出力は正規化信号と称される。
【００１６】AGC格納回路は正規化信号からこの格納し
たAGC信号を更新する。この更新したAGC信号を用いてAG
C回路はAGC利得を調整する。
たAGC信号を更新する。この更新したAGC信号を用いてAG
C回路はAGC利得を調整する。
【００１７】本発明にはまた受信装置と共に使用する２
段階高速自動利得制御(AGC)方法が含まれる。この方法
はAGC利得を持つAGC増幅器を使用する方法である。この
方法には、AGC増幅器で受信信号を増幅し、受信信号の
受信信号電力レベルに比例する受信信号強度指示(RSSI)
信号を生成するステップが含まれる。この方法には、RS
SIマッピングテーブルを用いてAGC信号をマッピング
し、AGC信号を格納し、この格納したAGC信号に応じてAG
C増幅器のAGC利得を調整するステップが含まれる。
段階高速自動利得制御(AGC)方法が含まれる。この方法
はAGC利得を持つAGC増幅器を使用する方法である。この
方法には、AGC増幅器で受信信号を増幅し、受信信号の
受信信号電力レベルに比例する受信信号強度指示(RSSI)
信号を生成するステップが含まれる。この方法には、RS
SIマッピングテーブルを用いてAGC信号をマッピング
し、AGC信号を格納し、この格納したAGC信号に応じてAG
C増幅器のAGC利得を調整するステップが含まれる。
【００１８】さらに微調整が必要なとき、この方法には
さらに、AGC増幅器から同相成分と直角位相成分へ処理
用周波数で出力信号を変換し、この同相成分と直角位相
成分からエラー信号を判定し、この同相成分と直角位相
成分の双方が高いことを示すエラー信号に応じて積分・
ダンプ回路のカウンタ値を増分し、この同相成分と直角
位相成分の双方が低いことを示すエラー信号に応じて積
分・ダンプ回路のカウンタ値を減じ、この同相成分と直
角位相成分とが異なることを示すエラー信号に応じて積
分・ダンプ回路のカウンタ値を変更しないステップが含
まれる。積分・ダンプ回路からの出力信号はI&D信号と
して示されている。
さらに、AGC増幅器から同相成分と直角位相成分へ処理
用周波数で出力信号を変換し、この同相成分と直角位相
成分からエラー信号を判定し、この同相成分と直角位相
成分の双方が高いことを示すエラー信号に応じて積分・
ダンプ回路のカウンタ値を増分し、この同相成分と直角
位相成分の双方が低いことを示すエラー信号に応じて積
分・ダンプ回路のカウンタ値を減じ、この同相成分と直
角位相成分とが異なることを示すエラー信号に応じて積
分・ダンプ回路のカウンタ値を変更しないステップが含
まれる。積分・ダンプ回路からの出力信号はI&D信号と
して示されている。
【００１９】この方法にはさらに、I&D信号を正規化
し、それによって正規化信号を生成し、この正規化信号
に応じて格納したAGC信号を更新し、この更新したAGC信
号に応じてAGC増幅器のAGC利得を調整するステップが含
まれる。
し、それによって正規化信号を生成し、この正規化信号
に応じて格納したAGC信号を更新し、この更新したAGC信
号に応じてAGC増幅器のAGC利得を調整するステップが含
まれる。
【００２０】本発明の追加的目的と利点は以下の説明に
一部記載され、またこの説明から一部明らかであり、あ
るいは本発明の実施から学ぶことができる。本発明の目
的と利点は添付の請求項で特に指摘された手段と組合せ
とによって実現し達成することができる。
一部記載され、またこの説明から一部明らかであり、あ
るいは本発明の実施から学ぶことができる。本発明の目
的と利点は添付の請求項で特に指摘された手段と組合せ
とによって実現し達成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本出願書類に組み入れられその一
部を構成する添付図面に本発明の推奨実施例が例示され
ている。これらの図面は、実施例の説明とともに本発明
の原理を説明するのに役立つものである。
部を構成する添付図面に本発明の推奨実施例が例示され
ている。これらの図面は、実施例の説明とともに本発明
の原理を説明するのに役立つものである。
【００２２】本発明の本推奨実施例を詳細に参照し添付
図面にその諸例を例示する。
図面にその諸例を例示する。
【００２３】本発明は、新しく、新規な自動利得制御(A
GC)方法を提供するものであり、この方法によってシス
テムは低い定常偏差を維持しながら受信信号レベルを非
常に高速に調整することができる。この方法は、二つの
異なるタイプの利得制御の調整を行う２段階のアプロー
チを利用する。これら二つのタイプの利得制御とはAGC
粗調整とAGC微調整である。
GC)方法を提供するものであり、この方法によってシス
テムは低い定常偏差を維持しながら受信信号レベルを非
常に高速に調整することができる。この方法は、二つの
異なるタイプの利得制御の調整を行う２段階のアプロー
チを利用する。これら二つのタイプの利得制御とはAGC
粗調整とAGC微調整である。
【００２４】ある推奨実施例では、本発明は、パケット
・スペクトル拡散信号を用いるスペクトル拡散パケット
交換システムの一部として利用される。このパケット交
換スペクトル拡散システムを無線ベースのイーサネット
システムの一部として使用することもできよう。このパ
ケット交換システムには複数のユーザーと通信する基地
局が含まれる。あるいはパケット交換システムは二人の
ユーザー間、すなわち、ピアーツーピアシステムでの通
信に利用することもできよう。また必要なときいくつか
の基地局にアクセスすることもできよう。基地局と各ユ
ーザーは送信装置と受信装置とを備えている。
・スペクトル拡散信号を用いるスペクトル拡散パケット
交換システムの一部として利用される。このパケット交
換スペクトル拡散システムを無線ベースのイーサネット
システムの一部として使用することもできよう。このパ
ケット交換システムには複数のユーザーと通信する基地
局が含まれる。あるいはパケット交換システムは二人の
ユーザー間、すなわち、ピアーツーピアシステムでの通
信に利用することもできよう。また必要なときいくつか
の基地局にアクセスすることもできよう。基地局と各ユ
ーザーは送信装置と受信装置とを備えている。
【００２５】ある推奨実施例では、このパケット・スペ
クトル拡散信号にはヘッダが含まれ、スペクトル拡散信
号の少なくとも一つのチャネルがすぐに後続する。ヘッ
ダはスペクトル拡散信号のチャネルと繋がっている。こ
のヘッダは、当業において周知の方法を用いることによ
って、チップシーケンス信号でヘッダ・記号列信号を拡
散処理することから生成される。ヘッダ・記号列信号は
定義済み記号列である。ヘッダ・記号列信号は、一定の
値、すなわち、一連の1ビットや記号、一連の0ビットや
記号、1ビットと0ビットの交互ビットや交互記号、疑似
ランダム記号列、あるいは所望の他の定義済みの列であ
ってもよい。このチップシーケンス信号はユーザー定義
の信号であり、通常実際に使用されるときにはヘッダ・
記号列信号と共に使われる。推奨実施例ではこのヘッダ
は同期化の目的で使われるチップシーケンス信号であ
る。
クトル拡散信号にはヘッダが含まれ、スペクトル拡散信
号の少なくとも一つのチャネルがすぐに後続する。ヘッ
ダはスペクトル拡散信号のチャネルと繋がっている。こ
のヘッダは、当業において周知の方法を用いることによ
って、チップシーケンス信号でヘッダ・記号列信号を拡
散処理することから生成される。ヘッダ・記号列信号は
定義済み記号列である。ヘッダ・記号列信号は、一定の
値、すなわち、一連の1ビットや記号、一連の0ビットや
記号、1ビットと0ビットの交互ビットや交互記号、疑似
ランダム記号列、あるいは所望の他の定義済みの列であ
ってもよい。このチップシーケンス信号はユーザー定義
の信号であり、通常実際に使用されるときにはヘッダ・
記号列信号と共に使われる。推奨実施例ではこのヘッダ
は同期化の目的で使われるチップシーケンス信号であ
る。
【００２６】パケット・スペクトル拡散信号の各スペク
トル拡散チャネル部は、ヘッダについて用いられたのと
同様にそれぞれのチップシーケンス信号でデータ列信号
をスペクトル拡散処理することによって当業において周
知の方法から生成される。データやデータに変換された
アナログ信号、信号方式情報、あるいはデータ記号の他
のソースあるいはビットからこのデータ列信号を取り出
してもよい。このチップシーケンス信号はユーザー定義
信号とすることもでき、好適には複数のスペクトル拡散
チャネルを生成するために使われる他のチップシーケン
ス信号と直交していることが望ましい。
トル拡散チャネル部は、ヘッダについて用いられたのと
同様にそれぞれのチップシーケンス信号でデータ列信号
をスペクトル拡散処理することによって当業において周
知の方法から生成される。データやデータに変換された
アナログ信号、信号方式情報、あるいはデータ記号の他
のソースあるいはビットからこのデータ列信号を取り出
してもよい。このチップシーケンス信号はユーザー定義
信号とすることもでき、好適には複数のスペクトル拡散
チャネルを生成するために使われる他のチップシーケン
ス信号と直交していることが望ましい。
【００２７】AGC粗調整 本発明は受信装置と共に使用する２段階高速自動利得制
御(AGC)方法を提供するものである。AGCループにはAGC
粗調整用素子とAGC微調整用素子とが含まれる。AGC粗調
整用に使用される素子のいくつかはAGC微調整用に使わ
れる素子と共通なものもある。粗調整用AGCループに
は、AGC増幅器、受信信号強度指示(RSSI)手段、RSSIマ
ッピング手段及びAGC格納手段が含まれる。
御(AGC)方法を提供するものである。AGCループにはAGC
粗調整用素子とAGC微調整用素子とが含まれる。AGC粗調
整用に使用される素子のいくつかはAGC微調整用に使わ
れる素子と共通なものもある。粗調整用AGCループに
は、AGC増幅器、受信信号強度指示(RSSI)手段、RSSIマ
ッピング手段及びAGC格納手段が含まれる。
【００２８】RSSI手段はこのAGC増幅器に接続してい
る。RSSI手段は受信信号の受信信号電力レベルに比例す
るRSSI信号をAGC増幅器からの出力信号から生成する。R
SSIマッピング手段はRSSI手段に接続している。RSSIマ
ッピング手段にはRSSIマッピングテーブルが備えられて
いる。RSSI信号に応じて、RSSIマッピング手段はこのRS
SIマッピングテーブルを用いてAGC信号を出力する。AGC
格納手段はRSSIマッピング手段に接続している。AGC格
納手段はAGC信号を格納する。この格納したAGC信号に応
じて、AGC増幅器はAGC利得を調整する。
る。RSSI手段は受信信号の受信信号電力レベルに比例す
るRSSI信号をAGC増幅器からの出力信号から生成する。R
SSIマッピング手段はRSSI手段に接続している。RSSIマ
ッピング手段にはRSSIマッピングテーブルが備えられて
いる。RSSI信号に応じて、RSSIマッピング手段はこのRS
SIマッピングテーブルを用いてAGC信号を出力する。AGC
格納手段はRSSIマッピング手段に接続している。AGC格
納手段はAGC信号を格納する。この格納したAGC信号に応
じて、AGC増幅器はAGC利得を調整する。
【００２９】“AGC信号”という用語はAGC増幅器を調整
する信号を広く意味する。AGC信号はアナログ信号又は
デジタル信号として具体化してもよく、設計要件に従っ
てAGC信号をアナログ形式またはデジタル形式に変換し
てもよい。“アナログ・AGC信号”という用語はアナロ
グ信号としてAGC信号を指定するものである。“デジタ
ル・AGC信号”という用語はデジタル信号としてAGC信号
を指定するものである。
する信号を広く意味する。AGC信号はアナログ信号又は
デジタル信号として具体化してもよく、設計要件に従っ
てAGC信号をアナログ形式またはデジタル形式に変換し
てもよい。“アナログ・AGC信号”という用語はアナロ
グ信号としてAGC信号を指定するものである。“デジタ
ル・AGC信号”という用語はデジタル信号としてAGC信号
を指定するものである。
【００３０】図1に描かれた典型的な構成においてRSSI
手段はRSSI回路23として具体化されている。RSSIマッピ
ング手段は、RSSIアナログ・デジタル変換器25及びRSSI
マッピング回路26として具体化されている。AGC格納手
段はAGCレジスタ27及びAGCデジタル・アナログ変換器28
として具体化されている。
手段はRSSI回路23として具体化されている。RSSIマッピ
ング手段は、RSSIアナログ・デジタル変換器25及びRSSI
マッピング回路26として具体化されている。AGC格納手
段はAGCレジスタ27及びAGCデジタル・アナログ変換器28
として具体化されている。
【００３１】アナログ信号を用いるある代替実施例にお
いて、アナログ・AGC信号を格納するためのコンデンサ
あるいは抵抗器のネットワークとして、コンデンサある
いは誘導子として、AGC格納手段を具体化してもよい。
しかし、本推奨実施例では図1に開示されているように
デジタル信号を使用する。
いて、アナログ・AGC信号を格納するためのコンデンサ
あるいは抵抗器のネットワークとして、コンデンサある
いは誘導子として、AGC格納手段を具体化してもよい。
しかし、本推奨実施例では図1に開示されているように
デジタル信号を使用する。
【００３２】RSSI回路23はAGC増幅器21に接続してい
る。AGC増幅器からの出力信号に応じて、RSSI回路23
は、受信装置の無線周波数(RF)段において受信信号の受
信信号電力レベルに比例するRSSI信号を生成する。RSSI
信号は、波形すなわち受信信号電力レベルに比例して変
化する信号レベルであってもよい。
る。AGC増幅器からの出力信号に応じて、RSSI回路23
は、受信装置の無線周波数(RF)段において受信信号の受
信信号電力レベルに比例するRSSI信号を生成する。RSSI
信号は、波形すなわち受信信号電力レベルに比例して変
化する信号レベルであってもよい。
【００３３】RSSIアナログ・デジタル変換器25はRSSI回
路23に接続している。RSSIアナログ・デジタル変換器25
はRSSI信号をデジタル-RSSI信号に変換する。RSSIマッ
ピング回路26はRSSI-アナログ・デジタル変換器25に接
続している。RSSIマッピング回路26はRSSIマッピングテ
ーブルを含む。RSSIマッピング回路26はRSSIマッピング
テーブルを用いてデジタル−RSSI信号からデジタル・AG
C信号を出力する。
路23に接続している。RSSIアナログ・デジタル変換器25
はRSSI信号をデジタル-RSSI信号に変換する。RSSIマッ
ピング回路26はRSSI-アナログ・デジタル変換器25に接
続している。RSSIマッピング回路26はRSSIマッピングテ
ーブルを含む。RSSIマッピング回路26はRSSIマッピング
テーブルを用いてデジタル−RSSI信号からデジタル・AG
C信号を出力する。
【００３４】AGCレジスタ27はRSSIマッピング回路26に
接続している。AGCレジスタ27はデジタル・AGC信号を格
納する。AGCデジタル・アナログ変換器28はまたAGCレジ
スタ27に接続し、低域フィルタ29を通じてAGC増幅器21
に接続している。AGCデジタル・アナログ変換器28はデ
ジタル・AGC信号をアナログ・AGC信号に変換し、アナロ
グ・AGC信号は低域フィルタ29の中を通ってAGC増幅器21
へ達する。AGC増幅器21はアナログ・AGC信号に応じてAG
C利得を調整する。
接続している。AGCレジスタ27はデジタル・AGC信号を格
納する。AGCデジタル・アナログ変換器28はまたAGCレジ
スタ27に接続し、低域フィルタ29を通じてAGC増幅器21
に接続している。AGCデジタル・アナログ変換器28はデ
ジタル・AGC信号をアナログ・AGC信号に変換し、アナロ
グ・AGC信号は低域フィルタ29の中を通ってAGC増幅器21
へ達する。AGC増幅器21はアナログ・AGC信号に応じてAG
C利得を調整する。
【００３５】AGC粗調整は好適には、局所的に保持され
ているマッピングテーブルを通じてマップされる受信信
号強度指示測定値に応じた、AGC回路の一回限りの粗い
設定であることが望ましい。RSSI信号は、受信システム
のRF段における受信信号電力に比例する、すなわちこの
受信信号電力に比例する値を持っている。
ているマッピングテーブルを通じてマップされる受信信
号強度指示測定値に応じた、AGC回路の一回限りの粗い
設定であることが望ましい。RSSI信号は、受信システム
のRF段における受信信号電力に比例する、すなわちこの
受信信号電力に比例する値を持っている。
【００３６】本発明は、RSSI信号の特別の生成を考慮す
ることなく、またそれに依存するものでもない。RSSIマ
ッピングテーブルはRF段のRSSI信号生成にとって特別の
値を作り出す。すなわち、RSSIマッピングテーブルはRS
SI信号に対する受信信号電力の非線形マッピングを考慮
に入れるものである。局所的に保持されているRSSIマッ
ピングテーブルをシステム構成中に設定し、後続の全て
のシステムオペレーションのために固定化しておくこと
は望ましいことではあるが必要なことではない。本発明
では、システムは規則的な時間間隔でまたは電力アップ
中にRSSIマッピングテーブルを更新することができる。
これによって構成要素の経年に起因するRSSI測定値の変
化を考慮に入れることができる。
ることなく、またそれに依存するものでもない。RSSIマ
ッピングテーブルはRF段のRSSI信号生成にとって特別の
値を作り出す。すなわち、RSSIマッピングテーブルはRS
SI信号に対する受信信号電力の非線形マッピングを考慮
に入れるものである。局所的に保持されているRSSIマッ
ピングテーブルをシステム構成中に設定し、後続の全て
のシステムオペレーションのために固定化しておくこと
は望ましいことではあるが必要なことではない。本発明
では、システムは規則的な時間間隔でまたは電力アップ
中にRSSIマッピングテーブルを更新することができる。
これによって構成要素の経年に起因するRSSI測定値の変
化を考慮に入れることができる。
【００３７】本発明にはまた受信装置と共に使用するた
めの２段階高速自動利得制御(AGC)方法が含まれる。AGC
増幅器21にはAGC利得がある。粗調整の方法には、AGC増
幅器で受信信号を増幅し、受信信号の受信信号電力レベ
ルに比例するRSSI信号を生成するステップが含まれる。
これらのステップには、RSSIマッピングテーブルを用い
るAGC信号のマッピング、AGC信号の格納、格納したAGC
信号に応じたAGC増幅器のAGC利得の調整が含まれる。
めの２段階高速自動利得制御(AGC)方法が含まれる。AGC
増幅器21にはAGC利得がある。粗調整の方法には、AGC増
幅器で受信信号を増幅し、受信信号の受信信号電力レベ
ルに比例するRSSI信号を生成するステップが含まれる。
これらのステップには、RSSIマッピングテーブルを用い
るAGC信号のマッピング、AGC信号の格納、格納したAGC
信号に応じたAGC増幅器のAGC利得の調整が含まれる。
【００３８】RF段における受信信号は、先ずフィルター
され、増幅され次いでAGC増幅器21へ入力される。AGC増
幅器21の利得は、AGCデジタル・アナログ変換器28から
の、フィルターされたアナログ・AGC信号出力によって
制御される。被増幅信号レベル電力が測定されRSSI信号
が生み出される。RSSI信号はRSSI低域フィルタ24によっ
てフィルターされ、次いでRSSIアナログ・デジタル変換
器25を介してデジタル化される。このデジタル化された
RSSI信号は通常エネルギー検出器によって処理される
が、このエネルギー検出器の出力によってエネルギーが
所定のレベル以上の信号を受信したことが知らされる。
関心のある信号を受信したと判定したとき、すなわち、
ある閾値を超えたとき、エネルギー検出器の振幅の出力
は、受信装置がさらに処理することができるようにこの
エネルギー検出器の出力を調整する必要がある。そのた
めに、RSSIマッピングテーブルを通じてデジタル化した
RSSI信号をマップし、AGCレジスタ27へロードする。AGC
レジスタ27は、その値を読み取り、外部にロードし、あ
るいはその入力時の数値に従ってその値を変更すること
のできるレジスタである。AGCレジスタ27の出力はAGCデ
ジタル・アナログ変換器28へ入力され、この変換器の出
力はAGC増幅器21の利得を次々に制御する。以上がAGCシ
ステムのAGC粗調整の構成である。このアクションの合
計遅延時間は、RSSI測定に対するフィルタリングの量、
マッピングテーブルの中を通る遅延時間、並びにRSSIア
ナログ・デジタル変換器25とAGCデジタル・アナログ変
換器28に主として依存する。この合計遅延時間はアプリ
ケーションに従って調整することができる。
され、増幅され次いでAGC増幅器21へ入力される。AGC増
幅器21の利得は、AGCデジタル・アナログ変換器28から
の、フィルターされたアナログ・AGC信号出力によって
制御される。被増幅信号レベル電力が測定されRSSI信号
が生み出される。RSSI信号はRSSI低域フィルタ24によっ
てフィルターされ、次いでRSSIアナログ・デジタル変換
器25を介してデジタル化される。このデジタル化された
RSSI信号は通常エネルギー検出器によって処理される
が、このエネルギー検出器の出力によってエネルギーが
所定のレベル以上の信号を受信したことが知らされる。
関心のある信号を受信したと判定したとき、すなわち、
ある閾値を超えたとき、エネルギー検出器の振幅の出力
は、受信装置がさらに処理することができるようにこの
エネルギー検出器の出力を調整する必要がある。そのた
めに、RSSIマッピングテーブルを通じてデジタル化した
RSSI信号をマップし、AGCレジスタ27へロードする。AGC
レジスタ27は、その値を読み取り、外部にロードし、あ
るいはその入力時の数値に従ってその値を変更すること
のできるレジスタである。AGCレジスタ27の出力はAGCデ
ジタル・アナログ変換器28へ入力され、この変換器の出
力はAGC増幅器21の利得を次々に制御する。以上がAGCシ
ステムのAGC粗調整の構成である。このアクションの合
計遅延時間は、RSSI測定に対するフィルタリングの量、
マッピングテーブルの中を通る遅延時間、並びにRSSIア
ナログ・デジタル変換器25とAGCデジタル・アナログ変
換器28に主として依存する。この合計遅延時間はアプリ
ケーションに従って調整することができる。
【００３９】AGC微調整 一般に粗いタイプのAGC調整は、ほとんどのシステムに
とって粗すぎるのでシステムの初期化用として取ってお
かれる。次いでさらなる微調整が必要となる。このさら
なる微調整はAGC微調整によってカバーされる。
とって粗すぎるのでシステムの初期化用として取ってお
かれる。次いでさらなる微調整が必要となる。このさら
なる微調整はAGC微調整によってカバーされる。
【００４０】２段階高速AGCループのAGC微調整には、変
換器手段、エラー処理手段、積分・ダンプ手段並びに正
規化手段が含まれる。
換器手段、エラー処理手段、積分・ダンプ手段並びに正
規化手段が含まれる。
【００４１】変換器手段はAGC増幅器に接続している。
エラー処理手段は変換器手段に接続している。積分・ダ
ンプ手段はエラー処理手段に接続している。正規化手段
は積分・ダンプ手段と格納手段とに接続している。
エラー処理手段は変換器手段に接続している。積分・ダ
ンプ手段はエラー処理手段に接続している。正規化手段
は積分・ダンプ手段と格納手段とに接続している。
【００４２】変換器手段によってAGC増幅器から同相成
分と直角位相成分へ処理用周波数で出力信号が変換され
る。
分と直角位相成分へ処理用周波数で出力信号が変換され
る。
【００４３】エラー処理手段は、エラー信号をこの同相
成分と直角位相成分から判定する。この同相成分と直角
位相成分の双方が高いことをエラー信号が示すとき、積
分・ダンプ手段は積分・ダンプ手段のカウンタ値を増分
する。この同相成分と直角位相成分の双方が低いことを
エラー信号が示すとき、積分・ダンプ手段は積分・ダン
プ手段のカウンタ値を減じる。この同相成分と直角位相
成分とが異なることをエラー信号が示すとき、積分・ダ
ンプ手段は積分・ダンプ手段のカウンタ値を変化させな
い。積分・ダンプ手段の出力はI&D信号として示され
る。
成分と直角位相成分から判定する。この同相成分と直角
位相成分の双方が高いことをエラー信号が示すとき、積
分・ダンプ手段は積分・ダンプ手段のカウンタ値を増分
する。この同相成分と直角位相成分の双方が低いことを
エラー信号が示すとき、積分・ダンプ手段は積分・ダン
プ手段のカウンタ値を減じる。この同相成分と直角位相
成分とが異なることをエラー信号が示すとき、積分・ダ
ンプ手段は積分・ダンプ手段のカウンタ値を変化させな
い。積分・ダンプ手段の出力はI&D信号として示され
る。
【００４４】代替実施例では、AGC増幅器、変換器手段
及びエラー処理手段は直角位相成分なしで同相成分を使
用してもよい。そのような実施例では信号の実際の成分
のみが利用される。
及びエラー処理手段は直角位相成分なしで同相成分を使
用してもよい。そのような実施例では信号の実際の成分
のみが利用される。
【００４５】正規化手段はI&D信号を正規化し、それに
よって正規化信号を生成する。正規化信号を用いるAGC
格納手段はAGC信号を更新する。この更新したAGC信号に
応じてAGC増幅器はAGC利得を調整する。
よって正規化信号を生成する。正規化信号を用いるAGC
格納手段はAGC信号を更新する。この更新したAGC信号に
応じてAGC増幅器はAGC利得を調整する。
【００４６】図1に示すように、２段階高速AGCループ
は、電圧制御発振器(VCO)あるいは水晶発振器のような
信号ソース33に接続した同相生成装置32及び直角位相生
成装置42として変換器手段を具体化し微調整を行う。こ
の変換器手段にはまた、増幅器35、45を通じて同相生成
装置32と直角位相生成装置42に接続した同相アナログ・
デジタル変換器36と直角位相アナログ・デジタル変換器
46がそれぞれ含まれてもよい。同相生成装置32は、同相
増幅器35を通じて同相アナログ・デジタル変換器36に接
続され、直角位相生成装置42は、直角位相増幅器45を通
じて直角位相アナログ・デジタル変換器46に接続され
る。
は、電圧制御発振器(VCO)あるいは水晶発振器のような
信号ソース33に接続した同相生成装置32及び直角位相生
成装置42として変換器手段を具体化し微調整を行う。こ
の変換器手段にはまた、増幅器35、45を通じて同相生成
装置32と直角位相生成装置42に接続した同相アナログ・
デジタル変換器36と直角位相アナログ・デジタル変換器
46がそれぞれ含まれてもよい。同相生成装置32は、同相
増幅器35を通じて同相アナログ・デジタル変換器36に接
続され、直角位相生成装置42は、直角位相増幅器45を通
じて直角位相アナログ・デジタル変換器46に接続され
る。
【００４７】エラー処理手段は、同相振幅装置38、同相
コンパレータ39、直角位相振幅装置48、直角位相コンパ
レータ49並びに論理ゲート50として具体化してもよい。
同相振幅装置38は、同相アナログ・デジタル変換器36を
通じて同相生成装置32に、次いで同相コンパレータ39に
接続される。直角位相振幅装置48は、直角位相アナログ
・デジタル変換器46を通じて直角位相生成装置42に、次
いで直角位相コンパレータ49に接続される。論理ゲート
50は同相コンパレータ39と直角位相コンパレータ49とに
接続している。
コンパレータ39、直角位相振幅装置48、直角位相コンパ
レータ49並びに論理ゲート50として具体化してもよい。
同相振幅装置38は、同相アナログ・デジタル変換器36を
通じて同相生成装置32に、次いで同相コンパレータ39に
接続される。直角位相振幅装置48は、直角位相アナログ
・デジタル変換器46を通じて直角位相生成装置42に、次
いで直角位相コンパレータ49に接続される。論理ゲート
50は同相コンパレータ39と直角位相コンパレータ49とに
接続している。
【００４８】データ復調装置には同相整合フィルタ37と
直角位相整合フィルタ47とを含めることができる。同相
整合フィルタ37は同相増幅器35に接続し、直角位相整合
フィルタ47は直角位相増幅器45に接続している。
直角位相整合フィルタ47とを含めることができる。同相
整合フィルタ37は同相増幅器35に接続し、直角位相整合
フィルタ47は直角位相増幅器45に接続している。
【００４９】積分・ダンプ手段は、積分・ダンプ回路5
2、積分・ダンプ制御回路51並びにサンプル並びにホー
ルド装置53として具体化される。正規化手段はAGC収束
率マルチプライア54として具体化される。この正規化手
段は、最も単純な形で、当業において周知のような信号
を正規化するための増幅器あるいは他の利得回路または
減衰回路として具体化してもよい。
2、積分・ダンプ制御回路51並びにサンプル並びにホー
ルド装置53として具体化される。正規化手段はAGC収束
率マルチプライア54として具体化される。この正規化手
段は、最も単純な形で、当業において周知のような信号
を正規化するための増幅器あるいは他の利得回路または
減衰回路として具体化してもよい。
【００５０】アナログ実施例ではこの積分・ダンプ手段
はコンデンサとして、あるいは抵抗器とコンデンサネッ
トワークとして具体化してもよい。このアナログ実施例
に対して、エラー信号はコンデンサに対する充電を増減
させることになり、このような増/減はそれぞれカウン
タの増/減に類似している。
はコンデンサとして、あるいは抵抗器とコンデンサネッ
トワークとして具体化してもよい。このアナログ実施例
に対して、エラー信号はコンデンサに対する充電を増減
させることになり、このような増/減はそれぞれカウン
タの増/減に類似している。
【００５１】同相生成装置32と直角位相生成装置42がAG
C増幅器21に接続される。同相生成装置32と直角位相生
成装置42はAGC増幅器21からの出力信号を処理用周波数
で同相成分と直角位相成分へ変換する。
C増幅器21に接続される。同相生成装置32と直角位相生
成装置42はAGC増幅器21からの出力信号を処理用周波数
で同相成分と直角位相成分へ変換する。
【００５２】同相アナログ・デジタル変換器36は同相成
分をデジタル同相信号へ変換する。直角位相アナログ・
デジタル変換器46は直角位相成分をデジタル直角位相信
号へ変換する。
分をデジタル同相信号へ変換する。直角位相アナログ・
デジタル変換器46は直角位相成分をデジタル直角位相信
号へ変換する。
【００５３】同相振幅装置38はデジタル同相信号の同相
振幅を決定する。直角位相振幅装置48は、デジタル直角
位相信号の直角位相振幅を決定する。
振幅を決定する。直角位相振幅装置48は、デジタル直角
位相信号の直角位相振幅を決定する。
【００５４】同相コンパレータ39は同相振幅を事前設定
した閾値と比較し、それによって同相バイナリ信号を生
成する。直角位相コンパレータ49は直角位相振幅を事前
設定した閾値と比較し、それによって直角位相バイナリ
信号を生成する。
した閾値と比較し、それによって同相バイナリ信号を生
成する。直角位相コンパレータ49は直角位相振幅を事前
設定した閾値と比較し、それによって直角位相バイナリ
信号を生成する。
【００５５】論理ゲート50は同相バイナリ信号と直角位
相バイナリ信号を結合したり比較してエラー信号を生成
する。同相振幅と直角位相振幅の双方が高いことをこの
エラー信号が示した場合、積分・ダンプ回路52は積分・
ダンプ回路52のカウンタ値を増分する。同相振幅と直角
位相振幅が低いことをこのエラー信号が示した場合、積
分・ダンプ回路52は積分・ダンプ回路52のカウンタ値を
減じる。同相振幅と直角位相振幅とが異なることをこの
エラー信号が示した場合、積分・ダンプ回路52は積分・
ダンプ回路52のカウンタ値を変化させない。積分・ダン
プ回路52の出力はI&D信号として示される。
相バイナリ信号を結合したり比較してエラー信号を生成
する。同相振幅と直角位相振幅の双方が高いことをこの
エラー信号が示した場合、積分・ダンプ回路52は積分・
ダンプ回路52のカウンタ値を増分する。同相振幅と直角
位相振幅が低いことをこのエラー信号が示した場合、積
分・ダンプ回路52は積分・ダンプ回路52のカウンタ値を
減じる。同相振幅と直角位相振幅とが異なることをこの
エラー信号が示した場合、積分・ダンプ回路52は積分・
ダンプ回路52のカウンタ値を変化させない。積分・ダン
プ回路52の出力はI&D信号として示される。
【００５６】AGC収束率マルチプライア5aはこのI&D信号
を正規化し、それによって正規化信号を生成する。この
正規化信号を用いて、AGCレジスタ27はデジタル・AGC信
号を更新する。AGCデジタル・アナログ変換器28はこの
更新したデジタル・AGC信号をアナログ・AGC信号へ変換
し更新する。この更新したアナログ・AGC信号に応じてA
GC増幅器21はAGC利得を調整する。
を正規化し、それによって正規化信号を生成する。この
正規化信号を用いて、AGCレジスタ27はデジタル・AGC信
号を更新する。AGCデジタル・アナログ変換器28はこの
更新したデジタル・AGC信号をアナログ・AGC信号へ変換
し更新する。この更新したアナログ・AGC信号に応じてA
GC増幅器21はAGC利得を調整する。
【００５７】デジタル通信システムを使用するとき、受
信信号は、フィルタし増幅した後通常ダウン変換しデジ
タル化する。次いでこのデジタル情報を処理し伝送デー
タは元に戻される。しかし、システム性能の著しい低下
が生じないようにこのダウン変換したアナログ信号は正
しくデジタル化しなければならない。すなわち、入力ア
ナログ・デジタル変換器がある一定の有限精度を持って
いると仮定すると、低レベルのデジタル化信号は十分な
精度で表されなくてもよい。これと同じ原理がAGC動作
範囲を超えるレベルを持つ入力信号についてもあてはま
る。
信信号は、フィルタし増幅した後通常ダウン変換しデジ
タル化する。次いでこのデジタル情報を処理し伝送デー
タは元に戻される。しかし、システム性能の著しい低下
が生じないようにこのダウン変換したアナログ信号は正
しくデジタル化しなければならない。すなわち、入力ア
ナログ・デジタル変換器がある一定の有限精度を持って
いると仮定すると、低レベルのデジタル化信号は十分な
精度で表されなくてもよい。これと同じ原理がAGC動作
範囲を超えるレベルを持つ入力信号についてもあてはま
る。
【００５８】本発明では、入力アナログ・デジタル変換
器の出力を処理してAGC増幅器の微調整を行うための情
報が得られる。入力アナログ・デジタル変換器の出力は
信号レベル測定装置の中へ入力され、その結果この測定
器はAGCレベルの微調整を行うためのエラー信号を生み
出す。このエラー信号はAGCレジスタへ加えられ、次い
でこのレジスタの内容はAGCデジタル・アナログ変換器
を駆動するために利用される。
器の出力を処理してAGC増幅器の微調整を行うための情
報が得られる。入力アナログ・デジタル変換器の出力は
信号レベル測定装置の中へ入力され、その結果この測定
器はAGCレベルの微調整を行うためのエラー信号を生み
出す。このエラー信号はAGCレジスタへ加えられ、次い
でこのレジスタの内容はAGCデジタル・アナログ変換器
を駆動するために利用される。
【００５９】信号レベル測定装置はその入力時に信号レ
ベル分布を決定する。異なる信号はそのレベル分布の決
定に異なるアプローチを必要とする。例えば、ゼロ平均
(zero mean)を持つガウス雑音様信号については、その
信号偏差によってその信号のレベル分布は完全に説明で
きる。アプリケーションによっては、入力アナログ・デ
ジタル変換器の動作範囲の範囲内に最大入力信号レベル
を保持することが関心の的である場合がある。その場合
最大入力値を決定する装置が必要となる。信号が静止し
たものでない場合、すなわち入力信号レベルの統計値が
時間的に変化することがあるような場合には、より精巧
な信号レベル分布装置が必要となる。現存の文献の中に
は信号の振幅分布を決定するための非常に多数の方法が
ある。
ベル分布を決定する。異なる信号はそのレベル分布の決
定に異なるアプローチを必要とする。例えば、ゼロ平均
(zero mean)を持つガウス雑音様信号については、その
信号偏差によってその信号のレベル分布は完全に説明で
きる。アプリケーションによっては、入力アナログ・デ
ジタル変換器の動作範囲の範囲内に最大入力信号レベル
を保持することが関心の的である場合がある。その場合
最大入力値を決定する装置が必要となる。信号が静止し
たものでない場合、すなわち入力信号レベルの統計値が
時間的に変化することがあるような場合には、より精巧
な信号レベル分布装置が必要となる。現存の文献の中に
は信号の振幅分布を決定するための非常に多数の方法が
ある。
【００６０】本発明では、ダウン変換器の出力からの同
相信号と直角位相信号は各々絶対値出力装置、すなわち
振幅装置の中へ入力される。この振幅装置は、入力値が
正の場合にはその入力値を出力し、入力値が負の場合に
はその入力値の負数を出力する。次いで、絶対値出力装
置の出力値は事前設定した閾値とそれぞれ比較され、絶
対値出力装置からの出力値の各々が事前設定した閾値を
超えているかどうか示す一対のバイナリ値の出力値が生
み出される。上記の比較は、それぞれのコンパレータを
事前設定した閾値に設定した一対のコンパレータを用い
て実施してもよい。これら二つのバイナリコンパレータ
出力を結合してエラー信号を形成し、このエラー信号を
処理した後AGC増幅器を微調整するために利用すること
ができる。このエラー信号は積分・ダンプ(I&D)回路を
駆動するために使われる。積分・ダンプ回路は所定の時
間間隔の間その入力時に信号を積算し、次いでその信号
の内容をゼロにダンプ、すなわち再初期化する。双方の
コンパレータの出力が高い場合には、積分・ダンプカウ
ンタ値は増分される。双方のコンパレータの出力が低い
場合には、積分・ダンプカウンタ値は減らされる。コン
パレータ出力が異なる場合には積分・ダンプカウンタの
変化は生じない。積分・ダンプ回路の積分区間をプログ
ラムして特定のシステム要件を満たすようにすることが
できる。積分・ダンプの各積分区間の最後で出力が、値
が事前に定められているAGC収束率によって正規化さ
れ、AGCレジスタを更新するために利用される。この正
規化係数は設計者の収束要件とAGC調整安定度によって
決められる。
相信号と直角位相信号は各々絶対値出力装置、すなわち
振幅装置の中へ入力される。この振幅装置は、入力値が
正の場合にはその入力値を出力し、入力値が負の場合に
はその入力値の負数を出力する。次いで、絶対値出力装
置の出力値は事前設定した閾値とそれぞれ比較され、絶
対値出力装置からの出力値の各々が事前設定した閾値を
超えているかどうか示す一対のバイナリ値の出力値が生
み出される。上記の比較は、それぞれのコンパレータを
事前設定した閾値に設定した一対のコンパレータを用い
て実施してもよい。これら二つのバイナリコンパレータ
出力を結合してエラー信号を形成し、このエラー信号を
処理した後AGC増幅器を微調整するために利用すること
ができる。このエラー信号は積分・ダンプ(I&D)回路を
駆動するために使われる。積分・ダンプ回路は所定の時
間間隔の間その入力時に信号を積算し、次いでその信号
の内容をゼロにダンプ、すなわち再初期化する。双方の
コンパレータの出力が高い場合には、積分・ダンプカウ
ンタ値は増分される。双方のコンパレータの出力が低い
場合には、積分・ダンプカウンタ値は減らされる。コン
パレータ出力が異なる場合には積分・ダンプカウンタの
変化は生じない。積分・ダンプ回路の積分区間をプログ
ラムして特定のシステム要件を満たすようにすることが
できる。積分・ダンプの各積分区間の最後で出力が、値
が事前に定められているAGC収束率によって正規化さ
れ、AGCレジスタを更新するために利用される。この正
規化係数は設計者の収束要件とAGC調整安定度によって
決められる。
【００６１】２段階高速AGC方法の微調整には、AGC増幅
器から同相成分と直角位相成分へ処理用周波数で出力信
号を変換し、この同相成分と直角位相成分からエラー信
号を判定するステップが含まれる。この同相成分と直角
位相成分の双方が高いことをこのエラー信号が示すと
き、この方法によって積分・ダンプ回路のカウンタ値が
増分される。この同相成分と直角位相成分の双方が低い
ことをこのエラー信号が示すとき、この方法によって積
分・ダンプ回路のカウンタ値が減らされる。この同相成
分と直角位相成分が異なることをこのエラー信号が示す
とき、この方法は積分・ダンプ回路のカウンタ値を変更
しない。
器から同相成分と直角位相成分へ処理用周波数で出力信
号を変換し、この同相成分と直角位相成分からエラー信
号を判定するステップが含まれる。この同相成分と直角
位相成分の双方が高いことをこのエラー信号が示すと
き、この方法によって積分・ダンプ回路のカウンタ値が
増分される。この同相成分と直角位相成分の双方が低い
ことをこのエラー信号が示すとき、この方法によって積
分・ダンプ回路のカウンタ値が減らされる。この同相成
分と直角位相成分が異なることをこのエラー信号が示す
とき、この方法は積分・ダンプ回路のカウンタ値を変更
しない。
【００６２】次いでこの方法には、I&D信号を正規化
し、それによって正規化信号を生成し、この正規化信号
に応じてAGC信号を更新するステップが含まれる。この
更新したAGC信号を用いて、この方法はAGC増幅器のAGC
利得を調整する。
し、それによって正規化信号を生成し、この正規化信号
に応じてAGC信号を更新するステップが含まれる。この
更新したAGC信号を用いて、この方法はAGC増幅器のAGC
利得を調整する。
【００６３】図2のグラフはAGCループの収束を示すもの
であり、縦軸がAGC後の受信信号電力を表し、横軸が受
信した記号期間の時間を表す。この設定では、AGCの微
調整のみが示されているが、一方時刻ゼロでは、粗調整
を用いるAGCの初期化は受信レベルを約10dBまで修正し
たと仮定されている。図3と図4は、AGC粗調整による異
なる初期粗設定に対するAGCシステムの性能を示してい
る。
であり、縦軸がAGC後の受信信号電力を表し、横軸が受
信した記号期間の時間を表す。この設定では、AGCの微
調整のみが示されているが、一方時刻ゼロでは、粗調整
を用いるAGCの初期化は受信レベルを約10dBまで修正し
たと仮定されている。図3と図4は、AGC粗調整による異
なる初期粗設定に対するAGCシステムの性能を示してい
る。
【００６４】本発明の範囲と精神から外れることなく本
発明の２段階自動利得制御ループに対して様々な変更を
行うことができることは当業者には明らかであろう。ま
た、添付の請求項並びにその請求項と均等なものの範囲
内に入る場合、本発明が２段階自動利得制御ループの修
正と変更をカバーするものであることが意図されてい
る。
発明の２段階自動利得制御ループに対して様々な変更を
行うことができることは当業者には明らかであろう。ま
た、添付の請求項並びにその請求項と均等なものの範囲
内に入る場合、本発明が２段階自動利得制御ループの修
正と変更をカバーするものであることが意図されてい
る。
【図１】 ２段階高速AGC制御ループのブロック図であ
る。
る。
【図２】 AGCループの収束を例示する。
【図３】 異なる初期粗設定のAGCループの収束を例示
する。
する。
【図４】 異なる初期粗設定のAGCループの収束を例示
する。
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599004472 185ＲＯＵＴＥ36，ＷＥＳＴＬＯＮＧＢＲ ＡＮＣＨ，ＮＥＷＪＥＲＳＥＹ 07764 Ｕ．Ｓ．Ａ (72)発明者 飯田 泉 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 釼持 伸彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 ソーリン ダビドビッチ アメリカ合衆国ニューヨーク州ジャクソン ハイツアパートメント６Ａ 35−38 75番 ストリート (72)発明者 エマニュエル カンテラキス アメリカ合衆国ニュージャージー州ノース ブルンスウィックフーバードライブ740
Claims (13)
- 【請求項１】 受信装置と共に使用するための２段階自
動利得制御(AGC)方法であって、 受信信号を増幅するための、AGC利得を持つ、受信アン
テナに接続したAGC増幅器と、 前記AGC増幅器に接続し、前記AGC増幅器からの出力信号
に応じる受信信号強度指示(RSSI)回路であって、前記受
信装置の無線周波数(RF)段で前記受信信号の受信信号電
力レベルに比例するRSSI信号を生成するための前記受信
信号強度指示(RSSI)回路と、 RSSI信号をデジタルRSSI信号へ変換するための、前記RS
SI回路に接続したアナログ・デジタル変換器と、 前記アナログ・デジタル変換器に接続し、RSSIマッピン
グテーブルを持つRSSIマッピング回路であって、デジタ
ルRSSI信号に応じて、RSSIマッピングテーブルを用いて
デジタル・AGC信号を出力するための前記RSSIマッピン
グ回路と、 前記RSSIマッピング回路に接続し、デジタル・AGC信号
を格納するためのAGCレジスタと、 前記AGCレジスタと前記AGC増幅器とに接続し、デジタル
・AGC信号をアナログ・AGC信号に変換するための前記デ
ジタル・アナログ変換器と、 前記アナログ・AGC信号に応じてAGC利得を調整するため
の前記AGC増幅器と、 前記AGC増幅器に接続し、処理用周波数で同相成分と直
角位相成分へ前記AGC増幅器からの出力信号を変換する
ための変換器手段と、 前記変換器手段に接続し、前記同相成分をデジタル同相
信号へ変換するための同相アナログ・デジタル変換器
と、 前記変換器手段に接続し、デジタル直角位相信号へ前記
直角位相成分を変換するための直角位相アナログ・デジ
タル変換器と、 前記同相アナログ・デジタル変換器に接続し、前記デジ
タル同相信号の同相振幅を決定するための同相振幅装置
と、 前記デジタル直角位相信号の直角位相振幅を決定するた
めの、前記直角位相アナログ・デジタル変換器に接続し
た直角位相振幅装置と、 前記同相振幅を事前設定した閾値と比較し、それによっ
て同相バイナリ信号を生成するための、前記同相振幅装
置に接続した同相コンパレータと、 前記直角位相振幅を前記事前設定した閾値と比較し、そ
れによって直角位相バイナリ信号を生成するための、前
記直角位相振幅装置に接続した直角位相コンパレータ
と、 前記同相コンパレータと前記直角位相コンパレータとに
接続した論理ゲートであって、エラー信号を生成するた
めに前記同相バイナリ信号と前記直角位相バイナリ信号
とを結合した前記論理ゲートと、 前記論理ゲートに接続した積分・ダンプ回路であって、
前記同相振幅と前記直角位相振幅とが高いことを示す前
記エラー信号に応じて前記積分・ダンプ回路のカウンタ
値を増分し、前記同相振幅と前記直角位相振幅とが低い
ことを示す前記エラー信号に応じて前記積分・ダンプ回
路のカウンタ値を減らし、前記同相振幅と前記直角位相
振幅とが異なることを示す前記エラー信号に応じて前記
積分・ダンプ回路の前記カウンタ値を変えないようにす
るための、I&D信号として示される前記積分・ダンプ回
路の出力を持つ前記積分・ダンプ回路と、 前記積分・ダンプ回路に接続し、前記I&D信号を正規化
しそれによって正規化信号を生成するためのAGC収束率
マルチプライアと、 前記正規化信号に応じて前記デジタル・AGC信号を更新
するための前記AGCレジスタと、 前記更新したデジタル・AGC信号をアナログ・AGC信号へ
変換し更新するための前記デジタル・アナログ変換器
と、 前記更新したアナログ・AGC信号に応じて前記AGC利得を
調整するための前記AGC増幅器とを有することを特徴と
する２段階自動利得制御方法。 - 【請求項２】 受信装置と共に使用する２段階自動利得
制御(AGC)ループであって、 受信信号を増幅するための、AGC利得を持つAGC増幅器
と、 前記AGC増幅器に接続した受信信号強度指示(RSSI)手段
であって、受信信号の受信信号電力レベルに比例するRS
SI信号を生成するための前記受信信号強度指示(RSSI)手
段と、 前記RSSI手段に接続し、RSSIマッピングテーブルを持つ
RSSIマッピング手段であって、前記RSSI信号に応じて、
RSSIマッピングテーブルを用いてAGC信号を出力するた
めの前記RSSIマッピング手段と、 前記RSSIマッピング手段に接続し、前記AGC信号を格納
するためのAGC格納手段と、 前記格納したAGC信号に応じて前記AGC利得を調整するた
めの前記AGC増幅器と、 前記AGC増幅器に接続し、処理用周波数で前記AGC増幅器
からの出力信号を同相成分と直角位相成分へ変換するた
めの変換器手段と、 前記変換器手段に接続し、前記同相成分と前記直角位相
成分からエラー信号を判定するためのエラー処理手段
と、 前記エラー処理手段に接続した積分・ダンプ手段であっ
て、前記同相成分と前記直角位相成分とが高いことを示
す前記エラー信号に応じて前記積分・ダンプ手段のカウ
ンタ値を増分するための、前記同相成分と前記直角位相
成分とが低いことを示す前記エラー信号に応じて前記積
分・ダンプ手段のカウンタ値を減らすための、前記同相
成分と前記直角位相成分とが異なることを示す前記エラ
ー信号に応じて前記積分・ダンプ手段の前記カウンタ値
を変えないための、I&D信号として示される前記積分・
ダンプ手段の出力を持つ前記積分・ダンプ手段と、 前記積分・ダンプ手段に接続し、前記I&D信号を正規化
し、それによって正規化信号を生成するための正規化手
段と、 前記正規化信号に応じて、前記AGC信号を更新するため
の前記AGC格納手段と、 前記更新したAGC信号に応じて、前記AGC利得を調整する
ための前記AGC増幅器とを有することを特徴とする２段
階自動利得制御ループ。 - 【請求項３】 請求項2に記載の２段階AGCループであっ
て、前記RSSI手段が、 前記AGC増幅器に接続し、前記AGC増幅器からの出力信号
に応じて、前記受信信号の受信信号電力レベルに比例す
る前記RSSI信号を生成するための受信信号強度指示(RSS
I)回路と、 前記RSSI回路に接続し、前記RSSI信号をデジタルRSSI信
号へ変換するためのアナログ・デジタル変換器と、を有
することを特徴とする２段階AGCループ。 - 【請求項４】 請求項3に記載の２段階AGCループにおい
て、前記RSSIマッピング手段が、前記アナログ・デジタ
ル変換器に接続し前記RSSIマッピングテーブルを備えた
RSSIマッピング回路を有し、前記デジタルRSSI信号に応
じて、前記RSSIマッピングテーブルを用いてデジタル・
AGC信号を出力することを特徴とする２段階AGCループ。 - 【請求項５】 請求項4に記載の２段階AGCループであっ
て、前記AGC格納手段が前記RSSIマッピング回路に接続
し、前記デジタル・AGC信号を格納するためのAGCレジス
タと、 前記デジタル・AGC信号を前記AGC信号へ変換するため
の、前記AGC格納手段と前記AGC増幅器とに接続したデジ
タル・アナログ変換器とを含むことを特徴とする２段階
AGCループ。 - 【請求項６】 請求項2に記載の２段階AGCループであっ
て、前記エラー処理手段が、 前記変換器手段に接続し、前記同相成分をデジタル同相
信号へ変換するための同相アナログ・デジタル変換器
と、 前記変換器手段に接続し、デジタル直角位相信号へ直角
位相成分を変換するための直角位相アナログ・デジタル
変換器と、 前記同相アナログ・デジタル変換器に接続し、前記デジ
タル同相信号の同相振幅を決定するための同相振幅装置
と、 前記直角位相アナログ・デジタル変換器に接続し、前記
デジタル直角位相信号の直角位相振幅を決定するための
直角位相振幅装置と、 前記同相振幅を事前設定した閾値と比較し、それによっ
て同相バイナリ信号を生成するための、前記同相振幅装
置に接続した同相コンパレータと、 前記直角位相振幅を前記事前設定した閾値と比較し、そ
れによって直角位相バイナリ信号を生成するための、前
記直角位相振幅装置に接続した直角位相コンパレータ
と、 前記同相コンパレータと前記直角位相コンパレータとに
接続した論理ゲートであって、前記同相バイナリ信号と
前記直角位相バイナリ信号とを結合し、前記エラー信号
を生成するための前記論理ゲートとを有することを特徴
とする２段階AGCループ。 - 【請求項７】 請求項6に記載の２段階AGCループであっ
て、前記積分・ダンプ手段が、 前記論理ゲートに接続した積分・ダンプ回路であって、
前記同相振幅と前記直角位相振幅とが高いことを示す前
記エラー信号に応じて前記積分・ダンプ手段のカウンタ
値を増分し、前記同相振幅と前記直角位相振幅とが低い
ことを示す前記エラー信号に応じて前記積分・ダンプ手
段のカウンタ値を減らし、I&D信号として示される前記
積分・ダンプ回路の出力を持つ前記積分・ダンプ回路を
有することを特徴とする２段階AGCループ。 - 【請求項８】 前記正規化手段が、前記I&D信号を正規
化しそれによって正規化信号を生成するための、前記積
分・ダンプ手段に接続したAGC収束率マルチプライアを
有することを特徴とする請求項2に記載の２段階AGCルー
プ。 - 【請求項９】 前記正規化手段が、前記I&D信号を正規
化しそれによって正規化信号を生成するための、前記積
分・ダンプ手段に接続したAGC収束率マルチプライアを
有することを特徴とする請求項3に記載の２段階AGCルー
プ。 - 【請求項１０】 前記正規化手段が、前記I&D信号を正
規化しそれによって正規化信号を生成するための、前記
積分・ダンプ手段に接続したAGC収束率マルチプライア
を有することを特徴とする請求項4に記載の２段階AGCル
ープ。 - 【請求項１１】 前記正規化手段が、前記I&D信号を正
規化しそれによって正規化信号を生成するための、前記
積分・ダンプ手段に接続したAGC収束率マルチプライア
を有することを特徴とする請求項5に記載の２段階AGCル
ープ。 - 【請求項１２】 前記正規化手段が、前記I&D信号を正
規化しそれによって正規化信号を生成するための、前記
積分・ダンプ手段に接続したAGC収束率マルチプライア
を有することを特徴とする請求項6に記載の２段階AGCル
ープ。 - 【請求項１３】 AGC利得を持つAGC増幅器を有する受信
装置と共に使用する２段階自動利得制御(AGC)方法であ
って、 前記AGC増幅器で受信信号を増幅し、 前記受信信号の受信信号電力レベルに比例する受信信号
強度指示(RSSI)信号を生成し、 RSSIマッピングテーブルを用いてAGC信号をマッピング
し、 前記AGC信号を格納し、 前記格納したAGC信号に応じて前記AGC増幅器の前記AGC
利得を調整し、 処理用周波数で前記AGC増幅器からの出力信号を同相成
分と直角位相成分へ変換し、 前記同相成分と前記直角位相成分からエラー信号を判定
し、 前記同相成分と前記直角位相成分の双方が高いことを示
すエラー信号に応じて積分・ダンプ回路のカウンタ値を
増分し、 前記同相成分と前記直角位相成分の双方が低いことを示
すエラー信号に応じて積分・ダンプ回路のカウンタ値を
減じ、 前記積分・ダンプ回路の出力を正規化し、それによって
正規化信号を生成し、 前記正規化信号に応じて前記AGC信号を更新し、 前記更新したAGC信号に応じて前記AGC増幅器の前記AGC
利得を調整するステップを有することを特徴とする２段
階自動利得制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/005,071 US6212244B1 (en) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Fast response automatic gain control |
| US09/005,071 | 1998-01-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317636A true JPH11317636A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=21714027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002327A Withdrawn JPH11317636A (ja) | 1998-01-09 | 1999-01-07 | ２段階自動利得制御方法及び２段階自動利得制御ル―プ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6212244B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11317636A (ja) |
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