KR101419343B1 - Automatic Gain Controller and Method for Controlling the Same - Google Patents

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KR101419343B1
KR101419343B1 KR1020130008396A KR20130008396A KR101419343B1 KR 101419343 B1 KR101419343 B1 KR 101419343B1 KR 1020130008396 A KR1020130008396 A KR 1020130008396A KR 20130008396 A KR20130008396 A KR 20130008396A KR 101419343 B1 KR101419343 B1 KR 101419343B1
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gain control
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KR1020130008396A
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문병무
반재준
김범진
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(주)에프씨아이
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20—Automatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits

Abstract

An automatic gain controller (AGC) and a method for controlling the same are disclosed. According to one embodiment of the present invention, a method for controlling an amplified gain of the automatic gain controller comprises a first step of detecting a change in an amplitude of an input signal from an output signal of the automatic gain controller, and a second step of adaptively changing a response speed of the automatic gain controller based on the changes of the amplitude of the input signal.

Description

자동이득제어장치 및 그 제어방법{Automatic Gain Controller and Method for Controlling the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to an automatic gain control apparatus and a control method thereof,

본 실시예는 자동이득제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자동이득제어장치(Automatic Gain Controller: AGC)의 출력신호로부터 입력신호의 변화 속도를 감지하여 자동이득제어장치의 응답속도를 적응적으로 조절할 수 있는 자동이득제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present embodiment relates to an automatic gain control apparatus and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to an automatic gain control device capable of adaptively adjusting a response speed of an automatic gain control device by sensing a rate of change of an input signal from an output signal of an automatic gain controller (AGC) .

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

자동이득제어장치는 무선 수신기나 증폭기 입력신호의 크기 변동을 검출하여 출력 신호의 크기가 항상 일정하게 유지되도록 이득을 자동적으로 조절하는 장치를 말한다. 즉, 일정 기준을 초과하는 강한 레벨의 신호가 입력되는 경우에는 이득을 억제하여 신호 포화를 방지하고, 약한 레벨의 신호가 입력되는 경우에는 기준 레벨까지 올려서 일정 레벨을 유지하는 역할을 수행한다.The automatic gain control device refers to a device that automatically detects a variation in amplitude of a wireless receiver or an amplifier input signal and adjusts the gain so that the amplitude of the output signal is always kept constant. That is, when a signal of a strong level exceeding a predetermined reference is inputted, the gain is suppressed to prevent signal saturation, and when a signal of a weak level is input, the signal is raised to a reference level to maintain a constant level.

통상적으로 무선 송수신 시스템은 무선 대역으로 소정의 데이터를 신호화하여 주고받는 장치로 구성된다. 이러한 무선 송수신 시스템에서는 송신기와 수신기 간의 거리 및 채널 환경에 따라 신호의 증폭 이득을 달리하여 송신하도록 구성하고 있다. 송신기와 수신기 간의 거리 및 채널 환경에 따라 적절한 증폭 이득을 이용하지 않는다면 수신기가 적절한 신호를 수신하지 못하거나 다른 수신기에 간섭을 유발할 수 있다. 따라서 송신기는 무선 신호를 적절한 전력으로 증폭하여 송신하고, 수신기 또한 수신된 신호를 적절히 증폭 또는 조정하여 이용하게 된다.Generally, a wireless transmission / reception system is composed of a device for receiving and exchanging predetermined data in a wireless band. In such a wireless transmission / reception system, the amplification gain of the signal is varied according to the distance between the transmitter and the receiver and the channel environment. If the proper amplification gain is not used depending on the distance between the transmitter and the receiver and the channel environment, the receiver may not receive an appropriate signal or may cause interference to other receivers. Therefore, the transmitter amplifies and transmits the radio signal to an appropriate power, and the receiver also appropriately amplifies or adjusts the received signal.

한편, 무선 신호를 송신할 때 소정의 부호화 및 변조 방식을 사용하여 데이터를 송수신하게 된다. 부호화 및 변조 방식을 이용하는 경우 대체로 특정 소자화되어 있는 모뎀 칩을 이용하여 변조 및 부호화를 수행하며, 수신 장치에서도 모뎀 칩을 이용하여 복조 및 복호를 수행한다.On the other hand, when a radio signal is transmitted, data is transmitted and received using a predetermined encoding and modulation scheme. In the case of using the encoding and modulation scheme, modulation and coding are performed using a modem chip which is generally made into a specific device, and demodulation and decoding are also performed using a modem chip in the reception device.

위와 같은 무선 송수신 시스템에서 종래의 자동이득제어장치는 시간 축 상에서 샘플링되는 신호의 순시 전력을 누적하여, 일정 시간에서의 평균 전력을 구한 후, 기준 전력 값과 비교하여 자동이득제어장치 입력단의 이득 증폭기의 이득을 조절하였다.In the above-described wireless transmission / reception system, the conventional automatic gain control apparatus accumulates instantaneous power of a signal sampled on the time axis to obtain an average power at a predetermined time, and then compares the average power with a reference power value, .

실제 통신환경에서 통신채널은 장애물, 간섭신호 등에 의한 입력신호의 빠른 변동과 수신기의 이동 등에 따른 느린 변동이 동시에 존재하는 페이딩 채널(Fading Channel)로 볼 수 있는데, 종래의 자동전력제어장치는 입력신호의 빠른 변동에 대응하기 위해 필요한 빠른 응답속도와 입력신호의 느린 변동에서 성능 저하가 최소화될 수 있는 느린 응답속도 사이에서 적절히 절충한 특정 응답속도로 고정시켜 동작하였다.In a real communication environment, a communication channel can be regarded as a fading channel in which a fast variation of an input signal due to an obstacle, an interference signal and the like, and a slow variation due to a movement of a receiver exist simultaneously. And a slow response speed at which the degradation of the input signal can be minimized from the slow fluctuation of the input signal.

이에 따라 종래의 수신기에서는 페이딩 채널에서는 일정 정도 성능 저하가 발생할 수밖에 없었으며, 고정된 전체 입력 수준에서 데이터 복조를 위한 기준 입력 범위와 통신 채널 변동을 극복할 페이딩 여유(Fading Margin)가 고정되어 자동이득제어장치의 입력신호의 최대 신호 대 잡음비(Signal to Noise Rate: SNR)가 기준 입력 유효 비트에 고정되는 문제가 있었다.Therefore, in the conventional receiver, a performance degradation occurs in the fading channel to a certain degree. The fading margin to overcome the communication input channel variation and the reference input range for data demodulation at a fixed total input level is fixed, There is a problem that the maximum signal-to-noise ratio (SNR) of the input signal of the control apparatus is fixed to the reference input valid bit.

본 실시예는, 무선통신 시스템에서 수신된 신호의 크기변화를 보상하는 자동이득제어장치에 관한 것으로, 자동이득제어장치의 출력신호로부터 입력신호의 변화 속도를 감지하여 자동이득제어장치의 응답속도를 적응적으로 조절할 수 있는 자동이득제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present embodiment relates to an automatic gain control apparatus for compensating for a variation in the magnitude of a signal received in a wireless communication system, and more particularly to an automatic gain control apparatus for detecting a change speed of an input signal from an output signal of an automatic gain control apparatus, There is a main object of providing an automatic gain control device that can be adaptively adjusted and a control method thereof.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 자동이득제어장치의 증폭 이득을 제어하는 방법에 있어서, 상기 자동이득제어장치의 출력신호로부터 상기 입력신호의 크기 변화를 감지하는 제1과정 및 상기 입력신호의 크기 변화 정도에 기초하여, 상기 자동이득제어장치의 응답속도를 적응적으로 변경하는 제2과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an amplification gain of an automatic gain control device, the method comprising: a first step of detecting a change in magnitude of the input signal from an output signal of the automatic gain control device; And a second step of adaptively changing a response speed of the automatic gain control device based on the degree of the amplification gain of the automatic gain control device.

상기 제1과정은 상기 자동이득제어장치의 출력신호의 크기를 서로 다른 주기로 평균하여 복수의 평균값을 산출하는 과정 및 산출된 상기 복수의 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하는 과정을 포함할 수 있다.The first process includes a step of calculating a plurality of average values by averaging the magnitudes of the output signals of the automatic gain control device at different periods and a process of detecting a change in the magnitude of the input signal based on the difference between the calculated plurality of average values .

또한, 상기 제2과정은 상기 입력신호의 크기 변화 정도에 기초하여, 상기 복수의 평균값 중에서 소정의 산출주기를 갖는 평균값을 선택하는 과정 및 선택된 평균값을 상기 소정의 산출주기로 입력받아 상기 자동이득제어장치 내에 구비된 가변 이득 증폭기에 되먹임할 이득 제어값을 산출하는 과정을 포함할 수 있다.The second step may include a step of selecting an average value having a predetermined calculation period from among the plurality of average values based on the magnitude of the magnitude of the input signal, And a gain control value to be fed back to the variable gain amplifier included in the variable gain amplifier.

또한, 상기 이득 제어값은 선택된 상기 평균값을 기준 레벨과 비교하여 이득 오차값을 산출하고, 산출된 상기 이득 오차값을 필터링하여 생성되는 것이 바람직하다.The gain control value may be generated by comparing the selected average value with a reference level to calculate a gain error value, and filtering the calculated gain error value.

또한, 상기 복수의 크기 평균값은 제1주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제1평균값 및 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제2평균값인 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of size average values are a second average value calculated by averaging magnitudes of the output signals in a first period and a second period shorter than the first period, Do.

또한, 상기 제2과정은 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이상인 경우가 일정 횟수 이상이면 상기 제2주기마다 산출되는 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제1평균값을 이용하는 경우보다 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것이 상기 자동이득제어장치의 응답속도가 빠르다.If the difference between the first average value and the second average value is equal to or greater than a predetermined value in a state where the gain error value is calculated using the first average value, And the gain error value is calculated using the second average value calculated. Here, the automatic gain control device has a faster response speed to calculate the gain error value using the second average value than when the first average value is used.

더불어, 상기 제2과정은 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이하로 감소하는 경우 또는 상기 이득 제어값의 변화량이 일정값 이하로 감소하는 경우에는, 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것일 수 있다.In addition, in the second process, in a state where the gain error value is calculated using the second average value, when the difference between the first average value and the second average value decreases to a certain value or less, or when the change amount of the gain control value The gain error value may be calculated using the first average value.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 이득 제어값에 따라 적응적으로 입력신호를 증폭하기 위한 이득증폭수단, 상기 이득증폭수단의 출력신호의 크기를 서로 다른 주기로 평균하여 복수의 평균값을 산출하는 평균값계산부, 산출된 상기 복수의 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하고, 감지된 입력신호의 크기 변화에 근거하여 상기 복수의 평균값 중 소정의 산출주기를 갖는 어느 하나의 평균값을 선택하고 선택된 평균값을 이용하여 상기 소정의 산출주기마다 이득 오차값을 산출하는 오차신호생성부 및 상기 이득 오차값을 기초로 상기 이득 제어값을 산출하고, 산출된 상기 이득 제어값을 상기 이득증폭수단에 되먹임하는 필터부를 포함하는 자동이득제어장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gain control apparatus including gain amplification means for adaptively amplifying an input signal in accordance with a gain control value, averaging means for calculating a plurality of average values by averaging the magnitudes of output signals of the gain amplification means, And detecting a change in the magnitude of the input signal based on a difference between the calculated plurality of average values and selecting one of the plurality of average values having a predetermined calculation period based on the magnitude of the sensed input signal, An error signal generation unit for calculating a gain error value for each of the predetermined calculation periods by using an average value and a gain control value calculation unit for calculating the gain control value based on the gain error value and feeding back the calculated gain control value to the gain amplification unit And an automatic gain control device including a filter section.

상기 이득 오차값은 선택된 상기 평균값을 기준 레벨과 비교하여 산출되는 것이 바람직하다.The gain error value is preferably calculated by comparing the selected average value with a reference level.

또한, 상기 오차신호생성부는 상기 이득 오차값을 산출함에 있어서, 상기 자동이득제어장치가 상기 입력신호의 크기 변화 속도를 추종할 수 있는 응답속도를 갖도록, 상기 입력신호의 크기 변화 속도에 근거하여 상기 복수의 크기 평균값 중에서 어느 하나의 평균값을 선택하는 것이 바람직하다.The error signal generator may be configured to calculate the gain error value based on the magnitude variation rate of the input signal so that the automatic gain controller has a response speed that can follow the magnitude variation rate of the input signal. It is preferable to select an average value among a plurality of size average values.

또한, 상기 복수의 크기 평균값은 제1주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제1평균값 및 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제2평균값인 것이 바람직하다.It is preferable that the plurality of size average values are a second average value calculated by averaging magnitudes of the output signals in a first period and a second period shorter than the first period, Do.

또한, 상기 오차신호생성부는 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이상인 경우가 일정 횟수 이상이면 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것이 바람직하다.If the difference between the first average value and the second average value is greater than or equal to a predetermined value in a state where the gain error value is calculated using the first average value, It is preferable to calculate the gain error value.

또한, 상기 오차신호생성부는 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이하로 감소하는 경우 또는 상기 이득 제어값의 변화량이 일정값 이하로 감소하는 경우에는, 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것이 바람직하다.The error signal generator may be configured to calculate the gain error value using the second average value when the difference between the first average value and the second average value decreases below a predetermined value, It is preferable that the gain error value is calculated using the first average value.

또한, 상기 오차신호생성부는 상기 복수의 평균값 중 어느 하나를 입력받아 기설정된 기준 레벨과 비교하여 이득 오차값을 생성하는 비교수단, 상기 복수의 평균값 중 어느 하나를 상기 비교수단에 선택적으로 입력하는 스위칭수단 및 상기 복수의 평균값을 비교하여 비교값을 산출하고, 상기 비교값이 기설정된 스위칭조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 스위칭 수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.The error signal generator may further include comparison means for receiving any one of the plurality of average values and generating a gain error value by comparing the received average value with a preset reference level, And control means for controlling the switching means in accordance with whether or not the comparison value satisfies predetermined switching conditions.

더불어, 상기 이득증폭수단의 출력은 상기 평균값계산부에 입력되기에 앞서서 디지털 포맷으로 변환될 수 있다.In addition, the output of the gain amplifying unit may be converted into a digital format before being input to the average value calculating unit.

본 실시예의 또다른 측면에 의하면, 수신신호의 레벨을 제어하는 무선신호수신기에 있어서, 상기 수신신호로부터 기저대역신호를 추출하는 기저대역신호추출부, 이득 제어값에 따라 적응적으로 상기 기저대역신호를 증폭하기 위한 이득증폭수단, 상기 이득증폭수단의 출력을 서로 다른 주기로 복수의 크기 평균값을 산출하기 위한 평균값계산부, 산출된 상기 복수의 크기 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하고, 감지된 입력신호의 크기 변화에 대응하여 상기 복수의 크기 평균값 중 어느 하나의 평균값을 선택하여 이득 오차값을 산출하기 위한 오차신호생성부 및 상기 이득 오차값을 기초로 상기 이득 제어값을 산출하고, 산출된 상기 이득 제어값을 상기 이득증폭수단에 되먹임하기 위한 필터부를 포함하는 무선신호수신기를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a radio signal receiver for controlling a level of a received signal, comprising: a baseband signal extractor for extracting a baseband signal from the received signal; A gain calculator for calculating a plurality of magnitude average values at different periods of the output of the gain amplifying means and a magnitude change of the input signal based on the difference between the calculated magnitude average values, An error signal generator for calculating a gain error value by selecting an average value of the plurality of magnitude average values corresponding to a change in the magnitude of the sensed input signal and a gain control value calculation unit for calculating the gain control value based on the gain error value And a filter unit for feeding back the calculated gain control value to the gain amplifying unit, Provided.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 입력신호의 변화 속도를 감지하여 자동이득제어장치의 응답속도를 적응적으로 조절할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the response speed of the automatic gain control device can be adaptively adjusted by sensing the rate of change of the input signal.

또한, 자동이득제어장치를 평소에는 느린 응답속도로 운용하면서, 입력신호의 급격한 변화가 감지되면 응답속도를 빠르게 운용함으로써 페이딩 채널에서 성능 저하 없이도 입력신호의 빠른 변화에 대응할 수 있다.In addition, while the automatic gain control device is usually operated at a slow response speed, when a sudden change of the input signal is detected, the response speed is rapidly operated, so that it is possible to cope with a rapid change of the input signal without degrading performance in the fading channel.

특히, 페이딩 채널 하에서, 수신기의 이동 등에 따른 입력신호의 느린 변동에 최적화된 응답속도로 동작하면서, 통신경로 상의 장애물, 간섭신호 등에 의한 일시적인 입력신호의 빠른 변동에 적응적으로 대응하여 응답속도를 높임으로써, 일정한 응답속도로 동작하는 종래 기술과는 달리, 페이딩 채널에서의 성능 저하를 최소화할 수 있다.Particularly under a fading channel, response speed is improved by adaptively responding to a rapid change of a temporary input signal due to an obstacle on an communication path, an interference signal, etc., while operating at a response speed optimized for a slow fluctuation of an input signal due to movement of a receiver or the like , It is possible to minimize the performance degradation in the fading channel, unlike the prior art that operates at a constant response speed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동이득제어장치의 개략적인 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동이득제어장치의 개략적인 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동이득제어장치의 증폭이득 제어 방법을 예시한 흐름도이다.
도 4는 자동이득제어장치에 입력되는 입력신호의 변동 속도의 변화에 따른 자동이득제어장치의 동작을 예시한 흐름도이다.1 is a schematic block diagram of an automatic gain control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of an automatic gain control apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an amplification gain control method of the automatic gain control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation of the automatic gain control device according to a change in the variation rate of an input signal input to the automatic gain control device.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In describing the components of the present invention, the terms first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise . In addition, '... Quot ;, " module ", and " module " refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

본 발명에 따른 자동이득제어장치(Automatic Gain Controller: AGC)는 집적회로 기술을 사용하여 제조하기에 적합하다. 여기에 사용되는 집적회로라는 용어는 상호 결합된 능동 및 수동회로소자들로 구성된 등가회로인 단일 반도체소자나 칩을 말한다.The Automatic Gain Controller (AGC) according to the present invention is suitable for manufacturing using integrated circuit technology. The term integrated circuit used herein refers to a single semiconductor element or chip, which is an equivalent circuit composed of mutually coupled active and passive circuit elements.

이하에서 개시되는 자동 이득 제어 장치 및 그 제어방법은 셀룰러통신 시스템, 방송 시스템, 무선 근거리 통신망(WLAN) 시스템 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 이용될 수 있다. 셀룰러통신 시스템은 코드분할 다중접속(CDMA) 시스템, 시분할 다중접속(TDMA) 시스템, 주파수분할 다중접속(FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중접속(OFDMA) 시스템, 단일-반송파 FDMA(SC-FDMA) 시스템 등일 수 있다. 방송 시스템은 미디어플로(MediaFLO) 시스템, 휴대 디지털 비디오 방송(DVB-H) 시스템, 지상파 텔레비전 방송용 종합 정보 디지털 방송(Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial Television Broadcasting, ISDB-T) 시스템 등일 수 있다. WLAN 시스템은 IEEE 802.11 시스템, Wi-Fi 시스템 등일 수 있다. 이러한 다양한 시스템은 공지되어 있다.The automatic gain control device and its control method disclosed below can be used in various wireless communication systems such as a cellular communication system, a broadcasting system, a wireless local area network (WLAN) system, and the like. The cellular communication system may be a Code Division Multiple Access (CDMA) system, a Time Division Multiple Access (TDMA) system, a Frequency Division Multiple Access (FDMA) system, an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system, a Single-Carrier FDMA And so on. The broadcasting system may be a MediaFLO system, a DVB-H system, an Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB-T) system, or the like. The WLAN system may be an IEEE 802.11 system, a Wi-Fi system, or the like. These various systems are known.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동이득제어장치의 개략적인 블록구성도이다.1 is a schematic block diagram of an automatic gain control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동이득제어장치(100)는 가변 증폭기(110), 아날로그/디지털 변환기(A/D Conveter; 120), 평균값계산부(130), 오차 생성부(140) 및 필터부(150)를 포함한다.1, an automatic gain control apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a variable amplifier 110, an A / D converter 120, an average value calculator 130, An error generating unit 140, and a filter unit 150.

자동이득제어장치(100)는, 예컨대 RF 수신신호로부터 변환된 기저대역(Baseband) 신호를 입력으로 하여, 입력신호의 크기 변동을 검출하여 출력 신호의 크기가 일정범위 내로 유지되도록 증폭 이득을 자동 조정하는 자동이득조정(Automatic Gain Control: AGC) 기능의 신호처리를 수행한다. 여기서, RF 수신신호는 컨텐츠 면에서 오디오, 비디오 또는 데이터를 포함할 수 있고, 시스템 면에서는 지상파 방식, 케이블 방식, 위성 방식, 인터넷, 이동통신 시스템 등에 포함된 송신기로부터 제공될 수 있다.The automatic gain control apparatus 100 receives, for example, a baseband signal converted from an RF reception signal, detects a variation in amplitude of the input signal, and automatically adjusts the amplification gain so that the amplitude of the output signal is maintained within a predetermined range And performs automatic gain control (AGC) signal processing. Here, the RF received signal may include audio, video, or data in terms of content, and may be provided from a transmitter included in a terrestrial system, a cable system, a satellite system, the Internet, or a mobile communication system in the system aspect.

가변 증폭기(110)는 필터부(150)로부터 제공되는 이득 제어값에 응답하여 입력신호를 증폭하여 이득제어된 신호를 출력한다.The variable amplifier 110 amplifies an input signal in response to a gain control value provided from the filter unit 150 and outputs a gain-controlled signal.

아날로그/디지털 변환기(120)는 신호를 아날로그 포맷으로부터 디지털 포맷으로 변환하도록 동작한다. 본 실시예에서 아날로그/디지털 변환기(120)는 가변 증폭기(110)로부터 제공된 아날로그 포맷의 이득제어된 신호를 디지털 포맷의 신호로 변환한다. 아날로그/디지털 변환기(120)의 출력은 후행하는 복조기(Demodulator; 미도시)에 입력되어 복조될 수 있다.The analog-to-digital converter 120 operates to convert the signal from an analog format to a digital format. In this embodiment, the analog-to-digital converter 120 converts the gain-controlled signal of the analog format provided from the variable amplifier 110 into a signal of a digital format. The output of the analog-to-digital converter 120 may be input to and demodulated in a subsequent demodulator (not shown).

평균값계산부(130)는 아날로그/디지털 변환기(120)의 출력신호에 대해 서로 다른 복수의 주기로 평균값을 산출한다. 예컨대, 평균값계산부(130)는 아날로그/디지털 변환기(120)의 출력신호를 각기 다른 제1주기 및 제2주기로 평균하여, 제1주기에 대응하는 제1평균값 및 제2주기에 대응하는 제2평균값을 산출할 수 있다. 여기서, 평균값은 출력신호의 크기 정보를 포함할 수 있는 한 주기(T) 동안의 진폭, 실효치, 전력, 절대값 등의 평균값으로 산출될 수 있으며, 볼트(V), 와트(W) 또는 데시벨(dB) 등의 단위를 가질 수 있다. 예컨대, 아날로그/디지털 변환기(120)의 출력신호에 포함된 동상(In-phase) 및 직교(Quadrature) 신호에 대해 수학식 2과 같은 방식으로 매주기마다 출력신호의 평균전력(P[k])을 산출할 수 있다.The average value calculator 130 calculates the average value of the output signal of the A / D converter 120 at a plurality of different periods. For example, the average value calculator 130 averages the output signals of the A / D converter 120 at different first and second periods to determine a first average value corresponding to the first period and a second average value corresponding to the second period The average value can be calculated. Here, the average value can be calculated as an average value of amplitude, effective value, power, absolute value, and the like during one period (T) including the size information of the output signal, and can be calculated in terms of volts (V), watts dB) and the like. For example, the average power P [k] of the output signal is calculated for each of the in-phase and quadrature signals included in the output signal of the A / Can be calculated.

Figure 112013007272219-pat00001
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여기서, P[k]는 출력신호의 평균전력, N은 한 주기 동안의 샘플링 개수, I[i]는 동상(In-phase) 신호, Q[i]는 직교(Quadrature) 신호를 의미한다.Here, P [k] denotes the average power of the output signal, N denotes the number of samplings per period, I [i] denotes an in-phase signal, and Q [i] denotes a quadrature signal.

오차 생성부(140)는 평균값계산부(130)가 서로 다른 주기로 산출한 복수의 평균값으로부터 자동이득제어장치(110)에 입력되는 입력신호의 크기 변동의 속도를 추정하고, 추정된 입력신호의 크기 변동 속도에 대응하여 이득 오차값을 생성한다. The error generation unit 140 estimates the speed of the magnitude variation of the input signal input to the automatic gain control unit 110 from a plurality of average values calculated by the average value calculation unit 130 at different periods, And generates a gain error value corresponding to the variation speed.

예컨대, 오차 생성부(140)는 제1평균값 및 제2평균값 중 어느 하나를 비교수단(142)에 선택적으로 입력하기 위한 스위칭 수단(141)과, 제1평균값과 제2평균값을 비교하여 비교값을 산출하고 비교값이 기설정된 스위칭조건을 만족하는 지 여부에 따라 스위칭 수단(141)을 제어하기 위한 제어수단(142)과, 스위칭 수단(141)에 의해 입력된 평균값을 기설정된 기준 레벨과 비교하여 이득 오차값을 생성하기 위한 비교수단(143)을 포함하여 구성될 수 있다.For example, the error generation unit 140 may include a switching unit 141 for selectively inputting either the first average value or the second average value to the comparison unit 142, and a comparator 142 for comparing the first average value and the second average value, (142) for controlling the switching means (141) in accordance with whether or not the comparison value satisfies the preset switching condition, and a control means (142) for comparing the average value inputted by the switching means (141) with a preset reference level And comparison means (143) for generating a gain error value.

제어수단(142)은 평균값산출부(130)에서 산출된 복수의 평균값들을 비교하여 비교값을 산출하고, 산출된 비교값에 근거하여 자동이득제어장치(100)에 입력되는 입력신호의 크기 변동 속도를 추정한다. 예컨대, 제1주기에 대응하는 제1평균값과 제2주기에 대응하는 제2평균값이 서로 동일하거나 일정범위 이내의 차이를 보이는 경우에는, 입력신호의 크기 변동 속도가 크지 않다고 판단한다. 만일 제1주기에 대응하는 제1평균값과 제2주기에 대응하는 제2평균값 간의 차이가 일정값보다 큰 경우에는, 자동이득제어장치(100)에 입력되는 입력신호의 크기가 일정 수준 이상으로 빠르게 변동하고 있다고 판단한다.The control unit 142 compares a plurality of average values calculated by the average value calculation unit 130 and calculates a comparison value. Based on the calculated comparison value, the control unit 142 calculates a variation rate of the input signal to be input to the automatic gain controller 100 . For example, when the first average value corresponding to the first period and the second average value corresponding to the second period are equal to each other or within a certain range, it is determined that the variation speed of the magnitude of the input signal is not large. If the difference between the first average value corresponding to the first period and the second average value corresponding to the second period is larger than a predetermined value, the magnitude of the input signal inputted to the automatic gain control device 100 becomes faster It is judged to be fluctuating.

또한, 제어수단(142)은 추정된 입력신호의 크기 변동 속도에 대응하여, 이득 오차값을 산출함에 있어서 복수의 평균값들 중에서 어느 주기로 산출한 평균값을 사용할 것인 지 선택하고, 선택된 평균값을 비교수단(143)에 택일적으로 입력하도록 스위칭 수단(141)을 제어하는 제어신호를 생성한다.In addition, the control means 142 selects, based on the estimated fluctuation rate of the magnitude of the input signal, whether to use the average value calculated in the period from the plurality of average values in the calculation of the gain error value, And a control signal for controlling the switching means 141 so as to alternatively input the control signal to the controller 143.

비교수단(143)은 스위칭 수단(141)에 의해 입력된 평균값을 기준 레벨(Reference Level)과 비교하여 얻은 차이값, 즉 이득 오차값을 출력한다. 여기서 기준 레벨은 자동이득제어장치(100)의 제어목표인 출력신호가 추종하여야 할 크기 레벨을 의미한다.The comparison means 143 outputs a difference value obtained by comparing the average value inputted by the switching means 141 with a reference level, that is, a gain error value. Here, the reference level means a level level at which the output signal, which is the control target of the automatic gain control device 100, should follow.

필터부(150)는 이득 오차값을 기초로 가변 증폭기(110)의 증폭 이득을 제어하기 위한 제어신호인 이득 제어값을 생성하여, 가변 증폭기(110)에 되먹임한다. 필터부(150)는 P(Proportional), PI(Proportional-Integral), PD(Proportional-Differential), PID(Proportional-Integral-Differential) 제어 필터 등 잘 알려진 제어 필터로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.The filter unit 150 generates a gain control value, which is a control signal for controlling the amplification gain of the variable amplifier 110, based on the gain error value, and sends the gain control value to the variable amplifier 110. The filter unit 150 may be implemented with well-known control filters such as P (Proportional), PI (Proportional-Integral), PD (Proportional-Differential) Do not.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동이득제어장치의 개략적인 블록구성도이다.2 is a schematic block diagram of an automatic gain control apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 1과 달리, 본 실시예에서 자동이득제어장치(200)는 아날로그/디지털 변환기(220) 전단의 출력, 즉 아날로그 포맷의 신호로부터 평균값을 산출하도록 구성되어 있다. 따라서 이후의 각 구성요소(230~270)는 아날로그 포맷으로 신호처리를 수행하여 아날로그 포맷의 이득 오차신호 및 이득 제어신호를 생성한다. 아날로그 포맷으로 신호처리를 수행하는 것 외에는 도 2의 각 구성요소(210~270)는 도 1의 대응되는 구성요소(110~170)와 동일 내지 유사한 기능을 수행한다.1, the automatic gain control device 200 is configured to calculate an average value from an output of the analog-to-digital converter 220, that is, an analog format signal. Accordingly, each of the subsequent components 230 to 270 performs signal processing in an analog format to generate a gain error signal and a gain control signal in an analog format. Each component 210-270 of FIG. 2 performs the same or similar function as the corresponding component 110-170 of FIG. 1, except that signal processing is performed in an analog format.

예컨대, 평균값산출부(230)는 가변 증폭기(210)의 출력신호에 대해 수학식 2과 같은 방식으로 매주기마다 출력신호의 평균전력(Pn)을 산출할 수 있다.For example, the average value calculator 230 may calculate the average power P n of the output signal of the variable amplifier 210 for each period in the same manner as in Equation (2).

Figure 112013007272219-pat00002
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여기서, Pn는 출력신호의 평균전력, T는 평균값의 산출 주기, I(t)는 동상(In-phase) 신호, Q(t)는 직교(Quadrature) 신호를 의미한다.Here, P n denotes an average power of the output signal, T denotes a calculation period of the average value, I (t) denotes an in-phase signal, and Q (t) denotes a quadrature signal.

이제 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동이득제어장치의 증폭이득 제어 방법을 설명하기로 한다. 도 3의 과정들은 도 1의 자동이득제어장치(100)를 함께 참조하여 설명한다.Referring now to FIG. 3, a method of controlling an amplification gain of an automatic gain controller according to an embodiment of the present invention will be described. The processes of FIG. 3 will be described with reference to the automatic gain control device 100 of FIG.

먼저, 자동이득제어장치(100)의 출력신호로부터 서로 상이한 주기로 복수의 평균값을 산출한다(S310). 예컨대, 아날로그/디지털 변환기(120)의 출력신호를 각기 다른 제1주기 및 제2주기로 평균하여, 제1주기에 대응하는 제1평균값 및 제2주기에 대응하는 제2평균값을 산출할 수 있다.First, a plurality of average values are calculated from the output signals of the automatic gain control device 100 at different periods (S310). For example, the output signals of the analog-to-digital converter 120 may be averaged over different first and second periods to calculate a first average value corresponding to the first period and a second average value corresponding to the second period.

다음으로, 서로 다른 주기로 산출된 복수의 평균값을 서로 비교하여 비교값을 산출하고, 산출된 비교값에 근거하여 자동이득제어장치에 입력되는 입력신호의 크기 변화 속도를 추정한다(S320). 예컨대, 제1주기에 대응하는 제1평균값과 제2주기에 대응하는 제2평균값이 서로 동일하거나 일정값 이내의 차이를 보이는 경우에는, 입력신호의 크기 변동 속도를 자동이득제어장치가 잘 추종하고 있다고 판단할 수 있다. 만일 제1주기에 대응하는 제1평균값과 제2주기에 대응하는 제2평균값 간의 차이가 일정값보다 큰 경우에는, 자동이득제어장치(100)의 응답속도보다 빠른 속도로 입력신호의 크기가 변동하고 있다고 판단할 수 있다.Next, a plurality of average values calculated at different periods are compared with each other to calculate a comparison value, and the magnitude variation rate of the input signal input to the automatic gain controller is estimated based on the calculated comparison value (S320). For example, when the first average value corresponding to the first period and the second average value corresponding to the second period are equal to each other or within a predetermined value, the automatic gain control device follows the amplitude variation rate of the input signal . If the difference between the first average value corresponding to the first period and the second average value corresponding to the second period is larger than a predetermined value, the magnitude of the input signal fluctuates at a speed faster than the response speed of the automatic gain control device 100 .

다음으로, 입력신호의 추정된 크기 변화 속도에 대응하여, 서로 상이한 주기로 산출된 복수의 평균값 중 어느 하나를 선택한다(S330). 예컨대, 제1주기에 대응하는 제1평균값과 제2주기에 대응하는 제2평균값 간의 차이가 일정한 값 이상으로 일정 횟수 이상 반복되는 경우에는, 자동이득제어장치(100)가 입력신호의 변동 속도를 추종하지 못하는 것으로 판단하여, 제1주기 및 제2주기 중 짧은 주기로 산출된 평균값을 선택한다. 그 이외의 경우에는 보다 긴 주기로 산출된 평균값을 선택한다.Next, in response to the estimated magnitude change rate of the input signal, any one of a plurality of average values calculated at different periods is selected (S330). For example, when the difference between the first average value corresponding to the first period and the second average value corresponding to the second period is repeated more than a predetermined value more than a predetermined number of times, the automatic gain control device 100 sets the variation rate of the input signal to It is judged that it can not follow, and the average value calculated in the short period of the first period and the second period is selected. In other cases, the average value calculated in a longer cycle is selected.

다음으로, 선택된 평균값을 기준레벨과 비교하여 이득 오차값을 산출한다(S340). 기준레벨은 자동이득제어장치(100)의 제어목표인 출력신호가 추종하여야 할 크기 레벨로서, 비교 대상인 평균값의 단위와 동일한 단위일 수도 있고 아닐 수도 있다.Next, the selected average value is compared with a reference level to calculate a gain error value (S340). The reference level may be a level level to which the output signal that is the control target of the automatic gain control device 100 should follow, and may or may not be the same unit as the unit of the average value to be compared.

다음으로, 산출된 이득 오차값을 필터링하여 이득 제어값을 산출하고, 산출된 이득 제어값으로 자동이득제어장치(100) 내에 구비된 가변 증폭기(110)의 증폭 이득을 제어한다(S350~S360). 예컨대, 이득 오차값을 기초로 P(Proportional), PI(Proportional-Integral), PD(Proportional-Differential), PID(Proportional-Integral-Differential) 제어 필터 등 잘 알려진 제어 필터를 이용하여 이득 제어값을 산출할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the calculated gain error value is filtered to calculate a gain control value, and the amplification gain of the variable amplifier 110 provided in the automatic gain controller 100 is controlled by the calculated gain control value (S350 to S360) . For example, based on the gain error value, a gain control value is calculated using a well known control filter such as P (Proportional), PI (Proportional-Integral), PD (Proportional-Differential) But is not limited thereto.

도 3에서는 과정 S310 내지 과정 S360을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명에 속하는 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서, 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S310 내지 과정 S360 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다. 후술할 도 4 역시 이와 동일하게 이해하여야 한다.Although it is described in FIG. 3 that the processes S310 to S360 are sequentially executed, this is merely illustrative of the technical idea of the embodiment of the present invention. In other words, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of one embodiment of the present invention, It is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied with various changes and modifications that may be made by one or more processes in parallel. 4, which will be described later, must be understood in the same manner.

도 4는 자동이득제어장치에 입력되는 입력신호의 변동 속도의 변화에 따른 자동이득제어장치의 동작을 예시한 흐름도이다. 이하에서, 도 4의 과정들은 도 1의 자동이득제어장치(100)를 함께 참조하여 설명한다.4 is a flowchart illustrating an operation of the automatic gain control device according to a change in the variation rate of an input signal input to the automatic gain control device. Hereinafter, the processes of FIG. 4 will be described with reference to the automatic gain control device 100 of FIG.

예컨대, 서로 다른 2개의 주기 중 긴 주기로 산출된 평균값을 기초로 가변 증폭기를 제어하는 상황(실시예에 따라, 긴 주기로 산출된 평균값을 이용하도록 초기설정(Default)되어 있을 수 있다)에서, 자동이득제어장치(100)는 긴 주기 및 짧은 주기로 각각 평균값을 산출한다(S410~S420).For example, in a situation where the variable amplifier is controlled based on the average value calculated over a long period of two different cycles (which may be initialized to use the average value calculated in a long period according to the embodiment) The control device 100 calculates an average value in each of a long cycle and a short cycle (S410 to S420).

다음으로, 긴 주기로 산출된 평균값과 짧은 주기로 산출된 평균값 간의 차이가 기 설정된 조건을 만족하는지 여부, 예컨대 일정 수준 이상으로 일정 횟수 이상 반복되는지 여부를 판단한다(S430).Next, it is determined whether the difference between the average value calculated in the long period and the average value calculated in the short period satisfies predetermined conditions, for example, whether it is repeated more than a predetermined number of times or more (S430).

자동이득제어장치(100)에 급변하는 입력신호가 입력되면, 입력신호의 급격한 변화로 인해 일시적으로 출력신호와 기준레벨 사이에 큰 오차가 발생하게 된다. 이때 이득 오차값을 생성하는 데 사용되는 값이 출력신호의 순시값이 아닌 출력신호의 평균값이므로, 산출 주기가 긴 평균값은 짧은 평균값에 비해 출력신호의 크기 변화량을 신속히 반영하지 못하게 된다. 따라서, 입력신호의 크기가 급변하는 경우, 긴 주기로 산출된 평균값과 짧은 주기로 산출된 평균값 간에 차이가 커지게 된다.When a suddenly changing input signal is inputted to the automatic gain control device 100, a large error is temporarily generated between the output signal and the reference level. In this case, since the value used to generate the gain error value is not the instantaneous value of the output signal but the average value of the output signal, the average value having a longer calculation period can not quickly reflect the change amount of the output signal with respect to the shorter average value. Therefore, when the magnitude of the input signal changes rapidly, the difference between the average value calculated in a long period and the average value calculated in a short period becomes large.

따라서, 제어수단(142)은 긴 주기로 산출된 평균값과 짧은 주기로 산출된 평균값 간의 차이가 예컨대 일정 수준 이상으로 일정 횟수 이상 반복되는 경우(S430의 '예'), 긴 주기에 대응하는 평균값을 기초로 동작하고 있는 자동이득제어장치(100)가 입력신호의 변동 속도를 적절한 응답속도로 추종하지 못하는 것으로 판단하고, 짧은 주기에 대응하는 평균값을 기초로 이득 오차값을 생성하도록 스위칭 수단을 제어한다(S440). 짧은 주기로 산출된 평균값은 긴 주기로 산출된 평균값에 비해 출력신호의 크기 변화량을 보다 신속히 반영할 수 있으므로, 이를 기초로 이득 오차값을 산출하도록 동작하는 상태에서 자동이득제어장치(100)는 입력신호의 급격한 변화에 보다 빠른 응답속도로 대응할 수 있다.Therefore, when the difference between the average value calculated in a long period and the average value calculated in a short period is repeated more than a predetermined number of times, for example, a predetermined level (Yes in S430), the control means 142 determines, based on the average value corresponding to the long period It is determined that the operating automatic gain control device 100 does not follow the fluctuation speed of the input signal at an appropriate response speed and controls the switching means to generate the gain error value based on the average value corresponding to the short period ). The automatic gain controller 100 operates to calculate the gain error value on the basis of the average value calculated in the short period because the average value calculated in the short period can more quickly reflect the amplitude variation of the output signal than the average value calculated in the long period. It is possible to cope with a rapid change with a faster response speed.

반면, 자동이득제어장치(100)가 입력신호의 변동 속도를 적절한 응답속도로 추종하고 있다고 판단되는 경우(S430의 '아니오')에는, 긴 주기에 대응하는 평균값을 기초로 이득제어를 수행하면서 입력신호의 변동 속도의 급변 여부를 지속적으로 판단한다.On the other hand, if it is determined that the automatic gain control device 100 is following the variation speed of the input signal at a proper response speed (NO in S430), the gain control is performed based on the average value corresponding to the long period And continuously determines whether the fluctuation speed of the signal suddenly changes.

한편, 입력신호의 급격한 변화에 대응하여 짧은 주기로 산출된 평균값을 기초로 이득제어를 수행하면서(S440), 자동이득제어장치(100)는 자동이득제어가 안정화되었는지 여부를 주기적 또는 비주기적으로 판단하게 된다(S450). Meanwhile, the automatic gain control device 100 determines whether the automatic gain control is stabilized periodically or non-periodically by performing gain control based on the average value calculated in a short period corresponding to the abrupt change of the input signal (S440) (S450).

판단 결과 안정상태로 접어든 것으로 판단되는 경우(S460의 '예')에는, 페이딩 채널에 적합한 느린 응답속도로 입력신호의 변동에 대응하기 위해 다시 긴 주기로 산출된 평균값을 기초로 이득을 제어하게 된다(S460). 다시 말해, 자동이득제어가 안정화되었다고 판단된 경우, 제어수단(142)은 다시 긴 주기에 대응하는 평균값을 기초로 이득 오차값을 생성하도록 스위칭 수단(141)을 제어하는 디폴트 상태로 복귀한다. 반면, 자동이득제어가 아직 불안정한 경우(즉, 입력신호가 여전히 급변하고 있다고 판단되는 경우; S460의 '아니오')에는, 짧은 주기로 산출된 평균값을 기초로 이득제어를 수행하면서 주기적 또는 비주기적으로 자동이득제어의 안정화 여부를 지속적으로 판단한다.If it is determined to be in the stable state as a result of the determination (Yes in S460), the gain is controlled based on the average value calculated over a long period again to correspond to the fluctuation of the input signal at a slow response speed suitable for the fading channel (S460). In other words, when it is determined that the automatic gain control is stabilized, the control means 142 returns to the default state, which controls the switching means 141 to generate the gain error value based on the average value corresponding to the long period again. On the other hand, when the automatic gain control is still unstable (i.e., when it is determined that the input signal is still rapidly changing, 'No' in S460), the gain control is performed based on the average value calculated in a short period, It is continuously judged whether or not the gain control is stabilized.

자동이득제어가 안정화되었는지 여부는 예컨대, 필터부(150)의 출력인 이득 제어값의 변화량이 기설정된 값 이하로 감소하거나, 긴 주기로 산출된 평균값과 짧은 주기로 산출된 평균값 간의 차이가 일정 수준 이하로 감소하였는지 여부로 판단할 수 있다.Whether or not the automatic gain control is stabilized can be determined, for example, by the fact that the amount of change in the gain control value, which is the output of the filter unit 150, decreases below a predetermined value, or the difference between the average value calculated over a long period and the average value calculated over a short period is less than a certain level It can be judged whether or not it has decreased.

상술한 실시예에서는 각기 다른 주기로 산출된 2개의 평균값을 기초로 하여, 입력신호의 크기 변동 속도에 따라 적응적으로 응답속도를 변경할 수 있는 자동이득제어장치 및 그 제어방법을 예시하였다.In the above-described embodiment, the automatic gain control device and the control method thereof, which adaptively change the response speed in accordance with the magnitude variation rate of the input signal, are illustrated based on the two average values calculated at different periods.

그러나 이러한 실시예에 한정되지 않고, 3개 이상의 주기로 산출된 평균값을 이용하는 실시 형태로 확장 가능함은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다고 할 것이다. 즉, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 각기 다른 주기로 복수의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값들 중 자동이득제어장치가 입력신호의 변동 속도에 대응하여 적절한 수준의 응답속도를 가질 수 있는 평균값을 결정하고, 결정된 평균값을 이용하여 이득 오차값을 산출하는 방식으로 구현될 수 있다.However, the present invention is not limited to these embodiments, but may be extended to embodiments using an average value calculated in three or more cycles, as will be apparent to those skilled in the art. That is, in another embodiment of the present invention, a plurality of average values are calculated at different periods, and an automatic gain control apparatus determines an average value that can have an appropriate level of response speed corresponding to the fluctuation speed of the input signal among the calculated average values And a gain error value is calculated using the determined average value.

현재 입력신호의 변동 속도에 가장 적절한 응답속도를 가질 수 있는 평균값을 결정하는 방식은, 예컨대, 인접한 긴 주기의 평균값과는 큰 차이를 보이면서도 인접한 짧은 주기의 평균값과는 거의 동일한 값을 보이는 평균값을 찾는 방식일 수 있다.A method of determining an average value capable of having a response speed most appropriate to a fluctuation speed of a current input signal is a method of determining an average value that shows a value substantially similar to an average value of adjacent short periods while showing a large difference from an average value of adjacent long periods It can be a way of looking.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 자동이득제어장치 110: 가변 증폭기
120: 아날로그/디지털 변환기 130: 평균값계산부
140: 오차 생성부 141: 스위칭수단
142: 제어수단 143: 비교수단
150: 필터부100: automatic gain control device 110: variable amplifier
120: Analog-to-digital converter 130:
140: Error Generation Unit 141: Switching Means
142: control means 143: comparison means
150:

Claims (16)

자동이득제어장치의 증폭 이득을 제어하는 방법에 있어서,
상기 자동이득제어장치의 출력신호의 크기를 서로 다른 주기로 평균하여 복수의 평균값을 산출하고, 산출된 상기 복수의 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하는 제1과정; 및
상기 입력신호의 크기 변화 정도에 기초하여, 상기 자동이득제어장치의 응답속도를 적응적으로 변경하는 제2과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.A method for controlling an amplification gain of an automatic gain control device,
A first step of calculating a plurality of average values by averaging the magnitudes of the output signals of the automatic gain control device at different periods and detecting a change in the magnitude of the input signal based on the calculated difference between the plurality of average values; And
A second step of adaptively changing a response speed of the automatic gain control device based on a degree of change in the magnitude of the input signal;
Wherein the gain control method comprises the steps of: 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2과정은,
상기 입력신호의 크기 변화 정도에 기초하여, 상기 복수의 평균값 중에서 소정의 산출주기를 갖는 평균값을 선택하는 과정; 및
선택된 평균값을 상기 소정의 산출주기로 입력받아 상기 자동이득제어장치 내에 구비된 가변 이득 증폭기에 되먹임할 이득 제어값을 산출하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.The method according to claim 1,
In the second process,
Selecting an average value having a predetermined calculation period from among the plurality of average values based on a degree of magnitude variation of the input signal; And
Calculating a gain control value to be fed back to the variable gain amplifier included in the automatic gain control device, receiving the selected average value at the predetermined calculation cycle,
Wherein the gain control method comprises the steps of: 제3항에 있어서,
상기 이득 제어값은,
선택된 상기 평균값을 기준 레벨과 비교하여 이득 오차값을 산출하고, 산출된 상기 이득 오차값을 필터링하여 생성되는 것임을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.The method of claim 3,
Wherein the gain control value includes:
Calculating a gain error value by comparing the selected average value with a reference level, and filtering the calculated gain error value to generate a gain error value. 제4항에 있어서,
상기 복수의 크기 평균값은,
제1주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제1평균값 및 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제2평균값인 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of size average values comprise:
Wherein the second average value is calculated by averaging magnitudes of the output signals in a first period and a second period shorter than the first period, the first average value being calculated by averaging magnitudes of the output signals in a first period, Gain control method. 제5항에 있어서,
상기 제2과정은,
상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이상인 경우가 일정 횟수 이상이면 상기 제2주기마다 산출되는 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하되, 상기 제1평균값을 이용하는 경우보다 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것이 상기 자동이득제어장치의 응답속도가 빠른 것임을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.6. The method of claim 5,
In the second process,
Wherein when the difference between the first average value and the second average value is equal to or greater than a predetermined value in a state of calculating the gain error value using the first average value, Wherein the automatic gain control device is characterized in that the gain error value is calculated using the first average value and the gain error value is calculated using the second average value rather than the first average value, Method of controlling amplification gain of a device. 제6항에 있어서,
상기 제2과정은,
상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이하로 감소하는 경우 또는 상기 이득 제어값의 변화량이 일정값 이하로 감소하는 경우에는, 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것임을 특징으로 하는 자동이득제어장치의 증폭 이득 제어 방법.The method according to claim 6,
In the second process,
When the difference between the first average value and the second average value decreases to a predetermined value or less in a state where the gain error value is calculated using the second average value or when the variation amount of the gain control value decreases to a predetermined value or less And the gain error value is calculated by using the first average value. 이득 제어값에 따라 적응적으로 입력신호를 증폭하기 위한 이득증폭수단;
상기 이득증폭수단의 출력신호의 크기를 서로 다른 주기로 평균하여 복수의 평균값을 산출하는 평균값계산부;
산출된 상기 복수의 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하고, 감지된 입력신호의 크기 변화에 근거하여 상기 복수의 평균값 중 소정의 산출주기를 갖는 어느 하나의 평균값을 선택하고 선택된 평균값을 이용하여 상기 소정의 산출주기마다 이득 오차값을 산출하는 오차신호생성부; 및
상기 이득 오차값을 기초로 상기 이득 제어값을 산출하고, 산출된 상기 이득 제어값을 상기 이득증폭수단에 되먹임하는 필터부
를 포함하는 자동이득제어장치.Gain amplifying means for amplifying an input signal adaptively according to a gain control value;
An average value calculation unit for averaging the magnitudes of the output signals of the gain amplification means at different periods to calculate a plurality of average values;
Detecting a change in the magnitude of the input signal based on a difference between the calculated plurality of average values and selecting any one of the plurality of average values having a predetermined calculation period based on the magnitude of the sensed input signal, An error signal generator for calculating a gain error value for each of the predetermined calculation periods using the error signal; And
A gain control unit that calculates the gain control value based on the gain error value, and feeds back the calculated gain control value to the gain amplifying unit,
And an automatic gain control device. 제8항에 있어서,
상기 이득 오차값은,
선택된 상기 평균값을 기준 레벨과 비교하여 산출되는 것임을 특징으로 하는 자동이득제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the gain error value
And comparing the selected average value with a reference level. 제8항에 있어서,
상기 오차신호생성부는,
상기 이득 오차값을 산출함에 있어서, 상기 자동이득제어장치가 상기 입력신호의 크기 변화 속도를 추종할 수 있는 응답속도를 갖도록, 상기 입력신호의 크기 변화 속도에 근거하여 상기 복수의 크기 평균값 중에서 어느 하나의 평균값을 선택하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the error signal generator comprises:
Wherein the automatic gain control device is configured to calculate the gain error value based on a magnitude variation rate of the input signal so that the automatic gain controller has a response speed that can follow the magnitude variation rate of the input signal, Wherein the average value of the gain values is selected. 제8항에 있어서,
상기 복수의 크기 평균값은,
제1주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제1평균값 및 상기 제1주기보다 짧은 제2주기로 상기 출력신호의 크기를 평균하여 산출한 제2평균값인 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of size average values comprise:
Wherein the second average value is calculated by averaging magnitudes of the output signals with a first average value calculated by averaging magnitudes of the output signals in a first period and a second period shorter than the first period. 제11항에 있어서,
상기 오차신호생성부는,
상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이상인 경우가 일정 횟수 이상이면 상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.12. The method of claim 11,
Wherein the error signal generator comprises:
If the difference between the first average value and the second average value is greater than or equal to a predetermined value in a state where the gain average value is calculated using the first average value and the gain error value is calculated using the second average value, Wherein the automatic gain control device comprises: 제12항에 있어서,
상기 오차신호생성부는,
상기 제2평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 상태에서, 상기 제1평균값과 상기 제2평균값 간의 차이가 일정값 이하로 감소하는 경우 또는 상기 이득 제어값의 변화량이 일정값 이하로 감소하는 경우에는, 상기 제1평균값을 이용하여 상기 이득 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.13. The method of claim 12,
Wherein the error signal generator comprises:
When the difference between the first average value and the second average value decreases to a predetermined value or less in a state where the gain error value is calculated using the second average value or when the variation amount of the gain control value decreases to a predetermined value or less , And calculates the gain error value using the first average value. 제8항에 있어서,
상기 오차신호생성부는,
상기 복수의 평균값 중 어느 하나를 입력받아 기설정된 기준 레벨과 비교하여 이득 오차값을 생성하는 비교수단;
상기 복수의 평균값 중 어느 하나를 상기 비교수단에 선택적으로 입력하는 스위칭수단; 및
상기 복수의 평균값을 비교하여 비교값을 산출하고, 상기 비교값이 기설정된 스위칭조건을 만족하는지 여부에 따라 상기 스위칭 수단을 제어하는 제어수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the error signal generator comprises:
Comparing means for receiving any one of the plurality of average values and generating a gain error value by comparing the received average value with a preset reference level;
Switching means for selectively inputting any one of the plurality of average values to the comparison means; And
And control means for controlling the switching means in accordance with whether or not the comparison value satisfies a preset switching condition by calculating a comparison value by comparing the plurality of average values,
And an automatic gain control unit. 제8항에 있어서,
상기 이득증폭수단의 출력은 상기 평균값계산부에 입력되기에 앞서서 디지털 포맷으로 변환되는 것을 특징으로 하는 자동이득제어장치.9. The method of claim 8,
Wherein the output of the gain amplifying means is converted into a digital format before being input to the average value calculating unit. 수신신호의 레벨을 제어하는 무선신호수신기에 있어서,
상기 수신신호로부터 기저대역신호를 추출하는 기저대역신호추출부;
이득 제어값에 따라 적응적으로 상기 기저대역신호를 증폭하기 위한 이득증폭수단;
상기 이득증폭수단의 출력을 서로 다른 주기로 복수의 크기 평균값을 산출하기 위한 평균값계산부;
산출된 상기 복수의 크기 평균값 간의 차이에 근거하여 입력신호의 크기 변화를 감지하고, 감지된 입력신호의 크기 변화에 대응하여 상기 복수의 크기 평균값 중 어느 하나의 평균값을 선택하여 이득 오차값을 산출하기 위한 오차신호생성부; 및
상기 이득 오차값을 기초로 상기 이득 제어값을 산출하고, 산출된 상기 이득 제어값을 상기 이득증폭수단에 되먹임하기 위한 필터부
를 포함하는 무선신호수신기.A radio signal receiver for controlling a level of a received signal,
A baseband signal extracting unit for extracting a baseband signal from the received signal;
Gain amplifying means for amplifying the baseband signal adaptively according to a gain control value;
An average value calculation unit for calculating a plurality of size average values at different periods of the output of the gain amplification unit;
Detecting a change in the magnitude of the input signal based on the difference between the calculated plurality of magnitude average values and calculating a gain error value by selecting one of the plurality of magnitude average values in response to the magnitude change of the sensed input signal An error signal generator for generating an error signal; And
A gain control unit for calculating the gain control value based on the gain error value and for feeding back the calculated gain control value to the gain amplifying unit,
Gt;
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