KR20020054017A - Digital automatic gain controller with variable loop gain - Google Patents

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KR20020054017A
KR20020054017A KR1020000082496A KR20000082496A KR20020054017A KR 20020054017 A KR20020054017 A KR 20020054017A KR 1020000082496 A KR1020000082496 A KR 1020000082496A KR 20000082496 A KR20000082496 A KR 20000082496A KR 20020054017 A KR20020054017 A KR 20020054017A
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loop gain
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KR1020000082496A
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임두루
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박종섭
주식회사 하이닉스반도체
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3089Control of digital or coded signals

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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

PURPOSE: A digital AGC(Automatic Gain Control) device which has variable loop gain is provided to improve a performance of digital AGC device by preparing a loop gain selector in a loop filter to vary a loop gain according to a difference between a power level and a threshold value. CONSTITUTION: A multiplier(10) multiplies an AGC input signal(I,Q) by an AGC value output from a loop filter(30). A detector(20) is composed of a power extractor(21) which extracts a power level from an AGC output signal(I,Q) and a subtracter(22) which subtracts a threshold value from the extracted power level. The loop filter(30) is composed of a loop gain selector which selects a loop gain according to the signal output from the subtracter(22), a first multiplier(32) which multiplies the loop gain selected in the loop gain selector by a difference between the power level and the threshold value, an adder(33) adds the AGC value output from the first multiplier(32) to the AGC value recorded in a register(34), and the register(34) which records the AGC value output from the adder(33).

Description

가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치 {DIGITAL AUTOMATIC GAIN CONTROLLER WITH VARIABLE LOOP GAIN}Digital Automatic Gain Control Device with Variable Loop Gain {DIGITAL AUTOMATIC GAIN CONTROLLER WITH VARIABLE LOOP GAIN}

본 발명은 가변루프이득(Variable Loop Gain)을 갖는 디지털 자동이득제어(Automatic Gain Control ; 이하, 'AGC'라 칭함)장치에 관한 것으로, 특히 루프필터 내부에 루프이득 선택기를 구비하여 검파기에서 출력되는 전력레벨과 임계값과의 차이에 따라 루프이득을 가변시켜 줌으로써 디지털 AGC장치의 성능을 보다 더 향상시킬 수 있도록 한 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital automatic gain control device having a variable loop gain, hereinafter referred to as an 'AGC' device. In particular, the present invention provides a loop gain selector inside a loop filter to be output from a detector. The present invention relates to a digital AGC device having a variable loop gain that can further improve the performance of the digital AGC device by varying the loop gain according to the difference between the power level and the threshold value.

일반적으로, 고속의 데이터를 처리할 수 있는 ADC(Analog to Digital Converter) 및 DAC(Digital to Analog Converter)가 개발됨에 따라 종래 아날로그 단에서 처리하던 변복조 및 필터링을 디지털 영역에서 처리할 수 있게 되었다.In general, with the development of an analog to digital converter (ADC) and a digital to analog converter (DAC) capable of processing high-speed data, it is possible to process the modulation and demodulation and filtering in the digital domain.

이를 디지털 레디오(Digital Radio) 또는 소프트웨어 디파인드 레디오(Software Defined Radio ; SDR)라 하며, 이 디지털 레디오를 적용한 수신단을 디지털 리시버(Digital Receiver)라 한다.This is referred to as digital radio or software defined radio (SDR), and the receiver to which the digital radio is applied is called a digital receiver.

그리고, 상기 ADC의 다이나믹 레인지(Dynamic Range)가 증가함에 따라 디지털 리시버에서 AGC를 수행할 수 있게 되었다.As the dynamic range of the ADC increases, AGC can be performed in the digital receiver.

종래 디지털 리시버에 구비되는 디지털 AGC장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 곱셈기(Multiplier)(1)와, 검파기(Detector)(2)와, 루프필터(Loop Filter)(3)로 이루어지며, 상기 검파기(2)는 전력 추출기(2-1)와 감산기(2-2)로 구성되고, 상기 루프필터(3)는 곱셈기(3-1)와 가산기(3-2) 및 레지스터(3-3)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a digital AGC device provided in a conventional digital receiver is composed of a multiplier 1, a detector 2, and a loop filter 3. The detector 2 consists of a power extractor 2-1 and a subtractor 2-2, and the loop filter 3 comprises a multiplier 3-1, an adder 3-2 and a register 3-3. It consists of

이때, 상기 곱셈기(1)는 아날로그 AGC장치에서의 VCA(Voltage Controlled Oscillator)에 해당된다.In this case, the multiplier 1 corresponds to a voltage controlled oscillator (VCA) in an analog AGC device.

상기와 같이 구성된 종래 디지털 AGC 장치의 경우, 검파기(2)내 전력 추출기(2-1)는 곱셈기(1)에서 출력되는 AGC 출력신호 I,Q에 대해 평균을 취하여 전력레벨을 추출하고, 감산기(2-2)를 통해 상기 추출된 전력레벨과 원하는 전력레벨에 해당하는 임계값과 비교한다.In the conventional digital AGC device configured as described above, the power extractor 2-1 in the detector 2 averages the AGC output signals I and Q output from the multiplier 1, extracts a power level, and subtracts ( In step 2-2), the extracted power level is compared with a threshold corresponding to a desired power level.

이어, 루프필터(3)는 곱셈기(3-1)와 가산기(3-2) 및 레지스터(3-3)를 이용하여 상기 검파기(2)에서 출력되는 전력레벨과 임계값의 전력차를 적분한다.Subsequently, the loop filter 3 integrates the power difference between the power level output from the detector 2 and the threshold value using the multiplier 3-1, the adder 3-2, and the register 3-3. .

이때, 상기 루프필터(3)는 저역통과필터(Low Pass Filter)로서, 루프이득이 AGC의 시상수(Time Constant)를 결정한다.At this time, the loop filter 3 is a low pass filter, and the loop gain determines the time constant of the AGC.

이후, 곱셈기(1)는 AGC 입력신호 I,Q에 상기 루프필터(3)에서 출력된 AGC값을 곱함으로써 AGC 출력신호 I,Q가 충분한 비트 레졸루션(Bit Resolution)을 갖도록 한다.The multiplier 1 then multiplies the AGC input signals I and Q by the AGC values output from the loop filter 3 so that the AGC output signals I and Q have sufficient bit resolution.

상기와 같은 디지털 AGC장치의 성능을 결정하는 가장 큰 요소 중의 하나는 루프이득이며, 이 루프이득과 시상수는 반비례 관계에 있다.One of the biggest factors that determine the performance of such a digital AGC device is loop gain, which is inversely related to the loop gain.

즉, 루프이득이 크면 시상수는 작아지게 되어 AGC 출력신호가 임계값에 빨리 도달하게 되고, 반대로 루프이득이 작으면 시상수는 크게 되어 임계값에 도달하는 시간이 길어지게 된다.In other words, when the loop gain is large, the time constant becomes small, and the AGC output signal reaches the threshold quickly. On the contrary, when the loop gain is small, the time constant becomes large and the time for reaching the threshold becomes long.

가령, 상기 추출된 전력레벨과 임계값과의 차이가 큰 경우에는 AGC 출력신호가 충분한 비트 레졸루션을 유지할 수 없으므로 빠른 시간내에 임계값에 도달해야 하므로 시상수가 작은 것이 유리한 반면에, 상기 추출된 전력레벨과 임계값과의 차이가 작은 경우에는 이미 원하는 비트 레졸루션을 얻었으므로 보다 섬세한 이득제어가 필요하므로 시상수가 큰 것이 유리하다.For example, when the difference between the extracted power level and the threshold is large, it is advantageous that the time constant is small because the AGC output signal cannot maintain a sufficient bit resolution, so that the time constant is small, whereas the extracted power level is advantageous. If the difference between the and the threshold is small, since the desired bit resolution has already been obtained, more precise gain control is required, so that the time constant is advantageous.

그러나, 종래 디지털 AGC 장치는 특정 상수값을 갖는 하나의 고정된 루프이득만을 설정할 수 있었다.However, conventional digital AGC devices could only set one fixed loop gain with a certain constant value.

이에 따라, 검파기(2)에 입력되는 입력신호의 레벨에 상관없이 하나의 루프이득에 따라 동작하게 되고, 다수의 시험을 통해 트라이얼 앤 에러(Trial and Error) 방식으로 적정한 값을 설정해야만 하였다.Accordingly, regardless of the level of the input signal input to the detector (2), it operates according to one loop gain, and a number of tests had to set an appropriate value in a trial and error method.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 루프필터 내부에 루프이득 선택기를 구비하여 검파기에서 출력되는 전력레벨과 임계값과의 차이에 따라 루프이득을 다양하게 가변시켜 줌으로써 디지털 AGC장치의 성능을 보다 더 향상시킬 수 있도록 한 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide a loop gain selector inside the loop filter to vary the loop gain in accordance with the difference between the power level and the threshold output from the detector, thereby increasing the digital AGC. An object of the present invention is to provide a digital AGC device having a variable loop gain that can further improve the performance of the device.

도 1은 종래 디지털 자동이득제어장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of a conventional digital automatic gain control device;

도 2는 본 발명에 의한 가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치의 블록 구성도,2 is a block diagram of a digital automatic gain control device having a variable loop gain according to the present invention;

도 3은 제1 실시예에 의한 상기 도 2의 루프이득 선택기의 블록 구성도,3 is a block diagram of the loop gain selector of FIG. 2 according to the first embodiment;

도 4는 제2 실시예에 의한 상기 도 2의 루프이득 선택기의 블록 구성도,4 is a block diagram illustrating a loop gain selector of FIG. 2 according to a second embodiment;

도 5의 (가)와 (나)는 종래 디지털 자동이득제어장치와 본 발명에 의한 디지털 자동이득제어장치의 시뮬레이션 결과를 보인 도면.5A and 5B show simulation results of a conventional digital automatic gain control device and a digital automatic gain control device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 곱셈기20 : 검파기10: multiplier 20: detector

21 : 전력 추출기22 : 감산기21: power extractor 22: subtractor

30 : 루프필터31 : 루프이득 선택기30 loop filter 31 loop gain selector

32 : 제1 곱셈기33 : 가산기32: first multiplier 33: adder

34 : 레지스터41,51 : 절대값 계산부34: register 41, 51: absolute value calculation unit

42: 멱승 연산부43 : 제2 곱셈기42: power multiplication unit 43: second multiplier

52 : MSB 확인부53 : 어드레스 지정부52: MSB verification unit 53: address designation unit

54 : 롬 테이블 제어부54: ROM table control unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치는, AGC 입력신호 I,Q에 루프필터에서 출력된 AGC값을 곱하여 AGC 출력신호 I,Q가 충분한 비트 레졸루션을 갖도록 하는 곱셈기와, 상기 곱셈기에서 출력되는AGC 출력신호 I,Q에 대해 평균을 취하여 전력레벨을 추출하는 전력 추출기와, 이 전력 추출기에서 추출된 전력레벨과 임계값을 감산하는 감산기로 구성된 검파기와, 상기 검파기내 감산기에서 출력되는 신호를 입력신호로 하여 이 입력신호에 따라 루프이득을 변경하여 선택 출력하는 루프이득 선택기와, 상기 루프이득 선택기에서 선택 출력된 루프이득과 상기 검파기내 감산기에서 출력된 전력레벨과 임계값과의 차이를 곱하는 제1 곱셈기와, 상기 제1 곱셈기에서 출력된 AGC값과 이전에 레지스터에 저장되었다가 출력된 AGC값을 가산하는 가산기와, 상기 가산기에서 출력된 AGC값을 임시 저장한 후 상기 곱셈기로 출력하는 레지스터로 구성된 루프필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A digital AGC device having a variable loop gain according to the present invention for achieving the above object is to multiply the AGC input signal I, Q by the AGC value output from the loop filter so that the AGC output signal I, Q has a sufficient bit resolution. A detector comprising a multiplier, a power extractor for taking an average of the AGC output signals I and Q output from the multiplier and extracting a power level, a detector subtracting the power level and a threshold value extracted from the power extractor, and the detector A loop gain selector for selecting and outputting a loop gain according to the input signal using a signal output from the subtractor as an input signal, a loop gain selected by the loop gain selector, and a power level output from the subtractor in the detector; A first multiplier multiplying a difference with a threshold value, and an AGC value output from the first multiplier and previously stored in a register and outputted And a loop filter comprising an adder for adding an AGC value, and a register for temporarily storing the AGC value output from the adder and outputting the AGC value to the multiplier.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the digital AGC device having a variable loop gain according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치의 블록 구성도로서, AGC 입력신호 I,Q에 루프필터에서 출력된 AGC값을 곱하여 AGC 출력신호 I,Q가 충분한 비트 레졸루션을 갖도록 하는 곱셈기(10)와, 상기 곱셈기(10)에서 출력되는 AGC 출력신호 I,Q에 대해 평균을 취하여 전력레벨을 추출하는 전력 추출기(21)와, 이 전력 추출기(21)에서 추출된 전력레벨과 원하는 전력레벨에 해당하는 임계값을 감산하는 감산기(22)로 구성된 검파기(20)와, 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력되는 신호를 입력신호로 하여 이 입력신호에 따라 루프이득을 변경하여 선택 출력하는 루프이득 선택기(31)와, 상기 루프이득 선택기(31)에서 선택 출력된 루프이득과 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력된 전력레벨과 임계값과의 차이를 곱하는 제1 곱셈기(32)와, 상기 제1 곱셈기(32)에서 출력된 AGC값과 이전에 레지스터에 저장되었다가 출력된 AGC값을 가산하는 가산기(33)와, 상기 가산기(33)에서 출력된 AGC값을 임시 저장한 후 상기 곱셈기(10)로 출력하는 레지스터(34)로 구성된 루프필터(30)로 이루어진다.2 is a block diagram of a digital AGC device having a variable loop gain according to the present invention, in which the AGC output signals I and Q have sufficient bit resolution by multiplying the AGC input signals I and Q by the AGC values output from the loop filter. A power extractor 21 which extracts a power level by averaging the multiplier 10, the AGC output signals I and Q output from the multiplier 10, and the power level extracted by the power extractor 21 and the desired power level. The loop gain is changed according to the input signal using a detector 20 composed of a subtractor 22 subtracting a threshold value corresponding to a power level, and a signal output from the subtractor 22 in the detector 20 as an input signal. And multiplying the difference between the loop gain selected by the loop gain selector 31 and the power level output from the subtractor 22 in the detector 20 and the threshold value. A multiplier 32 and the first multiplication An adder 33 for adding the AGC value output from the device 32 and the AGC value previously stored in the register and outputted, and the multiplier 10 after temporarily storing the AGC value output from the adder 33. It consists of a loop filter 30 composed of a register (34) for outputting.

도 3은 제1 실시예에 의한 루프이득 선택기(31)의 블록 구성도로서, 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취하는 절대값 계산부(41)와, 상기 절대값 계산부(41)를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 멱승연산을 수행하는 멱승 연산부(42)와, 상기 멱승 연산부(42)에서 멱승연산이 수행된 신호에 스케일링 팩터(Scaling Factor)를 곱하여 루프이득을 출력하는 제2 곱셈기(43)로 구성된다.3 is a block diagram of the loop gain selector 31 according to the first embodiment, which includes an absolute value calculator 41 which takes an absolute value with respect to a signal output from the subtractor 22 in the detector 20, A scaling factor is applied to a power multiplier 42 that performs power multiplication on a signal whose absolute value is obtained through the absolute value calculator 41, and a power multiplied by the power multiplier operation 42 is performed. And a second multiplier 43 which multiplies and outputs a loop gain.

도 4는 제2 실시예에 의한 루프이득 선택기(31)의 블록 구성도로서, 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취하는 절대값 계산부(51)와, 상기 절대값 계산부(51)를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 '0'이 아닌 MSB(Most Significant Bit)를 확인하는 MSB 확인부(52)와, 상기 MSB 확인부(52)에서 확인된 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블(ROM Table)의 어드레스를 지정하는 어드레스 지정부(53)와, 각 어드레스마다 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블을 구비하며, 상기 어드레스 지정부(53)에서 지정된 어드레스에 저장되어 있는 MSB에 따른 루프이득을 롬 테이블로부터 읽어와 출력하는 롬 테이블 제어부(53)로 구성된다.4 is a block diagram of the loop gain selector 31 according to the second embodiment, which includes an absolute value calculator 51 which takes an absolute value with respect to a signal output from the subtractor 22 in the detector 20, MSB checker 52 for checking the MSB (Most Significant Bit) that is not '0' with respect to the signal whose absolute value is obtained through the absolute value calculator 51, and the MSB checked by the MSB checker 52. An address designation unit 53 for designating an address of a ROM table in which loop gain is stored, and a ROM table in which loop gain in accordance with MSB is stored for each address. And a ROM table control unit 53 which reads and outputs the loop gain according to the MSB stored at the address specified in (53) from the ROM table.

상기와 같이 루프이득 선택기(31)는 도 3에 도시된 바와 같이 지수연산을 수행한 후 스케일링 팩터를 곱하는 구조 형태와 도 4에 도시된 바와 같이 롬 테이블을 이용한 구조 형태가 있다.As described above, the loop gain selector 31 has a structure form of multiplying scaling factors after an exponential operation as shown in FIG. 3 and a structure form using a ROM table as shown in FIG. 4.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the digital AGC device having a variable loop gain of the present invention configured as described above is as follows.

곱셈기(10)는 AGC 입력신호 I,Q에 루프필터(30)에서 출력되는 AGC값을 곱함으로써 AGC 출력신호 I,Q가 충분한 비트 레졸루션을 갖도록 한다.The multiplier 10 multiplies the AGC input signals I and Q by the AGC values output from the loop filter 30 so that the AGC output signals I and Q have sufficient bit resolution.

그리고, 검파기(20)는 전력 추출기(21)를 통해 상기 곱셈기(10)에서 출력되는 AGC 출력신호 I,Q에 대해 평균을 취하여 전력레벨을 추출하고, 감산기(22)를 통해 상기 전력 추출기(21)에서 추출된 전력레벨과 원하는 전력레벨에 해당하는 임계값을 감산하여 전력레벨과 임계값과의 차이를 상기 루프필터(30)로 출력한다.The detector 20 extracts the power level by taking an average of the AGC output signals I and Q output from the multiplier 10 through the power extractor 21, and extracts the power level through the subtractor 22. Subtracted a threshold value corresponding to a power level extracted from the power level and a desired power level, and outputs a difference between the power level and the threshold value to the loop filter 30.

이어, 루프필터(30)내 루프이득 선택기(31)는 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력되는 신호를 입력신호로 하여 이 입력신호에 따라 루프이득을 변경하여 곱셈기(32)로 선택 출력한다.Subsequently, the loop gain selector 31 in the loop filter 30 uses the signal output from the subtractor 22 in the detector 20 as an input signal, and changes the loop gain according to the input signal to select the multiplier 32. Output

즉, 상기 검파기(20)내 감산기(22)의 출력 결과에 있어서, 전력레벨과 임계값과의 차이가 큰 경우에는 루프이득을 증가시키고, 전력레벨과 임계값과의 차이가 작은 경우에는 반대로 루프이득을 감소시킨다.That is, in the output result of the subtractor 22 in the detector 20, the loop gain is increased when the difference between the power level and the threshold is large, and the loop is reversed when the difference between the power level and the threshold is small. Reduce the gain.

상기 루프이득 선택기(31)의 상세 동작을 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하면, 상기 검파기(20)내 감산기(22)를 통해 출력되는 신호는 양수와 음수 모두 가능하므로 우선 해당 입력신호에 대해 절대값을 취해주어야 한다.The detailed operation of the loop gain selector 31 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, and since the signal output through the subtractor 22 in the detector 20 can be both positive and negative, You must take an absolute value.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 절대값 계산부(41)를 통해 상기 검파기(20)내감산기(22)에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취한다.That is, as shown in FIG. 3, the absolute value of the signal output from the subtractor 22 in the detector 20 is taken through the absolute value calculator 41.

이어, 멱승 연산부(42)는 상기 절대값 계산부(41)를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 멱승연산을 수행한다.Subsequently, the power calculation unit 42 performs a power operation on the signal whose absolute value is obtained through the absolute value calculation unit 41.

즉, 입력신호에 대해 멱승연산, 다시 말해 지수연산을 취할 경우 효과를 극대화시킬 수 있다.In other words, when the power operation, that is, exponential operation, is performed on the input signal, the effect can be maximized.

이때, 상기 검파기(20)내 감산기(22)를 통해 출력되는 신호가 언제나 '1' 이하이므로, 1보다 작은 수로 멱승을 취해 주어야 한다.At this time, since the signal output through the subtractor 22 in the detector 20 is always '1' or less, the power must be taken as a number smaller than one.

이후, 제2 곱셈기(43)를 통해 상기 멱승 연산부(42)에서 멱승연산이 수행된 신호에 스케일링 팩터를 곱하여 루프이득을 제1 곱셈기(32)로 출력한다.Subsequently, the power multiplier 42 multiplies the scaling factor by the scaling factor by the second multiplier 43 to output a loop gain to the first multiplier 32.

한편, 상기와 같이 멱승을 취하는 과정은 많은 연산량을 요구하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 롬 테이블을 이용하여 연산량을 줄일 수 있다.On the other hand, the process of taking the power as described above requires a large amount of calculation, it is possible to reduce the amount of calculation using the ROM table as shown in FIG.

이 경우에 있어서도, 상기와 마찬가지로, 절대값 계산부(51)를 통해 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취한다.Also in this case, the absolute value is taken with respect to the signal output from the subtractor 22 in the detector 20 through the absolute value calculation unit 51 as described above.

이어, MSB 확인부(52)는 상기 절대값 계산부(51)를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 '0'이 아닌 MSB를 확인한다.Subsequently, the MSB checking unit 52 checks the MSB other than '0' with respect to the signal whose absolute value is taken through the absolute value calculating unit 51.

그리고 나서, 어드레스 지정부(53)는 상기 MSB 확인부(52)에서 확인된 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블의 어드레스를 지정한다.Then, the address designator 53 designates the address of the ROM table in which the loop gain corresponding to the MSB confirmed by the MSB check unit 52 is stored.

이후, 각 어드레스마다 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블을 구비한 롬 테이블 제어부(53)는 상기 어드레스 지정부(53)에서 지정된 어드레스에 저장되어 있는 MSB에 따른 루프이득을 롬 테이블로부터 읽어와 제1 곱셈기(32)로출력한다.Thereafter, the ROM table control unit 53 having a ROM table in which loop gains corresponding to the MSB are stored for each address is read from the ROM table according to the MSB stored in the address designated by the address designation unit 53. And a first multiplier (32).

계속해서, 제2 곱셈기(32)는 상기 루프이득 선택기(31)에서 선택된 루프이득과 상기 검파기(20)내 감산기(22)에서 출력된 전력레벨과 임계값과의 차이를 곱하여 가산기(33)로 출력한다.Subsequently, the second multiplier 32 multiplies the difference between the loop gain selected by the loop gain selector 31 and the power level output from the subtractor 22 in the detector 20 and the threshold to the adder 33. Output

그러면, 가산기(33)는 상기 곱셈기(32)에서 출력된 AGC값과 이전에 레지스터(34)에 저장되었다가 출력된 AGC값을 가산하여 다시 레지스터(34)로 출력한다.Then, the adder 33 adds the AGC value output from the multiplier 32 and the AGC value previously stored in the register 34 and outputted to the register 34.

이후, 레지스터(34)는 상기 가산기(33)에서 출력된 AGC값을 임시 저장한 후 상기 곱셈기(10)로 출력한다.Thereafter, the register 34 temporarily stores the AGC value output from the adder 33 and outputs the result to the multiplier 10.

상기와 같이 본 발명에 의한 디지털 AGC장치는 전력레벨과 임계값과의 차이가 큰 경우에는 AGC 출력신호가 충분한 비트 레졸루션을 유지할 수 없으므로 빠른 시간내에 임계값에 도달할 수 있도록 루프이득을 증가시켜 시상수가 작아지게 하고, 전력레벨과 임계값과의 차이가 작은 경우에는 이미 원하는 비트 레졸루션을 얻었으므로 보다 섬세한 이득제어가 이루어지도록 루프이득을 감소시켜 시상수가 커지도록 한다.As described above, in the digital AGC apparatus according to the present invention, when the difference between the power level and the threshold is large, the AGC output signal cannot maintain sufficient bit resolution, so that the loop gain is increased so that the threshold value can be reached in a short time. If the difference between the power level and the threshold is small, the desired bit resolution has already been obtained. Therefore, the loop gain is decreased so that the time constant is increased to achieve finer gain control.

도 5의 (가)와 (나)는 종래 디지털 AGC장치와 본 발명에 의한 디지털 AGC장치의 시뮬레이션 결과를 보인 도면으로서, 동일한 감쇄율을 갖는 디지털 AGC장치를 비교해 볼 때 본 발명에 의한 가변루프이득을 갖는 디지털 AGC장치가 종래 고정루프이득을 갖는 디지털 AGC장치에 비해 시상수가 작음을 알 수 있다.5A and 5B show simulation results of a conventional digital AGC device and a digital AGC device according to the present invention, and show a variable loop gain according to the present invention when comparing a digital AGC device having the same attenuation rate. It can be seen that the digital AGC device having a smaller time constant than the conventional digital AGC device having a fixed loop gain.

상기와 같은 본 발명의 디지털 AGC장치는 특정한 통신 규격에 의존적이지 않으므로 디지털 레디오 개념을 도입한 모든 통신 시스템에 적용될 수 있고, 특히 CDMA(Code Division Multiple Access)는 물론 GSM(Groupe Speciale Mobile) 등에 활용될 수 있으며, 기지국은 물론 이동 단말기에도 적용 가능하다.Since the digital AGC device of the present invention as described above is not dependent on a specific communication standard, it can be applied to all communication systems adopting the concept of digital radio. In particular, the digital AGC device may be utilized for Code Division Multiple Access (CDMA) as well as Group Speciale Mobile (GSM). It is possible to apply to a base station as well as a mobile terminal.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 루프필터 내부에 루프이득 선택기를 구비하여 검파기에서 출력되는 전력레벨과 임계값과의 차이가 큰 경우에는 루프이득을 증가시켜 시상수를 작아지게 하고, 전력레벨과 임계값과의 차이가 작은 경우에는 루프이득을 감소시켜 시상수를 커지게 하는 등, 검파기의 출력신호에 따라 다양한 루프이득을 갖도록 함으로써 디지털 AGC장치의 성능을 보다 더 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention includes a loop gain selector inside the loop filter, and when the difference between the power level output from the detector and the threshold is large, the loop gain is increased to decrease the time constant, and the power level and the threshold are increased. If the difference is small, the loop gain is reduced to increase the time constant, such that the loop gain is varied according to the output signal of the detector, thereby improving the performance of the digital AGC device.

Claims (4)

AGC 입력신호 I,Q에 루프필터에서 출력된 AGC값을 곱하여 AGC 출력신호 I,Q가 충분한 비트 레졸루션을 갖도록 하는 곱셈기와,A multiplier for multiplying the AGC input signals I and Q by the AGC value output from the loop filter so that the AGC output signals I and Q have sufficient bit resolution; 상기 곱셈기에서 출력되는 AGC 출력신호 I,Q에 대해 평균을 취하여 전력레벨을 추출하는 전력 추출기와, 이 전력 추출기에서 추출된 전력레벨과 임계값을 감산하는 감산기로 구성된 검파기와,A detector comprising a power extractor for taking an average of the AGC output signals I and Q output from the multiplier and extracting a power level, a subtractor for subtracting the power level extracted from the power extractor and a threshold value; 상기 검파기내 감산기에서 출력되는 신호를 입력신호로 하여 이 입력신호에 따라 루프이득을 변경하여 선택 출력하는 루프이득 선택기와, 상기 루프이득 선택기에서 선택 출력된 루프이득과 상기 검파기내 감산기에서 출력된 전력레벨과 임계값과의 차이를 곱하는 제1 곱셈기와, 상기 제1 곱셈기에서 출력된 AGC값과 이전에 레지스터에 저장되었다가 출력된 AGC값을 가산하는 가산기와, 상기 가산기에서 출력된 AGC값을 임시 저장한 후 상기 곱셈기로 출력하는 레지스터로 구성된 루프필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치.A loop gain selector for selecting and outputting a loop gain according to the input signal using the signal output from the subtractor in the detector as an input signal, the loop gain selectively output from the loop gain selector and the power output from the subtractor in the detector A first multiplier for multiplying a difference between a level and a threshold, an adder for adding an AGC value output from the first multiplier and an AGC value previously stored in a register and outputted, and an AGC value output from the adder A digital automatic gain control device having a variable loop gain, characterized in that the loop filter consisting of registers which are stored and output to the multiplier. 제1항에 있어서, 상기 루프이득 선택기가,The method of claim 1, wherein the loop gain selector, 상기 검파기내 감산기에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취하는 절대값 계산부와,An absolute value calculator which takes an absolute value with respect to a signal output from the subtractor in the detector; 상기 절대값 계산부를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 멱승연산을 수행하는 멱승 연산부와,A power arithmetic unit that performs power multiplication on a signal whose absolute value is obtained through the absolute value calculator; 상기 멱승 연산부에서 멱승연산이 수행된 신호에 스케일링 팩터를 곱하여 루프이득을 출력하는 제2 곱셈기로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치.And a second multiplier for multiplying a scaling factor by the power of the power calculation unit to a scaling factor and outputting a loop gain. 제2항에 있어서, 상기 멱승 연산부가,The method of claim 2, wherein the power calculation unit, 상기 절대값 계산부를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 '1'보다 작은 수로 멱승연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치.Digital power gain control device having a variable loop gain, characterized in that the power operation is performed by the absolute value calculation unit to a power of less than '1' for the signal is taken. 제1항에 있어서, 상기 루프이득 선택기가,The method of claim 1, wherein the loop gain selector, 상기 검파기내 감산기에서 출력되는 신호에 대해 절대값을 취하는 절대값 계산부와,An absolute value calculator which takes an absolute value with respect to a signal output from the subtractor in the detector; 상기 절대값 계산부를 통해 절대값이 취해진 신호에 대해 '0'이 아닌 MSB를 확인하는 MSB 확인부와,An MSB checker for checking a non-zero MSB with respect to a signal whose absolute value is taken through the absolute value calculator; 상기 MSB 확인부에서 확인된 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블의 어드레스를 지정하는 어드레스 지정부와,An address designation unit for designating an address of a ROM table in which a loop gain according to the MSB confirmed by the MSB verification unit is stored; 각 어드레스마다 MSB에 따른 루프이득이 저장되어 있는 롬 테이블을 구비하며, 상기 어드레스 지정부에서 지정된 어드레스에 저장되어 있는 MSB에 따른 루프이득을 롬 테이블로부터 읽어와 출력하는 롬 테이블 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변루프이득을 갖는 디지털 자동이득제어장치.Each address includes a ROM table in which a loop gain according to the MSB is stored, and a ROM table control unit reads and outputs the loop gain according to the MSB stored in the address designated by the address designation unit from the ROM table. Digital automatic gain control device having a variable loop gain.
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KR100679233B1 (en) * 2004-12-10 2007-02-05 한국전자통신연구원 Digital automatic gain controller
KR100820824B1 (en) * 2006-03-02 2008-04-10 엘지전자 주식회사 Method and apparatus for digital automatic gain control

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