KR20120136465A

KR20120136465A - Two - step alalog digital mixed automatic gain controller and method thereof

Info

Publication number: KR20120136465A
Application number: KR1020110055411A
Authority: KR
Inventors: 김영제; 박종훈; 오진식; 조형원; 윤석호; 강승구; 조정일
Original assignee: 삼성탈레스 주식회사
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2012-12-20
Also published as: KR101509498B1

Abstract

PURPOSE: A two-step analog digital mixed automatic gain controller and an automatic gain control method using the same are provided to rapidly control a gain value in a desired range using a course AGC(automatic gain control). CONSTITUTION: An ADC(200) converts an inputted analog signal into a digital signal. A coarse AGC(300) measures an envelope of the digital signal outputted from the ADC. The coarse AGC reduce the gain as much as a gain attenuation coefficient. A fine AGC(400) measures the received signal strength of the envelope in response to a mode control signal outputted from the coarse AGC. The fine AGC fine-adjusts the gain according to a second threshold value and the difference of received signal strength which is measured. A DAC(500) outputs a decibel value for the gain. A VGA(100) linearly applies the decibel value of the gain and supplies the decibel value as an analog signal inputted to the ADC.

Description

2-step analog digital mixed automatic gain control device and automatic gain control method using the same {TWO-STEP ALALOG DIGITAL MIXED AUTOMATIC GAIN CONTROLLER AND METHOD THEREOF}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 자동이득 제어 장치(Automatic gain controller)에 관한 것으로, 특히 코스(Coarse) AGC를 이용하여 빠르게 이득값을 원하는 범위로 조절하는 제1단계와 미세(Fine) AGC를 이용하여 정밀하게 이득값을 조절하는 제2단계로 이득을 제어할 수 있는 2 스텝의 아날로그 디지털 혼합 자동이득 제어장치 및 이를 이용한 자동이득 제어방법에 관한 것이다.An embodiment according to the concept of the present invention relates to an automatic gain controller, and in particular, a first step and a fine AGC for quickly adjusting a gain value to a desired range using a coarse AGC. The present invention relates to a two-step analog-to-digital automatic gain control device capable of controlling gain in a second step of precisely adjusting a gain value using the same, and an automatic gain control method using the same.

디지털 통신기기는 수신한 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, ADC)를 이용하여 디지털 신호로 변환한다. 그러나 상기 수신한 아날로그 신호는 경로 손실(Path loss) 및 느린 페이딩(Slow fading) 등에 의해 진폭이 변화하게 되며, 이때 상기 진폭의 크기가 ADC의 입력 범위보다 매우 작으면 ADC의 양자화(Quantization) 과정에서 신호의 손실이 발생할 수 있으며, ADC의 입력 범위보다 큰 입력 신호를 수신한 경우에는 신호가 클리핑(Clipping)되어 신호의 손실이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 수신기에 곱해지는 이득(Gain)을 조절함으로써 입력된 신호의 크기를 원하는 범위로 조절하는 자동 이득 제어장치(Automatic Gain Controller, AGC)를 이용하여 신호의 크기를 ADC 입력 범위에 맞게 조절한다. 기존의 AGC는 크게 AGC 루프(Loop) 내의 ADC 위치에 따라 아날로그 AGC, 디지털 AGC 및 아날로그-디지털 혼합 AGC로 분류된다. 아날로그 단에서만 수행되는 아날로그 AGC는 정확한 신호 크기 측정이 어려워 정확한 이득의 조절이 어렵다는 문제점이 있고, 디지털 단에서만 이뤄지는 디지털 AGC는 모든 신호를 수용할 수 있는 ADC가 요구되므로 구현상에 문제점이 있으며, 디지털 단에서 신호의 크기를 측정한 뒤, 아날로그 단에서 이득 값을 수신 신호에 곱해주는 아날로그-디지털 혼합 AGC는 아날로그 AGC보다 높은 정확도를 갖지만 상대적으로 속도가 매우 느린 문제점이 있다.The digital communication device converts the received analog signal into a digital signal using an analog-to-digital converter (ADC). However, the amplitude of the received analog signal is changed by path loss and slow fading, and at this time, if the magnitude of the amplitude is much smaller than the input range of the ADC, the ADC is quantized. Loss of the signal may occur. If an input signal larger than the input range of the ADC is received, the signal is clipped to cause loss of the signal. To solve this problem, the amplitude of the signal is adjusted to the ADC input range using an automatic gain controller (AGC) that adjusts the size of the input signal to the desired range by adjusting the gain multiplied by the receiver. Adjust to fit. Conventional AGCs are largely classified into analog AGCs, digital AGCs, and analog-digital mixed AGCs, depending on the ADC position in the AGC loop. Analog AGC, which is performed only in the analog stage, has a problem that it is difficult to accurately measure the gain due to difficulty in measuring the exact signal size.A digital AGC, which is performed only in the digital stage, requires an ADC that can accommodate all signals. The analog-digital mixed AGC, which measures the signal size at the stage and multiplies the gain signal by the analog stage, has a higher accuracy than the analog AGC, but has a relatively slow speed.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 코스 AGC를 이용하여 빠르게 이득값을 원하는 범위로 조절하고 미세 AGC를 이용하여 정밀하게 이득값을 조절하는 2 스텝의 아날로그 - 디지털 혼합 자동이득 제어장치 및 이를 이용한 자동이득 제어방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is a two-step analog-digital hybrid automatic gain control device that automatically adjusts the gain value to a desired range by using a coarse AGC, and precisely adjusts the gain value by using a fine AGC, and automatically uses the same. It is to provide a gain control method.

본 발명이 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 - 디지털 혼합 자동이득 제어장치는 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC와 상기 ADC로부터 출력된 디지털 신호의 포락선을 측정하고, 상기 측정한 포락선 중 클리프(Clipped)된 포락선의 개수와 제1임계값을 비교하여 이득을 이득 감쇠 계수만큼 감쇠하거나 이득 증폭 계수만큼 증폭하여 출력하는 코스(Coarse) AGC와 상기 코스(Coarse) AGC로부터 출력된 모드제어신호에 응답하여 상기 포락선의 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 제2임계값과 상기 측정한 수신신호강도의 차에 따라 상기 이득을 미세 조정하여 출력하는 미세(Fine) AGC와 상기 코스 AGC로부터 출력된 신호와 상기 미세 AGC로부터 출력된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 이득의 데시벨 값으로서 출력하는 DAC 및 수신기로부터 수신한 아날로그 신호에 상기 DAC로부터 출력된 이득의 데시벨 값을 선형적으로 적용하여 상기 ADC에 입력되는 아날로그 신호로서 공급하는 VGA를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a two-step analog-to-digital hybrid automatic gain control apparatus measures an envelope of an ADC that converts an input analog signal into a digital signal and outputs the envelope, and measures the envelope of the digital signal output from the ADC. Mode control output from the coarse AGC and the coarse AGC which compares the number of Clipped envelopes with the first threshold and attenuates the gain by the gain attenuation coefficient or amplifies the gain by the gain amplification coefficient. Fine AGC and coarse AGC which measure the received signal strength (RSSI) of the envelope in response to the signal and finely adjust and output the gain according to the difference between the second threshold value and the measured received signal strength. Received from the DAC and receiver converting the output signal and the signal output from the fine AGC into an analog signal and outputting it as a decibel value of gain And a VGA for linearly applying the decibel value of the gain output from the DAC to the analog signal and supplying it as an analog signal input to the ADC.

상기 코스 AGC는 상기 ADC로부터 출력된 디지털 신호의 동상 성분 및 직각 위상 성분으로부터 상기 포락선을 측정하는 포락선 측정기와 상기 측정한 포락선 중 클리프 된 포락선의 개수를 카운팅하는 샘플 카운터와 상기 카운팅한 개수가 상기 제1임계값보다 큰 경우 상기 이득을 상기 이득 감쇠 계수에 따라 감쇠하여 상기 DAC로 출력하는 이득 감쇠기와 상기 카운팅한 개수가 상기 제1임계값보다 작거나 같은 경우 상기 포락선의수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 상기 측정된 수신신호강도를 데시벨 값으로 변환하여 출력하는 제1RSSI 발생기 및 상기 제1RSSI 발생기로부터 출력된 데시벨 값이 상기 제2임계값보다 작은 경우 상기 이득을 상기 이득 증폭 계수에 따라 증폭하여 상기 DAC로 출력하는 이득 증폭기를 포함한다.The coarse AGC is an envelope measuring device for measuring the envelope from in-phase and quadrature phase components of the digital signal output from the ADC, and a sample counter for counting the number of envelopes clipped among the measured envelopes and the counted number of the envelopes. If greater than one threshold, the gain attenuator outputs the DAC by attenuating the gain according to the gain attenuation coefficient and the counted number is less than or equal to the first threshold. And measure the gain by converting the measured received signal strength into a decibel value and outputting the gain according to the gain amplification coefficient when the decibel value output from the first RSSI generator and the decibel value output from the first RSSI generator are smaller than the second threshold value. And a gain amplifier output to the DAC.

상기 코스 AGC는 상기 RSSI에 대한 데시벨 값이 상기 제2임계값보다 큰 경우 상기 미세 AGC로 상기 모드제어신호를 전송하기 위한 AGC모드 선택기를 더 포함할 수 있다.The course AGC may further include an AGC mode selector for transmitting the mode control signal to the fine AGC when the decibel value for the RSSI is greater than the second threshold value.

상기 미세 AGC는 상기 코스 AGC로부터 출력된 모드제어신호에 응답하여 상기 포락선의 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 상기 측정된 수신신호강도를 데시벨 값으로 변환하여 출력하는 제2RSSI 발생기와 상기 제2임계값과 상기 제2RSSI 발생기로부터 출력된 데시벨 값의 차를 산출하는 뺄셈 연산기 및 상기 뺄셈 연산기로부터 산출된 결과만큼 상기 이득을 미세 조정하여 출력하는 루프필터를 포함한다.The fine AGC measures a received signal strength (RSSI) of the envelope in response to a mode control signal output from the coarse AGC, converts the measured received signal strength into a decibel value, and outputs the second RSSI. And a subtraction operator for calculating a difference between a threshold value and the decibel value output from the second RSSI generator, and a loop filter for fine-adjusting the gain by a result calculated by the subtraction operator.

본 발명이 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 - 디지털 혼합 자동이득 제어방법은 코스(Coarse) AGC가 ADC로부터 출력된 디지털 신호의 포락선을 측정하고, 상기 측정한 포락선 중 클리프(Clipped)된 포락선의 개수와 제1임계값을 비교하여 이득을 이득 감쇠 계수만큼 감쇠하거나 이득 증폭 계수만큼 증폭하여 출력하는 코스 AGC 단계 및 미세(Fine) AGC가 상기 코스 AGC로부터 출력된 모드제어신호에 응답하여 상기 포락선의 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 제2임계값과 상기 측정한 수신신호강도의 차에 따라 상기 이득을 미세 조정하여 출력하는 미세 AGC 단계를 포함한다.In a two-step analog-to-digital hybrid automatic gain control method according to an embodiment of the present invention, a coarse AGC measures an envelope of a digital signal output from an ADC, and the number of envelopes that have been clipped among the measured envelopes is measured. The coarse AGC step of attenuating the gain by the gain attenuation coefficient or amplifying the gain by the gain amplification coefficient and outputting the envelope in response to the mode control signal outputted from the coarse AGC by the fine AGC. And measuring fine signal intensity (RSSI) and finely adjusting the gain according to the difference between the second threshold value and the measured received signal strength.

상기 코스 AGC 단계는 포락선 측정기가 상기 ADC로부터 출력된 디지털 신호의 포락선을 측정하여 출력하는 단계와 샘플 카운터가 상기 출력된 포락선 중에서 클리프(clipped) 포락선의 개수를 카운팅하는 단계와 상기 카운팅 수가 상기 제1임계값보다 큰 경우 이득 감쇠기가 상기 이득에 상기 이득 감쇠 계수를 곱하여 DAC로 출력하는 단계와 상기 카운팅 수가 상기 제1임계값보다 작거나 같은 경우 제1RSSI 발생기가 상기 포락선에 대한 수신신호강도를 측정하고 상기 측정된 수신신호강도를 데시벨 값으로 변환하여 출력하는 단계와 상기 제1RSSI 발생기로부터 출력된 데시벨 값이 상기 제2임계값보다 작은 경우 이득 증폭기가 상기 이득에 상기 이득 증폭 계수를 곱하여 상기 DAC로 출력하는 단계 및 상기 제1RSSI 발생기로부터 출력된 데시벨 값이 상기 제2임계값보다 큰 경우 AGC 모드선택기가 상기 미세(Fine) AGC로 상기 모드제어신호를 전송하는 단계를 포함한다.The coarse AGC step includes an envelope measuring unit measuring and outputting an envelope of a digital signal output from the ADC, a sample counter counting the number of the clipped envelopes among the output envelopes, and the counting number A gain attenuator multiplies the gain by the gain attenuation coefficient and outputs it to the DAC when the count is greater than a threshold value, and when the counting number is less than or equal to the first threshold, the first RSSI generator measures the received signal strength of the envelope. Converting the received signal strength into a decibel value and outputting the decibel value; and when the decibel value output from the first RSSI generator is smaller than the second threshold value, a gain amplifier multiplies the gain by the gain amplification factor and outputs the result to the DAC. And the decibel value output from the first RSSI generator is the second threshold. If greater than a step of the AGC mode selector transmits the mode control signal to the fine (Fine) AGC.

상기 미세 AGC 단계는 제2RSSI발생기가 상기 전송된 모드제어신호에 응답하여 상기 포락선 샘플에 대한 수신신호강도를 측정하고 상기 측정된 수신신호강도를 데시벨 값으로 변환하여 출력하는 단계와 뺄셈연산기가 상기 제2임계값과 상기 제2RSSI 발생기로부터 출력된 데시벨 값의 차를 연산하여 루프필터로 출력하는 단계 및 상기 연산 된 차에 기초하여 상기 루프필터가 상기 이득을 미세조정하여 상기 DAC로 출력하는 단계를 포함한다.In the fine AGC step, the second RSSI generator measures the received signal strength of the envelope sample in response to the transmitted mode control signal, converts the measured received signal strength into a decibel value, and outputs the decibel value. Calculating a difference between the threshold value and the decibel value output from the second RSSI generator and outputting the difference to the loop filter; and adjusting the gain by the loop filter based on the calculated difference and outputting the gain to the DAC. do.

본 발명이 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어장치는 코스 AGC를 이용하여 빠르게 이득값을 원하는 범위로 조절하고 미세 AGC를 이용하여 정밀하게 이득값을 조절하여 종래의 AGC가 갖는 정확성과 속도 측면에서의 한계를 극복할 수 있는 효과가 있다.The two-step analog digital mixed automatic gain control apparatus according to the embodiment of the present invention quickly adjusts the gain value to a desired range by using a coarse AGC and precisely adjusts the gain value by using a fine AGC, thereby improving accuracy of the conventional AGC. It has the effect of overcoming the limitations in terms of speed and speed.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 코스 AGC의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 미세 AGC의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 is a block diagram of a two-step analog to digital mixed automatic gain control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an internal block diagram of the course AGC shown in FIG. 1.
3 shows an internal block diagram of the fine AGC shown in FIG.
4 is a flowchart illustrating a two-step analog digital mixed automatic gain control method according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are only for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2 스텝 아날로그 - 디지털 혼합 자동 이득 제어장치의 블록도를 나타낸다.1 is a block diagram of a two-step analog to digital mixed automatic gain control device according to an embodiment of the present invention.

2 스텝 아날로그 - 디지털 혼합 자동 이득 제어장치(10)는 VGA(Varible Gain Amplifier, 100), ADC(200), 코스 AGC(Coarse AGC, 300), 미세 AGC(Fine AGC, 400) 및 DAC(500)를 포함한다.Two-step analog-to-digital automatic gain control 10 includes VGA (Varible Gain Amplifier, 100), ADC (200), Coarse AGC (300), Fine AGC (Fine AGC, 400) and DAC (500). It includes.

VGA(100)는 가변이득 증폭기로서 하기의 수학식1과 같이, 수신기로부터 수신된 입력 신호(V_IN)에 이득 계수(α)를 곱하여 출력 신호(V_OUT)를 생성하고, 생성된 출력 신호(V_OUT)를 ADC(200)로 전송한다. As a variable gain amplifier, the VGA 100 generates an output signal V _OUT by multiplying a gain factor α by an input signal V _IN received from a receiver, as shown in Equation 1 below, and generates the output signal V _OUT . V _OUT ) is transmitted to the ADC 200.

이때, 상기 이득 계수(α)는 이득의 선형 계수로서 하기의 수학식2와 같이 표시될 수 있다.In this case, the gain coefficient α may be expressed as Equation 2 below as a linear coefficient of gain.

이때, v는 이득 제어신호로서 이득의 데시벨(dB) 값을 나타내며, 상기 G(v)는 상기 v를 선형 값으로 변환하는 연산 또는 함수를 의미한다.In this case, v represents a decibel (dB) value of gain as a gain control signal, and G (v) means an operation or a function for converting v to a linear value.

ADC(200)는 아날로그 신호인 상기 출력 신호(V_OUT)를 디지털 신호(I, Q)로 변환하여 출력하는 역할을 수행한다.The ADC 200 converts the output signal V _OUT , which is an analog signal, into digital signals I and Q and outputs the digital signals I and Q.

코스 AGC(300)는 ADC(200)에 입력되는 신호(V_OUT)의 크기를 원하는 범위의 크기로 빠르게 조절하기 위한 제1이득제어 단계를 수행한다.The coarse AGC 300 performs a first gain control step for quickly adjusting the magnitude of the signal V _OUT input to the ADC 200 to a size in a desired range.

코스 AGC(300)가 제1 이득제어단계를 수행한 이후, 미세 AGC(400)는 ADC(200)에 입력되는 신호(V_OUT)의 크기를 보다 정밀하게 조절하기 위한 제2 이득제어단계를 수행한다.After the course AGC 300 performs the first gain control step, the fine AGC 400 performs the second gain control step to more precisely adjust the magnitude of the signal V _OUT input to the ADC 200. do.

DAC(500)는 상기 제1 이득제어단계 또는 제2 이득제어단계에서 조절된 이득값(v), 즉 이득의 데시벨 값을 다시 VGA(100)로 공급하는 역할을 한다.The DAC 500 supplies the gain value v adjusted in the first gain control step or the second gain control step, that is, the decibel value of the gain back to the VGA 100.

이하 코스 AGC(300), 미세 AGC(400) 각각의 동작을 도면을 예시하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of each of the course AGC 300 and the fine AGC 400 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 도 1에 도시된 코스 AGC의 내부 블럭도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 미세 AGC의 내부 블럭도를 나타낸다.FIG. 2 shows an internal block diagram of the course AGC shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows an internal block diagram of the fine AGC shown in FIG.

도 2를 참조하면, 코스 AGC(300)는 포락선 측정기(310), AGC 모드선택기(330), 모드선택 스위치(340), 제1RSSI 발생기(350), 샘플 카운터(360), 이득 감쇠기(370) 및 이득 증폭기(380)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the coarse AGC 300 includes an envelope detector 310, an AGC mode selector 330, a mode selector switch 340, a first RSSI generator 350, a sample counter 360, and a gain attenuator 370. And a gain amplifier 380.

포락선 측정기(310)는 ADC(200)를 통하여 입력된 신호(I, Q)의 포락선(E)을 하기의 수학식3과 같이 측정한다.The envelope measuring unit 310 measures the envelope E of the signals I and Q input through the ADC 200 as shown in Equation 3 below.

이때, 상기 V_out ₍ _In _- _phase ₎는 상기 입력된 신호의 동상(In-phase) 성분인 I를 나타내고, 상기 V_out( _quardrature ₎는 상기 입력된 신호의 직각 위상(quardrature) 성분인 Q를 나타낸다.In this case, V _out ₍ _In _- _phase ₎ represents I, which is an in-phase component of the input signal, and V _{out (} _quardrature ₎ represents Q, which is a quadrature phase component of the input signal. .

AGC 모드선택기(330)는 모드선택 스위치(340)로 모드제어신호(CS1, CS2)를 전송하고, 모드선택 스위치(340)는 전송된 모드제어신호(CS1, CS2)에 각각 응답하여 상기 제1 이득제어단계를 수행하기 위한 코스 이득제어경로(L1)와 제2 이득제어단계를 수행하기 위한 미세 이득제어경로(L2) 중에서 어느 하나를 선택한다.The AGC mode selector 330 transmits the mode control signals CS1 and CS2 to the mode selection switch 340, and the mode selection switch 340 responds to the transmitted mode control signals CS1 and CS2, respectively. One of the coarse gain control path L1 for performing the gain control step and the fine gain control path L2 for performing the second gain control step is selected.

실시 예에 따라, 모드 선택스위치(340)는 제1모드제어신호(CS1)에 응답하여 코스 이득제어경로(L1)를 선택하도록 초기 설정될 수 있다.According to an embodiment, the mode selection switch 340 may be initially set to select the coarse gain control path L1 in response to the first mode control signal CS1.

샘플 카운터(360)는 포락선 측정기(310)가 측정한 포락선(E) 중에서 클리프(Clipped) 포락선의 개수를 카운팅하고, 상기 카운팅된 클리프 포락선의 개수와 제1임계값(Z_clip)을 비교하여, 상기 클리프 포락선의 개수가 제1임계값(Z_clip)보다 크면 이득 감쇠기(370)로 이득의 데시벨 값에 이득 감쇠계수(G_att)를 곱하여 출력하도록 제어하는 감쇠제어신호(CS3)를 전송한다.The sample counter 360 counts the number of the clipped envelopes among the envelopes E measured by the envelope measurer 310, and compares the counted clipped envelopes with the first threshold value Z _clip . When the number of the creep envelopes is larger than the first threshold value Z _clip , the attenuation control signal CS3 is transmitted to the gain attenuator 370 so that the decibel value of the gain is multiplied by the gain attenuation coefficient G _att .

샘플 카운터(360)가 이득 감쇠기(370)로 감쇠제어신호(CS3)를 전송하는 경우, AGC 모드선택기(330)는 모드선택 스위치(340)로 여전히 제1 모드제어신호(CS1)를 전송하여 코스 이득제어경로(L1)를 유지하도록 한다.When the sample counter 360 transmits the attenuation control signal CS3 to the gain attenuator 370, the AGC mode selector 330 The mode selection switch 340 still transmits the first mode control signal CS1 to maintain the coarse gain control path L1.

한편, 상기 클리프(Clipped) 포락선은 동상 성분(I)과 직각 위상 성분(Q)가 각각 ADC(200)의 입력 범위(±A)와 같으므로 그 값은

가 되어, 샘플 카운터(360)는 상기 값에 기초하여 클리프 포락선의 개수를 카운팅 할 수 있다.On the other hand, since the in-phase component (I) and the quadrature phase component (Q) are equal to the input range (± A) of the ADC 200, the Clipped envelope has a value of

The sample counter 360 is The number of cliff envelopes can be counted based on the value.

이득 감쇠기(370)는 샘플 카운터(360)로부터 전송된 감쇠제어신호(CS3)에 응답하여 이득의 데시벨 값에 이득 감쇠 계수(G_att)를 곱하고, 상기 곱한 값을 DAC(500)로 전송한다.The gain attenuator 370 multiplies the decibel value of the gain by the gain attenuation coefficient G _att in response to the attenuation control signal CS3 transmitted from the sample counter 360, and transmits the multiplied value to the DAC 500.

DAC(500)는 상기 이득의 데시벨 값에 이득 감쇠 계수(G_att)를 곱한 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 새로운 이득의 데시벨 값(v)으로서 VGA(100)로 전송한다.The DAC 500 converts the digital signal obtained by multiplying the gain decibel value by the gain attenuation coefficient G _att into an analog signal, and transmits the digital signal to the VGA 100 as the decibel value v of the new gain.

한편, 샘플 카운터(360)에서 카운팅된 클리프 포락선의 수가 제1임계값(Z_clip)보다 작거나 같은 경우에, 샘플 카운터(360)는 수신신호강도(Received signal strength indicator, RSSI)를 산정하도록 제어하는 RSSI 제어신호(CS4)를 제1RSSI 발생기(350)로 전송한다.On the other hand, when the number of cliff envelopes counted in the sample counter 360 is less than or equal to the first threshold value Z _clip , the sample counter 360 controls to calculate the received signal strength indicator RSSI. The RSSI control signal CS4 is transmitted to the first RSSI generator 350.

제1RSSI 발생기(350)는 전송된 RSSI 제어신호(CS4)에 응답하여 클리프 포락선(E)의 수신신호강도(RSSI)를 하기 수학식4와 같이 측정한다.The first RSSI generator 350 responds to the transmitted RSSI control signal CS4. The received signal strength RSSI of the cliff envelope E is measured as in Equation 4 below.

이때, 상기 E(k)는 k 번째 클리프 포락선의 크기를 의미하며, 상기 M은 카운팅 된 클리프 포락선의 총 개수를 의미한다.In this case, E (k) refers to the size of the k-th cliff envelope, and M is the total number of counted cliff envelope.

제1RSSI 발생기(350)는 상기 측정된 수신신호강도(RSSI)를 데시벨(dB) 값인 RSSI(dB)로 변환하고, 상기 변환된 RSSI(dB)를 제2임계값(R_TH)과 비교한다.The first RSSI generator 350 converts the measured received signal strength RSSI into RSSI (dB), which is a decibel (dB) value, and compares the converted RSSI (dB) with a second threshold value R _TH .

실시 예에 따라 상기 제2임계값(R_TH)은 AGC 루프(Loop)를 통해 달성하고자 하는 신호 포락선의 데시벨 값, 예를 들어 클리핑 된 포락선 크기인

의 약 80%정도로 설정될 수 있다.According to an embodiment, the second threshold value R _TH is a decibel value of a signal envelope to be achieved through an AGC loop, for example, a clipped envelope size.

It can be set to about 80% of.

상기 RSSI(dB)가 제2임계값(R_TH)보다 작을 경우, 제1RSSI 발생기(350)는 이득 증폭기(380)로 이득의 데시벨 값에 이득 증폭 계수(G_amp)를 곱하여 출력하도록 제어하는 증폭제어신호(CS5)를 전송한다.When the RSSI (dB) is smaller than the second threshold value R _TH , the first RSSI generator 350 controls the gain amplifier 380 to multiply and output the gain decibel value by the gain amplification factor G _amp . The control signal CS5 is transmitted.

이득 증폭기(380)는 제1RSSI 발생기(350)로부터 전송된 증폭제어신호(CS5)에 응답하여 이득의 데시벨 값에 이득 증폭 계수(G_amp)를 곱하고, 상기 곱한 값을 DAC(500)로 전송한다.The gain amplifier 380 multiplies the gain amplification coefficient G _amp by the decibel value of the gain in response to the amplification control signal CS5 transmitted from the first RSSI generator 350, and transmits the multiplied value to the DAC 500. .

제1RSSI 발생기(350)가 이득 증폭기(380)로 증폭제어신호(CS5)를 전송하는 경우, AGC 모드선택기(330)는 모드선택 스위치(340)로 여전히 제1 모드제어신호(CS1)를 전송하여 코스 이득제어경로(L1)를 유지하도록 한다.When the first RSSI generator 350 transmits the amplification control signal CS5 to the gain amplifier 380, the AGC mode selector 330 The mode selection switch 340 still transmits the first mode control signal CS1 to maintain the coarse gain control path L1.

DAC(500)는 상기 이득의 데시벨 값에 이득 증폭 계수(G_amp)를 곱한 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 새로운 이득의 데시벨 값(v)으로서 VGA(100)로 전송한다.The DAC 500 converts the digital signal obtained by multiplying the gain decibel value by the gain amplification factor G _amp to an analog signal, and transmits the digital signal to the VGA 100 as the decibel value v of the new gain.

한편, 상기 RSSI(dB)가 제2임계값(R_TH)보다 클 경우, 제1RSSI 발생기(350)는 AGC 모드선택기(330)로 제2모드제어신호(CS2)를 발생하도록 제어하는 제3모드제어신호(CS6)를 전송한다.Meanwhile, when the RSSI (dB) is greater than the second threshold value R _TH , the first RSSI generator 350 controls the AGC mode selector 330 to generate the second mode control signal CS2. The control signal CS6 is transmitted.

AGC 모드선택기(330)는 제3모드제어신호(CS6)에 응답하여 모드 선택스위치(340)로 제2모드제어신호(CS2)를 전송하고, 모드 선택스위치(340)는 전송된 제2모드제어신호(CS2)에 응답하여 제2 이득제어단계를 수행하기 위한 미세 이득제어경로(L2)를 선택한다.The AGC mode selector 330 transmits the second mode control signal CS2 to the mode selection switch 340 in response to the third mode control signal CS6, and the mode selection switch 340 transmits the second mode control. In response to the signal CS2, the fine gain control path L2 for performing the second gain control step is selected.

모드 선택스위치(340)가 선택한 미세 이득제어경로(L2)는 통신이 종료될 때까지 항상 유지되어 상기 제2 이득제어단계가 수행될 수 있다. The fine gain control path L2 selected by the mode selection switch 340 is always maintained until communication is terminated so that the second gain control step may be performed.

도 3을 참조하면, 미세 AGC(400)는 제2RSSI 생성기(410), 뺄셈 연산기(430) 및 루프 필터(450)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the fine AGC 400 includes a second RSSI generator 410, a subtraction operator 430, and a loop filter 450.

모드 선택스위치(340)에서 제2경로(L2)가 선택되면, 제2RSSI 생성기(410)는 상기 수학식4와 동일한 방법으로 클리프 포락선(E)의 수신신호강도(RSSI)를 측정한다.When the second path L2 is selected by the mode selection switch 340, the second RSSI generator 410 measures the received signal strength RSSI of the cliff envelope E in the same manner as in Equation 4 above.

제2RSSI 발생기(410)는 상기 측정된 수신신호강도(RSSI)를 데시벨(dB) 값인 RSSI(dB)로 변환하고, 상기 변환된 RSSI(dB)를 뺄셈 연산기(430)로 전송한다.The second RSSI generator 410 converts the measured received signal strength RSSI into RSSI (dB), which is a decibel (dB) value, and transmits the converted RSSI (dB) to the subtraction operator 430.

뺄셈 연산기(430)는 제2임계값(R_TH)과 제2RSSI 발생기(410)로부터 전송된 RSSI(dB)의 차를 계산하고, 상기 계산된 제2임계값(R_TH)과 상기 RSSI(dB)의 차를 루프필터(450)로 전송한다.The subtraction operator 430 calculates a difference between the second threshold value R _TH and the RSSI (dB) transmitted from the second RSSI generator 410, and calculates the calculated second threshold value R _TH and the RSSI (dB). ) Is transmitted to the loop filter 450.

루프필터(450)는 하기의 수학식5와 같이 미세 조절된 이득의 데시벨 값을 계산한다. The loop filter 450 calculates the decibel value of the finely adjusted gain as shown in Equation 5 below.

이때, 상기 V_temp(l)은 현재 루프를 통해 조절된 이득의 데시벨 값을 나타내고, 상기 V_temp(l-1)은 이전 루프를 통해 조절된 이득의 데시벨 값을 나타내며, 상기 μ는 루프필터 계수(Loop filter coefficient)를 나타낸다.In this case, the V _temp (l) represents the decibel value of the gain adjusted through the current loop, the V _temp (l-1) represents the decibel value of the gain adjusted through the previous loop, and μ is a loop filter coefficient (Loop filter coefficient) is shown.

루프필터(450)를 통해 계산된 이득의 데시벨 값인 V_temp(l)은 다시 DAC(500)에 입력되고, DAC(500)은 상기 입력된 V_temp(l)을 아날로그 신호인 이득의 데시벨 값(v)으로 변환하여 VGA(100)로 전송한다.Value db of the calculated gain in a loop filter (450) V _temp (l) is input again to the DAC (500), DAC (500 ) is a decibel value of the gain of the analog signal to the input V _temp (l) ( v) is converted and transmitted to the VGA (100).

VGA(100)는 상기 전송된 이득의 데시벨 값(v)을 선형 이득 값인 선형이득계수(α)로 변환하고, 선형이득계수(α)를 수신기로부터 수신된 입력신호(V_IN)에 곱하여 출력신호(V_out)로서 다시 ADC(200)로 전송한다.The VGA 100 converts the decibel value v of the transmitted gain into a linear gain coefficient α, which is a linear gain value, and multiplies the linear gain coefficient α by the input signal V _IN received from the receiver to output a signal. (V _out ) is transmitted to the ADC 200 again.

이후 신호의 크기가 ADC(200)의 원하는 범위에 들어올 때까지 상기와 같은 과정이 반복된다.Thereafter, the above process is repeated until the magnitude of the signal falls within the desired range of the ADC 200.

본 발명의 실시 예에 따른 2 스텝의 자동이득 제어 장치에 있어서, 이득 감쇠계수(G_att), 이득 증폭계수(G_amp), 루프필터 계수(μ) 등의 파라미터들은 시스템의 설계사양에 따라 다양하게 설정될 수 있다.In the two-step automatic gain control apparatus according to an embodiment of the present invention, parameters such as a gain attenuation coefficient G _att , a gain amplification coefficient G _amp , and a loop filter coefficient μ vary according to the design specifications of the system. Can be set.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.4 is a flowchart illustrating a two-step analog digital mixed automatic gain control method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, VGA(100)는 수신기로부터 수신된 입력 신호(V_IN)에 이득 계수(α)를 곱하여 출력 신호(V_OUT)를 생성하여 출력한다(S10).1 to 4, the VGA 100 generates an output signal V _OUT by multiplying a gain coefficient α by an input signal V _IN received from a receiver (S10).

ADC(200)는 VGA(100)로부터 출력된 아날로그 신호인 출력 신호(V_OUT)를 디지털 신호(I, Q)로 변환하여 출력한다(S30).The ADC 200 converts an output signal V _OUT , which is an analog signal output from the VGA 100, into a digital signal I, Q and outputs the converted signal (S30).

포락선 측정기(310)는 ADC(200)로부터 출력된 디지털 신호(I, Q)가 포함하는 동상(In-phase) 성분인 I와 직각 위상(quardrature) 성분인 Q를 이용하여 포락선(E)을 측정한다(S50)The envelope detector 310 measures the envelope E using the in-phase component I and the quadrature component Q included in the digital signals I and Q output from the ADC 200. (S50)

AGC 모드선택기(330)는 모드선택 스위치(340)가 코스 이득제어경로(L1)와 미세 이득제어경로(L2) 중 어느 하나를 선택하도록 제어하고, 모드선택 스위치(340)는 AGC 모드선택기(330)의 제어하에 코스 이득제어경로(L1)와 미세 이득제어경로(L2) 중에서 어느 하나를 선택한다.The AGC mode selector 330 controls the mode selector switch 340 to select one of the coarse gain control path L1 and the fine gain control path L2, and the mode selector switch 340 is the AGC mode selector 330. One of the coarse gain control path L1 and the fine gain control path L2 is selected under the control of.

이때, 초기값으로 모드 선택스위치(340)는 코스 이득제어경로(L1)를 선택하도록 설정된다(S70).At this time, the mode selection switch 340 is set to select the course gain control path (L1) as the initial value (S70).

샘플 카운터(360)는 포락선 측정기(310)가 측정한 포락선(E) 중에서 클리프(Clipped) 포락선의 개수를 카운팅하고(S80), 상기 카운팅된 클리프 포락선의 개수와 제1임계값(Z_clip)을 비교한다(S90).The sample counter 360 counts the number of the clipped envelopes among the envelopes E measured by the envelope measuring instrument 310 (S80), and counts the number of the counted clipped envelopes and the first threshold value Z _clip . Compare (S90).

상기 클리프 포락선의 개수가 제1임계값(Z_clip)보다 크면, 이득 감쇠기(370)는 샘플 카운터(360)로부터 전송된 감쇠제어신호(CS3)에 응답하여 이득의 데시벨 값에 이득 감쇠 계수(G_att)를 곱하여 DAC(500)로 출력한다(S110).If the number of the creep envelopes is larger than the first threshold value Z _clip , the gain attenuator 370 may adjust the gain attenuation coefficient G to a gain decibel value in response to the attenuation control signal CS3 transmitted from the sample counter 360. _Att ) multiplies and outputs the result to the DAC 500 (S110).

상기 클리프 포락선의 수가 제1임계값(Z_clip)보다 작거나 같으면, 제1RSSI 발생기(350)는 클리프 포락선(E)의 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 상기 측정된 수신신호강도(RSSI)를 데시벨(dB) 값인 RSSI(dB)로 변환하여(S120), 상기 변환된 RSSI(dB)를 제2임계값(R_TH)과 비교한다(S130).If the number of creep envelopes is less than or equal to the first threshold value Z _clip , the first RSSI generator 350 measures the received signal strength RSSI of the creep envelope E, and the measured received signal strength RSSI. Is converted into RSSI (dB), which is a decibel (dB) value (S120), and the converted RSSI (dB) is compared with a second threshold value R _TH (S130).

상기 RSSI(dB)가 제2임계값(R_TH)보다 작을 경우, 이득 증폭기(380)는 이득의 데시벨 값에 이득 증폭 계수(G_amp)를 곱하여 DAC(500)로 출력한다(S150).When the RSSI (dB) is smaller than the second threshold value R _TH , the gain amplifier 380 multiplies the decibel value of the gain by the gain amplification coefficient G _amp and outputs the result to the DAC 500 (S150).

상기 RSSI(dB)가 제2임계값(R_TH)보다 클 경우, AGC 모드선택기(330)는 모드 선택스위치(340)로 제2모드제어신호(CS2)를 전송하고, 모드 선택스위치(340)는 전송된 제2모드제어신호(CS2)에 응답하여 제2 이득제어단계를 수행하기 위한 미세 이득제어경로(L2)를 선택한다(S170).When the RSSI (dB) is greater than the second threshold value R _TH , the AGC mode selector 330 transmits the second mode control signal CS2 to the mode selection switch 340, and the mode selection switch 340. In step S170, the fine gain control path L2 for performing the second gain control step is selected in response to the transmitted second mode control signal CS2.

모드 선택스위치(340)에서 제2경로(L2)가 선택되면, 제2RSSI 생성기(410)는 상기 수학식 4와 같은 방법으로 클리프 포락선(E)의 수신신호강도(RSSI)를 측정하고, 상기 측정된 수신신호강도(RSSI)를 데시벨(dB) 값인 RSSI(dB)로 변환(S190)하여 뺄셈 연산기(430)로 전송한다.When the second path L2 is selected by the mode selection switch 340, the second RSSI generator 410 measures the received signal strength RSSI of the cliff envelope E in the same manner as in Equation 4 above. The received signal strength RSSI is converted into RSSI (dB), which is a decibel (dB) value (S190), and transmitted to the subtraction operator 430.

뺄셈 연산기(430)는 제2임계값(R_TH)과 제2RSSI 발생기(410)로부터 전송된 RSSI(dB)의 차를 계산(S210)하여 루프필터(450)로 전송한다.The subtraction operator 430 calculates a difference between the second threshold value R _TH and the RSSI (dB) transmitted from the second RSSI generator 410 (S210) and transmits the difference to the loop filter 450.

루프필터(450)는 상기 수학식5와 같은 방법으로 미세 조절된 이득의 데시벨 값(V_temp(l))을 계산하여 DAC(500)로 전송한다(S230).The loop filter 450 calculates the decibel value V _temp (l) of the finely adjusted gain in the same manner as in Equation 5 and transmits it to the DAC 500 (S230).

DAC(500)는 상기 S110 단계, 상기 S150 단계 및 상기 S230 단계에서 전송된 신호, 예컨대 이득의 데시벨 값에 이득 감쇠 계수(G_att)를 곱한 값. 이득의 데시벨 값에 이득 증폭 계수(G_amp)를 곱한 값 및 미세 조절된 이득의 데시벨 값(V_temp(l)) 각각을 아날로그 신호인 이득의 데시벨 값(v)으로 변환하여 VGA(100)로 전송한다(S250).The DAC 500 multiplies the gain attenuation coefficient G _att by the decibel value of the signal transmitted in steps S110, S150, and S230, for example, gain. The decibel value of the gain multiplied by the gain amplification factor (G _amp ) and the finely adjusted decibel value of the gain (V _temp (l)) are converted to the VGA decibel value (v), which is then converted into the analog signal. Transmit (S250).

VGA(100)는 상기 전송된 이득의 데시벨 값(v)을 선형 이득 값인 선형이득계수(α)로 변환하고, 선형이득계수(α)를 수신기로부터 수신된 입력신호(V_IN)에 곱하여 출력신호(V_out)로서 다시 ADC(200)로 전송한다(S270).The VGA 100 converts the decibel value v of the transmitted gain into a linear gain coefficient α, which is a linear gain value, and multiplies the linear gain coefficient α by the input signal V _IN received from the receiver to output a signal. (V _out ) is transmitted to the ADC 200 again (S270).

이후 신호의 크기가 ADC(200)의 원하는 범위에 들어올 때까지 상기와 같은 과정(S10 내지 S270)이 반복된다.Thereafter, the above processes (S10 to S270) are repeated until the magnitude of the signal falls within the desired range of the ADC 200.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어장치 및 이를 이용한 자동 이득 제어방법은 코스 AGC(300)를 이용하여 빠르게 이득값을 원하는 일정 범위로 조절하고, 상기 일정 범위에 이른 후 미세 AGC(400)를 이용하여 더 정밀한 이득값 조절이 가능하여 종래의 AGC가 모두 갖지 못하는 정확성 및 빠른 속도를 확보할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the two-step analog-digital mixed automatic gain control apparatus and the automatic gain control method using the same according to an embodiment of the present invention quickly adjust the gain value to a desired predetermined range using the course AGC 300, and reach the predetermined range. After using the fine AGC 400, more precise gain adjustment is possible, and thus there is an effect of ensuring accuracy and speed that all conventional AGC does not have.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 2 - 스텝 아날로그 디지털 혼합 자동 이득 제어장치
100: VGA
200: ADC
300: 코스 AGC
310: 포락선 측정기
330: AGC 모드선택기
340: 모드선택 스위치
350: 제1RSSI 생성기
360: 샘플 카운터
370: 이득 감쇠기
380: 이득 증폭기
400: 미세 AGC
410: 제2RSSI 생성기
430: 뺄셈 연산기
450: 루프 필터10: 2-Step Analog Digital Mixed Automatic Gain Control
100: VGA
200: ADC
300: Course AGC
310: envelope measuring instrument
330: AGC mode selector
340: mode selection switch
350: the first RSSI generator
360: sample counter
370: gain attenuator
380: gain amplifier
400: fine AGC
410: second RSSI generator
430: subtraction operator
450: loop filter

Claims

An ADC for converting an input analog signal into a digital signal and outputting the digital signal;
Measuring the envelope of the digital signal output from the ADC, and comparing the number of the enveloped (Clipped) of the measured envelope and the first threshold value to attenuate the gain by a gain attenuation coefficient or amplified by a gain amplification coefficient to output Coarse AGC;
In response to a mode control signal output from the coarse AGC, the received signal strength (RSSI) of the envelope is measured, and the gain is finely adjusted according to the difference between the second threshold value and the measured received signal strength. Fine AGC;
A DAC converting a signal output from the coarse AGC and a signal output from the fine AGC into an analog signal and outputting the signal as a decibel value of a gain; And
And a VGA for linearly applying the decibel value of the gain output from the DAC to the analog signal received from the receiver and supplying the analog signal as an analog signal input to the ADC.

The method according to claim 1, wherein the course AGC,
An envelope measuring device for measuring the envelope from in-phase components and quadrature phase components of the digital signal output from the ADC;
A sample counter for counting the number of the enveloped envelopes among the measured envelopes;
A gain attenuator for attenuating the gain according to the gain attenuation coefficient and outputting the gain to the DAC when the counted number is greater than the first threshold value;
A first RSSI generator for measuring a received signal strength (RSSI) of the envelope and converting the measured received signal strength to a decibel value when the counted number is less than or equal to the first threshold value; And
A two-step analog-digital mixed automatic gain control device comprising: a gain amplifier for amplifying the gain according to the gain amplification factor and outputting the gain to the DAC when the decibel value output from the first RSSI generator is smaller than the second threshold value. .

The method of claim 2, wherein the course AGC,
And a AGC mode selector for transmitting the mode control signal to the fine AGC when the decibel value for the RSSI is greater than the second threshold value.

The method of claim 1, wherein the fine AGC,
A second RSSI generator measuring a received signal strength (RSSI) of the envelope in response to a mode control signal output from the coarse AGC, and converting the measured received signal strength into a decibel value and outputting the decibel value;
A subtraction calculator for calculating a difference between the second threshold value and the decibel value output from the second RSSI generator; And
And a loop filter for fine-adjusting and outputting the gain by the result calculated by the subtraction operator.

Coarse AGC measures the envelope of the digital signal output from the ADC, compares the number of the enveloped clipped envelope with the first threshold value and attenuates the gain by the gain attenuation coefficient or gain amplification coefficient. Amplifying and outputting the course AGC step; And
A fine AGC measures the received signal strength (RSSI) of the envelope in response to a mode control signal output from the coarse AGC, and fine-tunes the gain according to the difference between the second threshold value and the measured received signal strength. Fine AGC step of adjusting and outputting; a two-step analog digital mixed automatic gain control method comprising a.

The method of claim 5, wherein the course AGC step,
An envelope measuring instrument measuring the envelope of the digital signal output from the ADC and outputting the envelope;
A sample counter counting the number of clipped envelopes among the output envelopes;
A gain attenuator multiplying the gain by the gain attenuation coefficient and outputting the gain to the DAC when the counting number is greater than the first threshold value;
When the counting number is less than or equal to the first threshold value, a first RSSI generator measuring a received signal strength with respect to the envelope and converting the measured received signal strength into a decibel value;
Outputting the gain to the DAC by multiplying the gain by the gain amplification coefficient when the decibel value output from the first RSSI generator is smaller than the second threshold value; And
And transmitting, by the AGC mode selector, the mode control signal to the fine AGC when the decibel value output from the first RSSI generator is greater than the second threshold value. Way.

The method of claim 6, wherein the fine AGC step,
A second RSSI generator measuring a received signal strength of the envelope sample in response to the transmitted mode control signal, and converting the measured received signal strength into a decibel value and outputting the decibel value;
A subtraction operator calculating a difference between the second threshold value and the decibel value output from the second RSSI generator and outputting the difference to the loop filter; And
And adjusting, by the loop filter, the gain to the DAC based on the calculated difference, and outputting the gain to the DAC.