TWI236240B - Radio apparatus carrying out automatic gain control and gain control method - Google Patents

Description

1236240 五、發明說明（1) [發明背景] [發明領域] 本發明係關於一種無線裝置及增益控制方法，更特定 之，其係關於一種在行動通訊系統中對來自行動終端裝置 之訊號執行自動增益控制（Automatic Gain Control:以 下簡稱為AGC)的無線裝置、及在該種無線裝置中使AGC之 增益收斂速度最佳化的增益控制方法。 [背景技術之說明] 近年來，正急速發展之行動通訊系統（例如，個人手 機系統（Personal Handyphone System):以下簡稱為 PHS) 中，提案一種進行基地台與行動終端裝置間之通訊時，在 基地台側之無線收訊系統中，利用適應性陣列（a d a p t i v e array )處理以抽出所希望之行動終端裝置之訊號的方式。 所謂適應性陣列處理，係指根據來自行動終端裝置之 接收訊號，在計算基地台之由每一支天線之收訊係數（加 權（we i gh t ))所組成的加權向量之後予以適應控制，藉以 除去干擾成份，以正確抽出來自所希望之行動終端裝置之 訊號的處理者。 在適應性陣列處理中，需要以空間分散配置的複數支 天線（即陣列天線）。例如在由2支天線所構成的陣列天線 中，將各天線之接收訊號分別設為X 1 (t)、X 2 (t )，並將各 天線之加權分別設為W卜W2時的陣列輸出訊號γ (t )會成為 如下： Y(t)= W1X1(t)+W2X2(t)

313959.ptd 第6頁 1236240 五、發明說明（2) 在將來自所希望之行動終端裝置的訊號設為s 1 (t)， 將來自成為干擾源之行動終端裝置的訊號設為S 2 (t)的情 況，各天線之接收訊號如下：

Xl(t)= HI 1S1(t) + H12S2(t) + nl(t) X2(t)= H21S1 (t)+H22S2(t) + n2(t) 在此，H 1 1係表示從所希望之行動終端裝置至天線1的 傳輸路徑特性，Η 1 2係表示從成為干擾源之行動終端裝置 至天線1的傳輸路徑特性。Η2 1係表示從所希望之行動終端 裝置至天線2的傳輸路徑特性，Η22係表示從成為干擾源之 行動終端裝置至天線2的傳輸路徑特性。η 1 (t )係表示天線 1之收訊系統中的雜訊，η 2 (t )係表示天線2之系統中的雜 訊。此時的陣列輸出如下： Y(t)= (W1H1 1+W2H21)S1(t) +(W1H21+W2H22)S2(t) + Wlnl (t)+W2n2(t) 此時可計算滿足下式的加權。 (W1H11+W2H21)= 1 (W1H21+W2H22)- 0 因而，陣列輸出訊號成為下式： Y(t)= Sl(t)+n(t) 並且，n(t)= Wlnl(t)+W2n2(t)。 因而，依適應性陣列處理而計算適當的加權，藉以除 去干擾成份，即可接收來自所希望之行動終端裝置的訊 號0

313959.ptd 第7頁 1236240 五、發明說明（3) 第1 1圖係說明在使用該種複數支天線執行適應性陣列 處理的習知基地台中對各天線而設，用以對來自行動終端 裝置之訊號執行AGC之無線裝置功能的功能方塊圖；第1 2 圖係顯示在該種無線裝置中用以將AGC之增益收斂速度予 以最佳化之增益控制方法的流程圖。 首先，參照第1 1圖，自天線1所接收的訊號係依AGC放 大器2而放大，且利用正交檢波器3轉換成同相（I η - p h a s e ) 成份（I成份）與正交（Q u a d r a t u r e )成份（Q成份）所組成的I Q 訊號之後，儲存在記憶體4中。 暫時儲存於記憶體4中的I Q訊號，係供至解調電路5 中。解調電路5，亦接收來自未圖示之其他天線的I Q訊 號，並施予上述之適應性陣列處理及解調處理，以抽出來 自各行動終端裝置的訊號。 收訊位準檢測機構6，係從儲存於記憶體4内的I Q訊號 中求出該訊號之收訊位準。例如，從各訊框之接收訊號之 第6 0個符號開始有8個符號之間計算I Q訊號之振幅值。將 該等8個符號間之最大振幅值當作該訊框之收訊位準。 回授資料計算機7，係依收訊位準檢測機構6所求出的 收訊位準與儲存於記憶體9内的步階常數，計算其決定次 一訊框中之AGC放大器2之放大率的回授資料。在此，將依 收訊位準檢測機構6所求出的收訊位準設為P_max，將預定 的目標值設為P _ i d e a 1，且將步階常數設為S t e p時，從前 一訊框之收訊時的回授資料至次一訊框之收訊時的回授資 料之變化量△ F B可依下式來計算：

313959.ptd 第8頁 1236240 五、發明說明（4) Δ FB= (P_max— P_ i dea 1 ) / 2 step 因而，當將前一訊框之收訊時的回授資料之值設為F B 時，次一訊框之收訊時的回授資料F B ’係表示如下。

FB，= FB— △ FB 依回授資料計算機7所計算的回授資料，會暫時儲存 於記憶體8中。已儲存的回授資料會在次一訊框中讀出。 藉由供至AGC放大器2之增益控制輸入中，即可在次一訊框 之收訊時反映至AGC中。 其次，參照第1 2圖，就第1 1圖所示之無線裝置中用以 使AGC之增益收斂速度最佳化的增益控制方法加以說明。 另外，以下之處理，係利用無線裝置之數位訊號處理器 (DSP)，並以軟體來實現。 首先，在步驟S1中，正交檢波來自行動終端裝置的訊 號。在此，從行動終端裝置所接收之作為中頻訊號的RX I F 訊號，係轉換成經正交檢波過的RX I Q訊號。 在步驟S 2中，設定其開始進行來自行動終端裝置之訊 號之收訊位準檢測的符號。在此，係顯示從所收訊之訊號 的第6 0個符號執行收訊位準之檢測情況的例子。 在步驟S 3中，執行現在的符號是否為執行來自行動終 端裝置之訊號之收訊位準檢測的符號區間之判斷。例如， 在從第6 0個符號至第6 7個符號間之8個符號區間執行收訊 位準之檢測的情況，若目前欲計算振幅的符號比第6 8個符 號還早的話，則移至計算該符號振幅的處理，若不是的話 則移至計算回授資料的處理。

313959.ptd 第9頁 1236240 五、發明說明（5) 在步驟S4中，計算該符號之振幅。將I Q訊號之I成份 的平方值與Q成份的平方值相加。在此為了簡化處理而不 處理上述合計值平方根之計算。 在步驟S5中，係判斷在步驟S4中所計算的振幅A，大 於目前儲存之最大振幅A。 在步驟S6中，當在步驟S 5確定A大於A _ m a X時，就將 八_1113\置換成八。 在步驟S 7中，將計算振幅的符號前進至後1個符號。 在步驟S 8中，從第6 0個符號至第6 7個符號之振幅中最 大的振幅值、與儲存於記憶體内的固定步進常數中，計算 回授資料之變化量。 在步驟S 9中，計算次一訊框中之回授資料，該計算出 的回授資料係在次一訊框之收訊時反映至AGC中。 在適應性陣列處理中，使複數支天線所接收的訊號乘 上加權，以計算當合成該等時干擾成份之電力變小的加權 值。所謂乘上加權的動作，即是適當調整由各天線所接收 之訊號的振幅或相位的動作。因而，當因波形之失真等而 使接收訊號之振幅資訊或相位資訊發生錯誤時，適應性陣 列處理就無法發揮充分的性能。 另一方面，在一般的放大器中，當在輸出入特性中輸 出某一定位準時就會發生飽和現象，並產生非線形區域。 因此，如上述，例如根據固定之步階常數計算回授資料 時，受到基地台與移動終端裝置間之距離、障礙物之有 無，甚至衰減等的影響，而使來自移動終端裝置之訊號的

313959.ptd 第10頁 1236240 五、發明說明（6) 收訊位準大幅變動時，因基地台之放大器（AGC放大器2 )進 入該非線形區域而在收訊波形上發生失真，結果適應性陣 列處理就無法充分發揮功能的問題。 [發明之概要] 故而，本發明之目的在於提供一種即使受到基地台與 行動終端裝置間之距離、障礙物之有無，甚至衰減等的影 響，使來自行動終端裝置之訊號的收訊位準大幅變動的環 境下，放大器亦不會進行非線形動作而可執行適應性陣列 處理的無線裝置及增益控制方法。 本發明係一種對來自行動終端裝置之訊號執行AGC的 無線裝置，其中具備有：增益控制回授電路，對訊號施予 按照訊號位準的AGC ;衰減速度估計機構，估計行動終端 裝置之衰減速度；以及步階常數判定器，按照衰減速度估 計機構所估計的衰減速度，判斷其決定增益控制回授電路 之增益的最佳步階常數；其中，增益控制回授電路，係包 含有回授資料計算機，根據訊號位準與步階常數判定器所 判斷之最佳步階常數，用以執行其規定增益控制回授電路 之增益的回授資料之計算。 較佳者為，其中衰減速度估計機構，係計算來自行動 終端裝置之訊號的收訊響應向量，以從訊框間之收訊響應 向量的相關值中執行衰減速度之估計。 更佳者為，其中步階常數判定器，係根據事先求出之 衰減速度與步階常數之對應表，以決定衰減速度估計機構 所估計的衰減速度中之最佳步階常數。

313959.ptd 第11頁 1236240 五、發明說明（7) 更佳者為，其中回授資料計算機，係求出訊號位準值 與目標值間的差值，並將該差值除以步階常數次的預定常 數後，乘上預定的係數以計算回授資料之變化量，藉由將 該變化量加上前一訊框之收訊時的回授資料，以計算次一 訊框的回授資料。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC的無線裝置，其具備有：增益控制回授 電路，對訊號施予按照訊號位準的AGC ;接收訊號強度檢 測機構，檢測來自行動終端裝置之訊號之無線裝置天線端 的接收訊號強度；回授資料轉換機構，根據事先求出之接 收訊號強度與回授資料之對應表，從接收訊號強度檢測機 構所檢測出的接收訊號強度，轉換為決定增益控制回授機 構之增益的最佳回授資料；以及回授資料切換機構，選擇 回授資料轉換機構所轉換的最佳回授資料當作增益控制回 授電路之回授資料的初值。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC的無線裝置，其具備有對訊號施予按照 訊號位準之A G C的增益控制回授電路，增益控制回授電 路，係包含有：第一增益控制電路，供給使訊號位準低速 收斂在目標值的第一回授資料；第二增益控制電路，供給 使訊號位準高速收斂在目標值的第二回授資料；接收訊號 強度檢測機構，檢測來自行動終端裝置之訊號之無線裝置 天線端的接收訊號強度；以及回授資料切換機構，按照接 收訊號強度檢測機構之檢測結果，選擇第一回授資料或第

313959.ptd 第12頁 1236240 五、發明說明（8) 二回授資料。 較佳者為，其中回授資料切換機構，係在依接收訊號 強度檢測機構所檢測出的接收訊號強度之變動，減少或增 加至預定之臨限值以上時，從第一回授資料切換成第二回 授資料。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC的無線裝置，其具備有對訊號施予按照 訊號位準之AGC的增益控制回授電路，增益控制回授電 路，係包含有：第一增益控制電路，供給使訊號位準低速 收斂在目標值的第一回授資料；第二增益控制電路，供給 使訊號位準高速收斂在目標值的第二回授資料；新終端檢 測器，判斷是否已接收來自新行動終端裝置之訊號；以及 回授資料切換機構，按照新終端檢測器之檢測結果，選擇 第一回授資料或第二回授資料。 較佳者為，其中新終端檢測器，係包含有：解調電 路，解調來自新行動終端裝置之特定的訊號；以及錯誤判 定器，判斷解調電路所解調的訊號中是否有錯誤存在，若 錯誤不存在的話則斷定已接收來自新行動終端裝置之訊 號。 更佳者為，其中錯誤判定器，係在解調電路中所解調 的訊號中不存在唯一字元錯誤時，斷定為已接收來自新行 動終端裝置的訊號。 更佳者為，其中錯誤判定器，係在解調電路中所解調 的訊號中前置部之位元錯誤數為預定的臨限值以下時，斷

313959.ptd 第13頁 1236240 五、發明說明（9) 定為已接收來自新行動終端裝置之訊號。 更佳者為，其中增益控制回授電路，係包含有用以檢 測訊號位準的收訊位準檢測機構，收訊位準檢測機構，係 在接收訊號之預定區間計鼻各I Q訊號之振幅值’並將振幅 值中之最大振幅值當作接收訊號的收訊位準。 更佳者為，其中增益控制回授電路，係包含有用以檢 測訊號位準的收訊位準檢測機構，收訊位準檢測機構，係 在接收訊號之預定區間計算各I F訊號之振幅值，並將振幅 值中之最大振幅值當作接收訊號的收訊位準。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC之無線裝置中的增益控制方法，其具備 有：對訊號施予按照訊號位準之AGC的步驟；估計行動終 端裝置之衰減速度的步驟；以及按照所估計的衰減速度， 判斷其決定AGC之增益的最佳步階常數的步驟；其中，施 予AGC的步驟，係包含有根據訊號位準及經斷定為最佳步 階常數，執行其規定AGC之增益的回授資料之計算的步 驟。 較佳者為，其中，估計衰減速度的步驟，係包含有計 算來自行動終端裝置訊號的收訊響應向量，以從訊框間之 收訊響應向量的相關值中執行衰減速度之估計的步驟。 更佳者為，其中，判斷步階常數的步驟，係包含有根 據事先求出之衰減速度與步階常數之對應表，以決定經估 計之衰減速度中之最佳步階常數的步驟。 更佳者為，其中，執行回授資料之計算的步驟，係包

313959.ptd 第14頁 1236240 五、發明說明（ίο) 含有求出訊號位準之值與目標值間的差值，並將該差值除 以步階常數次的預定常數後，乘上預定的係數以計算回授 資料之變化量，藉由將該變化量加上前一訊框之收訊時的 回授資料，以計算次一訊框之回授資料的步驟。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC之無線裝置中的增益控制方法，其具備 有：對訊號施予按照訊號位準之AGC的步驟；檢測來自行 動終端裝置訊號之無線裝置天線端的接收訊號強度的步 驟；根據事先求出之接收訊號強度與回授資料之對應表， 從被檢測出的接收訊號強度，轉換為決定AGC之增益的最 佳回授資料的步驟；以及選擇經轉換的最佳回授資料當作 回授貢料之初值的步驟。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝 置之訊號執行AGC之無線裝置中的增益控制方法，其具備 有對訊號施予按照訊號位準之AGC的步驟，施予AGC的步 驟，係包含有：供給使訊號位準低速收斂在目標值之第一 回授資料的第一步驟；供給使訊號位準高速收斂在目標值 之第二回授資料的第二步驟；檢測來自行動終端裝置之訊 號之無線裝置天線端的接收訊號強度的步驟；以及按照檢 測結果，選擇第一回授資料或第二回授資料的步驟。 較佳者為，其中，選擇回授資料的步驟，係根據經檢 測出的接收訊號強度之變動減少或增加至預定之臨限值以 上時，從第一回授資料切換成第二回授資料的·步驟。 若依據本發明之另一態樣，則其係對來自行動終端裝

313959.ptcl 第15頁 1236240 五、發明說明（11) 置之訊號執行AGC之無線裝置中的增益控制方法，其具備 有對訊號施予按照訊號位準之AGC的步驟，施予AGC的步 驟，係包含有：供給使訊號位準低速收斂在目標值之第一 回授資料的第一步驟；供給使訊號位準高速收斂在目標值 之第二回授資料的第二步驟；檢測是否已接收來自新行動 終端裝置之訊號的步驟；以及按照檢測結果，選擇第一回 授資料或第二回授資料的步驟。 較佳者為，其中，檢測新行動終端裝置之步驟，係包 含有：解調來自新行動終端裝置之特定訊號的步驟；以及 判斷經解調電路所解調的訊號中是否有錯誤存在，若錯誤 不存在的話則斷定已接收來自新行動終端裝置之訊號的步 驟。 更佳者為，其中，判斷錯誤是否存在的步驟，係包含 經解調的訊號中不存在唯一字元錯誤時，斷定為已接收來 自新行動終端裝置之訊號的步驟。 更佳者為，其中，判斷是錯誤是否存在的步驟，係包 含經解調的訊號中前置部之位元錯誤數為預定的臨限值以 下時，斷定為已接收來自新行動終端裝置之訊號的步驟。 更佳者為，其中，施予AGC的步驟，係包含有用以檢 測訊號位準的步驟，檢測訊號位準的步驟，係具有在接收 訊號之預定區間計算各I Q訊號之振幅值，並將振幅值中之 最大振幅值當作接收訊號之收訊位準的步驟。 更佳者為，其中，施予AGC的步驟，係包含有用以檢 測訊號位準的步驟，檢測訊號位準的步驟，係具有在接收

313959.ptd 第16頁 1236240 五、發明說明（12) 訊號之預定區間計算各I F訊號之振幅值，並將振幅值中之 最大振幅值當作接收訊號之收訊位準的步驟。 [較佳實施例之說明] 以下，係參照圖式詳細說明本發明之實施形態。另 外，圖中相同或相當部分上附記相同元件編號而不重覆其 說明。 [第1實施形態] 第1圖係說明本發明第1實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖；第2圖係顯示本發明第1實施形態之增益控制方 法的流程圖。 第1圖所示之無線裝置，係除了以下之點外其餘皆與 第1 1圖所示的無線裝置相同。亦即，第1圖所示的無線裝 置，係具備有衰減速度估計機構1 0及步階常數判定器11以 取代第1 1圖之記憶體9。 衰減速度估計機構1 0，係依來自行動終端裝置之訊號 的收訊響應向量之相關值，而執行衰減速度之估計。 收訊響應向量，係依衰減速度估計機構1 0而算出如 下。在此為了說明起見，係考慮利用由2支天線所構成的 陣列天線而接收來自所希望之行動終端裝置的訊號之情 況。將來自行動終端裝置之訊號設為S 1 (t )，將由天線1所 接收的訊號設為X1 (t )，將由未圖示之其他天線所接收的 訊號設為X 2 (t)，且將天線1之雜訊成份設為η 1 (t)，將其 他天線之雜訊成份設為η 2 (t)。 此時之各天線的接收訊號就可表示如下。

313959.ptd 第17頁 1236240 ' ' ---------- 五、發明說明（13) XI(t)= hlSl (t)+nl(t) X2(t)= h2Sl(t)+n2(t) 在此’ h 1係表示從所希望之行動終端裝置至天線i的 傳輸路徑’ h 2係表示從所希望之行動終端裝置其他天線的 傳輸路控’並且係標示包含振幅與相位的複參數。 此時，訊號S 1 ( t )之收訊響應向量η係以下式表示。 Η— [h1、h 2]T( Τ為移項（transposition)) 在此有關S 1 (t )、及n 1 ( t )、η 2 (t )，係在任一項之間 均無相關者。 又，產生訊號S 1 ( t )以作為參照訊號r 1 (t)，藉由將接 收訊號X 1 (t )乘上參照訊號r 1 * (t ) (*為複共輛），並取出 整體（ensemble)平均’再根據下式算出hl(t)。 E[Xl(t)rl(t)] =E[Xl(t)Sl(t)] 二 E[hlSl(t)Sl* (t)]+E[nl(t)Sl* ⑴] =hlE[Sl(t)Sl* (t)]+E[nl(t)Sl* ⑴] ^ hi 在此，由於同一訊號間之整體平均為1，而沒有相關 之訊號間之整體平均大致成為〇，所以E [ s 1 (t) S 1 * (t)]= 1> E[nl(t)Sl* (t)]^ 0〇 同樣地，藉由將接收訊號χ 2 (t)乘上參照訊號r 1 * (t)，取出整體平均以算出h2。藉此可算出來自所希望之 行動終端裝置之訊號S 1 (t)的收訊響應向量。 如以上所述，衰減速度估計機構1 〇，首先係計算來自

313959.ptd 第18頁 1236240 五、發明說明（14) 行動終端裝置之訊號的收訊變 訊響應向量進一步計算衰減逮 计方法加以s兄明。 將來自某一訊框中之行動 向量設為H ( f )，將來自次—訊 I應向I设為H(f + 1)。如前所 行動終端裝置至基地台的傳輸 由於傳輪路徑之變動較少，所 值，而收訊響應向量之相關值 為高速時由於傳輸路徑之變動 就會成為不同值，且收訊響應 因此，要事先求出複數個 裳置之訊號的收訊響應向量之 存衰減速度與收訊響應向量之 (未圖示）設在衰減速度估計機 減速度估計機構1 〇係在每一訊 動終端裝置之訊號的收訊響應 響應向量的相關值。藉由參照 度的對應表，即可估計行動終 步階常數判定器11，係按 4古計的行動終端裝置之衰減^ 數。 對應衰減速度之最值少1^ 首先’使來自某一衰減速度之 應向量，並根據計算過的收 度。以下係就衰減速度之估 終端裝置之訊號的收訊響靡、 框中之行動終端裝置的收訊 述，收訊響應向量係表示從 路徑。當衰減速度為低速時 以H(f )與H(f + 1)會變成近似 會變大。反之，當衰減速度 較激烈，所以H ( f )與H ( f + 1 ) 向量之相關值會變小。 f減迷度中之來自行動終端 ^樞間的相關值，且將已儲 才目Μ值的對應表之記憶體 構1 0中。在實際通訊時，衰 框依前述之方法計算來自行 向量，並求出訊框間之收訊 從該相關值與上述之衰減速 端裂置之衰減速度。 照、依衰減速度估計機構1 0而 度’而決定最佳的步階常 $數係依如下之方式決定。 行動終端裝置之訊號的收訊

1236240 五、發明說明（15) 位準邊改變步階常數而邊觀測預定的訊框數，再將收訊位 準最接近目標值且分散最少的步階常數，當作該衰減速度 中之最佳的步階常數。 藉由就複數個衰減速度執行以上的步驟，即可製作衰 減速度與最佳步階常數之對應表。藉由事先將該對應表儲 存於未圖示的記憶體等内，即可構成步階常數判定器U。 由步階常數判定器11所讀出的步階常數係供至回授資料計 算機7中。 其次，參照第2圖，就第1實施形態之增益控制方法加 以說明。第2圖所示的流程圖，係在以下之點與第1 2圖所 示之習知例的流程圖不同。 首先，在步驟S 1 0中，根據來自行動終端裝置之訊號 以計算收訊響應向量。 在步驟S 1 1中，根據在步驟S 1 0所計算出的收訊響應向 量而計算衰減速度。 在步驟S 1 2中，根據在步驟S 1 1所計算出的衰減速度而 決定步階常數。 如以上所述，若依據第1實施形態，則藉由決定對應 衰減速度的步階常數（非固定的步階常數），即可依衰減之 影響而防止AGC放大器2進行非線形動作。 [第2實施形態] 第3圖係說明本發明第2實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖；第4圖係顯示本發明第2實施形態之增益控制方 法的流程圖。

313959.ptd 第20頁 1236240 五、發明說明（16) 首先，參照第3圖，由天線1所接收的訊號係經由AGC 放大器2而放大’且在經由正交檢波器3而轉換成IQ訊號之 後儲存在記憶體4内。 檢測出接收訊號強度（以下，稱為RSSI(Received

Signal Strength Indi cat ion)的 RSSI檢測機構 16，係即 時檢測出來自天線1之行動終端裝置的訊號之RSS j。 回授資料轉換機構1 7，係從經由Rss〗檢測機構丨6檢測 出來自行動終端裝置的訊號之RSSI，求出對應該值的回授 資料。回授資料切換機構1 8，係在開始收訊時選擇回授資 料轉換機構1 7之輸出後再供給至A G C放大器2之增益控制輸 入〇 ^ 回授資料轉換機構17之構成如下。邊使來自行動終端 破置之訊號位準保持於一定而邊使回授資料產生變化，以 求出通過AGC放大器2後之訊號的收訊位準變成目標值的回 &資料。然後，藉由邊使來自保持一定之行動終端裝置的 戒號位準產生一些變化，而邊求出所對應的回授資料，即 可製作RSSI與回授的對應表，並藉由事先將之儲存於未圖 示之記憶體等内，即可構成回授資料轉換機構1 7。 收訊位準檢測機構1 2 ’係根據通過正交檢波器3後之 1㉟凡號，來計算收訊位準。例如，從初值設定後開始在4 個抽樣區間計算I Q訊號之振幅，將其中最大振幅值當作其 瞬間的收訊位準。 回授資料計算機1 3，係經由收訊位準檢測機構1 2求出 吹訊位準與儲存於記憶體1 5内的步階常數，來計算回授資

3l3959.ptd 第21頁 1236240 五、發明說明（17) 料。在此，將收訊位 P_max，將預定的目準檢測機構1 2所求出的收訊位準設為 Step時，從前一訊★ π值設為P-ldeal，且將步階常數設為 訊時的回授資料之作之收吼時的回扠資料至次~訊框之收 △⑽二Q 化量△ FB，可依下式計算。

因而，當將前〜p、ideal)2Step 時，次一訊框之 吼框收訊時的回授資料之值設為FB 算。 孔日^的回授資料FB’就可依下式計 FB，= FB- Δ ρΒ 回授資料計算 體内之後，透過二，1 3所計算的回授資料暫時儲存於記憶 器2之增益控制許授為料切換機構1 8供給至A G C增益放大 設定妥當，所以’人上。AGC放大器2之AGC增益的初值因已 其次，參照第授資料可立即反映至AGC。 以說明。 ' 4圖，就第2實施形態之增益控制方法加 首先，在步驟 號的天線端之R $ $ I 在步驟S1 4中， 至回授資料 ’

S1 3中，檢測出來自行動終端裝置之訊 〇 參奶執行從步驟S13中所檢測出的RSSI轉換 ’ “、、儲存有RSS I與回授資料之對應表的記憶 S13中所檢測出的RSSI之回授資料。 體， 在步驟S1 5中，使步驟S1 4中所求出之回授資料立即反 映至AGC中。亦即，在步驟S14中所求出的回授資料當作初 值而供給至AGC放大器2之增益控制輪入上。 在步驟S 1 6中，執行開始進行振巾|之計算的抽樣係顯

1236240 五、發明說明（18) 示第幾個的s之設定。亦即，在步驟S 1 6中，設定檢測出來 自行動終端裝置之訊號的叢訊上升之抽樣為第幾個。在 此，係檢測出藤串（b u r s t)，上升為第4 0個抽樣。 在步驟S 1 7中，j係顯示藉由檢測出來自行動終端裝置 之收訊位準而設定回授資料的次數。 在步驟S 1 8中，若藉由檢測收訊位準而設定回授資料 的次數為3次以上的話則結束處理，若不是的話則移至之 後的處理。 在步驟S 1 9中，判斷現在的抽樣是否為檢測來自行動 終端裝置訊號之收訊位準的抽樣區間。例如，在從s所指 定之抽樣開始有8個抽樣區間執行收訊位準之檢測時，若 目前欲計算振幅之抽樣為s所指定之抽樣開始第8個抽樣之 前的話，則移至計算該抽樣之振幅的處理，若不是的話則 移至計算回授資料的處理。 在步驟S 2 0中，計算該符號之振幅。將I Q訊號之I成份 的平方值與Q成份的平方值予以相加。在此為了簡化處理 而不處理上述合計值平方根的計算。 在步驟S21中，判斷在步驟S20中所計算的振幅A，是 否大於目前所儲存之最大振幅A_max。 在步驟S22中，當確定步驟S21中A大於Ajax時，將 A_max置換成A。 在步驟S 2 3中，將計算振幅之抽樣前進至後1個之抽 樣。 在步驟S 2 4中，根據從s所指定之抽樣開始有8個抽樣

313959.ptd 第23頁 1236240 五、發明說明（19) 之區間的最大振幅值與步階常數，來計算回授資料之變化 量。 在步驟S 2 5中，計算次一訊框中之回授資料，該計算 出的回授資料將立即反映至AGC中。 在步驟S 2 6中，執行接下來的開始計算振幅的抽樣設 定。 在步驟S 2 7中，將回授資料之設定次數予以更新。 如以上所述，若依據第2實施形態，則按照收訊開始 時的RSSI以設定AGC增益之初值，即可使回授計算機13及 回授資料轉換機構1 7所計算的回授資料立即反映至AGC 中 〇 [第3實施形態] 第5圖係說明本發明第3實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖；第6圖係顯示本發明第3實施形態之增益控制方 法之一部分的流程圖；第7圖係顯示本發明第3實施形態之 增益控制方法之剩餘部分的流程圖。 首先，參照第5圖，RSS I檢測機構1 6係如上述說明， 與第3圖相關，檢測由天線1所接收的訊號RSS I。 回授資料切換機構1 9，係按照來自行動終端裝置訊號 的RSS I，將收訊開始時由回授資料轉換機構1 7所讀出的回 授資料當作初值而供給至AGC放大器2之增益控制輸入上， 同時將輸入至AGC放大器2之增益控制輸入的回授資料，從 收訊位準之收斂為低速的第一增益控制回授機構，切換至 收訊位準之收斂為高速的第二增益控制回授機構上。例

313959.ptd 第24頁 1236240 五、發明說明（20) 如，R S S I比前一訊框減少2 0 d B // V以上時，或是增加3 0 d B // V以上時則執行切換。 另外，第一增益控制回授機構，基本上係由AGC放大 器2、收訊位準檢測機構6、回授資料計算機7、記憶體8及 記憶體9所構成，將所算出的回授資料適應次一訊框之收 訊值。又，第二增益控制回授機構，基本上係由AGC放大 器2、收訊位準檢測機構1 2、回授資料計算機1 3、記憶體 1 4及記憶體1 5所構成，將所算出的回授資料立即適應現在 收訊中的訊框。收斂速度之差異，係起因於記憶體9、1 5 中所儲存的步階常數之差異。 其次，參照第6及第7圖，就第3實施形態之增益控制 方法加以說明。 在第6圖之步驟S 2 8中，執行在步驟S 1 3中所檢測出之 來自行動終端裝置訊號的天線端中RSS I之訊框間的比較。 此時，藉由事先保存1訊框前收訊的RSSI，與現在的RSSI 相比較，在該增加量大於預定之臨限值A，例如5 d B // V 時，或是該減少量大於預定之臨限值B，例如1 0 dB/z V 時，就執行收訊位準收斂在目標值之速度為高速的增益控 制（參照第7圖），若不是的情況，就執行收訊位準收斂在 目標值之速度為低速的增益控制（參照第6圖）。另外，第6 圖之處理係與第1 2圖之習知例大致相同，第7圖之處理與 第4圖之第2實施形態大致相同。因而，省略該等處理的說 明。

如以上所述，若依據第3實施形態，則藉由對應RSS I

313959.ptd 第25頁 1236240 五、發明說明（21) 以切換至AGC放大器2之回授資料，可使AGC之增益收斂 速度最佳化。 [第4實施形態] 第8圖係說明本發明第4實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖；第9圖係顯示本發明第4實施形態之增益控制方 法之一部分的流程圖。另外，第8圖所示的無線裝置，除 了以下方面外，其餘與第5圖所示之第3實施形態的無線裝 置相同。 首先，參照第8圖，回授資料切換機構2 0，係除了根 據第2實施形態中所說明之RSS I執行回授資料之初值設定 外，還在判斷已接收來自新行動終端裝置之訊號時，就從 收訊位準之收斂速度為低速的第一增益控制回授機構，切 換至收訊位準之收斂速度為高速的第二增益控制回授機 構。 來自新行動終端裝置之訊號接收的判斷係如以下方式 執行：視為已接收來自新行動終端裝置訊號而將之解調的 結果，在沒有唯一字元錯誤（unique word error)，或前 置（pr eamb 1 e )部之位元錯誤數為預定之位元數以下時，回 授資料切換機構2 0就判斷已接收來自新行動終端裝置之訊 號，而執行增益控制方法之切換。 其次，參照第7及第9圖，就第4實施形態之增益控制 方法加以說明。 在第9圖之步驟S2 9中，在視為已接收來自新行動終端 裝置訊號後執行解調。

313959.ptd 第26頁 1236240 五、發明說明（22) 在步驟S3 0中，步驟S2 9中所解調的訊號沒有唯一字元 錯義日守’或疋‘置部之位元錯誤數為預定之臨限值以下， 例如2位元以下的情況，就執行收訊位準收斂在目標值之 速度為高速的增益控制（參照第7圖），若不是的話，則執 行收訊位準收傲在目標值之速度為低速的增益控制（參照 第9圖）。另外’第7圖之處理係與第4圖之第2實施形態大 致相同’苐9圖之處理與第1 2圖之習知例大致相同。因 而，該等處理的說明則予以省略。 如以上所述’若依據第4實施形態，則藉由在判斷已 接收來自新行動終端之訊號時切換增益控制方法，即可使 AGC之增益收斂速度最佳化。 [第5實施形態] 第1 0圖係說明本發明第5實施形態之無線裝置功能的 功能方塊圖。 收訊位準檢測機構2 4，係根據通過正交檢波器3之前 的R X I F訊號之振幅而計算收訊位準。其他的處理，與第2 實施形態之增益控制方法相同。另外，即使在第1、第3或 第4實施形態中亦可同樣使用rx丨1?訊號來檢測收訊位準， 並可獲得與使用RX I Q訊號時相同的效果。 如以上所述，若依據本發明，則即使在因受到衰減或 新行動終端之訊號接收等影響而使收訊位準大幅變動的環 境下，亦可藉由適當地控制AGC之收斂速度，而使收訊位 準收斂在目標值。

1236240 圖式簡單說明 [圖式之簡單說明] 第1圖係說明本發明第1實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖。 第2圖係顯示本發明第1實施形態之增益控制方法的流 程圖。 第3圖係說明本發明第2實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖。 第4圖係顯示本發明第2實施形態之增益控制方法的流 程圖。 第5圖係說明本發明第3實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖。 第6圖係顯示本發明第3實施形態之增益控制方法之一 部分的流程圖。 第7圖係顯示本發明第3及第4實施形態之增益控制方 法之一部分的流程圖。 第8圖係說明本發明第4實施形態之無線裝置功能的功 能方塊圖。 第9圖係顯示本發明第4實施形態之增益控制方法的流 程圖。 第1 0圖係說明本發明第5實施形態之無線裝置功能的 功能方塊圖。 第1 1圖係說明對來自行動終端裝置之訊號執行AGC之 習知無線裝置功能的功能方塊圖。 第1 2圖係顯示第1 1圖所示之習知無線裝置中用以將

313959.ptd 第28頁 1236240 圖式簡單說明 AGC之增益收斂速度予以最佳化之增益控制方法的流程 圖。 [元件符號之說明] AGC放大器 1 3 4 > 8 > 14 6、 12、 24 7^ 13^ 25 10 11 16 17 18> 19> 20 21 天線 5 解調電路 正交檢波器 1 5記憶體 收訊位準檢測機構 回授資料計算機 衰減速度估計機構 步階常數判定器 RSS I檢測機構（接收訊號強度檢測機構 回授資料轉換機構 回授資料切換機構 錯誤判定器 2 2解調電路

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Claims (1)

1236240 六、申請專利範圍 1. 一種無線裝置，係對來自行動終端裝置之訊號執行自 動增益控制者，具備有： 增益控制回授電路（2、6、7、8 )，對上述訊號施 予對應上述訊號位準的自動增益控制； 衰減速度估計機構（1 0 )，估計行動終端裝置之衰 減速度；以及 步階常數判定器（11 )，按照上述衰減速度估計機 構所估計的衰減速度，以斷定其決定上述增益控制回 授電路之增益的最佳步階常數；其中， 上述增益控制回授電路係包含有回授資料計算機 (7 )，用以執行其規定上述增益控制回授電路之增益的 回授資料之計算。 2. 如申請專利範圍第1項之無線裝置，其中，上述衰減速 度估計機構係計算來自行動終端裝置訊號的收訊響應 向量，以從訊框間之上述收訊響應向量的相關值中執 行衰減速度之估計。 3. 如申請專利範圍第1項之無線裝置，其中，上述步階常 數判定器係根據事先求出之衰減速度與步階常數之對 應表，以決定上述衰減速度估計機構所估計的衰減速 度中之最佳步階常數。 4. 如申請專利範圍第1項之無線裝置，其中，上述回授資 料計算機，係求出上述訊號位準值與目標值間的差 值，並將該差值除以上述步階常數次的預定常數後， 乘上預定的係數以計算回授資料之變化量，藉由將該

313959.ptd 第30頁 1236240 六、申請專利範圍 變化量加上前一訊框之收訊時的回授資料，以計算次 一訊框的回授資料。 5. —種無線裝置，係對來自行動終端裝置之訊號執行自 動增益控制者，具備有： 增益控制回授電路（2、1 2、1 3、1 4 )，對上述訊號 施予對應上述訊號位準的自動增益控制； 接收訊號強度檢測機構（1 6 )，檢測來自行動終端 裝置之訊號之上述無線裝置之天線端的接收訊號強 度； 回授資料轉換機構（1 7 )，根據事先求出之接收訊 號強度與回授資料之對應表，從經由上述接收訊號強 度檢測機構所檢測出的接收訊號強度，對其決定上述 增益控制回授電路之增益的最佳回授資料執行轉換作 業；以及 回授資料切換機構（1 8 )，選擇依上述回授資料轉 換機構所轉換的最佳回授資料當作上述增益控制回授 電路之回授資料的初值。 6. —種無線裝置，係對來自行動終端裝置之訊號執行自 動增益控制者，具備有對上述訊號施予按照上述訊號 位準之自動增益控制的增益控制回授電路， 上述增益控制回授電路係包含有： 第一增益控制電路（2、6、7、8、9 )，供給使上述 訊號位準低速收斂在目標值的第一回授資料； 第二增益控制電路（2、1 2、1 3、1 4、1 5 )，供給使

313959.ptd 第31頁 1236240 六、申請專利範圍 上述訊號位準高速收斂在目標值的第二回授資料； 接收訊號強度檢測機構（1 6 )，檢測來自行動終端 裝置訊號之上述無線裝置之天線端的接收訊號強度； 以及 回授資料切換機構（1 9 )，按照上述接收訊號強度 檢測機構之檢測結果，選擇上述第一回授資料或上述 第二回授資料。 7. 如申請專利範圍第6項之無線裝置，其中，上述回授資 料切換機構，係在依上述接收訊號強度檢測機構所檢 測出的接收訊號強度之變動，減少或增加至預定之臨 限值以上時，從上述第一回授資料切換成上述第二回 授資料。 8. —種無線裝置，係對來自行動終端裝置之訊號執行自 動增益控制者，具備有對上述訊號施予按照上述訊號 位準之自動增益控制的增益控制回授電路， 上述增益控制回授電路係包含有： 第一增益控制電路（2、6、7、8、9 )，供給使上述 訊號位準低速收斂在目標值的第一回授資料； 第二增益控制電路（2、1 2、1 3、1 4、1 5 )，供給使 上述訊號位準高速收斂在目標值的第二回授資料； 新終端檢測器（2 0、2 1 )，檢測是否已接收來自新 行動終端裝置之訊號；以及 回授資料切換機構（1 9 )，按照上述新終端檢測器 之檢測結果，選擇上述第一回授資料或上述第二回授

313959.ptd 第32頁 1236240 六、申請專利範圍 資料。 9.如申請專 檢測器係 解調 的訊號； 錯誤 調的訊號 定已接收 1 0 .如申請專 定器係在 字元錯誤 號。 1 1.如申請專 定器係在 元錯誤數 來自新行 1 2 .如申請專 中，上述 號位準的 上述 間計算各 振幅值當 1 3 .如申請專 中，上述 利範圍第8項之無線裝置，其中，上述新終端 包含有： 電路（2 2 )，解調來自新行動終端裝置之特定 以及 判定器（2 1 )，判斷在經由上述解調電路所解 中是否有錯誤存在，若錯誤不存在的話則斷 來自新行動終端裝置之訊號。 利範圍第9項之無線裝置，其中，上述錯誤判 上述解調電路中所解調的訊號中不存在唯一 時，斷定為已接收來自新行動終端裝置的訊 利範圍第9項之無線裝置，其中，上述錯誤判 上述解調電路中所解調的訊號中前置部之位 為預定的臨限值以下的情況，斷定為已接收 動終端裝置之訊號。 利範圍第1至第1 1項中任一項之無線裝置，其 增益控制回授電路係包含有用以檢測上述訊 收訊位準檢測機構（6、1 2 )， 收訊位準檢測機構，係在接收訊號之預定區 I Q訊號之振幅值，並將上述振幅值中之最大 作上述接收訊號的收訊位準。 利範圍第1至第1 1項中任一項之無線裝置，其 增益控制回授電路係包含有用以檢測上述訊

313959.ptd 第33頁 1236240 六、申請專利範圍 號位準的 上述 間計算各 振幅值當 1 4 . 一種增益 行自動增 有： 對上 制的步驟 估計 按照 動增益控 施予 述訊號位 定上述自 驟。 1 5 .如申請專 上述衰減 置之訊號 應向量的 1 6 .如申請專 上述最佳 衰減速度 衰減速度 收訊位準檢測機構（6、1 2 )， 收訊位準檢測機構，係在接收訊號之預定區 I F訊號之振幅值，並將上述振幅值中之最大 作上述接收訊號的收訊位準。 控制方法，係對來自行動終端裝置之訊號執 益控制之無線裝置中的增益控制方法，具備 述訊號施予按照上述訊號位準之自動增益控 j 行動終端裝置之衰減速度的步驟；以及 上述所估計的衰減速度，判斷其決定上述自 制之增益的最佳步階常數的步驟；其中， 上述自動增益控制的步驟，係包含有根據上 準及判定為上述最佳之步階常數，執行其規 動增益控制之增益的回授資料之計算的步 利範圍第1 4項之增益控制方法，其中，估計 速度的步驟，係包含有計算來自行動終端裝 的收訊響應向量，以從訊框間之上述收訊響 相關值中執行衰減速度之估計的步驟。 利範圍第1 4項之增益控制方法，其中，判定 步階常數的步驟，係包含有根據事先求出之 與步階常數之對應表，以決定依上述估計之 中之最佳步階常數的步驟。

313959.ptd 第34頁 1236240 六、申請專利範圍 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之增益控制方法，其中，執行 上述回授資料之計算的步驟，係包含有求出上述訊號 位準之值與目標值間的差值，並將該差值除以上述步 階常數次的預定常數後，乘上預定的係數以計算回授 資料之變化量，藉由將該變化量加上前一訊框之收訊 時的回授資料，以計算次一訊框之回授資料的步驟。 1 8. —種增益控制方法，係對來自行動終端裝置之訊號執 行自動增益控制之無線裝置中的增益控制方法，具備 有·· 對上述訊號施予按照上述訊號位準之自動增益控 制的步驟； 檢測來自行動終端裝置之訊號之上述無線裝置天 線端的接收訊號強度的步驟； 根據事先求出之接收訊號強度與回授資料之對應 表，從上述檢測出的接收訊號強度，轉換為決定上述 自動增益控制之增益的最佳回授資料的步驟；以及 選擇上述經轉換的最佳回授資料當作回授資料之 初值的步驟。 1 9. 一種增益控制方法，係對來自行動終端裝置之訊號執 行自動增益控制之無線裝置中的增益控制方法，具備 有： 對上述訊號施予按照上述訊號位準之自動增益控 制的步驟， 施予上述自動增益控制的步驟係包含有：

313959.ptd 第35頁 1236240 六、申請專利範圍 供給使上述訊號位準低速收斂在目標值之第一回 授資料的第一步驟； 供給使上述訊號位準高速收斂在目標值之第二回 授資料的第二步驟； 檢測來自行動終端裝置之訊號之上述無線裝置之 天線端的接收訊號強度的步驟；以及 按照上述檢測結果，選擇上述第一回授資料或上 述第二回授資料的步驟。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之增益控制方法，其中，選擇 上述回授資料的步驟，係根據上述檢測出的接收訊號 強度之變動減少或增加至預定之臨限值以上時，從上 述第一回授資料切換成上述第二回授資料的步驟。 2 1 . —種增益控制方法，係對來自行動終端裝置之訊號執 行自動增益控制之無線裝置中的增益控制方法，具備 有： 對上述訊號施予按照上述訊號位準之自動增益控 制的步驟， 施予上述自動增益控制的步驟係包含有： 供給使上述訊號位準低速收斂在目標值之第一回 授資料的第一步驟； 供給使上述訊號位準高速收斂在目標值之第二回 授資料的第二步驟； 檢測是否已接收來自新行動終端裝置之訊號的步 驟；以及

313959.ptd 第36頁 1236240 六、申請專利範圍 按照上述檢測結果，選擇上述第一回授資料或上 述第二回授資料的步驟。 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之增益控制方法，其中，檢測 上述新行動終端裝置的步驟係包含有： 解調來自新行動終端裝置之特定訊號的步驟；以 及 判斷經由上述解調電路所解調的訊號中是否有錯 誤存在，若錯誤不存在的話則斷定已接收來自新行動 終端裝置之訊號的步驟。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之增益控制方法，其中，判斷 上述錯誤是否存在的步驟，係包含有在上述經解調的 訊號中不存在唯一字元錯誤時，斷定為已接收來自新 行動終端裝置之訊號的步驟。 2 4 .如申請專利範圍第2 2項之增益控制方法，其中，判斷 上述錯誤是否存在的步驟，係包含有在上述經解調的 訊號中前置部之位元錯誤數為預定的臨限值以下時， 斷定為已接收來自新行動終端裝置之訊號的步驟。 2 5 .如申請專利範圍第1 4至第24項中任一項之增益控制方 法，其中，施予上述自動增益控制的步驟，係包含有 用以檢測上述訊號位準的步驟， 檢測上述訊號位準的步驟，係具有在接收訊號之 預定區間計算各I Q訊號之振幅值，並將上述振幅值中 之最大振幅值當作上述接收訊號之收訊位準的步驟。 2 6 .如申請專利範圍第1 4至第24項中任一項之增益控制方

313959.ptd 第37頁 1236240 六、申請專利範圍 法，其中，施予上述自動增益控制的步驟，係包含有 用以檢測上述訊號位準的步驟， 檢測上述訊號位準的步驟，係具有在接收訊號之 預定區間計算各I F訊號之振幅值，並將上述振幅值中 之最大振幅值當作上述接收訊號之收訊位準的步驟。

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