TWI676350B - 自動增益控制方法和系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種自動增益控制方法和系統。該自動增益控制方法包括：確定信號的即時能量值是否大於預設的第一能量閾值；當確定信號的即時能量值大於預設的第一能量閾值時，進一步將經過預設的第一時間視窗時信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較，其中第二能量閾值大於第一能量閾值；並且基於經過預設的第一時間視窗時信號的即時能量值與預設的第二能量閾值的比較結果時，控制對可程式設計放大器的增益調整的觸發。根據本發明的自動增益控制方法和系統利用多級判決的信號能量值判決方式，使用多級時間視窗結合多級的能量閾值比較，從而提高自動增益控制的穩定性，避免由於信號不穩定而導致自動增益控制系統的誤觸發或頻繁觸發。

Description

自動增益控制方法和系統

本發明涉及自動增益控制(AGC，Automatic Gain Control)領域，並且更具體地涉及一種採用多級判決的自動增益控制方法和系統。

自動增益控制(AGC)系統被廣泛應用於各種接收機中，使得接收機的輸出信號電平保持在一定的範圍內。尤其是在物聯網高速發展的今天，在優先考慮低功耗、低成本的情況下，物聯網通訊設備需要在有限的硬體資源下實現最優化的接收機性能。為了使接收機具有更好的接收靈敏度和動態範圍，需要把信號能量控制在一個適當的範圍內。為了滿足越來越高速和精確的要求，需要使用AGC系統，其能夠根據所接收信號的即時能量值，提供回饋給射頻鏈路放大器，以控制該放大器的增益的升高或降低，從而實現對信號的能量值的控制，提高接收器的接收動態範圍。

如上所述，通常在接收機中使用AGC系統對射頻鏈路放大器的增益進行控制，從而實現在基帶端的信號能量穩定。但是在實際環境中，由於距離、反射、阻擋和干擾等各種原因，信號的能量值曲線通常會有較大的波動，而傳統的AGC系統沒有很好地針對各種波動進行處理，會導致AGC系統容易誤觸發或頻繁觸發，無法很好地把通道能量值穩定在一個合適的範圍內。

鑒於以上所述的問題，本發明提供了一種採用多級判決的自動增益控制方法和系統。

根據本發明的一方面，提供了一種自動增益控制方法，包括：確定信號的即時能量值是否大於預設的第一能量閾值；當確定信號的即時能量值大於預設的第一能量閾值時，進一步將經過預設的第一時間視窗時信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較，其中第二能量閾值大於第一能量閾值；並且基於經過預設的第一時間視窗時信號的即時能量值與預設的第二能量閾值的比較結果時，控制對可程式設計放大器的增益調整的觸發。

根據本發明的另一方面，提供了一種自動增益控制系統，包括可程式設計放大器、信號能量計算模組、以及自動增益控制判決模組，其中自動增益控制判決模組包括第一閾值比較器、第一時間視窗計數器、第二閾值比較器以及被配置為管理自動增益控制系統的自動增益控制流程的流程狀態管理器，其中：第一閾值比較器被配置為將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第一能量閾值進行比較以得到第一比較結果，並將第一比較結果輸出到流程狀態管理器；流程狀態管理器被配置為回應於第一比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第一能量閾值，啟動第一時間視窗計數器和第二閾值比較器；第一時間視窗計數器被配置為從0計數到預設的第一時間視窗計數值，並且第二閾值比較器被配置為當第一時間視窗計數器計數到預設的第一時間視窗計數值時將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較以得到第二比較結果，並將第二比較結果輸出到流程狀態管理器，其中第二能量閾值大於第一能量閾值；並且流程狀態管理器被配置為基於第二比較結果控制對可程式設計放大器的增益調整的觸發。

根據本發明的實施例的自動增益控制方法和系統利用多級判決的信號能量值判決方式，使用多級時間視窗結合多級的能量閾值比較，從而提高自動增益控制的穩定性，避免由於信號不穩定而導致AGC系統的誤觸發或頻繁觸發。

100‧‧‧AGC系統

101‧‧‧可程式設計放大器(PGA)

102‧‧‧能量計算模組

103‧‧‧可程式設計濾波器

104、704‧‧‧AGC判決模組

200‧‧‧AGC判決流程

201、202‧‧‧框

300‧‧‧自動增益控制流程

710‧‧‧第一閾值比較器

720‧‧‧第二閾值比較器

730‧‧‧第三閾值比較器

740‧‧‧第四閾值比較器

7201‧‧‧第一時間視窗計數器

7301‧‧‧第二時間視窗計數器

7401‧‧‧保護時間視窗計數器

750‧‧‧流程狀態管理器

760‧‧‧濾波器時間視窗計數器

770‧‧‧復位閾值比較器

780‧‧‧閾值/計數寄存器

S1~S7‧‧‧步驟

T1‧‧‧第一時間視窗

T2‧‧‧第二時間視窗

從下面結合圖式對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：第1圖示出了自動增益控制系統的示例性框圖；第2圖示出了傳統的自動增益控制方法的示例性流程圖；第3圖示出了根據本發明的一個實施例的自動增益控制方法的示例性流程圖；第4圖是示出了在根據本發明的一個實施例的自動增益控制方法的控制下的信號能量值隨時間變化的示例性曲線圖；第5圖示出了根據本發明的另一實施例的自動增益控制方法的示例性流程圖；第6圖是示出了在根據本發明的另一實施例的自動增益控制方法的控制下的信號能量值隨時間變化的示例性曲線圖；以及第7圖是示出了根據本發明的一個實施例的自動增益控制系統中的AGC判決模組的示例性結構示意圖。

下面將詳細描述本發明的各個方面的特徵和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明決不限於下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和演算法的任何修改、替換和改進。在圖式和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以便避免對本發明造成不必要的模糊。

如第1圖所示，一般的AGC系統100包括：可程式設計放大器(PGA，Programmable Gain Amplifier)101、能量計算模組102、 可程式設計濾波器103和AGC判決模組104。可程式設計放大器101可以根據來自AGC判決模組104的不同的輸入控制值來調整其放大器增益，從而實現對射頻(RF，Radio Frequency)信號能量的控制。能量計算模組102根據輸入的信號，計算出信號的即時能量值，該即時能量值用於後續在AGC判決模組104中生成自動增益控制判決結果。可程式設計濾波器103可以對能量計算模組輸出的計算能量值進行低通濾波，濾除高頻部分，從而使得輸出的信號能量值更平滑。可程式設計濾波器103例如可以是有限衝激回應(FIR，Finite Impulse Response)或無限衝激回應(IIR，Infinite Impulse Response)濾波器，並且該濾波器的係數和回應可以根據不同的實際系統需求進行改變，適應各種應用場景與環境。

在AGC系統100中，AGC判決模組104是實現對信號能量的控制的關鍵部件。AGC判決模組104根據可程式設計濾波器103的輸出，基於特定的演算法與結構，判斷在當前的信號能量值的情況下是否需要增加或減小增益，然後將判斷結果輸出到可程式設計放大器101，從而對可程式設計放大器101的增益進行調整以將信號能量值穩定在一個合適的範圍內。

第2圖示出了可供AGC判決模組104使用的傳統的AGC判決流程200。如第2圖所示，該AGC判決流程為：在框201處，感測輸入的即時能量值是否大於系統預設的能量閾值；如果輸入的即時能量值大於系統預設的能量閾值，則觸發對可程式設計放大器101的增益調整，即在框202處，調整可程式設計放大器101的增益，從而降低信號能量值。

以上傳統的AGC判決流程採用將信號的即時能量值與簡單的固定預設能量閾值或者單一可變能量閾值進行比較的方法，非常容易造成系統的誤觸發。而且，當信號能量值在預設的能量閾值附近波動時，會導致頻繁地觸發對可程式設計放大器的增益的調整，而放大器增益不停的改變會導致信號能量值的不穩定。

鑒於以上問題，本發明提供了一種採用多級判決的自動增益控制方法和系統。當進行信號能量值與能量閾值的比較來觸發對可程式設計放大器的增益調整時，採用多級判決的方式。具體而言，每一級判決都具有相對應的預設的時間視窗和能量閾值。AGC系統根據每一級判決的結果決定後續的AGC判決流程，從而採用多級判決的方式生成控制信號，觸發可程式設計放大器的增益調整。

第3圖是示出了根據本發明的一個實施例的自動增益控制方法的示例性流程圖。該自動增益控制方法可以由AGC系統100中的AGC判決模組104執行。例如，AGC判決模組104接收從可程式設計濾波器103輸出的信號的即時能量值，然後根據該即時能量值進行如第3圖所示的自動增益控制方法的控制流程300。該控制流程可以包括步驟S1至S6。

自動增益控制流程300開始於步驟S1，確定信號的即時能量值是否大於預設的第一能量閾值。如果是，則繼續進行步驟S2；如果否，則重複步驟S1，繼續針對信號的下一即時能量值進行判決，直到確定信號的即時能量值大於預設的第一能量閾值再進行步驟S2。

在步驟S2中，確定經過預設的第一時間視窗T1時信號的即時能量值是否大於預設的第二能量閾值，其中第二能量閾值大於第一能量閾值。如果是，則繼續進行步驟S3；如果否，則進行到步驟S6。

在步驟S3中，確定經過預設的第二時間視窗T2時信號的即時能量值是否大於預設的第三能量閾值，其中第三能量閾值大於第二能量閾值。如果是，則繼續進行步驟S4；如果否，則進行到步驟S6。

如果基於之前的多級判決確定需要調整可程式設計放大器的增益，則該自動增益控制流程進入到步驟S4。在該步驟S4中，調整可程式設計放大器的增益，降低信號能量值。

在步驟S5中，等待濾波器視窗時間。在可程式設計放大器調整了增益之後後，信號能量值相應地降低或增大，但是由於AGC系 統100通常設置有可程式設計濾波器，到達AGC判決模組104的信號能量值需要在濾波器視窗時間後才能穩定，所以在可程式設計放大器改變增益後，需要等待濾波器視窗時間，該濾波器視窗時間與可程式設計濾波器的濾波係數相關。

如果基於之前的多級判決確定不需要調整可程式設計放大器的增益，則該自動增益控制流程進入到步驟S6。在該步驟S6中，繼續感測信號的能量值，等待信號能量值小於預設的復位閾值時，返回到步驟S1，重新開始該自動增益控制流程。

第4圖示出了在上述第3圖中所示的自動增益控制流程的控制下的信號能量值隨時間變化的示例性曲線圖。如第4圖所示，在該曲線圖中的A點處，感測到信號的能量值將大於預設的第一能量閾值，此時，自動增益控制流程進入到步驟S2。經過預設的第一時間視窗T1時，信號能量值升高至曲線圖中的B點處，即此時的信號能量值將大於預設的第二能量閾值，在這種情況下，繼續進行步驟S3中的判決。再經過預設的第二時間視窗T2時，信號能量值進一步升高至曲線圖中的C點處，即此時的信號能量值將大於預設的第三能量閾值。基於以上步驟S1、S2和S3中的多級判決的結果，可以確定需要調整可程式設計放大器的增益，則觸發對可程式設計放大器的增益的調整，並且等待濾波器時間視窗，能量值穩定在合適的水準，完成這一輪的自動增益控制流程300。之後，將繼續感測信號的即時能量值，不斷地進行上述自動增益控制流程300。

這裡應注意的是，步驟S2和S3中的第一時間視窗T1和第二時間視窗T2可以根據具體的實體層通信協定並結合實際情況進行設置，從而達到最優的判決效果。例如，可以根據不同的通信調變方式(例如QPSK、FSK、ASK等)、不同的調變頻寬(例如1MHz、2MHz、5MHz、10MHz等)、不同的資料速率、不同的框架格式等對第一時間視窗T1和第二時間視窗T2的大小進行調整。此外，這裡可以根據實際使用的需要僅保留步驟S2和S3中的一個，或者再增加類似的判決步驟，以調 整多級判決的級數，達到信號穩定性和判決複雜度之間的平衡。並且可以根據AGC系統100的具體配置，增加或減少自動增益控制流程300中的步驟來達到滿足需要的控制效果，本發明對此不做限制，只要體現進行多級判決的核心思想即可。

例如，第5圖示出了根據本發明的另一實施例的自動增益控制方法的示例性流程圖。第5圖中所示的自動增益控制流程與第3圖中所示的自動增益控制流程的步驟S1至S6相同，不同之處僅在於增加了步驟S7。因此，下面將僅詳細描述第5圖中的步驟S7，關於步驟S1至S6的描述將被省略，其具體內容可參考第3圖中的相關描述。

如第5圖所示，當經過步驟S2的第二級判決後確定經過預設的第一時間視窗T1時信號的即時能量值沒有達到第二能量閾值時，或者當經過步驟S3的第三級判決後確定經過預設的第二時間視窗T2時信號的即時能量值沒有達到第三能量閾值時，自動增益控制流程進入步驟S7。在此增加了一個預設的保護時間視窗，在步驟S7中，進一步確定經過預設的保護時間視窗時信號的即時能量值是否大於預設的第四能量閾值，該第四能量閾值大於第三能量閾值。如果是，則重新進入步驟S2，進行後續的多級判決來確定是否需要調整可程式設計放大器的增益；如果否，則確定不需要調整可程式設計放大器的增益，自動增益控制流程進入到步驟S6。在該步驟S6中，繼續感測信號的能量值，等待信號能量值小於預設的復位閾值時返回到步驟S1，重新開始該自動增益控制流程。

第6圖示出了在上述第5圖中所示的自動增益控制流程的控制下的信號能量值隨時間變化的示例性曲線圖。如第6圖所示，在該曲線圖中的A點處，感測到信號的能量值將大於預設的第一能量閾值，此時，自動增益控制流程進入到步驟S2。經過預設的第一時間視窗T1時，信號能量值升高至曲線圖中的B點處，即此時的信號能量值將大於預設的第二能量閾值，在這種情況下，繼續進行步驟S3中的判決。再經過預設的第二時間視窗T2時，信號能量值沒有達到預設的第三能量閾值，此時 並不是直接確定不需要調整可程式設計放大器的增益，而是進行步驟S7。如第6圖所示，經過預設的保護時間視窗時，信號的即時能量值升高至曲線圖中的C點，即此時的信號能量值將大於預設的第四能量閾值。在這種情況下，自動增益控制流程將返回到步驟S2，以進行後續的多級判決來確定是否需要調整可程式設計放大器的增益。例如，後續再經過步驟S2和S3的判決，確定需要調整可程式設計放大器的增益，則觸發可程式設計放大器的增益調整並等待濾波器時間視窗，達到穩定的信號能量值。

在該示例中，由於步驟S7中的保護時間視窗的存儲，避免了由於信號能量值在第二時間視窗內的不穩定(例如，忽然下降)而沒有進行AGC調整從而最終導致丟失該幀信號的問題。

如上所述，相對於傳統的自動增益控制流程300而言，根據本發明的實施例的自動增益控制方法利用多級判決的信號能量值判決方式，使用多級時間視窗結合多級的能量閾值比較，從而提高自動增益控制的穩定性，避免由於信號不穩定而導致AGC系統100的誤觸發或頻繁觸發。

下面將結合第7圖描述基於以上自動增益控制方法的根據本發明的實施例的自動增益控制系統的硬體實現。與第1圖中所示的傳統的自動增益控制系統類似地，根據本發明的實施例的自動增益控制系統也包括可程式設計放大器、信號能量計算模組、可程式設計濾波器以及AGC判決模組104，但是其中的AGC判決模組104與傳統的自動增益控制系統中的AGC判決模組的具體配置不同。

第7圖是示出了根據本發明的一個實施例的自動增益控制系統中的AGC判決模組704的示例性結構示意圖。該AGC判決模組704包括第一閾值比較器710、第二閾值比較器720、第一時間視窗計數器7201、第三閾值比較器730、第二時間視窗計數器7301、第四閾值比較器740、保護時間視窗計數器7401、流程狀態管理器750、濾波器時間視窗計數器760、復位閾值比較器770以及閾值/計數寄存器780。在該AGC判 決模組704中，流程狀態管理器750被配置為管理和控制整個AGC系統的狀態，例如，通過接收各個閾值比較器的比較結果與各個時間視窗計數器的計數值，來實現上述根據本發明的實施例的自動增益控制流程。而閾值/計數寄存器780被配置為存儲各個閾值比較器的預設閾值和各個時間視窗計數器的計數值。在AGC系統初始化時，閾值/計數寄存器780將預設的各個閾值和計數值載入相應的模組，而在AGC系統運行中，使用者也可以根據實際需要對某個模組的預設值進行動態的修改。

以下將基於上述根據本發明的實施例的自動增益控制流程對第7圖中所示的AGC判決模組704中的各個元件的配置進行示例性描述。

在第一示例中，第一閾值比較器710被配置為將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第一能量閾值進行比較以得到第一比較結果，並將第一比較結果輸出到流程狀態管理器750；流程狀態管理器750被配置為回應於第一比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第一能量閾值，啟動第一時間視窗計數器7201和第二閾值比較器720；第一時間視窗計數器7201被配置為從0計數到預設的第一時間視窗計數值，並且第二閾值比較器720被配置為當第一時間視窗計數器7201計數到預設的第一時間視窗計數值時將通過信號能量計算器得到的信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較以得到第二比較結果，並將第二比較結果輸出到流程狀態管理器750，其中第二能量閾值大於第一能量閾值；並且流程狀態管理器750被配置為基於第二比較結果控制對可程式設計放大器的增益調整的觸發。

在第二示例中，在第一示例的基礎上，流程狀態管理器750被配置為回應於第二比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第二能量閾值，觸發對可程式設計放大器的增益調整。

在第三示例中，在第一示例的基礎上，流程狀態管理器750被配置為回應於第二比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第二 能量閾值，啟動第二時間視窗計數器7301和第三閾值比較器730；第二時間視窗計數器7301被配置為從0計數到預設的第二時間視窗計數值，並且第三閾值比較器730被配置為當第二時間視窗計數器7301計數到預設的第二時間視窗計數值時將通過信號能量計算器得到的信號的即時能量值與預設的第三能量閾值進行比較以得到第三比較結果，並將第三比較結果輸出到流程狀態管理器750，其中第三能量閾值大於第二能量閾值；並且流程狀態管理器750被配置為回應於第三比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第三能量閾值，觸發對可程式設計放大器的增益調整。

在第四示例中，在第一示例的基礎上，流程狀態管理器750還被配置為回應於第二比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第二能量閾值，不觸發對可程式設計放大器的增益調整，並且啟動復位閾值比較器770，其中復位閾值比較器770被配置為將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將重定比較結果輸出到流程狀態管理器750；並且流程狀態管理器750還被配置為回應於重定比較結果指示信號的即時能量值小於預設的復位閾值，重新開機自動增益控制流程。

在第五示例中，在第一示例的基礎上，流程狀態管理器750還被配置為回應於第二比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第二能量閾值，啟動保護時間視窗計數器7401和第四閾值比較器740；保護時間視窗計數器7401被配置為從0計數到預設的保護時間視窗計數值，並且第四閾值比較器740被配置為當保護時間視窗計數器7401計數到預設的保護時間視窗計數值時將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第四能量閾值進行比較以得到第四比較結果，並將第四比較結果輸出到流程狀態管理器750，其中第四能量閾值大於第二能量閾值；流程狀態管理器750還被配置為回應於第四比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第四能量閾值，不觸發對可程式設計放大器的增益調整，並且啟動復位閾值比較器770，其中復位閾值比較器770被配置為將通過 信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將重定比較結果輸出到流程狀態管理器750；流程狀態管理器750還被配置為回應於重定比較結果指示信號的即時能量值小於預設的復位閾值，重新開機自動增益控制流程；並且流程狀態管理器750還被配置為回應於第四比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第四能量閾值，重新開機第一時間視窗計數器7201和第二閾值比較器720並且控制自動增益控制系統執行自動增益控制流程中的後續操作。

在第六示例中，在第三示例的基礎上，流程狀態管理器750還被配置為回應於第三比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第三能量閾值，不觸發對可程式設計放大器的增益調整，並且啟動復位閾值比較器770，其中復位閾值比較器770被配置為將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將重定比較結果輸出到流程狀態管理器750；並且流程狀態管理器750還被配置為回應於重定比較結果指示信號的即時能量值小於預設的復位閾值，重新開機自動增益控制流程。

在第七示例中，在第三示例的基礎上，流程狀態管理器750還被配置為回應於第三比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第三能量閾值，啟動保護時間視窗計數器7401和第四閾值比較器740；保護時間視窗計數器7401被配置為從0計數到預設的保護時間視窗計數值，並且第四閾值比較器740被配置為當保護時間視窗計數器7401計數到預設的保護時間視窗計數值時將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第四能量閾值進行比較以得到第四比較結果，並將第四比較結果輸出到流程狀態管理器750，其中第四能量閾值大於第三能量閾值；流程狀態管理器750還被配置為回應於第四比較結果指示信號的即時能量值不大於預設的第四能量閾值，不觸發對可程式設計放大器的增益調整，並且啟動復位閾值比較器770，其中復位閾值比較器770被配置為將通過信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以 得到復位比較結果，並將重定比較結果輸出到流程狀態管理器750；流程狀態管理器750還被配置為回應於重定比較結果指示信號的即時能量值小於預設的復位閾值，重新開機自動增益控制流程；並且流程狀態管理器750還被配置為回應於第四比較結果指示信號的即時能量值大於預設的第四能量閾值，重新開機第一時間視窗計數器7201和第二閾值比較器720並且控制自動增益控制系統執行自動增益控制流程中的後續操作。

在第八示例中，在前述示例的基礎上，流程狀態管理器750還被配置為在觸發對可程式設計放大器的增益調整之後，啟動濾波器時間視窗計數器760，以在濾波器時間視窗計數器760從0計數到濾波器視窗時間計數值之後重新開機自動增益控制流程。

應注意，與前述自動增益控制流程300中的步驟相類似地，AGC判決模組704中所包括的元件也可以根據實際使用的需要進行刪減或合併，只要能夠實現多級判決的核心技術方案即可。並且，相對於傳統的AGC系統而言，根據本發明的實施例的自動增益控制系統利用多級判決的信號能量值判決方式，使用多級時間視窗結合多級的能量閾值比較，從而提高自動增益控制的穩定性，避免由於信號不穩定而導致AGC系統的誤觸發或頻繁觸發。

上文中提到了“一個實施例”和“另一實施例”，然而應理解，在各個實施例中提及的特徵並不一定只能應用於該實施例，而是可能用於其他實施例。一個實施例中的特徵可以應用於另一實施例，或者可以被包括在另一實施例中。

上文中提到了“第一”、“第二”....等序數詞。然而應理解這些表述僅僅是為了敘述和引用的方便，所限定的物件並不存在次序上的先後關係。

本發明可以以其他的具體形式實現，而不脫離其精神和本質特徵。例如，特定實施例中所描述的演算法可以被修改，而系統體系結構並不脫離本發明的基本精神。因此，當前的實施例在所有方面都被看 作是示例性的而非限定性的，本發明的範圍由所附申請專利範圍而非上述描述定義，並且，落入申請專利範圍的含義和等同物的範圍內的全部改變從而都被包括在本發明的範圍之中。

Claims (15)

1. 一種自動增益控制方法，包括：確定信號的即時能量值是否大於預設的第一能量閾值；當確定所述信號的即時能量值大於所述預設的第一能量閾值時，進一步將經過預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較，其特徵在於所述第二能量閾值大於所述第一能量閾值；基於經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值與所述預設的第二能量閾值的比較結果時，控制對可程式設計放大器的增益調整的觸發；當確定經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值大於所述預設的第二能量閾值時，進一步確定再經過預設的第二時間視窗時所述信號的即時能量值是否大於預設的第三能量閾值，其中所述第三能量閾值大於所述第二能量閾值；並且當確定再經過所述預設的第二時間視窗時所述信號的即時能量值大於所述預設的第三能量閾值時，觸發對所述可程式設計放大器的增益調整。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的自動增益控制方法，還包括：當確定經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值大於所述預設的第二能量閾值時，觸發對可程式設計放大器的增益調整。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的自動增益控制方法，還包括：當確定經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第二能量閾值時，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且等待直到所述信號的即時能量值小於預設的復位閾值時重新開始執行所述自動增益控制方法。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的自動增益控制方法，還包括：當確定經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第二能量閾值時，進一步確定再經過預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值是否大於預設的第四能量閾值，其中所述第四能量閾值大於所述第二能量閾值；當確定再經過所述預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第四能量閾值時，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且等待直到所述信號的即時能量值小於預設的復位閾值時重新開始執行所述自動增益控制方法；並且當確定再經過所述預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值大於所述預設的第四能量閾值時，重新確定再經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值是否大於所述預設的第二能量閾值並且執行所述自動增益控制方法中的後續操作。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的自動增益控制方法，還包括：當確定再經過所述預設的第二時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第三能量閾值時，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且等待直到所述信號的即時能量值小於預設的復位閾值時重新開始執行所述自動增益控制方法。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的自動增益控制方法，還包括：當確定再經過所述預設的第二時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第三能量閾值時，進一步確定再經過預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值是否大於預設的第四能量閾值，其中所述第四能量閾值大於所述第三能量閾值；當確定再經過所述預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值不大於所述預設的第四能量閾值時，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且等待直到所述信號的即時能量值小於預設的復位閾值時重新開始執行所述自動增益控制方法；並且當確定再經過所述預設的保護時間視窗時所述信號的即時能量值大於所述預設的第四能量閾值時，重新確定再經過所述預設的第一時間視窗時所述信號的即時能量值是否大於所述預設的第二能量閾值並且執行所述自動增益控制方法中的後續操作。
7. 根據申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的自動增益控制方法，其中在觸發對所述可程式設計放大器的增益調整之後，等待濾波器視窗時間之後重新開始執行所述自動增益控制方法。
8. 一種自動增益控制系統，包括可程式設計放大器、信號能量計算模組、以及自動增益控制判決模組，其中所述自動增益控制判決模組包括第一閾值比較器、第一時間視窗計數器、第二閾值比較器、第二時間視窗計數器、第三閾值比較器以及被配置為管理所述自動增益控制系統的自動增益控制流程的流程狀態管理器，其特徵在於：所述第一閾值比較器被配置為將通過所述信號能量計算模組得到的信號的即時能量值與預設的第一能量閾值進行比較以得到第一比較結果，並將所述第一比較結果輸出到所述流程狀態管理器；所述流程狀態管理器被配置為回應於所述第一比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第一能量閾值，啟動所述第一時間視窗計數器和所述第二閾值比較器；所述第一時間視窗計數器被配置為從0計數到預設的第一時間視窗計數值，並且所述第二閾值比較器被配置為當所述第一時間視窗計數器計數到所述預設的第一時間視窗計數值時將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的第二能量閾值進行比較以得到第二比較結果，並將所述第二比較結果輸出到所述流程狀態管理器，其中所述第二能量閾值大於所述第一能量閾值；所述流程狀態管理器被配置為基於所述第二比較結果控制對所述可程式設計放大器的增益調整的觸發；所述流程狀態管理器被配置為回應於所述第二比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第二能量閾值，啟動所述第二時間視窗計數器和所述第三閾值比較器；所述第二時間視窗計數器被配置為從0計數到預設的第二時間視窗計數值，並且所述第三閾值比較器被配置為當所述第二時間視窗計數器計數到所述預設的第二時間視窗計數值時將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的第三能量閾值進行比較以得到第三比較結果，並將所述第三比較結果輸出到所述流程狀態管理器，其中所述第三能量閾值大於所述第二能量閾值；並且所述流程狀態管理器被配置為回應於所述第三比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第三能量閾值，觸發對所述可程式設計放大器的增益調整。
9. 根據申請專利範圍第8項所述的自動增益控制系統，其中所述流程狀態管理器被配置為回應於所述第二比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第二能量閾值，觸發對所述可程式設計放大器的增益調整。
10. 根據申請專利範圍第8項所述的自動增益控制系統，還包括重定閾值比較器，其中所述流程狀態管理器還被配置為：回應於所述第二比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第二能量閾值，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且啟動所述復位閾值比較器，其中所述復位閾值比較器被配置為將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將所述復位比較結果輸出到所述流程狀態管理器；並且所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述復位比較結果指示所述信號的即時能量值小於所述預設的復位閾值，重新啟動所述自動增益控制流程。
11. 根據申請專利範圍第8項所述的自動增益控制系統，還包括保護時間視窗計數器、第四閾值比較器以及復位閾值比較器，其中：所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述第二比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第二能量閾值，啟動所述保護時間視窗計數器和所述第四閾值比較器；所述保護時間視窗計數器被配置為從0計數到預設的保護時間視窗計數值，並且所述第四閾值比較器被配置為當所述保護時間視窗計數器計數到所述預設的保護時間視窗計數值時將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的第四能量閾值進行比較以得到第四比較結果，並將所述第四比較結果輸出到所述流程狀態管理器，其中所述第四能量閾值大於所述第二能量閾值；所述流程狀態管理器還被配置為：回應於所述第四比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第四能量閾值，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且啟動所述復位閾值比較器，其中所述復位閾值比較器被配置為將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將所述復位比較結果輸出到所述流程狀態管理器；所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述復位比較結果指示所述信號的即時能量值小於所述預設的復位閾值，重新啟動所述自動增益控制流程；並且所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述第四比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第四能量閾值，重新開機所述第一時間視窗計數器和所述第二閾值比較器並且控制所述自動增益控制系統執行所述自動增益控制流程中的後續操作。
12. 根據申請專利範圍第8項述的自動增益控制系統，還包括重定閾值比較器，其中所述流程狀態管理器還被配置為：回應於所述第三比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第三能量閾值，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且啟動所述復位閾值比較器，其中所述復位閾值比較器被配置為將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將所述復位比較結果輸出到所述流程狀態管理器；並且所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述復位比較結果指示所述信號的即時能量值小於所述預設的復位閾值，重新啟動所述自動增益控制流程。
13. 根據申請專利範圍第8項所述的自動增益控制系統，還包括保護時間視窗計數器、第四閾值比較器以及復位閾值比較器，其中：所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述第三比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第三能量閾值，啟動所述保護時間視窗計數器和所述第四閾值比較器；所述保護時間視窗計數器被配置為從0計數到預設的保護時間視窗計數值，並且所述第四閾值比較器被配置為當所述保護時間視窗計數器計數到所述預設的保護時間視窗計數值時將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的第四能量閾值進行比較以得到第四比較結果，並將所述第四比較結果輸出到所述流程狀態管理器，其中所述第四能量閾值大於所述第三能量閾值；所述流程狀態管理器還被配置為：回應於所述第四比較結果指示所述信號的即時能量值不大於所述預設的第四能量閾值，不觸發對所述可程式設計放大器的增益調整，並且啟動所述復位閾值比較器，其中所述復位閾值比較器被配置為將通過所述信號能量計算模組得到的所述信號的即時能量值與預設的復位閾值進行比較以得到復位比較結果，並將所述復位比較結果輸出到所述流程狀態管理器；所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述復位比較結果指示所述信號的即時能量值小於所述預設的復位閾值，重新啟動所述自動增益控制流程；並且所述流程狀態管理器還被配置為回應於所述第四比較結果指示所述信號的即時能量值大於所述預設的第四能量閾值，重新開機所述第一時間視窗計數器和所述第二閾值比較器並且控制所述自動增益控制系統執行所述自動增益控制流程中的後續操作。
14. 根據申請專利範圍第8項所述的自動增益控制系統，還包括閾值或計數值寄存器，該閾值或計數值寄存器被配置為存儲所述第一能量閾值、第二能量閾值和所述第一時間視窗計數值，並且在所述自動增益控制系統初始化時將所述第一能量閾值、第二能量閾值和所述第一時間視窗計數值分別載入所述第一閾值比較器、所述第二閾值比較器和所述第一時間視窗計數器中。
15. 根據申請專利範圍第8項至第14項中任一項所述的自動增益控制系統，還包括可程式設計濾波器和濾波器時間視窗計數器，其中所述流程狀態管理器還被配置為在觸發對所述可程式設計放大器的增益調整之後，啟動所述濾波器時間視窗計數器，以在所述濾波器時間視窗計數器從0計數到濾波器視窗時間計數值之後重新開機所述自動增益控制流程。