WO2002007402A1 - Automatic gain control and wireless communication device - Google Patents

Automatic gain control and wireless communication device Download PDF

Info

Publication number
WO2002007402A1
WO2002007402A1 PCT/JP2000/004796 JP0004796W WO0207402A1 WO 2002007402 A1 WO2002007402 A1 WO 2002007402A1 JP 0004796 W JP0004796 W JP 0004796W WO 0207402 A1 WO0207402 A1 WO 0207402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gain
component
converter
output value
variable amplifier
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/004796
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuhiro Sakima
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority to US10/070,429 priority Critical patent/US7065164B1/en
Priority to JP2002513176A priority patent/JP4053419B2/ja
Priority to EP00946367A priority patent/EP1209870A4/en
Priority to CNB008130299A priority patent/CN100399775C/zh
Priority to PCT/JP2000/004796 priority patent/WO2002007402A1/ja
Publication of WO2002007402A1 publication Critical patent/WO2002007402A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/52TPC using AGC [Automatic Gain Control] circuits or amplifiers
    • 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
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • 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
    • H03G3/3052Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/18Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
    • H03M1/181Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values
    • H03M1/183Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter
    • H03M1/185Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging in feedback mode, i.e. by determining the range to be selected from one or more previous digital output values the feedback signal controlling the gain of an amplifier or attenuator preceding the analogue/digital converter the determination of the range being based on more than one digital output value, e.g. on a running average, a power estimation or the rate of change
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/30Circuits for homodyne or synchrodyne receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/3809Amplitude regulation arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an automatic gain control device for controlling a gain of a variable amplifier provided on an input side of an AD converter and a wireless communication device.
  • FIG. 9 shows a wireless communication device 1 to which a conventional automatic gain controller (AGC; Auto Gain Controller) is applied.
  • AGC automatic gain controller
  • the signal received by the antenna 2 is amplified by the amplifier 3 and the variable amplifier 4, and the amplified signal is separated into the I component and the Q component by the mixer 5.
  • the processing unit 7 performs processing such as decoding.
  • the automatic gain control device 8 calculates the difference between the output values from the AD converters 6 i and 6 q and the reference value as an error signal, compares the difference with a threshold value, and sets the gain of the variable amplifier 4 to a constant period. Set the update with.
  • a signal having a level suitable for the dynamic range of the AD converters 6 i and 6 q can be input to the AD converters 6 i and 6 q. Conversion accuracy is achieved.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-10506764 is available.
  • An object of the present invention is to provide an automatic gain control device and a radio communication device that can maintain good conversion accuracy of an AD converter when a reception environment changes.
  • the present invention relates to an automatic gain control device for controlling the gain of a variable amplifier provided on the input side of an AD converter,
  • a gain setting unit that periodically updates and sets the gain of the variable amplifier according to an output value from the AD converter
  • An operation mode selection unit for selecting any one of a plurality of operation modes having different gain update periods as an operation mode of the gain setting unit in accordance with a change in an output value from the AD converter.
  • the gain of the variable amplifier is updated and set in one of the operation modes having different update periods according to the fluctuation state of the received power, so that the gain of the variable amplifier can be controlled according to the change in the communication environment.
  • the conversion accuracy of the AD converter can be maintained satisfactorily.
  • the present invention also provides an antenna for receiving a radio signal
  • a variable amplifier that amplifies the received signal to a variable gain
  • An AD converter that converts the amplified signal from analog to digital
  • a gain setting unit that periodically sets the gain of the variable amplifier according to the output value from the AD converter
  • An operation mode selection unit for selecting any of a plurality of operation modes having different gain update periods as an operation mode of the gain setting unit in accordance with a change in an output value from the AD converter.
  • Wireless communication device for selecting any of a plurality of operation modes having different gain update periods as an operation mode of the gain setting unit in accordance with a change in an output value from the AD converter.
  • the present invention also provides an antenna for receiving a radio signal, A separator that separates the received signal into I and Q components orthogonal to each other, an I component variable amplifier and a Q component variable amplifier that amplify the separated I and Q components in variable gains,
  • An I-component AD converter and a Q-component AD converter that convert the two amplified signals from analog to digital, respectively;
  • a gain setting unit that periodically updates and sets a gain common to the I-component variable amplifier and the Q-component variable amplifier according to the output value from the I-component AD converter and the output value from the Q-component AD converter;
  • One of a plurality of operation modes having different gain update periods according to the fluctuation of the output value from the I-component AD converter and the fluctuation of the output value from the Q-component AD converter is set to an operation mode of the gain setting unit.
  • an operation mode selection unit for selecting the operation mode.
  • the gain of the I-component variable amplifier and the gain of the Q-component variable amplifier can be controlled collectively in the orthogonal transform wireless communication device, so that the device configuration can be simplified.
  • the present invention also provides an antenna for receiving a radio signal.
  • a separator that separates the received signal into I and Q components orthogonal to each other, an I component variable amplifier and a Q component variable amplifier that amplify the separated I and Q components in variable gains,
  • An I-component AD converter and a Q-component AD converter that convert the two amplified signals from analog to digital, respectively;
  • An I-component gain setting unit for periodically updating and setting the gain of the I-component variable amplifier according to an output value from the I-component AD converter;
  • An I-component operation mode selection unit that selects any one of a plurality of operation modes having different gain update periods as an operation mode of the I-component gain setting unit according to a change in an output value from the I-component AD converter.
  • a Q-component gain setting unit for periodically updating and setting the gain of the Q-component variable amplifier according to an output value from the Q-component AD converter;
  • the Q component operation mode selector selects one of a plurality of operation modes having different gain update periods as an operation mode of the Q component gain setting unit in accordance with a change in an output value from the Q component AD converter.
  • a wireless communication device comprising:
  • the gain of the variable amplifier 23 i and the gain of the variable amplifier 23 q can be controlled independently.
  • the present invention provides a first antenna and a second antenna for receiving a radio signal, a first variable amplifier and a second variable amplifier for amplifying a signal received by the first antenna and the second antenna to a variable gain, respectively.
  • a first AD converter and a second AD converter for converting the amplified two signals from analog to digital, respectively;
  • a gain setting unit that periodically updates and sets a gain common to the first variable amplifier and the second variable amplifier according to an output value from the first A / D converter and an output value from the second A / D converter;
  • one of a plurality of operation modes having different gain update periods is set to an operation mode of the gain setting unit.
  • an operation mode selection unit for selecting as a wireless communication device.
  • the signals from the first branch and the second branch are unified, and the gain of the first variable amplifier and the gain of the second variable amplifier are adjusted by the gain setting unit. Since the control is performed collectively, the device configuration can be simplified.
  • the present invention also provides an output of the AD converter using the gain set by the gain setting section. It is characterized by further comprising a processing unit for performing a process of calculating the received power amount from the force value.
  • the digital output value corresponding to the analog signal amplified by the variable amplifier is corrected to the digital value corresponding to the analog signal before amplification using the set gain.
  • an accurate received power amount can be obtained.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an operation mode of the gain setting unit 18.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an AGC processing flow.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the frame check processing of FIG. 3 in detail.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the slot check process of FIG. 3 in detail.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the gain control amount setting process of FIG. 3 in detail.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a wireless communication device to which a conventional automatic gain control device is applied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a first embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device 10 includes an antenna 11, an amplifier lla, a mixer 12, a variable gain amplifier (VGA) 13 i, 13 q, and an AD converter. It has units 14i and 14q, a processing unit 15, and an automatic gain control unit (AGC) 19.
  • the antenna 11 receives a wireless signal from a wireless terminal such as a mobile terminal.
  • the wireless terminal generates a radio signal by mixing signals of I and Q components having different phases by quadrature modulation.
  • the mixer 12 detects and separates the signal from the antenna 11 and separates the signal from the I and Q components. Restore the signal.
  • variable amplifiers 13 i and 13 q amplify the I component and Q component signals separated by the mixer 12.
  • the AD converters 14i and 14q convert the signals from the variable amplifiers 13i and 13q from analog to digital, respectively.
  • the processing unit 15 performs various processes such as re-synthesis of the separated signals, spectrum despreading, and calculation of the received power amount from the output values of the AD converters 14i and 14q and the gain control amount.
  • the automatic gain control device 19 includes a calculation unit (I 2 + Q 2 ) 16, a mode selection unit 17, and a gain setting unit 18, and controls a common gain of the variable amplifiers 13i and 13q.
  • the operation unit 16 calculates ⁇ (I 2 + Q 2 ) based on the output values from the AD converters 14i and 14q.
  • the mode selection unit 17 selects one of the steady mode and the high-speed mode having different update periods based on the calculation result.
  • the gain setting unit 18 updates and sets the common gain of the variable amplifiers 13 i and 13 q in the operation mode selected by the mode selection unit 17.
  • the processing unit 15 calculates the received power amount from the output values of the AD converters 14i and 14q and the gain control amount set by the gain setting unit 18, and based on this value, the transmission power of the wireless communication device is calculated. Perform power control. Alternatively, the received power amount is transmitted for transmission power control of the communication partner.
  • the I component and the Q component are decoupled by the arithmetic unit 16 and the gain setting unit 18 controls the gains of the variable amplifiers 13 i and 13 q collectively.
  • the calculation unit 16 uses a calculation formula of ⁇ (I 2 + Q 2 )
  • the I component and the Q component can be treated equally, and sufficient control performance can be obtained in any communication environment. Can be obtained.
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation mode of the gain setting unit 18.
  • 10 ms is defined as one frame, and one frame divided into 15 equal parts is defined as one slot.
  • the steady mode is an operation mode in which the gain update cycle is relatively longer T1.
  • the high-speed mode is an operation mode in which the gain update cycle is relatively shorter T2 ( ⁇ T1). It is.
  • the period ⁇ 1 is a time corresponding to one frame, that is, 10 ms
  • the period T2 is a time corresponding to 5 slots, that is, 10/3 ms.
  • the gain setting section updates and sets the gain at cycle T1
  • the gain setting section updates and sets the gain at cycle T2.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the AGC processing flow.
  • I 2 + Q 2 is calculated in the next step a2 (arithmetic unit 16).
  • step a3 the just-calculated 1 2 + Q 2 is added to the one-slot data total value.
  • step a4 it is determined whether or not the number of added data has reached one slot (for example, 5120). If it has not arrived, repeat steps a2 to a4 until it arrives. If it has arrived, in the next step a5, the total value of one slot data is divided by the number of data for one slot.
  • slot averaging that is, an average value of (I 2 + Q 2 ) within one slot can be calculated.
  • step a6 a request is issued for slot check processing for checking whether the high-speed mode is required and frame check processing for checking whether the steady mode is required.
  • step a6 the next step a7 and step a8 are performed, and the process returns to step a2 to repeat the slot averaging process.
  • step a7 a slot check process for the high-speed mode is performed according to the processing request, and in step a8, a frame check process for the steady mode is performed.
  • Figure 4 shows the processing of steps a7 and a8.
  • FIG. 5 will be used in detail below.
  • step a9 a gain control amount is set. Step a9 will be described later in detail with reference to FIG.
  • step a10 the gain control amount is output from the gain setting unit 18 to the variable amplifiers 13i, 13q, and in step a11, the process is terminated.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the frame check process of FIG. 3 in detail.
  • the frame check processing is started in step bl, it is determined whether or not there is a processing request in the next step b2. If there is no processing request, the determination processing of step b2 is repeated until it is determined that there is a processing request. If there is a processing request, in the next step b3, the average value of one slot calculated in the processing of FIG.
  • step b6 it is determined whether or not the average value of one frame is smaller than the steady mode lower limit set value Ls or larger than the steady mode upper limit set value Us. If the condition of step b4 or step b6 is not satisfied, in step b7, “0” indicating the non-stationary mode is substituted for the steady operation flag NOR—FLG. On the other hand, if the condition of step b6 is satisfied, “1” indicating the steady mode is substituted for the steady operation flag NOR—FLG.
  • the steady-state operation flag N 0 R—FLG can be updated and set by repeating the processes of step b2 to step b8.
  • the fluctuation state of the received power is evaluated by evaluating the average value of one frame, and the steady operation flag is determined based on the evaluation result.
  • NO R_F LG is set to either the steady mode or the non-steady mode.
  • the steady mode upper limit set value U s and the steady mode lower limit set value L s are predetermined values, and a value larger than the steady mode lower limit set value L s is set as the steady mode upper limit set value U s. You.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the slot check processing of FIG. 3 in detail.
  • the slot check process is started in step c1
  • step c3 when it is determined that there is no high-speed mode history in the previous slot, that is, when it is determined to be "YES”, in step c4, the average value of one slot obtained in FIG. It is determined whether it is smaller than the mode lower limit set value Lh or larger than the high speed mode upper limit set value Uh.
  • step c5 it is determined whether or not the condition of step c4 is continuously satisfied for n slots (n: an integer of 1 or more). If they match, in the next step c6, "1" indicating the high-speed mode is assigned to the high-speed operation flag HI-FLG.
  • step c4 If the condition is not satisfied in step c4 or step c5, "0" indicating the non-high-speed mode is substituted into the high-speed operation flag HI-FLG in step c7.
  • the high-speed operation flag can be updated and set by repeating the processing of step c2 to step b7.
  • Steps c4 and c5 the fluctuation state of the received power is evaluated by evaluating the average value of one slot, and the high-speed operation flag HI-FLG is set to the high-speed mode and the non-high-speed mode based on the evaluation result. Set to one of the high-speed modes.
  • the high-speed mode upper limit value Uh and the high-speed mode lower limit value Lh are predetermined.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the gain control amount setting process of FIG. 3 in detail.
  • the determination process of step d2 is repeated until the mode becomes the normal mode or the high-speed mode.
  • ⁇ X dB (X: a real number larger than 1) is set as the gain control amount, and the process returns to step d2. If it is not the high-speed mode in step d3, it should be in the steady mode.
  • step d5 the gain control amount is set to ⁇ 1 dB, and the process returns to step d2.
  • step d4 the process of step d2 to step d5 is repeated, so that the received power fluctuation
  • the gain control amount can be updated and set according to the situation.
  • the processing from step a3 to step d3 in FIG. 3 is performed by the mode selection unit 17, and the processing after step d4 is performed by the gain setting unit 18.
  • the gain of the variable amplifier is updated and set in one of the operation modes having different update periods according to the fluctuation state of the received power. Control is possible.
  • the quadrature modulation system in which the I component and the Q component are combined by shifting the phase by 90 degrees has been described.
  • the present invention is not limited to this, and may be applied to a simple modulation system. It is possible.
  • the gain control amount in the steady mode is ⁇ ldB, but is not limited to this.
  • ⁇ (I 2 + Q 2 ) is used as the calculation formula of the operation unit 16
  • the present invention is not limited to this.
  • ⁇ 2 and ⁇ Q 2 are individually calculated, and based on this, Thus, the common gain of the variable amplifiers 13i and 13q can be set.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a second embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device 20 is a partially modified configuration of the first embodiment, and includes an antenna 21, an amplifier 21a, a mixer 22, variable amplifiers (VGA) 23i, 23q, and AD converters 24i, 24q. , A processing unit 25, and an automatic gain controller (AGC) 29.
  • the antenna 21, the amplifier 21a, the mixer 22, the variable amplifiers (VGA) 23i, 23q, the AD converters 24i, 24q, and the processing unit 25 are the same as those in FIG.
  • the automatic gain control device 29 includes a calculation unit (I 2 ) 26 i, a calculation unit (Q 2 ) 26 q, a mode selection unit 27 i, 27 q, and a gain setting unit 28 i, 28 q. Each gain of 23i and 23q is controlled individually.
  • the operation units 26 i and 26 q calculate the sum of squares ⁇ (I 2 ) and ⁇ (Q 2 ) based on the signals from the AD converters 24 i and 24 q, respectively.
  • Mode selection units 27 i, 27 (1 is the result of the operation of operation units 261 and 26 q Based on the result, one of a plurality of operation modes having different update periods is selected.
  • the gain setting units 28i and 28q periodically update and set the gains of the variable amplifiers 23i and 23q in the operation mode selected by the mode selection units 27i and 27q.
  • the operation mode is individually selected for the I component and the Q component, the gain of the variable amplifier 23i and the gain of the variable amplifier 23q can be controlled independently.
  • the gain of the variable amplifier is updated and set in one of the operation modes having different update periods in accordance with the fluctuation state of the received power.
  • the gain of the variable amplifier can be controlled accordingly.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an electric configuration of a wireless communication device as a third embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device 30 is a partially modified configuration of the first embodiment, and includes antennas 31, 41, amplifiers 3 la, 41 a, mixers 32, 42, variable amplifiers (VGA) 33 i, 33 q, 43 i, 43 q, AD converters 34 i, 34 q, 44 i, 44 q, a processing unit 35, and an automatic gain controller (AGC) 49.
  • the antenna 31, the amplifier 31a, the mixer 32, the variable amplifiers (VGA) 33i, 33q, and the AD converters 34i, 34q constitute the first branch for diversity reception. The description is omitted because it is the same as described above.
  • the antenna 41, the amplifier 41a, the mixer 42, the variable amplifiers (VGA) 43i, 43q, and the AD converters 44i, 44q constitute the second branch for diversity reception. Since it is the same as 1, the description is omitted.
  • the processing unit 35 is the same as that in FIG.
  • the automatic gain control device 49 includes a calculation unit (I 2 + Q 2 ) 36 and a calculation unit (I 2 + Q 2 ) 4 6. Equipped with a mode selector 37, gain setting unit 38, and correction units 40 and 50, and controls the gains of the variable amplifiers 33i, 33q, 43i, and 43q.
  • the operation unit 36 calculates ⁇ (I 2 + Q 2 ) based on the signals from the AD converters 34i and 34q.
  • the operation unit 46 calculates ⁇ (I 2 + Q 2 ) based on the signals from the AD converters 44i and 44q.
  • the power comparison unit 39 compares the power of both branches.
  • the mode selection unit 37 selects one of a plurality of operation modes having different update periods based on the comparison result of the power comparison unit 39.
  • the gain setting unit 38 periodically sets the common gain of the variable amplifiers 33i, 33q, 43i, 43q in the operation mode selected by the mode selection unit 37.
  • the correction units 40 and 50 store, for each branch, the gain control amount at the time of the initial operation in which an external radio signal is not received, and correct the gain control amount when the radio signal is received, for each branch. Set the variable amplifier. Specifically, correction is made to absorb the variation in gain due to product variation between each branch, and the total gain of both plans is made equal.
  • the I component and the Q component are combined in the operation units 36 and 46, and the power comparison unit 39 combines the signals from the first branch and the second branch.
  • the gains of the variable amplifiers 33i, 33q, 43i, 43q are controlled collectively, so that the device configuration can be simplified.
  • the calculation units 36 and 46 use a calculation formula of ⁇ (I 2 + Q 2 )
  • the I component and the Q component can be treated equally, and sufficient control performance can be obtained in any communication environment. Can be obtained.
  • the operation of the gain setting unit 38 for selecting the operation mode is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.
  • the common gain of the variable amplifier is updated and set in one of the operation modes having different update periods according to the fluctuation state of the reception power.
  • the gain of the variable amplifier can be controlled according to the change, and the conversion accuracy of the AD converter can be maintained well.
  • the I component and the Q component are controlled collectively, but a configuration in which the components are individually controlled as in the second embodiment can be realized.
  • the first branch and the second branch are controlled collectively, but a configuration in which the first branch and the second branch are controlled individually can also be realized.
  • the automatic gain control device and the wireless communication device according to the present invention as described above can be applied to a wireless base station device or a wireless terminal of the CDMA system or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

明細書 自動利得制御装置および無線通信装置 技術分野
この発明は、 AD変換器の入力側に設けられた可変増幅器のゲインを制御する 自動利得制御装置および無線通信装置に関するものである。 北
図 9に従来の自動利得制御装置 (A G C ; Auto Gain Controller) を適用した 無線通信装置 1を示す。 無線通信装置 1では、 アンテナ 2で受信した信号を増幅 器 3、 可変増幅器 4で増幅し、 これをミキサ 5で I成分と Q成分に分離する。 分 離した信号を AD変換器 6 i, 6 qでアナログからデジタルに変換した後、 処理 部 7にて復号等の処理を行う。 自動利得制御装置 8は、 AD変換器 6 i , 6 qか らの出力値と基準値との差をエラー信号として算出し、 これを閾値と比較して可 変増幅器 4のゲインを一定の周期で更新設定する。 このような構成によって、 A D変換器 6 i , 6 qのダイナミックレンジに適したレベルの信号を AD変換器 6 i , 6 qに入力することができ、 AD変換器 6 i, 6 qの良好な変換精度を実現 している。
このようにエラ一信号を閾値と比較してゲイン制御を行う A G Cの例として、 特表平 1 0— 5 0 6 7 6 4がある。
しかしながら上記の技術では、 受信電力が急激に変動するなどして受信環境が 変化した場合でも、 一定の周期が経過するまでゲインが更新されない。 このため 、 電力変動の激しいときに A D変換器のダイナミックレンジに不適な信号が A D 変換器に入力され、 A D変換器の変換精度が低下するという問題があつた。 発明の開示
この発明の目的は、 受信環境が変化した場合で A D変換器の変換精度を良好 に維持できる自動利得制御装置および無線通信装置を提供することである。 この発明は、 AD変換器の入力側に設けられた可変増幅器のゲインを制御する ための自動利得制御装置であって、
前記 AD変換器からの出力値に応じて、 可変増幅器のゲインを周期的に更新設 定するゲイン設定部と、
前記 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数 の動作モードのうちのいずれかをゲイン設定部の動作モ一ドとして選択する動作 モード選択部とを備えたことを特徴とする自動利得制御装置である。
この発明によれば、 受信電力の変動状況に応じて更新周期の異なる動作モード のいずれかで可変増幅器のゲインを更新設定するため、 通信環境の変化に応じた 可変増幅器の利得制御が可能であり、 AD変換器の変換精度を良好に維持するこ とができる。
また本発明は、 無線信号を受信するアンテナと、
受信された信号をゲイン可変に増幅する可変増幅器と、
増幅された信号をアナログからデジタルに変換する AD変換器と、
前記 AD変換器からの出力値に応じて、 可変増幅器のゲインを周期的に更新設 定するゲイン設定部と、 '
前記 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数 の動作モードのうちのいずれかをゲイン設定部の動作モードとして選択する動作 モード選択部とを備えたことを特徴とする無線通信装置である。
本発明によれば、 上記の自動利得制御を適用した無線通信装置においても、 同 様に、 通信環境の変化に応じた可変増幅器の利得制御が可能であり、 AD変換器 の変換精度を良好に維持できる。
また本発明は、 無線信号を受信するアンテナと、 受信された信号を互いに直交する I成分および Q成分に分離する分離器と、 分離された I成分および Q成分をそれそれゲイン可変に増幅する I成分可変増 幅器および Q成分可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナログからデジタルに変換する I成分 AD変換 器および Q成分 AD変換器と、
前記 I成分 A D変換器からの出力値および Q成分 A D変換器からの出力値に応 じて、 I成分可変増幅器および Q成分可変増幅器に共通のゲインを周期的に更新 設定するゲイン設定部と、 '
前記 I成分 A D変換器からの出力値の変動および Q成分 A D変換器からの出力 値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数の動作モードのうちのいずれ かをゲイン設定部の動作モードとして選択する動作モード選択部とを備えたこと を特徴とする無線通信装置である。
本発明によれば、 直交変換方式の無線通信装置において、 I成分可変増幅器の ゲインと Q成分可変増幅器のゲインとをまとめて制御できるため、 装置構成を簡 略化できる。
また本発明は、 無線信号を受信するアンテナと、 .
受信された信号を互いに直交する I成分および Q成分に分離する分離器と、 分離された I成分および Q成分をそれそれゲイン可変に増幅する I成分可変増 幅器および Q成分可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナログからデジタルに変換する I成分 AD変換 器および Q成分 AD変換器と、
前記 I成分 AD変換器からの出力値に応じて、 I成分可変増幅器のゲインを周 期的に更新設定する I成分ゲイン設定部と、
前記 I成分 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異な る複数の動作モードのうちのいずれかを I成分ゲイン設定部の動作モードとして 選択する I成分動作モード選択部と、 前記 Q成分 AD変換器からの出力値に応じて、 Q成分可変増幅器のゲインを周 期的に更新設定する Q成分ゲイン設定部と、
前記 Q成分 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異な る複数の動作モードのうちのいずれかを Q成分ゲイン設定部の動作モードとして 選択する Q成分動作モード選択部とを備えたことを特徴とする無線通信装置であ る。
本発明によれば、 I成分および Q成分に関して個別に動作モードの選択を行う ため、 可変増幅器 2 3 iのゲインと可変増幅器 2 3 qのゲインとを独立に制御す ることができる。
また本発明は、 無線信号を受信する第 1アンテナおよび第 2アンテナと、 第 1アンテナおよび第 2アンテナで受信された信号をそれそれゲイン可変に増 幅する第 1可変増幅器および第 2可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナログからデジタルに変換する第 1 AD変換器 および第 2 AD変換器と、
前記第 1 A D変換器からの出力値および第 2 A D変換器からの出力値に応じて 、 第 1可変増幅器および第 2可変増幅器に共通のゲインを周期的に更新設定する ゲイン設定部と、
前記第 1 A D変換器からの出力値の変動および第 2 A D変換器からの出力値の 変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数の動作モードのうちのいずれかを ゲイン設定部の動作モードとして選択する動作モード選択部とを備えたことを特 徴とする無線通信装置である。
本発明によれば、 ダイバシティブランチを有する無線通信装置において、 第 1 ブランチおよび第 2ブランチからの信号を 1本化し、 ゲイン設定部にて第 1可変 増幅器のゲインと第 2可変増幅器のゲインとをまとめて制御するため、 装置構成 を簡略化できる。
また本発明は、 前記ゲイン設定部で設定したゲインを用いて、 AD変換器の出 力値から受信電力量を算出する処理を行う処理部をさらに備えたことを特徴とす る。
本発明によれば、 可変増幅器によつて増幅された後のアナ口グ信号に対応する デジタル出力値を、 設定されたゲインを用いて、 増幅前のアナログ信号に対応す るデジタル値に修正することによって、 正確な受信電力量を得ることができる。' 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の第 1実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ック図である。
図 2は、 ゲイン設定部 1 8の動作モードを示す図である。
図 3は、 A G C処理流れを示すフローチャートである。
図 4は、 図 3のフレームチェック処理を詳しく示すフローチャートである。 図 5は、 図 3のスロットチェヅク処理を詳しく示すフローチャートである。 図 6は、 図 3のゲイン制御量設定処理を詳しく示すフローチャートである。 図 7は、 この発明の第 2実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ヅク図である。
図 8は、 この発明の第 3実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ック図である。
図 9は、 従来の自動利得制御装置を適用した無線通信装置を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
第 1実施形態
図 1は、 この発明の第 1実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ヅク図である。 無線通信装置 1 0は、 アンテナ 1 1、 増幅器 l l a、 ミキサ 1 2 、 可変増幅器 (Variable Gain Amplifier; V GA) 1 3 i, 1 3 q、 AD変換 器 14i, 14q、 処理部 15、 自動利得制御装置 (AGC) 19を備える。 アンテナ 11は、 移動体端末などの無線端末からの無線信号を受信する。 無線 端末では直交変調によって位相の異なる I成分, Q成分の信号を混合して無線信 号を生成しており、 ミキサ 12は、 アンテナ 11からの信号を検波して分離し I 成分, Q成分の信号を復元する。 可変増幅器 13 i, 13 qは、 ミキサ 12にて 分離された I成分, Q成分の信号をそれそれ増幅する。 AD変換器 14i, 14 qは、 可変増幅器 13 i, 13 qからの信号をそれそれアナログからデジタルに 変換する。 処理部 15は、 分離された信号の再合成、 スぺクトラム逆拡散、 AD 変換器 14 i, 14 qの出力値とゲイン制御量とから受信電力量を算出するなど の各種処理を行う。
自動利得制御装置 19は、 演算部 (I2 + Q2) 16、 モード選択部 17およ びゲイン設定部 18を備え、 可変増幅器 13 i , 13 qの共通ゲインを制御する 。 演算部 16は、 AD変換器 14i, 14 qからの出力値に基づき∑ (I2 + Q 2) を算出する。 モード選択部 17は、 演算結果に基づいて、 更新周期の異なる 定常モードおよび高速モードのうちのいずれかを選択する。 ゲイン設定部 18は 、 モード選 部 17で選択された動作モードで、 可変増幅器 13 i, 13qの共 通ゲインを更新設定する。
また、 上記の処理部 15は、 AD変換器 14i, 14 qの出力値とゲイン設定 部 18で設定したゲイン制御量とから受信電力量を算出し、 この値に基づいて無 線通信装置の送信電力制御を行う。 あるいは、 通信相手の送信電力制御のために 受信電力量を送信する。
このような構成では、 I成分と Q成分とを演算部 16にて 1本ィ匕し、 ゲイン設 定部 18にて可変増幅器 13 i, 13 qのゲインをまとめて制御するため、 装置 構成を簡略化できる。 また、 演算部 16では、 ∑ (I2 + Q2) という計算式を 用いるため、 I成分と Q成分とを均等に扱うことができ、 どのような通信環境に おいても、 充分な制御性能を得ることができる。 次に、 図 2〜図 6を用いて無線通信装置の動作を説明する。
図 2は、 ゲイン設定部 18の動作モードを示す図である。 ここでは、 10ms を 1フレームと定義し、 1フレームを 15等分したものを 1スロットと定義する 。 定常モードは、 ゲインの更新周期が比較的長めの周期 T 1の動作モ一ドであり 、 高速モードは、 ゲインの更新周期が比較的短めの周期 T 2 (<T 1) の動作モ ードである。 たとえば、 図 2に示すように、 周期 Τ 1は 1フレーム相当の時間、 すなわち 10msであり、 周期 T 2は 5スロット相当の時間、 すなわち 10/3 msである。 動作モードが定常モードである間は、 ゲイン設定部は周期 T 1でゲ インを更新設定し、 動作モードが高速モードに変更された場合、 ゲイン設定部は 周期 T 2でゲインを更新設定する。
図 3は、 AGC処理流れを示すフローチャートである。 ステップ a 1で処理を 開始すると、 次のステップ a 2において、 I2 + Q2を算出する(演算部 16)。 次にステップ a 3において、 1スロットデ一夕合計値に算出したばかりの 12 + Q2を加算する。 次にステップ a 4において、 加算したデ一夕の個数が 1スロ ヅト分 (たとえば 5120個) に到達したかどうかを判定する。 未到達の場合は 、 到達するまでステップ a 2〜a 4の処理を繰り返す。 到達した場合は、 次のス テヅプ a5において、 1スロヅトデータ合計値を 1スロヅト分のデータ数で除算 する。 このように、 ステップ a 3〜a 5によって、 スロット平均化、 すなわち、 1スロット内での (I2 + Q2) の平均値を算出することが可能である。
次にステップ a 6において、 高速モードが必要かどうかをチェックするための スロットチェック処理、 および定常モードが必要かどうかをチェックするための フレームチェック処理に関するリクエストを出す。 ステップ a 6が終了すると、 次のステップ a 7, ステップ a 8を行うとともに、 ステップ a 2に戻りスロット 平均化の処理を繰り返して行う。 ステップ a 7では、 処理リクエストに従って高 速モード用のスロヅ トチェック処理を行い、 ステップ a8では、 定常モード用の フレームチェック処理を行う。 このステップ a 7, a 8の処理については、 図 4 、 図 5をそれそれ用いて詳しく後述する。
次にステップ a 9において、 ゲイン制御量を設定する。 ステップ a 9について は、 図 6を用いて詳しく後述する。 次にステップ a 1 0において、 ゲイン制御量 をゲイン設定部 1 8から可変増幅器 1 3 i , 1 3 qに出力し、 ステップ a 1 1に おいて、 処理を終了する。
図 4は、 図 3のフレームチェヅク処理を詳しく示すフローチャートである。 ス テヅプ b lにて、 フレームチェヅク処理を開始すると、 次のステップ b 2におい て、 処理リクエストが有るか否かを判定する。 処理リクエストが無い場合、 有る と判定されるまで、 ステップ b 2の判定処理を繰り返す。 処理リクエストが有る 場合、 次のステップ b 3において、 1フレーム分デ一夕合計に図 3の処理で算出 した 1スロット平均値を加算する。
次にステップ b 4において、 スロット数が 1 5に達したか否かを判定する。 ス ロット数 = 1 5となった場合、 次のステップ b 5において、 1フレーム分のデ一 夕合計値を 1フレーム分のスロヅト数である 1 5で除算したものをフレーム平均 値として算出する。 このように、 ステップ b 3〜ステップ b 5の処理によって、 1フレームの平均値を算出できる。
次にステヅプ b 6において、 1フレーム平均値が定常モード下限設定値 L sよ りも小さい、 又は、 定常モード上限設定値 U sよりも大きいか否かを判定する。 ステップ b 4またはステップ b 6の条件を満たさない場合、 ステップ b 7におい て、 定常動作フラグ N O R— F L Gに非定常モードを示す" 0 " を代入する。 一 方、 ステップ b 6の条件を満たす場合、 定常動作フラグ N O R— F L Gに定常モ ードを示す" 1 " を代入する。
このように、 図 4のフレームチェック処理では、 ステップ b 2〜ステップ b 8 の処理を繰り返すことによって、 定常動作フラグ N 0 R— F L Gを更新設定する ことができる。 特に、 ステップ b 6では、 1フレーム平均値を評価することによ り、 受信電力の変動状況を評価しており、 その評価結果に基づき定常動作フラグ N O R_F L Gを定常モ一ドおよび非定常モードのいずれかに設定している。 なお、 定常モード上限設定値 U sおよび定常モード下限設定値 L sは、 予め定 められた値であり、 定常モード上限設定値 U sとして定常モード下限設定値 L s よりも大きい値が設定される。
図 5は、 図 3のスロットチェック処理を詳しく示すフローチャートである。 ス テツプ c 1にてスロヅトチェック処理を開始すると、 次のステップ c 2において 、 処理リクエストが有るか否かを判定する。 処理リクエストが無い場合、 有ると 判定されるまで、 ステップ c 2の判定処理を繰り返す。 処理リクエストが有る場 合、 次のステップ c 3において、 前スロットでの高速モード履歴が無しであるか 否かを判定する。 履歴が有る場合、 すなわちステップ c 3の判定結果が" N O" である場合、 ステップ c 2, ステップ c 3の判定処理を繰り返す。
ステップ c 3において、 前スロヅトでの高速モード履歴が無しと判定された場 合、 すなわち、 " Y E S " と判定された場合、 次のステップ c 4において、 図 3 で求めた 1スロット平均値が高速モード下限設定値 L hよりも小さい、 又は高速 モード上限設定値 U hよりも大きいか否かを判定する。 ステップ c 4の条件に適 合した場合、 次のステップ c 5にて、 nスロット分 (n: 1以上の整数) 連続し てステップ c 4の条件に適合したか否かを判定する。 適合した場合、 次のステヅ プ c 6にて、 高速動作フラグ H I— F L Gに高速モードを示す" 1 " を代入する 。 ステップ c 4またはステップ c 5において条件に適合しない場合、 ステップ c 7にて、 高速動作フラグ H I— F L Gに非高速モードを示す" 0 " を代入する。 このように、 図 5のスロットチェック処理では、 ステップ c 2〜ステップ b 7 の処理を繰り返すことによって、 高速動作フラグを更新設定することができる。 特に、 ステップ c 4, ステップ c 5では、 1スロット平均値を評価することによ り、 受信電力の変動状況を評価しており、 その評価結果に基づき高速動作フラグ H I—F L Gを高速モードおよび非高速モードのいずれかに設定している。 なお、 高速モード上限設定値 U hおよび高速モード下限設定値 L hは予め定め られた値である。 高速モード上限設定値 U hとしては、 定常モード上限設定値 u sよりもさらに大きい値が設定され、 高速モード下限設定値 L hとしては、 定常 モード下限設定値 L sよりもさらに小さい値が設定される。
図 6は、 図 3のゲイン制御量設定処理を詳しく示すフローチャートである。 ス テヅプ d 1にてゲイン制御量設定処理を開始すると、 次のステップ d 2において 、 定常動作フラグ N〇 R_F L G = 0かつ高速動作フラグ H I _F L G = 0であ るか否か、 すなわち、 非定常モードかつ非高速モードであるか否かを判定する。 非定常モ一ドかつ非高速モードである場合、 定常モ一ド又は高速モードになるま でステヅプ d 2の判定処理を繰り返す。
ステップ d 2の条件に適合しない場合、 すなわち、 定常モ一ド又は高速モード になった場合、 次のステップ d 3において、 高速動作フラグ H I— F L G = 1か 否か、 すなわち、 高速モードか否かを判定する。 高速モードである場合、 ステツ プ d 4において、 ゲイン制御量として ±X d B (X : 1よりも大きい実数) を設 定し、 ステップ d 2の処理に戻る。 ステップ d 3において高速モードでない場合 、 定常モ一ドであるはずであり、 ステップ d 5にてゲイン制御量を ± 1 d Bに設 定し、 ステップ d 2の処理に戻る。
このように図 6のゲイン制御量設定処理では、 ステップ d 4またはステヅプ d 5にてゲイン制御量を設定した後、 ステップ d 2〜ステップ d 5の処理を繰り返 すことによって、 受信電力の変動状況に合わせてゲイン制御量を更新設定するこ とができる。 なお、 図 3のステップ a 3からステップ d 3までの処理は、 モード 選択部 1 7にて行われ、 ステップ d 4以降はゲイン設定部 1 8にて行われる。 上述したように第 1実施形態では、 受信電力の変動状況に応じて更新周期の異 なる動作モードのいずれかで可変増幅器のゲインを更新設定するため、 通信環境 の変化に応じた可変増幅器の利得制御が可能である。 すなわち、 通信環境が変化 しても、 AD変換器にはそのダイナミックレンジに適した信号を入力し続けるこ とができるため、 A D変換器の変換精度を良好に維持することができる。 特に、 CDMA (符号分割多元接続) 方式の無線通信基地局等では、 通常、 受 信電力の変化がほとんど無いため、 緩やかな利得制御が望ましく、 定常モードに て制御を行う。 一方、 非常に稀なケースではあるが急激な電力変動があった場合 には、 高速モードにて制御を行い、 緊急に電力変動に追随させる。 このように、 通信環境に合わせた制御が可能となる。
なお、 第 1実施形態では、 位相を 90度ずらせて I成分と Q成分とを合成する 直交変調方式について述べたが、 本発明は、 これに限るものではなく、 単純な変 調方式にも適用可能である。 また、 定常モードのゲイン制御量を ±ldBとした が、 これに限るものではない。 また、 演算部 16の計算式として∑ (I2 + Q2 ) を採用したが、 これに限るものではなく、 たとえば、 ΣΙ2と∑Q2とを個別 に算出しておき、 これを基にして可変増幅器 13 i, 13qの共通ゲインを設定 することが可能である。 第 2実施形態
図 7は、 この発明の第 2実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ック図である。無線通信装置 20は、 第 1実施形態の構成を一部変更したもので あって、 アンテナ 21、 増幅器 21 a、 ミキサ 22、 可変増幅器 (VGA) 23 i, 23q、 AD変換器 24 i, 24 q、 処理部 25、 自動利得制御装置 (AG C) 29を備える。 アンテナ 21、 増幅器 21 a、 ミキサ 22、 可変増幅器 (V GA) 23 i, 23 q、 AD変換器 24 i, 24 qおよび処理部 25は、 図 1と 同様のものであるため説明を省略する。
自動利得制御装置 29は、 演算部 (I2) 26 i, 演算部 (Q2) 26 q、 モ —ド選択部 27 i, 27 qおよびゲイン設定部 28 i, 28 qを備え、 可変増幅 器 23 i, 23 qの各ゲインを個別に制御する。 演算部 26 i, 26qは、 AD 変換器 24 i, 24 qからの信号に基づき 2乗和∑ (I2) 、 ∑ (Q2) をそれ それ算出する。 モード選択部 27 i, 27(1は、 演算部261, 26 qの演算結 果に基づき、 更新周期の異なる複数の動作モードのうちのいずれかを選択する。 ゲイン設定部 28 i, 28 qは、 モード選択部 27 i, 27qで選択された動作 モードで、 可変増幅器 23 i, 23 qの各ゲインを周期的に更新設定する。 このような構成では、 I成分および Q成分に関して個別に動作モードの選択を 行うため、 可変増幅器 23 iの利得と可変増幅器 23 qの利得とを独立に制御で ぎる。 '
ゲイン設定部 28 i, 28 qの動作モードを選択する動作については、 図 2〜 図 6に示した第 1実施形態と同様であるので、 説明を省略する。 したがって、 第 2実施形態においても、 第 1実施形態と同様に 受信電力の変動状況に応じて更 新周期の異なる動作モードのいずれかで可変増幅器のゲインを更新設定するため 、 通信環境の変化に応じた可変増幅器の利得制御が可能である。 第 3実施形態
図 8は、 この発明の第 3実施形態として無線通信装置の電気的構成を示すプロ ック図である。 無線通信装置 30は、 第 1実施形態の構成を一部変更したもので あって、 アンテナ 31, 41, 増幅器 3 la, 41 a、 ミキサ 32, 42、 可変 増幅器 (VGA) 33 i, 33 q, 43 i, 43 q、 AD変換器 34 i, 34q , 44i, 44q、 処理部 35、 自動利得制御装置 (AGC) 49を備える。 アンテナ 31、 増幅器 31 a、 ミキサ 32、 可変増幅器(VGA) 33 i, 3 3 qおよび AD変換器 34 i, 34 qは、 ダイバーシティ受信のための第 1ブラ ンチを構成するものであり、 図 1と同様のものであるため説明を省略する。 アン テナ 41、 増幅器 41 a、 ミキサ 42、 可変増幅器 (VGA) 43 i, 43 qお よび AD変換器 44 i, 44qは、 ダイバ一シティ受信のための第 2ブランチを 構成するものであり、 図 1と同様のものであるため説明を省略する。処理部 35 も、 図 1と同様のものである。
自動利得制御装置 49は、 演算部 (I2 + Q2) 36, 演算部 (I2 + Q2) 4 6、 モード選択部 37、 ゲイン設定部 38および補正部 40, 50を備え、 可変 増幅器 33 i, 33q, 43 i, 43 qのゲインを制御する。 演算部 36は、 A D変換器 34i, 34 qからの信号に基づき∑ (I2 + Q2) を算出する。 演算 部 46は、 AD変換器 44i, 44 qからの信号に基づき∑ (I2 + Q2) を算 出する。
電力比較部 39は、 両ブランチの電力を比較する。 モード選択部 37は、 電力 比較部 39の比較結果に基づき、 更新周期の異なる複数の動作モードのうちのい ずれかを選択する。 ゲイン設定部 38は、 モード選択部 37で選択された動作モ ードで、 可変増幅器 33 i, 33q, 43 i, 43 qの共通ゲインを周期的に更 新設定する。 補正部 40, 50は、 外部からの無線信号を受信しない初期動作時 のゲイン制御量を各ブランチ毎に記憶しておき、 無線信号を受信したときのゲイ ン制御量を補正して各ブランチの可変増幅器に設定する。 具体的には、 各ブラン チ間の製品ばらつきによるゲインのばらつきを吸収するような補正を行い、 両プ ランチのトータルのゲインを等しくする。
このような構成では、 I成分と Q成分とを演算部 36, 46にて合成し、 更に 電力比較部 39にて第 1ブランチおよび第 2ブランチからの信号を合成し、 ゲイ ン設定部 38にて可変増幅器 33 i, 33q, 43 i, 43 qのゲインをまとめ て制御するため、 装置構成を簡略化できる。 また、 演算部 36, 46では、 ∑ ( I2 + Q2) という計算式を用いるため、 I成分と Q成分とを均等に扱うことが でき、 どのような通信環境においても、 充分な制御性能を得ることができる。 ゲイン設定部 38の動作モードを選択する動作については、 図 2〜図 6に示し た第 1実施形態と同様であるので、 説明を省略する。 したがって、 第 3実施形態 においても、 第 1実施形態と同様に、 受信電力の変動状況に応じて更新周期の異 なる動作モードのいずれかで可変増幅器の共通ゲインを更新設定するため、 通信 環境の変化に応じた可変増幅器の利得制御が可能であり、 AD変換器の変換精度 を良好に維持することができる。 なお、 第 3実施形態では、 I成分と Q成分とをまとめて 御したが、 第 2実施 形態のように個別に制御する構成も実現可能である。 また、 第 3実施形態では、 第 1ブランチ, 第 2ブランチをまとめて制御したが、 個別に制御する構成も実現 可能である。 産業上の利用可能性
以上のような本発明に係る自動利得制御装置およぴ無線通信装置は、 C D MA 方式等の無線基地局装置や無線端末に適用され得る。

Claims

請求の範囲
1 . AD変換器の入力側に設けられた可変増幅器のゲインを制御するための自 動利得制御装置であって、
前記 AD変換器からの出力値に応じて、 可変増幅器のゲインを周期的に更新設 定するゲイン設定部と、
前記 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数 の動作モ一ドのうちのいずれかをゲイン設定部の動作モードとして選択する動作 モ一ド選択部とを備えたことを特徴とする自動利得制御装置。
2 . 無線信号を受信するアンテナと、 .
受信された信号をゲイン可変に増幅する可変増幅器と、
増幅された信号をアナログからデジタルに変換する AD変換器と、
前記 AD変換器からの出力値に応じて、 可変増幅器のゲインを周期的に更新設 定するゲイン設定部と、
前記 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数 の動作モードのうちのいずれかをゲイン設定部の動作モードとして選択する動作 モ一ド選択部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
3 . 無線信号を受信するアンテナと、
受信された信号を互いに直交する I成分および Q成分に分離する分離器と、 分離された I成分および Q成分をそれそれゲイン可変に増幅する I成分可変増 幅器および Q成分可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナログからデジタルに変換する I成分 AD変換 器および Q成分 AD変換器と、
前記 I成分 A D変換器からの出力値および Q成分 A D変換器からの出力値に応 じて、 I成分可変増幅器および Q成分可変増幅器に共通のゲインを周期的に更新 設定するゲイン設定部と、
前記 I成分 A D変換器からの出力値の変動および Q成分 A D変換器からの出力 値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数の動作モードのうちのいずれ かをゲイン設定部の動作モードとして選択する動作モード選択部とを備えたこと を特徴とする無線通信装置。
4 . 無線信号を受信するアンテナと、
受信された信号を互いに直交する I成分および Q成分に分離する分離器と、 分離された I成分および Q成分をそれそれゲイン可変に増幅する I成分可変増 幅器および Q成分可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナ口グからデジ夕ルに変換する I成分 A D変換 器および Q成分 AD変換器と、
前記 I成分 AD変換器からの出力値に応じて、 I成分可変増幅器のゲインを周 期的に更新設定する I成分ゲイン設定部と、
前記 I成分 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異な る複数の動作モードのうちのいずれかを I成分ゲイン設定部の動作モードとして 選択する I成分動作モ一ド選択部と、
前記 Q成分 AD変換器からの出力値に応じて、 Q成分可変増幅器のゲインを周 期的に更新設定する Q成分ゲイン設定部と、
前記 Q成分 AD変換器からの出力値の変動に応じて、 ゲインの更新周期が異な る複数の動作モードのうちのいずれかを Q成分ゲイン設定部の動作モードとして 選択する Q成分動作モード選択部とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
5 . 無線信号を受信する第 1アンテナおよび第 2アンテナと、
第 1アンテナおよび第 2アンテナで受信された信号をそれそれゲイン可変に增 幅する第 1可変増幅器および第 2可変増幅器と、
増幅された 2信号をそれそれアナログからデジタルに変換する第 1 A D変換器 および第 2 AD変換器と、
前記第 1 A D変換器からの出力値および第 2 A D変換器からの出力値に応じて 、 第 1可変増幅器および第 2可変増幅器に共通のゲインを周期的に更新設定する ゲイン設定部と、
前記第 1 A D変換器からの出力値の変動および第 2 A D変換器からの出力値の 変動に応じて、 ゲインの更新周期が異なる複数の動作モードのうちのいずれかを ゲイン設定部の動作モードとして選択する動作モ一ド選択部とを備えたことを特 徴とする無線通信装置。
6 . 前記ゲイン設定部で設定したゲインを用いて、 AD変換器の出力値から受 信電力量を算出する処理を行う処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項 2 〜 5のいずれかに記載の無線通信装置。
PCT/JP2000/004796 2000-07-17 2000-07-17 Automatic gain control and wireless communication device WO2002007402A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/070,429 US7065164B1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Automatic gain control and wireless communication device
JP2002513176A JP4053419B2 (ja) 2000-07-17 2000-07-17 自動利得制御装置および無線通信装置
EP00946367A EP1209870A4 (en) 2000-07-17 2000-07-17 WIRELESS COMMUNICATION DEVICE WITH AUTOMATIC GAIN CONTROL
CNB008130299A CN100399775C (zh) 2000-07-17 2000-07-17 自动增益控制装置及无线通信装置
PCT/JP2000/004796 WO2002007402A1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Automatic gain control and wireless communication device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2000/004796 WO2002007402A1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Automatic gain control and wireless communication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002007402A1 true WO2002007402A1 (en) 2002-01-24

Family

ID=11736268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/004796 WO2002007402A1 (en) 2000-07-17 2000-07-17 Automatic gain control and wireless communication device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7065164B1 (ja)
EP (1) EP1209870A4 (ja)
JP (1) JP4053419B2 (ja)
CN (1) CN100399775C (ja)
WO (1) WO2002007402A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7003057B2 (en) 2000-10-27 2006-02-21 Nec Corporation Reception AGC circuit
JP2006270949A (ja) * 2005-03-19 2006-10-05 Microsoft Corp 同時キャプチャアプリケーションのための自動オーディオゲイン制御
JP2007505526A (ja) * 2003-09-12 2007-03-08 アイスファイア・セミコンダクター・コーポレーション デジタル制御されたvgaを有するスタガーagc
JP2012034367A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujitsu Ltd 無線通信端末及び自動利得制御方法
JP2012508494A (ja) * 2008-11-07 2012-04-05 エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム 無線レシーバの利得を制御する方法および装置
JP2012209875A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 自動利得制御装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4065138B2 (ja) * 2002-03-20 2008-03-19 松下電器産業株式会社 送信電力制御情報の生成を制御する方法および移動体端末装置
JP3586267B2 (ja) * 2002-06-18 2004-11-10 沖電気工業株式会社 自動利得制御回路
JP3898115B2 (ja) 2002-11-12 2007-03-28 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 受信装置、復調器及び通信方法
US6873833B2 (en) 2003-03-27 2005-03-29 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for estimating and controlling initial time slot gain in a wireless communication system
US7242914B2 (en) * 2004-06-16 2007-07-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method of automatic gain control for multiple receiver front-ends
US7415259B2 (en) * 2004-06-24 2008-08-19 Agere Systems Inc. Automatic gain control for satellite digital audio radio service receiver, method of automatically controlling gain and SDARS receiver incorporating the same
US7463704B1 (en) * 2004-07-01 2008-12-09 Atheros Communications, Inc. Multi-chain signal detection and gain control for automatic gain control systems
CN100407822C (zh) * 2004-10-10 2008-07-30 中兴通讯股份有限公司 时分双工系统阵列天线基站的自动增益控制方法及装置
US7952504B2 (en) * 2009-06-19 2011-05-31 Mediatek Inc. Gain control method and electronic apparatus capable of gain control
CN101604959B (zh) * 2009-07-09 2012-02-08 合肥邦立电子股份有限公司 自动增益车载有源天线放大器
TWI418143B (zh) * 2010-08-26 2013-12-01 Global Unichip Corp 一種具有自動增益控制裝置之通訊裝置以及自動增益控制的方法
WO2012120804A1 (ja) * 2011-03-07 2012-09-13 パナソニック株式会社 無線機及び受信方法
CA2814303A1 (en) 2013-04-26 2014-10-26 Cellphone-Mate, Inc. Apparatus and methods for radio frequency signal boosters
CN116015331B (zh) * 2022-12-26 2023-08-08 成都爱科特科技发展有限公司 一种复杂电磁环境弱信号接收方法、装置及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06152478A (ja) * 1992-11-12 1994-05-31 Fujitsu Ltd 共通自動利得制御回路
JPH0794981A (ja) * 1993-09-20 1995-04-07 Toshiba Corp 自動利得制御回路
JPH09307380A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Toshiba Corp Agc機能を備えた無線通信装置
WO1998010514A1 (fr) * 1996-09-05 1998-03-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede de controle de gain et recepteur associe
JPH11177546A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレーム同期シンボル再生装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638375A (en) * 1988-11-30 1997-06-10 Motorola, Inc. AGC isolation of information in TDMA systems
KR0143039B1 (ko) * 1993-02-26 1998-08-01 사토 후미오 다이버시티 수신기
JPH0823473A (ja) * 1994-07-05 1996-01-23 Canon Inc 撮像装置
US5566201A (en) 1994-09-27 1996-10-15 Nokia Mobile Phones Ltd. Digital AGC for a CDMA radiotelephone
US5524009A (en) * 1995-06-07 1996-06-04 Nokia Mobile Phones Ltd. Fast AGC setting using RSS (I) measurement procedure
JPH09199961A (ja) * 1996-01-22 1997-07-31 Oki Electric Ind Co Ltd Agc装置
US6130602A (en) * 1996-05-13 2000-10-10 Micron Technology, Inc. Radio frequency data communications device
US5917865A (en) * 1996-12-31 1999-06-29 Lucent Technologies, Inc. Digital automatic gain control employing two-stage gain-determination process
US6240100B1 (en) * 1997-07-31 2001-05-29 Motorola, Inc. Cellular TDMA base station receiver with dynamic DC offset correction
EP0929150A1 (en) 1997-12-31 1999-07-14 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) A method of and a circuit for automatic gain control (AGC)
JP3329264B2 (ja) * 1998-04-06 2002-09-30 日本電気株式会社 Agc回路
US20010046727A1 (en) * 1999-06-09 2001-11-29 Chih-Hung Lin Method for fabricating a gate conductive structure
US6484042B1 (en) * 1999-08-25 2002-11-19 Skyworks Solutions, Inc. Secondary automatic gain control loops for direct conversion CDMA receivers
JP3468287B2 (ja) * 1999-10-13 2003-11-17 日本電気株式会社 Cdma受信agc回路およびcdma復調装置
US20010048727A1 (en) * 2000-01-10 2001-12-06 Schmutz Thomas R. Method and apparatus for automatic gain control on a time slot by time slot basis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06152478A (ja) * 1992-11-12 1994-05-31 Fujitsu Ltd 共通自動利得制御回路
JPH0794981A (ja) * 1993-09-20 1995-04-07 Toshiba Corp 自動利得制御回路
JPH09307380A (ja) * 1996-05-13 1997-11-28 Toshiba Corp Agc機能を備えた無線通信装置
WO1998010514A1 (fr) * 1996-09-05 1998-03-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede de controle de gain et recepteur associe
JPH11177546A (ja) * 1997-12-16 1999-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレーム同期シンボル再生装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1209870A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7003057B2 (en) 2000-10-27 2006-02-21 Nec Corporation Reception AGC circuit
JP2007505526A (ja) * 2003-09-12 2007-03-08 アイスファイア・セミコンダクター・コーポレーション デジタル制御されたvgaを有するスタガーagc
JP4662934B2 (ja) * 2003-09-12 2011-03-30 ザーバナ・デジタル・ファンド・エルエルシー デジタル制御されたvgaを有するスタガーagc
JP2006270949A (ja) * 2005-03-19 2006-10-05 Microsoft Corp 同時キャプチャアプリケーションのための自動オーディオゲイン制御
JP2012508494A (ja) * 2008-11-07 2012-04-05 エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム 無線レシーバの利得を制御する方法および装置
JP2012034367A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujitsu Ltd 無線通信端末及び自動利得制御方法
JP2012209875A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 自動利得制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN100399775C (zh) 2008-07-02
CN1375148A (zh) 2002-10-16
EP1209870A4 (en) 2007-12-05
JP4053419B2 (ja) 2008-02-27
EP1209870A1 (en) 2002-05-29
US7065164B1 (en) 2006-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002007402A1 (en) Automatic gain control and wireless communication device
US7899414B2 (en) Control of power amplifiers in devices using transmit beamforming
US6941112B2 (en) Gain control amplification circuit and terminal equipment having the same
KR100325556B1 (ko) 자동이득제어회로
JP2000201039A (ja) 自動利得制御方法及びその装置、自動利得制御機能を持った無線通信装置
EP1450484B1 (en) Mobile communication terminal device and variable gain circuit
US7366263B2 (en) Radio communication terminal and radio signal receiving method
JPH07202775A (ja) ダイバーシティ受信信号合成回路
GB2338361A (en) A level linearizer in which higher bits are used to select upper and lower values for a level control signal and lower bits for interpolation
CN101133567A (zh) 分集接收机及其增益调节方法
TWI288537B (en) Automatic gain control and antenna diversity method of wireless communication system
WO2001052446A1 (fr) Appareil de communication radio a antenne reseau et procede d&#39;etalonnage
US6754256B1 (en) Searcher for CDMA receiver apparatus
WO2004095731A1 (ja) 受信装置
JP2000022468A (ja) 自動利得制御方法、その装置および通信用受信装置
CN102035578A (zh) 一种用于分集接收的自动增益控制方法及装置
JP5438599B2 (ja) 無線通信受信機
AU769962B2 (en) Transmitter for mobile terminal with carrier leak suppressing circuit
JP2005278017A (ja) 無線通信装置
JP2001339455A (ja) 受信装置及び無線通信装置
JP2001352245A (ja) 受信機
JP2002261656A (ja) Cdma受信機の自動利得制御装置
JP2001332986A (ja) 送信出力制御方法及び基地局装置並びに送信出力調整方法及び装置
JP5098811B2 (ja) 携帯端末装置とその消費電力制御方法
JP4012717B2 (ja) 自動利得制御装置及び無線通信機器

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000946367

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 008130299

Country of ref document: CN

Ref document number: 10070429

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000946367

Country of ref document: EP