專利名稱：帶寬自適應(yīng)自動(dòng)增益控制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種自動(dòng)增益控制電路及其控制方法，特別是指一種帶 寬自適應(yīng)自動(dòng)增益控制電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)為了能夠獲得比較穩(wěn)定的性能和固定的 時(shí)間常量，通常都是采用固定帶寬的設(shè)計(jì)方式。這種設(shè)計(jì)方法適合比較穩(wěn)定
的信號(hào)傳輸信道，例如有線電視(DVB-C)，或者對(duì)能量到達(dá)穩(wěn)定時(shí)間要求很短 的無線傳輸規(guī)格，如WLAN。然而，對(duì)數(shù)字視訊地面接收系統(tǒng)(DVB-T)而言，通 道衰減(fading channel)會(huì)隨著時(shí)間而改變，因此自動(dòng)增益控制系統(tǒng)不僅追 蹤信號(hào)的能量變化要快速，而且必須降低當(dāng)自動(dòng)增益控制系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，控制 增益的抖動(dòng)誤差(jitter)。其中，自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的跟蹤帶寬變大，相對(duì) 地，控制增益的抖動(dòng)誤差也會(huì)跟著變大。
請(qǐng)參考圖l所示，其是為公用技術(shù)的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的方塊示意圖。自 動(dòng)增益控制系統(tǒng)包含可變?cè)鲆娣糯笃鱅IO、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器120、能量檢測 單元130、加法器ADD、積分濾波器140、對(duì)照表150及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器160。
能量檢測單元130會(huì)檢測模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器120所輸出的數(shù)字信號(hào)的最大 能量，并傳送至加法器ADD，與參考信號(hào)相減，產(chǎn)生誤差信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)為 復(fù)合信號(hào)，包含信號(hào)I及信號(hào)Q。接著，積分濾波器140會(huì)進(jìn)一步過濾并累加誤 差信號(hào)，產(chǎn)生控制增益。最后利用數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器160及査詢對(duì)照表150的方 式，將控制增益轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的控制電壓，以提供可變?cè)鲆娣糯笃?10放大模 擬信號(hào)的所需。
其中，能量檢測單元130是將信號(hào)I絕對(duì)值的平方加上信號(hào)Q絕對(duì)值的平 方，來得到最大能量，如此一來，必須用到多個(gè)加法器及乘法器，會(huì)造成成 本—匕的增加。若此自動(dòng)增益控制系統(tǒng)應(yīng)用在信號(hào)能量會(huì)隨著時(shí)間而變化的 DVB-T上，則無法有效地控制跟蹤帶寬、控制增益的抖動(dòng)誤差及輸出的數(shù)字信 號(hào)保持穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，利用對(duì)照表150搭配數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器160，將控制 增益轉(zhuǎn)換成控制電壓，也會(huì)造成成本上的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一帶寬自適應(yīng)自動(dòng)增益控制電路及其控制方法，是根據(jù)帶寬參 數(shù)，彈性地控制自動(dòng)增益控制電路追蹤模擬信號(hào)的能量變化的速度及控制增 益的抖動(dòng)情形。此外，利用脈波密度調(diào)變以及一外部電路，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換 模擬信號(hào)，以及利用數(shù)字信號(hào)的最大絕對(duì)值加上數(shù)字信號(hào)的四分的一最小絕 對(duì)值的方法，來計(jì)算數(shù)字信號(hào)的最大能量，以節(jié)省成本。
依據(jù)本發(fā)明所提出的帶寬自適應(yīng)自動(dòng)增益控制電路及其控制方法，其自 動(dòng)增益控制電路包含模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以輸出數(shù)字信號(hào)；比較單元，是 連結(jié)于模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以檢測數(shù)字信號(hào)的能量，并將數(shù)字信號(hào)與參考信 號(hào)相減，產(chǎn)生誤差信號(hào)；帶寬控制模塊，是連結(jié)于比較單元，用以控制誤差 信號(hào)的帶寬，產(chǎn)生均值誤差信號(hào)及帶寬參數(shù)；增益控制模塊，是連結(jié)于帶寬 控制模塊，用以根據(jù)帶寬參數(shù)，來處理并運(yùn)算均值誤差信號(hào)，以產(chǎn)生控制增 益；調(diào)變單元，是連結(jié)于增益控制模塊，用以調(diào)變控制增益，產(chǎn)生單位信號(hào); 外部電路，是連結(jié)于調(diào)變單元，用以將單位信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電壓；以及可變
增益放大器，是連結(jié)于外部電路及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)控制電壓，將 其所接收到的模擬信號(hào)放大，以提供模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。


圖l是為公用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)定示意圖； 圖2是為本發(fā)明內(nèi)容的自動(dòng)增益控制電路的方塊圖；以及 圖3是為本發(fā)明內(nèi)容的自動(dòng)增益控制電路中更新帶寬參數(shù)的流程圖。
主要組件符號(hào)說明
可變?cè)鲆娣糯笃?110 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 120 能量檢測單元 130 積分濾波器 140 對(duì)照表 150 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 160 加法器 ADD
可變?cè)鲆娣糯笃?210 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 220 比較單元 230 帶寬控制模塊 240 帶寬窗口/均值濾波單元 241 閂鎖單元 242
帶寬控制器 243 增益控制模塊 250 回路增益控制單元 251 選擇單元 252
累加單元 253 調(diào)變單元 260 外部電路 270
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明適用于任何需要使用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)或規(guī)格范圍，且更適 合應(yīng)用于通道衰減會(huì)隨著時(shí)間改變的系統(tǒng)(例如DVB-T)。
請(qǐng)參考圖2所示，其是為本發(fā)明內(nèi)容的自動(dòng)增益控制電路的方塊圖，包含 一可變?cè)鲆娣糯笃?10，用以根據(jù)一控制電壓，將其所接收到的模擬信號(hào)放大； 一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器220，用以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出數(shù)字信號(hào)； 一比較單元230，用以檢測數(shù)字信號(hào)的最大能量，并將數(shù)字信號(hào)的最大能量與 一參考信號(hào)相減，產(chǎn)生一誤差信號(hào)； 一帶寬控制模塊240，用以控制誤差信號(hào) 的帶寬，產(chǎn)生一均值誤差信號(hào)及一帶寬參數(shù)，而帶寬參數(shù)包含一取樣長度L及 一步階參數(shù)K; 一增益控制模塊250，用以根據(jù)步階參數(shù)，來處理并運(yùn)算均值 誤差信號(hào)，以產(chǎn)生一控制增益； 一調(diào)變單元260，用以調(diào)變控制增益，產(chǎn)生一 單位信號(hào)； 一外部電路270，用以將單位信號(hào)轉(zhuǎn)換成上述的控制電壓，且包含 至少一低通濾波器。帶寬控制模塊240更進(jìn)一步包含 一帶寬窗口/均值濾波 單元24K -閂鎖單元242及一帶寬控制器243。增益控制模塊250更進(jìn)一步包 含 一回路增益控制單元251、 一選擇單元252及一累加單元253。其中數(shù)字信 號(hào)為復(fù)合信號(hào)。
帶寬窗口/均值濾波單元241用以根據(jù)取樣長度L來過濾所接收到的誤差 信號(hào)，當(dāng)取樣長度L大時(shí)，表示帶寬窗口/均值濾波單元241允許通過的誤差信 號(hào)寬度越大，累加誤差信號(hào)并計(jì)算均值誤差信號(hào)的速度就越慢，當(dāng)取樣長度L 小時(shí)，表示帶寬窗口/均值濾波單元241允許通過的誤差信號(hào)寬度就越小，累 加誤差信號(hào)并計(jì)算均值誤差信號(hào)的速度就越快。
閂鎖單元242用以累加均值誤差信號(hào)，并且偵測均值誤差信號(hào)是否發(fā)生閂 鎖現(xiàn)象，以產(chǎn)生鎖相信號(hào)，故閂鎖單元242包含至少一加法器及一鎖相偵測
鵬
器o o
帶寬控制器243用以根據(jù)閂鎖單元242所輸入的鎖相信號(hào)及預(yù)設(shè)門坎值， 來控制取樣長度L及步階參數(shù)K?；芈吩鲆婵刂茊卧?51用以根據(jù)步階參數(shù)K， 將均值誤差信號(hào)除頻，即將均值誤差信號(hào)乘以步階參數(shù)K，而K為小于1的值， 如二分的- 、四分的一或八分的一等。當(dāng)K值越大，表示除頻后的均值誤差信 號(hào)也越大，使自動(dòng)增益控制電路能快速追蹤模擬信號(hào)，當(dāng)K值越小，表示除頻 后的均值誤差信號(hào)也越小，則使自動(dòng)增益控制電路追蹤模擬信號(hào)的速度越慢。
選擇單元252用以根據(jù)步階參數(shù)K，由除頻后的均值誤差信號(hào)內(nèi)擷取一步 階信號(hào)。累加單元253以積分的方式將步階信號(hào)累加起來，產(chǎn)生控制增益。
此外，在檢測數(shù)字信號(hào)的最大能量時(shí)，是采用數(shù)字信號(hào)的絕對(duì)值與參考 信號(hào)相減的方式，而本發(fā)明內(nèi)容與過去不同的是，計(jì)算采樣點(diǎn)能量的方式為， 將數(shù)字元信號(hào)的最大絕對(duì)值加上最小數(shù)字信號(hào)的四分的一的絕對(duì)值，如此一 來比過去的計(jì)算方法節(jié)省了許多的成本。調(diào)變單元利用脈波密度調(diào)變的方法， 將具有多個(gè)位的控制增益，調(diào)變成具有一個(gè)位的單位信號(hào)，以節(jié)省數(shù)字/模擬 轉(zhuǎn)換器的使用。
當(dāng)模擬信號(hào)輸入至自動(dòng)增益控制電路時(shí)，自動(dòng)增益控制電路內(nèi)的可變?cè)?益放大器210會(huì)根據(jù)控制電壓的補(bǔ)償，來放大模擬信號(hào)，并傳送至模擬/數(shù)字
轉(zhuǎn)換器220，以進(jìn)一步地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。就數(shù)字視訊地面接收系統(tǒng)而言，信
道衰減可能會(huì)隨時(shí)間的不同而有所改變，因此需要自動(dòng)增益控制電路能快速 地追蹤模擬信號(hào)能量變化的能力，且降低在穩(wěn)態(tài)下控制增益的抖動(dòng)。然而， 自動(dòng)增益控制電路若提高追蹤模擬信號(hào)的能量變化的能力，就必須增加自動(dòng) 增益控制電路的追蹤帶寬，而控制增益的抖動(dòng)也會(huì)相對(duì)地增加，亦即自動(dòng)增 益控制電路的追蹤帶寬與控制增益的抖動(dòng)是互為取舍關(guān)系。
因此，本發(fā)明利用分段追蹤的方式，來解決上述的問題。首先，由模擬/
數(shù)字轉(zhuǎn)換器220的輸出端，將數(shù)字信號(hào)的最大絕對(duì)值加上數(shù)字信號(hào)的最小絕對(duì) 值的四分之一，以獲得取樣點(diǎn)能量，來檢測數(shù)字信號(hào)的最大能量。最大能量 在取絕對(duì)值后，與一參考信號(hào)相減，以獲得一誤差信號(hào)，并傳送至帶寬窗口/ 均值濾波單元241。帶寬窗口/均值濾波單元241會(huì)進(jìn)一步根據(jù)一取樣長度L將 誤差信號(hào)過濾并計(jì)算，以產(chǎn)生一均值誤差信號(hào)，并將均值誤差信號(hào)分別傳送 至回路增益控制單元251、閂鎖單元242及帶寬控制器243。
閂鎖單元242會(huì)將均值誤差信號(hào)不斷地累加，并判斷累加后的均值誤差信 號(hào)是否達(dá)到了閂鎖的程度，以產(chǎn)生一閂鎖信號(hào)至帶寬控制器243。帶寬控制器 243會(huì)進(jìn)一步地根據(jù)閂鎖信號(hào)，來控制均值誤差信號(hào)的帶寬，即利用預(yù)設(shè)門坎 值及閂鎖信號(hào)，來設(shè)定步階參數(shù)K及取樣長度L。
接著，回路增益控制單元251會(huì)根據(jù)更新后的步階參數(shù)K，將均值誤差信 號(hào)除頻，即將均值誤差信號(hào)乘以一個(gè)小于l個(gè)值，然后傳送至選擇單元252。 選擇單元252也會(huì)根據(jù)更新后的步階參數(shù)K，由除頻后的均值誤差信號(hào)中擷取 一步階信號(hào)，并將步階信號(hào)傳送至累加單元253作累加的動(dòng)作，產(chǎn)生控制增益。 此時(shí)的控制增益具有多個(gè)位，若要將這具多個(gè)位的控制增益直接轉(zhuǎn)換成可變 增益放大器210所需要的控制電壓，則需要利用到數(shù)字元/模擬轉(zhuǎn)換器才能實(shí) 現(xiàn)。倘若先將具有多個(gè)位的控制增益調(diào)變成只具有一個(gè)位的單位信號(hào)，則可
節(jié)省數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的成本。本發(fā)明是利用調(diào)變單元260以脈波密度調(diào)變的
方式，將具有多個(gè)位的控制增益調(diào)變成只具有一個(gè)位的單位信號(hào)，如此一來，
自動(dòng)增益控制電路即可直接透過外部電路270，將單位信號(hào)轉(zhuǎn)換成可變?cè)鲆娣?大器210所需的控制電壓。其中，單位信號(hào)是為一中頻信號(hào)。
為了更進(jìn)一步闡述更新帶寬參數(shù)的動(dòng)作，請(qǐng)參考圖3所示，是為本發(fā)明內(nèi) 容的自動(dòng)增益控制電路的更新帶寬參數(shù)的流程圖。
首先，帶寬窗口/均值濾波單元241先根據(jù)帶寬參數(shù)中的取樣長度L來過濾 并計(jì)算誤差信號(hào)，以產(chǎn)生均值誤差信號(hào)，如步驟S310。其中，自動(dòng)增益電路 會(huì)偵測帶寬窗口/均值濾波單元241是否已經(jīng)完成由比較單元230的輸出端擷 取誤差信號(hào)，并過濾及計(jì)算誤差信號(hào)，產(chǎn)生均值誤差信號(hào)的動(dòng)作，如步驟S320。 若帶寬窗口/均值濾波單元241尚未完成擷取誤差信號(hào)的動(dòng)作，以產(chǎn)生均值誤 差信號(hào)，回到步驟S310繼續(xù)過濾并計(jì)算誤差信號(hào)。若帶寬窗口/均值濾波單元 241已完成誤差信號(hào)的擷取動(dòng)作，并產(chǎn)生均值誤差信號(hào)，則進(jìn)行步驟S330。
均值誤差信號(hào)分別傳送至閂鎖單元242、帶寬控制器243及回路增益控制 單元251。閂鎖單元242會(huì)根據(jù)均值誤差信號(hào)來不斷地偵測自動(dòng)增益控制系統(tǒng) 是否已達(dá)到閂鎖的狀態(tài)，即是否已達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，以產(chǎn)生閂鎖信號(hào)至帶寬 控制器243。當(dāng)帶寬窗口/均值濾波單元241已完成誤差信號(hào)的擷取，并產(chǎn)生均 值誤差信號(hào)后，帶寬控制器243會(huì)進(jìn)一步地判斷均值誤差信號(hào)是否大于一第一 預(yù)設(shè)門坎值，如步驟S330。
若此均值誤差信號(hào)大于此第一預(yù)設(shè)門坎值，表示自動(dòng)增益控制電路所接 收到的模擬信號(hào)太弱或太強(qiáng)，容易造成控制增益的抖動(dòng)過大，故將步階參數(shù)K 重新設(shè)定為最大值，如步驟S341，以及將取樣長度L重新設(shè)定為最小值，如步 驟S342。此時(shí)，帶寬窗口/均值濾波單元241的過濾窗口降到最小，使得帶寬 窗口/均值濾波單元241計(jì)算均值誤差的速度變快；經(jīng)過回路增益控制單元251
除頻后的均值誤差信號(hào)的值為最大，使得選擇單元252輸出的步階信號(hào)是為最 大，促使自動(dòng)增益控制電路能快速追蹤模擬信號(hào)的能量變化。
若此均值誤差信號(hào)小于或等于此第一預(yù)設(shè)門坎值，表示自動(dòng)增益控制電 路所接收到的模擬信號(hào)不會(huì)太強(qiáng)或太弱，且控制增益的抖動(dòng)不會(huì)過大，故再 繼續(xù)根據(jù)閂鎖單元242所輸入的閂鎖信號(hào)，來判斷是否有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，即自 動(dòng)增益控制電路是否處于穩(wěn)定的狀態(tài)下，如步驟S350。
若未偵測到有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，表示自動(dòng)增益控制電路尚未達(dá)到穩(wěn)定的狀 態(tài)，所偵測到的數(shù)字信號(hào)的最大能量與參考信號(hào)之間仍有差距，以及控制增 益仍有抖動(dòng)現(xiàn)象，仍需要自動(dòng)增益控制電路繼續(xù)追蹤帶寬，故將步階參數(shù)K重 新設(shè)定為正常值，如步驟S361，以及將取樣長度L重新設(shè)定為正常值，如步驟 S362。此時(shí)，帶寬窗口/均值濾波單元241的過濾窗口保持正常大小，使得帶 寬窗口/均值濾波單元241計(jì)算均值誤差的速度維持正常；經(jīng)過回路增益控制 單元251除頻后的均值誤差信號(hào)的值保持正常，使得選擇單元252輸出的步階 信號(hào)保持正常，促使自動(dòng)增益控制電路追蹤模擬信號(hào)的能量變化的速度亦保 持正常。
若自動(dòng)增益控制電路偵測到有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，即自動(dòng)增益控制電路已達(dá) 到穩(wěn)定的狀態(tài)，仍繼續(xù)與一第二預(yù)設(shè)門坎值比較，判斷是否小于第二預(yù)設(shè)門 坎值，如步驟S370。若均值誤差信號(hào)小于此第二預(yù)設(shè)門坎值，表示自動(dòng)增益 控制電路所接收到的模擬信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)接收強(qiáng)度之間仍有些微的差距，以及控 制增益仍有些微幅度的抖動(dòng)現(xiàn)象，仍需要自動(dòng)增益控制電路繼續(xù)追蹤帶寬， 故將步階參數(shù)K重新設(shè)為最小值，如步驟S381，以及將取樣長度L重新設(shè)定為 最大值，如步驟S382。此時(shí)，帶寬窗口/均值濾波單元241的過濾窗口提高到 最大，使得帶寬窗口/均值濾波單元241計(jì)算均值誤差的速度變慢；經(jīng)過回路 增益控制單元251除頻后的均值誤差信號(hào)的值為最小，使得選擇單元252輸出
的步階信號(hào)是為最小，促使自動(dòng)增益控制電路能降低追蹤模擬信號(hào)的能量變 化的速度。
若均值誤差信號(hào)大于等于第二預(yù)設(shè)門坎值，表示自動(dòng)增益控制電路中數(shù) 字信號(hào)與參考信號(hào)之間幾乎無差距，以及控制增益無抖動(dòng)現(xiàn)象，自動(dòng)增益控
制電路無須繼續(xù)追蹤帶寬，故可直接回到步驟S310繼續(xù)過濾并計(jì)算誤差信號(hào)，
以產(chǎn)生下一筆均值誤差信號(hào)。
最后利用重新設(shè)定后的步階參數(shù)K及取樣長度L來更新帶寬參數(shù)，使自動(dòng) 增益控制電路可以重新追蹤所接收到的模擬信號(hào)的能量，使輸出的數(shù)字信號(hào) 能量保持穩(wěn)定的狀態(tài)，以及控制增益的抖動(dòng)降到最低，如步驟S390。其中， 第一預(yù)設(shè)門坎值較一容許值小20 db，第二預(yù)設(shè)門坎值較一容許值小2或3 db。
另外一方面，利用簡易的邏輯控制可以省略與第二預(yù)設(shè)門坎值比較的動(dòng) 作，直接以步驟S350來取代，若未偵測到有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，將步階參數(shù)K重新 設(shè)定為最小值，如步驟S381，以及將取樣長度L重新設(shè)定為最大值，如步驟 S382。此時(shí)，帶寬窗口/均值濾波單元241的過濾窗口提高到最大，使得帶寬 窗口/均值濾波單元241計(jì)算均值誤差的速度變慢；經(jīng)過回路增益控制單元251 除頻后的均值誤差信號(hào)的值為最小，使得選擇單元252輸出的步階信號(hào)是為最 小，促使自動(dòng)增益控制電路能降低追蹤模擬信號(hào)的能量變化的速度。
若自動(dòng)增益控制電路偵測到有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，即自動(dòng)增益控制電路已達(dá) 到穩(wěn)定的狀態(tài)，且數(shù)字信號(hào)與參考信號(hào)之間幾乎無差距，以及控制增益無抖 動(dòng)現(xiàn)象，自動(dòng)增益控制電路無須繼續(xù)追蹤帶寬，故可直接回到步驟S310繼續(xù) 過濾并計(jì)算誤差信號(hào)，以產(chǎn)生下一筆均值誤差信號(hào)。
本發(fā)明所提供的優(yōu)點(diǎn)在于，利用調(diào)變單元將控制增益調(diào)變成單位信號(hào)， 以節(jié)省數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的使用。
本發(fā)明所提供的另一優(yōu)點(diǎn)在于，透過外部電路將單位信號(hào)直接低通過濾 成一控制電壓，以進(jìn)一步控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯姆糯蠓秶?br> 本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，利用預(yù)設(shè)門坎值及閂鎖信號(hào)來控制帶寬 控制器，以決定步階參數(shù)及取樣長度的大小，來改變自動(dòng)增益控制電路追蹤 模擬信號(hào)的能量變化的速度，及控制增益的抖動(dòng)情形，如此一來大幅地提高 自動(dòng)增益控制電路的控制彈性。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，帶寬窗口/均值濾波單元根據(jù)取樣長度來 決定過濾窗口大小及計(jì)算均值誤差信號(hào)的速度。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，回路增益控制單元及選擇單元根據(jù)步階 參數(shù)來決定經(jīng)過回路增益控制單元除頻后的均值誤差信號(hào)的大小，選擇單元 輸出的步階信號(hào)的大小。
本發(fā)明所提供的再一優(yōu)點(diǎn)在于，利用數(shù)字信號(hào)的最大絕對(duì)值加上數(shù)字信 號(hào)的四分之一最小絕對(duì)值的方法，來計(jì)算數(shù)字信號(hào)的最大能量，以節(jié)省成本。
所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制者。但以上 所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，非因此即拘限本發(fā)明的專利范圍，故舉 凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理包含于本發(fā)明 的范圍內(nèi)，合予陳明。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)增益控制電路，其特征在于包含一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以輸出一數(shù)字信號(hào)；一比較單元，用以檢測該數(shù)字信號(hào)的能量，并將該數(shù)字信號(hào)與一參考信號(hào)相減，產(chǎn)生一誤差信號(hào)；一帶寬控制模塊，用以控制該誤差信號(hào)的帶寬，產(chǎn)生一均值誤差信號(hào)及一帶寬參數(shù)；一增益控制模塊，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)，來處理并運(yùn)算該均值誤差信號(hào)，以產(chǎn)生一控制增益；一調(diào)變單元，用以調(diào)變?cè)摽刂圃鲆?，產(chǎn)生一單位信號(hào)；一外部電路，用以將該單位信號(hào)轉(zhuǎn)換成一控制電壓；以及一可變?cè)鲆娣糯笃鳎靡愿鶕?jù)該控制電壓，將其所接收到的一模擬信號(hào)放大，以提供該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成該數(shù)字信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該帶寬控制模塊 更進(jìn)一步包含一帶寬窗口/均值濾波單元，是用以根據(jù)該帶寬參數(shù)來過 濾該誤差信號(hào)，并計(jì)算該誤差信號(hào)，產(chǎn)生該均值誤差信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該帶寬控制模塊 更進(jìn)一步包含一閂鎖單元，用以累加該均值誤差信號(hào)，并且偵測該均 值誤差是否發(fā)生閂鎖現(xiàn)象，以產(chǎn)生一鎖相信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該閂鎖單元包含 至少一加法器及一鎖相偵測器。
5. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該帶寬控制模塊 更進(jìn)一步包含一帶寬控制器，用以根據(jù)一鎖相信號(hào)及至少一預(yù)設(shè)門坎 值，來控制該帶寬參數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該帶寬控制模塊 包含一帶寬窗口/均值濾波單元，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)來過濾該誤差信 號(hào)，并計(jì)算該誤差信號(hào)，產(chǎn)生該均值誤差信號(hào)； 一閂鎖單元，用以累 加該均值誤差信號(hào)，并且偵測該均值誤差是否發(fā)生閂鎖現(xiàn)象，以產(chǎn)生 一鎖相信號(hào)； 一帶寬控制器，用以根據(jù)該鎖相信號(hào)及至少一預(yù)設(shè)門坎 值，來控制該帶寬參數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該增益控制模塊 更進(jìn)一步包含一回路增益控制單元，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)，將該均值 誤差信號(hào)除頻。
8. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該增益控制模塊更進(jìn)一步包含一選擇單元，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)來選擇該均值誤差信 號(hào)相對(duì)應(yīng)的一步階信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該增益控制模塊 更進(jìn)一步包含一累加單元，以積分的方式，將該均值誤差信號(hào)相對(duì)應(yīng) 的一步階信號(hào)累加起來，產(chǎn)生該控制增益。
10. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該增益控制模塊 包含一回路增益控制單元，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)，將該均值誤差信號(hào) 除頻； 一選擇單元，用以根據(jù)該帶寬參數(shù)來選擇該均值誤差信號(hào)相對(duì) 應(yīng)的一步階信號(hào)； 一累加單元，以積分的方式，將該步階信號(hào)累加起 來，產(chǎn)生該控制增益。
11. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)增益控制電路，其特征在于該外部電路是包 含至少一低通濾波器。
12. —種自動(dòng)增益控制方法，其特征在于包含檢測該數(shù)字信號(hào)的一最大能量；將該最大能量與一參考信號(hào)相減，產(chǎn)生一誤差信號(hào)；參考一帶寬參數(shù)來過濾并計(jì)算該誤差信號(hào)，以產(chǎn)生一均值誤差信號(hào)；將該均值誤差信號(hào)與至少一個(gè)預(yù)設(shè)門坎值比較，以更新該帶寬參數(shù)，而該預(yù)設(shè)門坎值為一第一預(yù)設(shè)門坎值；根據(jù)該帶寬參數(shù)，來處理該均值誤差信號(hào)，以產(chǎn)生一控制增益； 調(diào)變?cè)摽刂圃鲆?，以產(chǎn)生一單位信號(hào)； 利用一外部電路將該單位信號(hào)轉(zhuǎn)換成一控制電壓；以及 在將一模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成該數(shù)字信號(hào)的前，根據(jù)該控制電壓，來調(diào)整放大該模擬信號(hào)，以維持該數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定。
13. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于更進(jìn)一步包含擷取該經(jīng)過濾并計(jì)算后的均值誤差信號(hào)；判斷該均值誤差信號(hào)是否大于該第一預(yù)設(shè)門坎值；判斷該均值誤差信號(hào)是否有閂鎖現(xiàn)象；根據(jù)上述的判斷結(jié)果，來設(shè)定一步階參數(shù)及一取樣長度；以及 根據(jù)該步階參數(shù)及該取樣長度，來更新該帶寬參數(shù)。
14. 如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該步階參數(shù)小于
15. 如權(quán)利要求13所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于若該均值誤差信 號(hào)大于該第一預(yù)設(shè)門坎值，將該步階參數(shù)設(shè)為最大值，且將該取樣長 度設(shè)為最小值，以更新該帶寬參數(shù)；若該均值誤差信號(hào)小于該第一預(yù) 設(shè)門坎值，則再進(jìn)一步根據(jù)執(zhí)行判斷是否有閂鎖現(xiàn)象的結(jié)果，來設(shè)定 該歩階參數(shù)為正常值或最小值，該取樣長度為正常值或最大值。
16. 如權(quán)利要求15所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該第一預(yù)設(shè)門坎 值較一容許值小20 db。
17. 如權(quán)利要求15所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于若無閂鎖現(xiàn)象發(fā) 生，將該步階參數(shù)設(shè)為最小值，將該取樣長度設(shè)為最大值，以更新該 帶寬參數(shù)；若有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，則直接繼續(xù)將該均值誤差信號(hào)過濾并計(jì)算。
18. 如權(quán)利要求15所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于若無閂鎖現(xiàn)象發(fā) 生，將該步階參數(shù)設(shè)為正常值，將該取樣長度設(shè)為正常值，以更新該 帶寬參數(shù)；若有閂鎖現(xiàn)象發(fā)生，則再進(jìn)一步根據(jù)判斷該均值誤差信號(hào) 是否小于一第二預(yù)設(shè)門坎值，以決定該步階參數(shù)是否設(shè)為最小值，及 該取樣長度是否設(shè)為最大值。
19. 如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該第二預(yù)設(shè)門坎 值較一容許值小2或3 db。
20. 如權(quán)利要求18所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于若閂鎖后的該均 值誤差信號(hào)小于該第二預(yù)設(shè)門坎值，將該步階參數(shù)設(shè)為最小值，將該 取樣長度設(shè)為最大值，以更新該帶寬參數(shù)；若閂鎖后的該均值誤差信 號(hào)大于該第二預(yù)設(shè)門坎值，則直接繼續(xù)將該均值誤差信號(hào)過濾并計(jì)算。
21. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于更進(jìn)一步包含累加該均值誤差信號(hào)，并且偵測該均值誤差信號(hào)是否發(fā)生閂鎖現(xiàn) 象，以產(chǎn)生一鎖相信號(hào)，來提供更新該帶寬參數(shù)的用。
22. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于更進(jìn)--步包含根據(jù)該更新后的帶寬參數(shù)，將該均值誤差信號(hào)除頻； 根據(jù)該更新后的帶寬參數(shù)及該數(shù)字信號(hào)的該最大能量，由該除頻 后的均值誤差信號(hào)中，擷取一步階信號(hào)；以及 累加該步階信號(hào)，以產(chǎn)生該控制增益。
23. 如權(quán)利要求22所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該控制增益是由 該步階信號(hào)以積分的方式累加所提供。
24. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該單位信號(hào)是為一中頻增益信號(hào)。
25. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該單位信號(hào)是由 該控制增益經(jīng)脈波密度調(diào)變所產(chǎn)生。
26. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該均值誤差信號(hào) 是由經(jīng)過濾并計(jì)算后的該誤差信號(hào)所提供。
27. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該誤差信號(hào)是由 該最大能量的絕對(duì)值與該參考信號(hào)相減所提供。
28. 如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)增益控制方法，其特征在于該最大能量是以 該數(shù)字信號(hào)的最大絕對(duì)值加上該數(shù)字信號(hào)的四分的一最小絕對(duì)值的方 法來計(jì)算。
全文摘要
一種帶寬自適應(yīng)自動(dòng)增益控制電路及其控制方法，是以一帶寬控制器根據(jù)至少一預(yù)設(shè)門坎值及一閂鎖信號(hào)，來決定一帶寬參數(shù)，以進(jìn)一步彈性地控制自動(dòng)增益控制電路追蹤一模擬信號(hào)的能量變化的速度及一控制增益的抖動(dòng)情形。此外，利用脈波密度調(diào)變以及一外部電路，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)，以及利用數(shù)字信號(hào)的最大絕對(duì)值加上數(shù)字信號(hào)的四分之一最小絕對(duì)值的方法，來計(jì)算數(shù)字信號(hào)的最大能量，以節(jié)省成本。
文檔編號(hào)H04B7/005GK101183887SQ20061013875
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者曾智鳴 申請(qǐng)人:揚(yáng)智科技股份有限公司