專利名稱:用于ofdm/ofdma系統(tǒng)的agc和dc校準(zhǔn)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
概括地說,本發(fā)明的某些實(shí)施例涉及無線通信,更具體地說,涉及用于正交頻分復(fù) 用(OFDM)系統(tǒng)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的自動(dòng)增益控制(AGC)和DC校準(zhǔn)。
背景技術(shù):
基于多個(gè)子載波的頻率正交性,IEEE 802. 16 OFDM和OFDMA無線通信系統(tǒng)使用基 站網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)中已進(jìn)行過服務(wù)注冊的無線設(shè)備(即,移動(dòng)臺(tái))通信,并且實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)可以 獲得寬帶無線通信的許多技術(shù)優(yōu)勢(例如,對多徑衰落和干擾的抵抗能力)。每個(gè)基站向移 動(dòng)臺(tái)發(fā)射用于傳送數(shù)據(jù)的射頻(RF)信號(hào)并從移動(dòng)臺(tái)接收用于傳送數(shù)據(jù)的RF信號(hào)。移動(dòng)臺(tái)可以包括具有電路的射頻前端,這些電路適用于接收從基站發(fā)出的信號(hào)并 對接收到的信號(hào)進(jìn)行處理,以為解調(diào)和解碼做準(zhǔn)備。信號(hào)處理操作可以包括自動(dòng)增益控制 (AGC)和DC校準(zhǔn)。恰當(dāng)?shù)腁GC和DC校準(zhǔn)對于在不使RF前端飽和(可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)無效)的 前提下提高信號(hào)與干擾加噪聲比(SINR)是很重要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的某些實(shí)施例總體上涉及用于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址 (OFDMA)系統(tǒng)的自動(dòng)增益控制(AGC)和DC校準(zhǔn),以達(dá)到避免使接收機(jī)射頻(RF)前端中的模 數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)飽和的目的。對于某些實(shí)施例而言,還可以減少在RF前端中的量化誤差。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的 方法。所述方法總體上包括估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率;根據(jù)估 計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器 的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;根據(jù)估計(jì)出 的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種用于無線通信的接收機(jī)。所述接收機(jī)總體上包 括第一估計(jì)邏輯,其被配置為估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率;第一 調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;第二估計(jì)邏輯,其被配 置為當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中, 所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;第二調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié) 后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的 裝置。所述裝置總體上包括用于估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率的 模塊;用于根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益的模塊;用于當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬 增益時(shí)估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的模塊,其中,所述ADC的輸出被 輸入到所述數(shù)字濾波器;用于根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益的模塊。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種移動(dòng)設(shè)備。所述移動(dòng)設(shè)備總體上包括用于接收 信號(hào)的接收機(jī)前端;第一估計(jì)邏輯,其被配置為估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率;第一調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;第 二估計(jì)邏輯,其被配置為當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié) 后的信號(hào)功率,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;第二調(diào)節(jié)邏輯,其被配置 為根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種包括用于在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制 (AGC)的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),當(dāng)由處理器執(zhí)行所述程序時(shí),執(zhí)行某些操作。所述執(zhí)行的 操作總體上包括估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率;根據(jù)估計(jì)出的接 收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的 調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后 的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的方法。所述方 法總體上包括設(shè)置接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào),其中,所述接收信號(hào)是基于 正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì) 所述被放大的信號(hào)的DC偏移;對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種用于無線通信的接收機(jī)。所述接收機(jī)總體上包 括增益設(shè)置邏輯,其被配置為設(shè)置接收機(jī)接收到的信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào), 其中,所接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;偏移估計(jì)邏 輯,其被配置為在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移;調(diào)節(jié)邏 輯,其被配置為對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的裝置,所述裝 置總體上包括用于設(shè)置接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào)的模塊,其中,所述接收 信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;用于在所述接收信號(hào)的間 隙時(shí)間內(nèi)估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移的模塊;用于對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出 的DC偏移的模塊。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種移動(dòng)設(shè)備。所述移動(dòng)設(shè)備總體上包括接收機(jī)前 端,用于接收基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的信號(hào);增益設(shè)置邏輯, 其被配置為設(shè)置所接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào);估計(jì)邏輯,其被配置為在所 述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移;調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為對所 述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了一種包括用于在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的程序 的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),當(dāng)由處理器執(zhí)行所述程序時(shí),執(zhí)行的某些操作。所述操作包括設(shè)置接 收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào),其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM) 或正交頻分多址(OFDMA)幀的;在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的 DC偏移;對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。
以能夠詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式,通過參考實(shí)施例給出上面已簡要總 結(jié)過的內(nèi)容的更具體的描述,并對其中的一些實(shí)施例在附圖中進(jìn)行了說明。然而,應(yīng)該注意 到,因?yàn)楸景l(fā)明描述的內(nèi)容可能適用于其它等效的實(shí)施例,所以附圖僅僅示出了本發(fā)明的某些典型實(shí)施例,而并不應(yīng)視為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。圖1示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的示例性的無線通信系統(tǒng)。圖2示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的可以在無線設(shè)備中使用的各種組件。圖3示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的可以在采用正交頻分復(fù)用和正交頻分 多址(0FDM/0FDMA)技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中使用的示例性的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。圖4示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的具有三個(gè)分段的示例性時(shí)分雙工(TDD) OFDMA 幀。圖5示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的在下行鏈路(DL)子幀中的不同OFDM/ OFDMA區(qū)帶中的功率變化的例子。圖6A和6B示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的在采用0FDM/0FDMA的無線通信 系統(tǒng)中的接收機(jī)的射頻(RF)前端的框圖。圖7是與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的用于自動(dòng)增益控制(AGC)的對圖6B中的模 擬和數(shù)字增益模塊進(jìn)行示例性操作的流程圖。圖7A是與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的對應(yīng)于圖7中用于AGC的示例性操作的模 塊的框圖。圖8是與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的使用0FDM/0FDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)進(jìn)行 示例性的快速AGC操作的流程圖。圖8A是與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的對應(yīng)于圖8中使用CP進(jìn)行示例性的快速 AGC操作的模塊的框圖。圖9示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的對0FDM/0FDMA符號(hào)的CP進(jìn)行的功率測 量操作以及在0FDM/0FDMA符號(hào)的CP期間施加的自動(dòng)增益控制操作。圖10示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的用于DC偏移校準(zhǔn)的示例性操作的流程 圖。圖IOA是與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的對應(yīng)于圖10中用于DC偏移校準(zhǔn)的示例性 操作的模塊的框圖。圖11A-11G示出了與本發(fā)明的某些實(shí)施例對應(yīng)的在使用圖8中基于CP的快速AGC 操作和圖10中DC偏移校準(zhǔn)操作時(shí),在圖6B的框圖中不同階段的信號(hào)功率電平和DC偏移。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的某些實(shí)施例提供了正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng) 中用于自動(dòng)增益控制(AGC)和DC校準(zhǔn)的技術(shù)和裝置,以避免接收機(jī)射頻(RF)前端的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器(ADC)出現(xiàn)飽和(特別是在出現(xiàn)強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)),并對快速變化的接收信號(hào)功率進(jìn)行 處理,或者避免進(jìn)行DC校準(zhǔn)的通信鏈路的中斷。對于某些實(shí)施例來說,還可以減少在RF前 端中的量化誤差。示例性的無線通信系統(tǒng)本發(fā)明的方法和裝置可以用于寬帶無線通信系統(tǒng)中。術(shù)語“寬帶無線,,是指在給 定區(qū)域內(nèi)提供無線、話音、互聯(lián)網(wǎng)和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入的技術(shù)。WiMAX(微波存取全球互操作性)是在長距離上提供高吞吐量寬帶連接的基于標(biāo) 準(zhǔn)的寬帶無線技術(shù)。目前存在兩種WiMAX的主要應(yīng)用固定WiMAX和移動(dòng)WiMAX。固定WiMAX應(yīng)用是點(diǎn)到多點(diǎn)的,其支持面向(例如)家庭和企業(yè)的寬帶接入。移動(dòng)WiMAX以寬帶速度 提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)的完整移動(dòng)性。移動(dòng)WiMAX是基于OFDM和OFDMA技術(shù)的。OFDM是近期在各種高數(shù)據(jù)率通信系統(tǒng) 中廣泛采用的數(shù)字多載波調(diào)制技術(shù)。通過使用0FDM,發(fā)送比特流被分為多個(gè)較低速率的子 流。用多個(gè)正交子載波中的一個(gè)子載波對每個(gè)子流進(jìn)行調(diào)制,并將調(diào)制后子流在多個(gè)并行 子信道中的一個(gè)子信道上進(jìn)行發(fā)送。OFDMA是一種多址技術(shù),其向用戶分配不同時(shí)隙中的子 載波的。OFDMA是一種靈活的多址技術(shù),其可以支持具有各種應(yīng)用、數(shù)據(jù)率和服務(wù)質(zhì)量要求 的許多用戶。無線互聯(lián)網(wǎng)和無線通信的快速發(fā)展已使對在無線通信服務(wù)領(lǐng)域的高數(shù)據(jù)率的需 求日益增加。目前,0FDM/0FDMA系統(tǒng)被認(rèn)為是最有前途的研究領(lǐng)域之一并被認(rèn)為是用于下 一代無線通信的關(guān)鍵技術(shù)。這是因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)的單載波調(diào)制方案,0FDM/0FDMA調(diào)制方案 在諸如調(diào)制效率、頻譜效率、靈活性和對多徑效應(yīng)的抵御能力等很多方面具有優(yōu)勢。IEEE 802. 16x是一個(gè)新出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化組織,其規(guī)定用于固定和移動(dòng)寬帶無線接入 (BffA)系統(tǒng)的空中接口(例如針對固定BWA系統(tǒng)和移動(dòng)BWA系統(tǒng))。這些標(biāo)準(zhǔn)定義了至少 四種不同的物理層(PHY)和一種媒體訪問控制(MAC)層。在固定和移動(dòng)BWA領(lǐng)域,四個(gè)物 理層中的OFDM和OFDMA物理層都是最主流的。圖1示出了無線通信系統(tǒng)100的例子。無線通信系統(tǒng)100可以是寬帶無線通信系 統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)100可以為多個(gè)小區(qū)102提供通信,由基站104來服務(wù)多個(gè)小區(qū)中的每 個(gè)小區(qū)?;?04是與用戶終端106通信的固定臺(tái)。也可以將基站104稱為接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn) B或一些其它的術(shù)語。圖1描述了分散于整個(gè)系統(tǒng)100的各種用戶終端106。用戶終端106可以是固定 的(即靜止的),也可以是移動(dòng)的。也可以將用戶終端106稱為遠(yuǎn)程站、接入終端、終端、用 戶單元、移動(dòng)臺(tái)、站、用戶設(shè)備等。用戶終端106可以是諸如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、 手持設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之類的無線設(shè)備??梢詫⒏鞣N算法和方法用于無線通信系統(tǒng)100中在基站104和用戶終端106之間 的傳輸。例如,可以依據(jù)0FDM/0FDMA技術(shù)在基站104和用戶終端106之間發(fā)送和接收信號(hào)。 如果是上面這種情形,則無線通信系統(tǒng)100可以被稱為0FDM/0FDMA系統(tǒng)。將幫助實(shí)現(xiàn)從基站104到用戶終端106的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌贩Q為下行鏈路108,將幫 助實(shí)現(xiàn)從用戶終端106到基站104的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌贩Q為上行鏈路110?;蛘撸滦墟溌?108可以被稱為前向鏈路或前向信道,上行鏈路110可以被稱為反向鏈路或反向信道。可以將小區(qū)102劃分為多個(gè)扇區(qū)112。扇區(qū)112是小區(qū)102內(nèi)的物理覆蓋區(qū)域。 無線通信系統(tǒng)100內(nèi)的基站104使用將功率流集中在小區(qū)102的特定扇區(qū)112內(nèi)的天線。 這樣的天線可以被稱為有向天線。圖2示出了可以在無線設(shè)備202中使用的各種組件。無線設(shè)備202是可以用于實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明描述的各種方法的設(shè)備的例子。無線設(shè)備202可以是基站104或用戶終端106。無線設(shè)備202可以包括用于控制無線設(shè)備202運(yùn)行的處理器204。處理器204還 可以被稱為中央處理單元(CPU)。存儲(chǔ)器206(其可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器(RAM))向處理器204提供指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器206的一部分還可以包括非易失性隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)。處理器204 —般根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器206內(nèi)的程序指令來執(zhí)行邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算。存儲(chǔ)器206內(nèi)的可執(zhí)行指令可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明描述的方法。無線設(shè)備202還可以包括外殼208,該外殼可以包括發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212,以 支持無線設(shè)備202和遠(yuǎn)程位置之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212可以組合 成收發(fā)機(jī)214。天線216可以附著于外殼208并電氣地耦合到收發(fā)機(jī)214。無線設(shè)備202 還可以包括(但未示出)多個(gè)發(fā)射機(jī)、多個(gè)接收機(jī)、多個(gè)收發(fā)機(jī)和/或多個(gè)天線。無線設(shè)備202還可以包括信號(hào)檢測器218,該信號(hào)檢測器可以用于檢測和量化由 收發(fā)機(jī)214接收到的信號(hào)的電平。信號(hào)檢測器218可以檢測上述信號(hào)的總能量、來自導(dǎo)頻 子載波的導(dǎo)頻能量或來自前同步信號(hào)符號(hào)的信號(hào)能量、功率譜密度及其它信號(hào)。無線設(shè)備 202還可以包括用于處理信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 220??梢酝ㄟ^總線系統(tǒng)222將無線設(shè)備202的各種組件耦合到一起,該總線系統(tǒng)除數(shù) 據(jù)總線之外還可以包括電源總線、控制信號(hào)總線和狀態(tài)信號(hào)總線。圖3示出了可以在采用0FDM/0FDMA的無線通信系統(tǒng)100中使用的發(fā)射機(jī)302的 例子。發(fā)射機(jī)302的一些部分可以在無線設(shè)備202的發(fā)射機(jī)210中實(shí)現(xiàn)。發(fā)射機(jī)302可以 在用于在下行鏈路108上向用戶終端106發(fā)送數(shù)據(jù)306的基站104中實(shí)現(xiàn)。發(fā)射機(jī)302還 可以在用于在上行鏈路110上向基站104發(fā)送數(shù)據(jù)306的用戶終端106中實(shí)現(xiàn)。將要發(fā)送的數(shù)據(jù)306示為串行到并行(S/P)轉(zhuǎn)換器308的輸入。S/P轉(zhuǎn)換器308 將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分解成N路并行的數(shù)據(jù)流310。然后將N路并行的數(shù)據(jù)流310作為映射器312的輸入。映射器312將這N路并 行的數(shù)據(jù)流310映射到N個(gè)星座點(diǎn)上??梢允褂靡恍┱{(diào)制星座圖(例如,二進(jìn)制移相鍵控 (BPSK)、正交移相鍵控(QPSK)、8相移相鍵控(8PSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)等)來完成這種 映射。而后,映射器312輸出N路并行的符號(hào)流316,每路符號(hào)流316與逆快速傅立葉變換 (IFFT) 320的N個(gè)正交子載波中的一個(gè)子載波相對應(yīng)。這N路并行的符號(hào)流316是在頻域 表示的,通過IFFT組件320可以將其轉(zhuǎn)換成為N路并行的時(shí)域采樣流318?,F(xiàn)在對文中的術(shù)語做簡要說明。N路在頻域中的并行調(diào)制等價(jià)于N個(gè)在頻域中的 調(diào)制符號(hào),也等價(jià)于在頻域中的N個(gè)映射和N點(diǎn)IFFT,也等價(jià)于在時(shí)域中的一個(gè)(有效) OFDM符號(hào),還等價(jià)于在時(shí)域中的N個(gè)采樣。在時(shí)域中的一個(gè)OFDM符號(hào)Ns等價(jià)于N。p (每個(gè) OFDM符號(hào)中保護(hù)采樣的數(shù)目)+N(每個(gè)OFDM符號(hào)中有效采樣的數(shù)目)??梢酝ㄟ^并行到串行(P/S)轉(zhuǎn)換器3M將N路并行的時(shí)域采樣流318轉(zhuǎn)換成一 路0FDM/0FDMA符號(hào)流322。保護(hù)插入組件3 在0FDM/0FDMA符號(hào)流322中連續(xù)的OFDM/ OFDMA符號(hào)之間插入保護(hù)間隔。然后,通過射頻(RF)前端3 將保護(hù)插入組件326的輸出 上變頻到需要的發(fā)送頻帶。然后,由天線330發(fā)送生成的信號(hào)332。圖3還示出了接收機(jī)304的例子,該接收機(jī)可以在采用0FDM/0FDMA的無線通信系 統(tǒng)100中使用。接收機(jī)304的一些部分可以在無線設(shè)備202的接收機(jī)212中實(shí)現(xiàn)。可以在 用于在下行鏈路108上接收來自基站104的數(shù)據(jù)306的用戶終端106中實(shí)現(xiàn)接收機(jī)304。 也可以在用于在上行鏈路110上接收來自用戶終端106的數(shù)據(jù)306的基站104中實(shí)現(xiàn)接收 機(jī) 304。將發(fā)送的信號(hào)332示為在無線信道334上傳播。當(dāng)天線330’接收到信號(hào)332’時(shí), RF前端328’將接收到的信號(hào)332’下變頻到基帶信號(hào)。然后,保護(hù)移除組件326’移除由保 護(hù)插入組件3 在0FDM/0FDMA符號(hào)之間插入的保護(hù)間隔。
將保護(hù)移除組件326’的輸出提供給S/P轉(zhuǎn)換器324’。S/P轉(zhuǎn)換器324’將OFDM/ OFDMA符號(hào)流322’劃分成N路并行的時(shí)域符號(hào)流318’,其中的每一路時(shí)域符號(hào)流與N個(gè)正 交子載波中的一個(gè)子載波相對應(yīng)??焖俑盗⑷~變換(FFT)組件320’將N路并行的時(shí)域符 號(hào)流318’轉(zhuǎn)換成到頻率并輸出N路并行的頻域符號(hào)流316’。解映射器312’執(zhí)行由映射器312執(zhí)行的符號(hào)映射操作的逆操作,然后輸出N路并 行的數(shù)據(jù)流310’。P/S轉(zhuǎn)換器308’將N路并行的數(shù)據(jù)流310’合并成一路數(shù)據(jù)流306’。理 想情況下,這路數(shù)據(jù)流306’與作為輸入提供給發(fā)射機(jī)302的數(shù)據(jù)306是一致的。示例件的OFDMA幀現(xiàn)在參考圖4,作為典型的但非限制性的例子,示出了時(shí)分雙工(TDD)實(shí)現(xiàn)形式的 OFDMA幀400。也可以使用諸如全雙工和半雙工的頻分雙工(FDD)之類的其它的OFDMA幀 的實(shí)現(xiàn)形式,在這種情況中,除了下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)消息是同時(shí)在不同的載波 上發(fā)送的以外,幀是相同的。在TDD的實(shí)現(xiàn)形式中,可以將每個(gè)幀劃分為DL子幀402和UL 子幀404,并可以用小的保護(hù)間隔(或者更具體地說,用發(fā)送/接收和接收/發(fā)送過渡間隙 (分別為TTG 406和RTG 407))將其分開,以盡量避免DL和UL的傳輸沖突。DL子幀與UL 子幀的比例可以在3 1到1 1之間變化,以支持不同的業(yè)務(wù)特征。在OFDMA幀400內(nèi)可以包括各種控制信息。例如,幀400的第一個(gè)OFDMA符號(hào)可 以是前同步信號(hào)408,該前同步信號(hào)可以包括若干用于同步的導(dǎo)頻信號(hào)(導(dǎo)頻)。前同步信 號(hào)408中的固定導(dǎo)頻序列可以使接收機(jī)304能對頻率誤差和相位誤差進(jìn)行估計(jì)并與發(fā)射機(jī) 302同步。此外,可以使用前同步信號(hào)408中的固定導(dǎo)頻序列來估計(jì)和均衡無線信道。前 同步信號(hào)408可以包括BPSK調(diào)制的載波并且該信號(hào)一般為一個(gè)OFDM符號(hào)長。前同步信號(hào) 408載波的功率可能是被提升過的并且一般比WiMAX信號(hào)中數(shù)據(jù)部分的頻域功率電平高幾 分貝(dB)(例如,9dB)。所使用的前同步信號(hào)載波的編號(hào)可以指示使用的是區(qū)帶(zone)的 三個(gè)分段409中的哪個(gè)分段。例如,載波0、3、6···可以指示將使用分段(K409。),載波1、4、 7···可以指示將使用分段1 G(W1),載波2、5、8···可以指示將使用分段2 (4092)。幀控制報(bào)頭(FCH)410可以跟隨在前同步信號(hào)408之后,每個(gè)分段409具有一個(gè) FCH 410。FCH 410可以為當(dāng)前的OFDMA幀提供諸如可用的子信道、調(diào)制和編碼方案及MAP 消息長度之類的幀配置信息??梢詫⒏攀鰩渲眯畔⒌闹T如下行鏈路幀前綴(DLFP)之類 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射到FCH 410。移動(dòng)WiMAX的DLFP可以包括使用的子信道(SCH)位圖、設(shè)置 為0的預(yù)留比特、重復(fù)編碼指示、編碼指示、MAP消息長度和設(shè)置為0的4個(gè)預(yù)留比特。在將 24比特的DLFP映射到FCH 410之前,可對M比特的DLFP進(jìn)行復(fù)制以形成48比特的塊,其 是前向糾錯(cuò)(FEC)塊的最小尺寸。在每個(gè)分段409中的FCH 410之后的DL-MAP 414和UL-MAP 416分別說明DL和 UL子幀402、404的子信道分配和其它控制信息。在OFDMA中,可以向多個(gè)用戶分配幀400 內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)域,并且可以在DL和UL-MAP 414,416中說明這些分配。MAP消息包括每個(gè)用戶 的突發(fā)(burst)的特征,該特征規(guī)定了在特定鏈路中使用的調(diào)制和編碼方案。因?yàn)镸AP消 息包括需要送達(dá)某一分段409的所有用戶的關(guān)鍵信息,所以往往在諸如具有1/2編碼速率 和重復(fù)編碼的BPSK或QPSK之類的非??煽康逆溌飞习l(fā)送DL和UL-MAP 414、416。OFDMA幀400的DL子幀402可以包括各種比特長度的DL突發(fā),其中,DL突發(fā)包括 傳輸?shù)南滦墟溌窋?shù)據(jù)。因此,DL-MAP 414可以對包含在下行鏈路區(qū)帶中的突發(fā)的位置和下行鏈路突發(fā)的數(shù)目,以及它們在時(shí)間(即,符號(hào))和頻率(即,子信道)方向上的偏移量和 長度進(jìn)行描述。總之,前同步信號(hào)408、FCH 410和DL-MAP 414可以攜帶使接收機(jī)304能夠 正確地解調(diào)接收到的信號(hào)的信息。同樣地,UL子幀404可以包括由傳輸?shù)纳闲墟溌窋?shù)據(jù)組成的各種比特長度的UL 突發(fā)。因此,作為在DL子幀402中的第一個(gè)DL突發(fā)來發(fā)送的UL-MAP 416包含不同用戶的 UL突發(fā)的位置信息。如在圖4中所示,UL子幀404包括另外的控制信息,例如為移動(dòng)臺(tái)分 配的UL測距子信道422和帶寬請求,其中,UL測距子信道用于在入網(wǎng)期間和其后周期性地 執(zhí)行閉環(huán)的時(shí)間、頻率和功率調(diào)節(jié)。UL子幀404還可以包括為移動(dòng)臺(tái)(MS)分配的用于反 饋DL混合自動(dòng)重傳請求確認(rèn)消息(HARQ ACK)的UL ACK (未示出)和/或?yàn)镸S分配的用 于在信道質(zhì)量指示符信道(CQICH)上反饋信道狀態(tài)信息的UL CQICH(未示出)。在OFDMA中可以對DL和UL傳輸使用不同的“模式”。一般將使用某種模式的時(shí) 域中的區(qū)域稱為區(qū)帶。一種類型的區(qū)帶稱為DL-PUSC(下行鏈路子信道的部分使用)區(qū)帶 424,DL-PUSC可以不使用對其可用的所有子信道(即,DL-PUSC區(qū)帶似4可能僅僅使用特定 的子信道)??梢詫L-PUSC區(qū)帶4M劃分為一共六個(gè)子信道組,并可以將這些子信道組分 配給最多三個(gè)分段409。因此,一個(gè)分段409可以包含一到六個(gè)子信道組(例如,如在圖4 中所示,分段0包含兩個(gè)子信道組0和1,分段1包含兩個(gè)子信道組2和3,分段2可以包含 兩個(gè)子信道組4和幻。另一種類型的區(qū)帶稱為DL-FUSC(下行鏈路子信道的完全使用)區(qū) 帶426。與DL-PUSC不同,DL-FUSC不使用任何分段,而是能將所有突發(fā)分布在整個(gè)頻率范 圍上。圖5示出了 DL子幀402中的不同0FDM/0FDMA區(qū)帶的信號(hào)功率可以是不同的。例 如,第一區(qū)帶(區(qū)帶1)可以是第一 DL-PUSC區(qū)帶4241;并且其可以具有比第二區(qū)帶(區(qū)帶 2)更大的信號(hào)功率,區(qū)帶2可以是如圖所示的第二 DL-PUSC區(qū)帶4242。作為另一個(gè)例子, 如圖所示,第三區(qū)帶(區(qū)帶3)可以是DL-FUSC區(qū)帶426,并且其也可以具有比區(qū)帶2更大的信號(hào)功率。進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的示例性方法圖6A示出了作為接收機(jī)304的RF前端328’的一個(gè)例子的零中頻(ZIF)體系結(jié)構(gòu) 的框圖600。在框圖600中,天線330’可以耦合到低噪聲放大器(LNA) 602。LNA 602可以在 不對放大后的信號(hào)引入顯著的噪聲或寄生信號(hào)成分的前提下提供很高的信號(hào)增益(例如, 0、20、40或60dB)。通過具有可編程的增益,LNA 602可以(例如為自動(dòng)增益控制(AGC))提 供具有20dB分辨率的粗略的增益調(diào)節(jié)。LNA602可以耦合到混頻器604,該混頻器將LNA 602的輸出和工作在預(yù)定頻率 (f。)的本地振蕩器頻率進(jìn)行混頻。盡管未在圖6A中示出,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)同的 是,在混頻器604處可以將放大后的信號(hào)分解為同相⑴信號(hào)和正交(Q)信號(hào),并且可以對 I信號(hào)和Q信號(hào)兩者進(jìn)行后續(xù)的信號(hào)處理。為了簡明起見,圖600僅示出了在混頻器604之 后的信號(hào)處理路徑中的一個(gè)。可以通過可編程增益放大器(PGA) 606來放大混合后的信號(hào),以提供比LNA 602的 粗略調(diào)節(jié)更為精細(xì)的增益調(diào)節(jié)。例如,PGA 606可以提供具有IdB分辨率的精細(xì)增益調(diào)節(jié)。 PGA 606可以耦合到抗混疊濾波器(AAF) 608,該抗混疊濾波器用于在通過數(shù)字化采樣將放 大后的信號(hào)的帶外高頻成分混疊到通帶中之前將這些信號(hào)移除。AAF 608可以耦合到加法器610,該加法器用于在模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 612將生成的信號(hào)轉(zhuǎn)換到數(shù)字域以進(jìn)行數(shù)字信號(hào) 處理的之前移除DC偏移。ADC 612可以具有高分辨率(例如16比特)。ADC 612可以耦合到數(shù)字濾波器(DF) 614,該數(shù)字濾波器用于移除帶外頻率成分。 可以通過AP方框616來估計(jì)DF 614的數(shù)字輸出的平均功率(AP),并將估計(jì)出的平均功率 發(fā)送到自動(dòng)增益控制(AGC)/數(shù)字自動(dòng)增益控制(DAGC)方框618進(jìn)行處理。AGC/DAGC方框 618可以向LNA 602和/或PGA 606發(fā)送數(shù)字控制信號(hào),以根據(jù)從AP方框616估計(jì)出的信 號(hào)功率來調(diào)節(jié)這些階段的可變增益。另外,AGC/DAGC方框618可以發(fā)送數(shù)字DC偏移,該數(shù) 字DC偏移由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 620轉(zhuǎn)換為模擬DC偏移。加法器610可以對DAC 620的輸 出和AAF 608的輸出求和。還可以將DC估計(jì)器622和緩沖器6M耦合到DF 614的輸出。DC估計(jì)器622可以 用于估計(jì)DF 614輸出的信號(hào)中的任何殘余的DC偏移,緩沖器6M可以保持這個(gè)信號(hào),以使 得加法器6 可以從緩存的信號(hào)中減去該殘余的DC偏移。通過使用乘法器6 對加法器 626的輸出和來自AGC/DAGC方框618的控制信號(hào)進(jìn)行相乘,AGC/DAGC方框618可以使用來 自AP方框616的同樣的信號(hào)功率來執(zhí)行數(shù)字域的自動(dòng)增益控制。在數(shù)字解調(diào)器630中可 以進(jìn)一步處理經(jīng)過上述處理的信號(hào),以解釋在天線330’處接收到的信號(hào)中的消息。圖6的框圖600的一個(gè)問題是在數(shù)字濾波器614可能已經(jīng)移除了帶外干擾信號(hào) (尤其是高幅值干擾信號(hào))之后使用AP方框616對信號(hào)功率進(jìn)行估計(jì)。以此方式,LNA 602 和/或PGA 606的可編程的增益可能被設(shè)置得過高,并且強(qiáng)干擾源可能通過(rail)上述放 大器中的一個(gè)或兩者并造成ADC 612輸出飽和。解決這個(gè)問題的一種方式是在ADC 612的輸出處估計(jì)信號(hào)功率,而不是在數(shù)字濾 波器614的輸出處進(jìn)行估計(jì)。然而,因?yàn)閳D6的框圖600將相同的信號(hào)功率估計(jì)用于AGC/ DAGC方框618中的模擬和數(shù)字自動(dòng)增益控制,所以包含強(qiáng)干擾信號(hào)的信號(hào)功率估計(jì)對于在 數(shù)字濾波器614已經(jīng)移除了帶外頻率之后的數(shù)字域中的自動(dòng)增益控制來說是不正確的。因 此,需要一種新的ZIF體系結(jié)構(gòu)以進(jìn)行自動(dòng)增益控制。圖6B示出了用于在不使ADC輸出飽和的前提下執(zhí)行AGC并進(jìn)行分離的DAGC以減 少量化誤差的RF前端328’的ZIF體系結(jié)構(gòu)的框圖650。為了達(dá)到這些設(shè)計(jì)目標(biāo),ZIF體系 結(jié)構(gòu)包括用于估計(jì)信號(hào)功率的兩個(gè)分離的AP方框652和658。第一 AP方框652可以在數(shù) 字濾波器614對ADC 612的輸出進(jìn)行濾波前估計(jì)ADC 612的輸出的平均功率,因此功率估 計(jì)包含帶外信號(hào)成分(例如強(qiáng)干擾信號(hào))。分離的AGC方框肪4可以根據(jù)來自第一 AP方 框652的估計(jì)出的信號(hào)功率提供用于對LNA 602和/或PGA 606的增益進(jìn)行編程的控制信 號(hào),以及用于如上所述的DC偏移的控制信號(hào)。以此方式,可以針對在RF前端328’的前幾 個(gè)階段中接收到的信號(hào)的幅值(或者更準(zhǔn)確地說是功率)對由AGC方框肪4設(shè)置的增益進(jìn) 行調(diào)節(jié),以避免ADC 612出現(xiàn)飽和。對于基于信號(hào)功率的自動(dòng)增益控制而言,信號(hào)功率的估計(jì)不應(yīng)包含DC偏移誤差。 因此,在第二 AP方框658估計(jì)來自數(shù)字濾波器614的輸出的信號(hào)功率之前,當(dāng)DC補(bǔ)償器 656啟動(dòng)時(shí)可以將DC估計(jì)從從數(shù)字濾波器614輸入的信號(hào)中移除,并且向第二 AP方框658 發(fā)送經(jīng)過上述處理的信號(hào)。如上所述,可以由DC估計(jì)器622提供DC估計(jì)。對于一些實(shí)施 例而言,可能不存在DC補(bǔ)償器656。在這種情況下,可以將示出的DC補(bǔ)償器656視為具有 從其來自DF 614的第一輸入到其輸出的短路,并且不使用來自DC估計(jì)器622的第二輸入。
在數(shù)字濾波器614已經(jīng)從ADC 612的輸出中移除帶外成分后(并且對于一些提供 了 DC補(bǔ)償器656實(shí)施例而言,已經(jīng)進(jìn)行了 DC補(bǔ)償),第二 AP方框658用于估計(jì)信號(hào)的平均 功率。分離的DAGC方框660可以根據(jù)估計(jì)出的功率來輸出數(shù)字控制信號(hào)或值,乘法器6 可以將這個(gè)控制信號(hào)與加法器626的輸出進(jìn)行相乘,以執(zhí)行數(shù)字域中的自動(dòng)增益控制。以 此方式,可以根據(jù)數(shù)字域中的信號(hào)內(nèi)容正確地執(zhí)行DAGC,并且可以減少量化誤差。圖7是(例如與圖6B的框圖650對應(yīng)的)用于自動(dòng)增益控制的示例性操作700的 流程圖。操作700開始于702處,在這里(例如在已經(jīng)對接收到的信號(hào)進(jìn)行了信號(hào)處理(例 如,放大、混頻、低通濾波、DC補(bǔ)償?shù)?并將處理后的信號(hào)輸入到ADC之后)使用第一 AP方 框652來估計(jì)ADC (例如,ADC 612)的輸出的信號(hào)功率。在702處估計(jì)信號(hào)功率之前,ADC 的輸出很可能未被數(shù)字濾波或進(jìn)行其它數(shù)字信號(hào)處理。在704處,根據(jù)估計(jì)出的接收到的 信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益。以此方式,可以將可能有強(qiáng)干擾信號(hào)的信號(hào)內(nèi)容用于自動(dòng)調(diào)節(jié) 可變增益放大器(例如,LNA 602和/或PGA 606)的增益,而不會(huì)有使ADC飽和的風(fēng)險(xiǎn)。在706處,(例如當(dāng)使用在704處設(shè)置的模擬增益時(shí))可以由第二 AP方框658來 估計(jì)數(shù)字濾波器(例如,DF 614)的輸出的信號(hào)功率。對于一些實(shí)施例而言,數(shù)字濾波器的 輸入可以耦合到ADC的輸出。在708處,根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。使用循環(huán)前綴講行快諫AGC的示例件方法盡管圖6B的框圖650和圖7的操作700提出了在保持模擬和數(shù)字AGC時(shí)ADC發(fā) 生飽和的問題,但也存在與AGC關(guān)聯(lián)的其它問題。例如,在移動(dòng)環(huán)境中(尤其是在快速移動(dòng) 的車輛中的用戶終端106)接收到的信號(hào)的功率可能迅速改變?,F(xiàn)有進(jìn)行AGC的方法使用 先前的0FDM/0FDMA幀的信號(hào)功率來控制當(dāng)前幀信號(hào)的接收機(jī)增益。然而,這種方法可能太 慢以致于不能跟蹤到由于快速移動(dòng)的用戶終端的衰落導(dǎo)致的接收信號(hào)功率的變化。因此, 需要進(jìn)行AGC的更快的方法。圖8是使用0FDM/0FDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)進(jìn)行快速AGC的示例性操作800的 流程圖。舉例而言,操作800可以結(jié)合圖6B的框圖650來工作。操作800開始于802處, 在這里初始化用于當(dāng)前0FDM/0FDMA幀的模擬增益。例如,可以根據(jù)先前0FDM/0FDMA幀的 信號(hào)功率來設(shè)置LNA 602和/或PGA 606的初始增益。可以通過使用來自AGC方框654的 控制信號(hào)來設(shè)置增益。在804處,可以根據(jù)信號(hào)的循環(huán)前綴(CP)對以初始增益來放大的接收信號(hào)的信號(hào) 功率進(jìn)行估計(jì)。為了估計(jì)接收信號(hào)功率,類似于圖7的步驟702,可以在對接收信號(hào)進(jìn)行處 理(例如,依照初始增益進(jìn)行放大、混頻、低通濾波、DC補(bǔ)償?shù)?并將處理后的信號(hào)輸入到 ADC之后,將ADC (例如,ADC 612)的輸出發(fā)送到AP方框(例如,第一 AP方框652)。在806 處,可以根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益(例如,LNA 602和/或PGA 606的增 ) ο圖9示出了 0FDM/0FDMA幀的兩個(gè)0FDM/0FDMA符號(hào)902,其中,已將每個(gè)符號(hào)902的 數(shù)據(jù)904的后一部分前綴到數(shù)據(jù)904之前以形成循環(huán)前綴(CP)906(也稱為保護(hù)期(GP))。 通過使用CP 906,接收機(jī)304能夠接收沿若干不同的延遲路徑傳播較長時(shí)間的信號(hào),并且 在沒有符號(hào)間干擾(ISI)導(dǎo)致的任何錯(cuò)誤的情況下解調(diào)信號(hào)。一般的OFDM系統(tǒng)支持幾種 CP長度;例如,WiMAX系統(tǒng)支持四種不同的CP長度:N/4、Ν/8、Ν/16和Ν/32,其中N是FFT 大小??梢葬槍唧w的系統(tǒng)特征來預(yù)先確定CP的長度,以使移動(dòng)臺(tái)(MQ能夠通過參考系統(tǒng)的特征來容易地確定CP的長度。在某些未預(yù)先確定CP長度的系統(tǒng)中,可以在捕獲過程 期間由MS來估計(jì)CP長度。當(dāng)接收到了基于0FDM/0FDMA幀的信號(hào)時(shí),可以(例如在804處)在CP 906的第 一部分908期間估計(jì)平均功率??梢?例如在806處)在CP 906的第二部分910期間調(diào) 節(jié)模擬增益。以此方式,到要讀取數(shù)據(jù)904的時(shí)候,已經(jīng)根據(jù)CP 906將模擬增益自動(dòng)調(diào)節(jié) 到了合適的水平,并且可以用合適的增益來解釋每個(gè)符號(hào)902的數(shù)據(jù)904?;剡^來參考圖8,在808處,根據(jù)符號(hào)中的CP 906或數(shù)據(jù)904來估計(jì)當(dāng)前區(qū)帶中 的后續(xù)0FDM/0FDMA符號(hào)的信號(hào)功率。接收到的后續(xù)符號(hào)的信號(hào)很可能被來自806的調(diào)節(jié) 后的模擬增益放大。第二 AP方框658可以用于估計(jì)調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率。在810處,根據(jù)來 自808的估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。例如,可以通過使用乘法器擬8與 DAGC方框660的輸出相乘來調(diào)節(jié)數(shù)字增益,其中,DAGC方框660的輸出是基于來自第二 AP 方框658的估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的。以此方式,RF前端3 ’可以根據(jù)0FDM/0FDMA符號(hào)的循環(huán)前綴來執(zhí)行對接收機(jī)304 的快速自動(dòng)增益控制??梢愿鶕?jù)前一個(gè)模擬增益而不是方框804中初始化的模擬增益,來 重復(fù)方框804到810的步驟以更新AGC和/或DAGC。對于一些實(shí)施例而言,可以每個(gè)CP更 新一次AGC和/或DAGC,而在其它實(shí)施例中,可以每2個(gè)CP、每3個(gè)CP、每4個(gè)CP等更新一 次模擬增益和/或數(shù)字增益。更新間隔可以取決于用戶終端106的速度移動(dòng)更快的用戶 終端意味著比固定用戶終端或移動(dòng)相對緩慢的移動(dòng)終端更短的更新間隔。對于一些實(shí)施例 而言,不必在相同的CP間隔來更新AGC和DAGC。對于一些實(shí)施例而言,在806和/或810處分別做出調(diào)節(jié)決定前,可以分別在804 和/或808處評價(jià)多個(gè)CP。例如,可以對多個(gè)CP的估計(jì)出的信號(hào)功率進(jìn)行平均,而不是估 計(jì)0FDM/0FDMA符號(hào)的單個(gè)CP的信號(hào)功率。在根據(jù)多個(gè)CP對信號(hào)功率進(jìn)行平均的情況下, 可以執(zhí)行移動(dòng)平均。對于其它實(shí)施例而言,可以在多個(gè)CP的估計(jì)出的信號(hào)功率上執(zhí)行中值 濾波,丟棄與中值樣本有預(yù)定的統(tǒng)計(jì)差值的值??梢允褂酶鞣N其它類型的統(tǒng)計(jì)算法來根據(jù) 多個(gè)CP為快速AGC確定準(zhǔn)確的信號(hào)功率估計(jì)。無論選擇哪一種AGC更新間隔,DL子幀402中的不同的0FDM/0FDMA區(qū)帶可以如 在圖5中所示的那樣在信號(hào)功率上變化,而不依賴于移動(dòng)用戶終端的速度。因此,非常適合 在DL子幀402中的每個(gè)不同區(qū)帶(例如,每個(gè)DL-PUSC區(qū)帶似4或DL-FUSC區(qū)帶426)的 開始處進(jìn)行基于CP的快速AGC,以更新模擬和數(shù)字增益?;剡^來參考圖8,針對在812處幀中的每個(gè)不同的區(qū)帶,在814處根據(jù)該區(qū)帶的 CP(—般根據(jù)該區(qū)帶的第一 CP)來估計(jì)該區(qū)帶的接收信號(hào)的信號(hào)功率??梢杂门c在804處 的功率估計(jì)類似的方式來估計(jì)這個(gè)信號(hào)功率。在816處,類似于在806處的調(diào)節(jié),根據(jù)來自 814的估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)該區(qū)帶的模擬增益(例如,LNA 602和/或PGA 606的 增益)。在818處,根據(jù)符號(hào)中的CP 906或數(shù)據(jù)904來估計(jì)當(dāng)前區(qū)帶中的后續(xù)0FDM/0FDMA 符號(hào)的信號(hào)功率。后續(xù)符號(hào)的接收到的信號(hào)很可能被來自816的調(diào)節(jié)后的模擬增益放大。 可以用與在808處的功率估計(jì)類似的方式來估計(jì)這個(gè)信號(hào)功率。在820處,類似于在810 處的數(shù)字增益調(diào)節(jié),根據(jù)來自818的估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。例如,可 以通過使用乘法器6 與DAGC方框660的輸出相乘來調(diào)節(jié)數(shù)字增益,其中,DAGC方框660的輸出是基于來自第二 AP方框658的估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的。以此方式,RF前端328’可以根據(jù)0FDM/0FDMA符號(hào)的循環(huán)前綴為0FDM/0FDMA幀 的每個(gè)區(qū)帶執(zhí)行快速自動(dòng)增益控制。在當(dāng)前區(qū)帶內(nèi)可以重復(fù)方框814到820的步驟以更新 AGC和/或DAGC。如上所述,可以根據(jù)當(dāng)前區(qū)帶中的CP以不同間隔來更新AGC和/或DAGC。講行DC校準(zhǔn)的示例件方法不僅強(qiáng)干擾信號(hào)能夠?qū)е略诮邮諜C(jī)304處RF前端328’中的ADC的飽和(如上所 述),DC信號(hào)也可以是造成ADC(例如,圖6A和6B的ADC 612)飽和的原因。因此,可以校 準(zhǔn)DC偏移以避免使ADC飽和,一般而言,用戶終端106已經(jīng)在初始化階段期間執(zhí)行過DC校 準(zhǔn)。然而,由于移動(dòng)的用戶終端的溫度變化或多普勒效應(yīng),所以DC偏移可能變化,因此在基 站104和用戶終端106之間的通信交互期間可能需要更頻繁地執(zhí)行DC校準(zhǔn)。一般來說,在 DC校準(zhǔn)期間接收機(jī)304不能工作,需要暫時(shí)停止通信鏈路來更新DC偏移,這可能會(huì)使諸如 VoIPdP語音)和VOD (視頻點(diǎn)播)之類的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)中斷。因此,需要在不中斷通信鏈路或 不導(dǎo)致鏈路失效的前提下更新DC偏移的方法。圖10是用于在不停止通信鏈路的前提下進(jìn)行DC偏移校準(zhǔn)的示例性操作1000的 流程圖。操作1000開始于1002處,在這里在初始化階段為用戶終端106校準(zhǔn)DC偏移。可 以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意合適的方式來執(zhí)行初始DC偏移校準(zhǔn)。針對在1003處用于常規(guī)業(yè)務(wù)交互的每個(gè)0FDM/0FDMA幀,在1004處,在間隙時(shí)間 (例如在DL子幀402之前的接收/發(fā)送過渡間隙(RTG) 407)內(nèi)設(shè)置接收機(jī)304的RF前端 328,的模擬增益。例如,可以在RTG 407期間將LNA 602和/或PGA 606的增益設(shè)置為任 何合適的值,以估計(jì)DC偏移。在1005處,估計(jì)和更新當(dāng)用來自1004的增益放大間隙時(shí)間 信號(hào)時(shí)的DC偏移(即,殘余DC)。以此方式,可以在沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈g隙時(shí)間內(nèi)更新DC偏 移,因此,不必為DC偏移校準(zhǔn)中斷通信鏈路。另外,通過在間隙時(shí)間內(nèi)更新DC偏移,當(dāng)接收 到基于DL子幀402的信號(hào)時(shí)ADC更不太可能飽和。在1006處,可以將接收機(jī)的模擬增益設(shè)置為與1004中的值相同或不同的值,以在 不使ADC飽和的前提下根據(jù)DL子幀402來放大接收到的信號(hào)。在1006處可以根據(jù)用于設(shè) 置模擬增益的任何合適的方法來設(shè)置接收機(jī)的模擬增益,這些方法包括基于圖6B的框圖 650的操作700或使用CP進(jìn)行快速AGC的操作800。因?yàn)樵谧詈笠淮胃翫C偏移的間隙 時(shí)間和DL子幀402之間模擬增益可能已經(jīng)改變,因此在1007處重新對當(dāng)用來自1006的增 益來放大DL子幀402時(shí)的DC偏移進(jìn)行估計(jì)和更新。可以將來自1007的更新后的DC偏移 用于處理基于后續(xù)0FDM/0FDMA符號(hào)的另外的信號(hào)。通過針對每個(gè)0FDM/0FDMA幀在DL子幀402之前的RTG 407期間來更新DC偏移, 很可能將DC偏移保持校準(zhǔn),而不論(例如)RF前端組件的溫度變化和長期漂移如何。對于 一些實(shí)施例而言,可以以任何合適的幀間隔來重復(fù)方框1004到1005的步驟(例如每2幀 一次、每3幀一次、每4幀一次等,而不是每一幀都重復(fù))。如上文針對一些實(shí)施例所描述的 基于CP的快速AGC,可以在每個(gè)符號(hào)中根據(jù)其CP來更新模擬增益和相應(yīng)的DC偏移;而在 其它實(shí)施例中,可以每2個(gè)CP、每3個(gè)CP、每4CP個(gè)等來更新一次模擬增益和相應(yīng)的DC偏 移增益。無論選擇哪一種模擬增益/DC偏移的更新間隔,DL子幀402中的不同0FDM/0FDMA 區(qū)帶都可以如在圖5中所示的那樣在信號(hào)功率上變化,而不依賴于移動(dòng)用戶終端的速度。因此,非常適合在DL子幀402中的每個(gè)不同區(qū)帶(例如,每個(gè)DL-PUSC區(qū)帶似4或DL-FUSC 區(qū)帶426)的開始處進(jìn)行DC偏移校準(zhǔn),以根據(jù)可能調(diào)節(jié)過的模擬增益來更新DC偏移。回過來參考圖10,針對在1008處幀中的每個(gè)不同區(qū)帶,類似于在1006處的調(diào)節(jié), 可以在1010處將接收機(jī)的模擬增益設(shè)置為與1006的值相同或不同的值,以在不使ADC飽 和的前提下針對該區(qū)帶放大接收到的信號(hào)。因?yàn)樵贒L子幀402或任意DL區(qū)帶的開始處與 另一個(gè)后續(xù)DL區(qū)帶之間模擬增益可能已經(jīng)改變,所以在1012處重新對當(dāng)用來自1010的增 益來放大DL區(qū)帶的接收到的信號(hào)時(shí)的DC偏移進(jìn)行估計(jì)和更新??梢允褂脕碜?012的更 新后的DC偏移來處理DL區(qū)帶的另外的信號(hào),該信號(hào)是基于該區(qū)帶中的后續(xù)0FDM/0FDMA符 號(hào)的。換句話說,可以在每次修改或可能修改模擬增益時(shí)估計(jì)和更新DC偏移。以此方式,在不會(huì)由于DC偏移而使ADC飽和的前提下,很可能將DC偏移保持校 準(zhǔn),而不論影響DC偏移的影響因素(例如,溫度變化、快速移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)的多普勒效應(yīng)所導(dǎo) 致的變化以及RF前端組件的長期漂移)如何,也不論RF前端328’中的放大器的增益如何。 另夕卜,圖10的操作1000避免了為DC偏移校準(zhǔn)而中斷通信鏈路,因此使諸如VoIP和VOD之 類的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)能夠運(yùn)行,而不會(huì)有導(dǎo)致無效數(shù)據(jù)產(chǎn)生的中斷或使ADC飽和的風(fēng)險(xiǎn)。AGC和DC校準(zhǔn)的示例件組合為了理解本發(fā)明的某些實(shí)施例如何能夠一起工作,作為示例,圖IlA-G示出了在 使用圖8中的基于CP的快速AGC操作和圖10中的DC偏移校準(zhǔn)操作時(shí),圖6B的框圖650 中的不同階段在時(shí)間上的信號(hào)功率電平和DC偏移。圖IlA示出了(例如由接收機(jī)304的天線330’接收到的)示例性信號(hào)功率1100。 信號(hào)功率1100是基于0FDM/0FDMA幀的,因此其具有基本上沒有功率的初始保護(hù)間隔(在 RTG 407期間)和其后來自DL子幀402的具有顯著功率的符號(hào),如上文所述,DL子幀402 開始于前同步信號(hào)408。如圖所示,信號(hào)功率1100隨著時(shí)間衰落,這可能是由于天線330’ 在遠(yuǎn)離服務(wù)基站,使得在圖IlA中示出的最后的OFDM符號(hào)1101具有所繪出的四個(gè)符號(hào)中 最小的信號(hào)功率。信號(hào)功率1100可能包括一些干擾。圖IlB示出了在對天線330’接收到的信號(hào)功率1100進(jìn)行放大、混頻、濾波等處理 后在ADC 612的輸出處的示例性信號(hào)功率1102。在間隙時(shí)間內(nèi),可以按照方框802或1004 來初始化模擬增益。在初始化了增益以后,初始化操作可能產(chǎn)生了信號(hào)功率1102中的殘余 DC偏移1103,并需要通過校準(zhǔn)將殘余的DC偏移去除??梢岳绨凑辗娇?005在間隙時(shí)間 內(nèi)來估計(jì)殘余DC偏移1103。在接收到第一 CP以后,可以例如按照方框804來估計(jì)信號(hào)功率1102中的第一 CP 的平均信號(hào)功率,并例如按照方框806或1006來調(diào)節(jié)模擬增益。因此,信號(hào)功率1102已具 有初始增益,但是在接收第一 CP期間該增益增加,使得信號(hào)功率1102明顯大于信號(hào)功率 1100。依照上面所描述的本發(fā)明的實(shí)施例,根據(jù)具有兩個(gè)分離的AP方框652和658的框圖 650,可以在不使ADC 612飽和的前提下,在出現(xiàn)強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)將信號(hào)功率1100適當(dāng)?shù)胤糯?到信號(hào)功率1102。如果示出的最后的OFDM符號(hào)1101是新區(qū)帶的第一符號(hào),那么可以例如按照方框 814來估計(jì)新區(qū)帶的第一 CP的平均信號(hào)功率,如針對信號(hào)功率1102所示??梢岳绨凑辗?框816或1010來調(diào)節(jié)新區(qū)帶的模擬增益。通過調(diào)節(jié)新區(qū)帶的模擬增益,在ADC的輸出處, 可以將示出的最后的OFDM符號(hào)1101的信號(hào)功率1102放大到與包含信號(hào)功率1102的前同步信號(hào)408的第一 OFDM符號(hào)類似的信號(hào)功率,而不管衰落的接收信號(hào)功率1100如何。圖IlC示出了在去除干擾后在數(shù)字濾波器614的輸出處的示例性信號(hào)功率1104。 因?yàn)槿コ烁蓴_,所以信號(hào)功率1104明顯小于在ADC 612的輸出處的信號(hào)功率1102??梢?例如按照方框1007由DC估計(jì)器622在0FDM/0FDMA幀的第一部分期間(例如,在第一符號(hào) 的前同步信號(hào)408中)估計(jì)DC偏移,并且如圖IlC所示,可以在后續(xù)的符號(hào)中進(jìn)行重新估 計(jì)。如圖所示,也可以例如按照方框1012由DC估計(jì)器622在不同DL區(qū)帶的第一符號(hào)(即, 示出的最后的符號(hào)1101)期間來估計(jì)DC偏移。圖IlD示出了在DC補(bǔ)償器656的輸出處的示例性信號(hào)功率1106。除了在具有用 于(例如按照方框808來)估計(jì)信號(hào)功率的CP的相同符號(hào)的數(shù)據(jù)部分期間以及在(例如 與方框808或818對應(yīng)的)后續(xù)符號(hào)的數(shù)據(jù)部分期間啟動(dòng)了 DC補(bǔ)償以外,信號(hào)功率1106 類似于信號(hào)功率1104。以此方式,可以從信號(hào)功率1104移除來自DC估計(jì)器622的DC偏移 (例如按照方框1007或1010所測量到的),以正確地估計(jì)信號(hào)功率并且適當(dāng)?shù)卦O(shè)置數(shù)據(jù)增 益。注意在信號(hào)功率1106中的DC偏移偏差1107。圖IlE示出了在緩沖器624的輸出處的示例性信號(hào)功率1108,其繪出了在數(shù)字濾 波器614的輸出處的信號(hào)功率1104的延遲的版本。信號(hào)功率1108的增益和偏移很可能與 信號(hào)功率1104的相同。圖IlF示出了在加法器626的輸出處的示例性信號(hào)功率1110,其繪出了在緩沖器 624的輸出處的信號(hào)功率1108的按照DC估計(jì)進(jìn)行DC調(diào)節(jié)后的版本,其中,由DC估計(jì)器 622 (例如按照方框1007或1010)在數(shù)字濾波器614的輸出處的信號(hào)功率1104上進(jìn)行該 DC估計(jì)。信號(hào)功率1110示出了當(dāng)正確地執(zhí)行了 DC估計(jì)時(shí)所期望的對殘余DC偏移1103的移除。圖IlG示出了按照方框810施加或按照方框810或820再次施加基于信號(hào)功率 1106的估計(jì)的數(shù)字自動(dòng)增益控制后的在乘法器628的輸出處的示例性信號(hào)功率1112。除 了在由第二 AP方框658對信號(hào)功率1106進(jìn)行信號(hào)功率估計(jì)之間的符號(hào)間隔期間對OFDM/ OFDMA符號(hào)施加的數(shù)字增益以外,在乘法器628的輸出處的信號(hào)功率1112類似于移除殘余 DC偏移1103后的在加法器626的輸出處的信號(hào)功率1110。當(dāng)移除了 DC偏移和干擾,且沒 有由于ADC飽和導(dǎo)致的信號(hào)退化,并存在提高信號(hào)與干擾加噪聲比(SINR)后的衰落抑制效 應(yīng),信號(hào)功率1112很可能準(zhǔn)備好由數(shù)據(jù)解調(diào)器630進(jìn)一步處理。可以通過對應(yīng)于多個(gè)功能模塊方框的各種硬件和/或軟件組件和/或模塊來執(zhí)行 上面描述的操作。例如,可以通過對應(yīng)于在圖7A中示出的功能模塊方框700A的各種硬件 和/或軟件組件和/或模塊來執(zhí)行上面描述的圖7的操作700。也就是說,在圖7中示出的 方框702到708對應(yīng)于在圖7A中示出的功能模塊方框702A到708A。本發(fā)明中使用的術(shù)語“確定”包括各種各樣的動(dòng)作。例如“確定”可以包括運(yùn)算、 計(jì)算、處理、推導(dǎo)、調(diào)查、查找(例如,在表、數(shù)據(jù)庫或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中查找)、斷定等。另外, “確定”可以包括接收(例如,接收信息)、存取(例如,存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù))等。另外,“確 定”可以包括解析、挑選、選擇、建立等??梢允褂枚喾N不同技術(shù)和方法中的任何一種來表示信息和信號(hào)。例如,可以用電 壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學(xué)粒子或它們的任意組合來表示貫穿上文描 述所提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)等。
可以用被設(shè)計(jì)來執(zhí)行本發(fā)明所描述功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專 用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏 輯、分立硬件組件或它們的任意組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行與本發(fā)明相結(jié)合來描述的各種說明性的 邏輯框、模塊與電路。通用處理器可以是微處理器,或者,處理器可以是任何商用的處理器、 控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合,例如DSP和微處理器 的組合、多個(gè)微處理器的組合、一個(gè)或多個(gè)微處理器同DSP內(nèi)核的組合、或任何其它此類結(jié) 構(gòu)的組合。結(jié)合本發(fā)明描述的方法或算法的步驟可以被直接地體現(xiàn)為硬件、被處理器執(zhí)行的 軟件模塊或上述兩者的組合。軟件模塊可以位于本領(lǐng)域已知的任何形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中???用的存儲(chǔ)介質(zhì)的一些例子包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存、EPROM存 儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、⑶-ROM等。軟件模塊包括一個(gè)指令或許多指 令,并且可以分布于幾個(gè)不同的代碼段和不同的程序中以及跨越多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì) 可以被耦合到處理器,以使該處理器可以從存儲(chǔ)介質(zhì)中讀取信息并向其寫入信息?;蛘撸?以將存儲(chǔ)介質(zhì)集成到處理器中。本發(fā)明公開的方法包括用于完成所描述方法的一個(gè)或多個(gè)步驟或動(dòng)作。方法的步 驟和/或動(dòng)作可以在不脫離權(quán)利要求范圍的前提下相互交換。換句話說,除非指定了步驟 或動(dòng)作的特定順序,否則在不脫離權(quán)利要求范圍的前提下,可以改變特定步驟和/或動(dòng)作 的順序或用途??梢杂糜布?、軟件、固件或它們的任意組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明描述的功能。如果用軟件 實(shí)現(xiàn),則功能可以被存儲(chǔ)為在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被 計(jì)算機(jī)訪問的任何可獲得的介質(zhì)。舉例來說而非限制性,這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器或其它磁存儲(chǔ)設(shè)備或任何其它的 可用于攜帶或存儲(chǔ)具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的且能被計(jì)算機(jī)存取的期望的程序代碼的介 質(zhì)。本發(fā)明使用的磁盤和光盤包括致密光碟(CD)、激光碟、光碟、數(shù)字多用途光碟(DVD)、軟 盤以及藍(lán)光(Blu-ray )碟,其中,盤(disk)通常磁性地復(fù)制數(shù)據(jù),而碟(disc)用激光來 光學(xué)地復(fù)制數(shù)據(jù)。軟件或指令也可以在傳輸介質(zhì)上發(fā)送。例如,如果用同軸電纜、光纜、雙絞線、數(shù)字 用戶線路(DSL)或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)端 源傳輸軟件,那么該同軸電纜、光纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線 技術(shù)也被納入傳輸介質(zhì)的定義。另外,可以理解的是,當(dāng)可用時(shí),可以由用戶終端和/或基站來下載和/或以其它 方式獲得用于執(zhí)行本發(fā)明描述的方法和技術(shù)的模塊和/或其它適當(dāng)?shù)哪K。例如,這樣的 設(shè)備可以被耦合到服務(wù)器,以幫助實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行本發(fā)明所描述方法的模塊的傳輸?;蛘?,可以 經(jīng)由存儲(chǔ)模塊(例如,RAM、R0M、諸如致密光盤(CD)或軟盤的物理存儲(chǔ)介質(zhì)等)來提供本發(fā) 明所描述的各種方法,以使用戶終端和/或基站能夠通過將存儲(chǔ)模塊耦合到設(shè)備或?qū)⒋鎯?chǔ) 模塊提供給設(shè)備來獲得各種方法。另外,用于向設(shè)備提供本發(fā)明所描述的方法和技術(shù)的任 何其它合適的技術(shù)都是可以采用的??梢岳斫獾氖牵景l(fā)明的權(quán)利要求并不限于上文所描述的明確的結(jié)構(gòu)和組件。在 不脫離權(quán)利要求范圍的前提下,可以在上文所描述的方法和裝置的排列、操作和細(xì)節(jié)中做出各種修改、改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的方法,包括 估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率;根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中, 所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正 交頻分多址(OFDMA)幀的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,估計(jì)接收信號(hào)的功率包括以下步驟根據(jù)所述幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的第一循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,估計(jì)調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率包括以下步驟根據(jù)所述OFDM或OFDMA符號(hào)的數(shù)據(jù)部分或根據(jù)后續(xù)OFDM或OFDMA符號(hào)的第二 CP來 估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括在估計(jì)所述接收信號(hào)的功率之前,對所述模擬增益進(jìn)行初始化。
6.一種用于無線通信的接收機(jī),包括第一估計(jì)邏輯,其被配置為估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率; 第一調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益; 第二估計(jì)邏輯,其被配置為當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出 的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;第二調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收機(jī),其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或 正交頻分多址(OFDMA)幀的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī),其中,所述第一估計(jì)邏輯被配置為根據(jù)所述幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的第一循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接收機(jī),其中,所述第二估計(jì)邏輯被配置為根據(jù)所述OFDM或OFDMA符號(hào)的數(shù)據(jù)部分或根據(jù)后續(xù)OFDM或OFDMA符號(hào)的第二 CP來 估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收機(jī),還包括初始化邏輯,其被配置為在所述第一估計(jì)邏輯估計(jì)所述接收信號(hào)的功率之前,對所述 模擬增益進(jìn)行初始化。
11.一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的裝置,包括 用于估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率的模塊; 用于根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益的模塊;用于當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí)估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的 模塊,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;用于根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益的模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或 正交頻分多址(OFDMA)幀的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,其中,所述用于估計(jì)接收信號(hào)的功率的模塊包括 用于根據(jù)所述幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的第一循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率的模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置,其中,所述用于估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的模塊 包括用于根據(jù)所述OFDM或OFDMA符號(hào)的數(shù)據(jù)部分或根據(jù)后續(xù)OFDM或OFDMA符號(hào)的第二 CP 來估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率的模塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,還包括用于在估計(jì)所述接收信號(hào)的功率之前對所述模擬增益進(jìn)行初始化的模塊。
16.一種移動(dòng)設(shè)備,包括 用于接收信號(hào)的接收機(jī)前端;第一估計(jì)邏輯,其被配置為估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率; 第一調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益; 第二估計(jì)邏輯,其被配置為當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出 的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中,所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;第二調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的移動(dòng)設(shè)備,其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用 (OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的移動(dòng)設(shè)備,其中,所述第一估計(jì)邏輯被配置為根據(jù)所述幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的第一循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的移動(dòng)設(shè)備,其中,所述第二估計(jì)邏輯被配置為根據(jù)所述OFDM或OFDMA符號(hào)的數(shù)據(jù)部分或根據(jù)后續(xù)OFDM或OFDMA符號(hào)的第二 CP來 估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的移動(dòng)設(shè)備,還包括初始化邏輯,其被配置為在所述第一估計(jì)邏輯估計(jì)所述接收信號(hào)的功率之前,對所述 模擬增益進(jìn)行初始化。
21.一種包括用于在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)的程序的計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì),當(dāng)由處理器執(zhí)行所述程序時(shí),執(zhí)行的操作包括估計(jì)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸出的接收信號(hào)的功率; 根據(jù)估計(jì)出的接收信號(hào)功率來調(diào)節(jié)模擬增益;當(dāng)使用調(diào)節(jié)后的模擬增益時(shí),估計(jì)來自數(shù)字濾波器的輸出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率,其中, 所述ADC的輸出被輸入到所述數(shù)字濾波器;根據(jù)估計(jì)出的調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率來調(diào)節(jié)數(shù)字增益。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù) 用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,估計(jì)接收信號(hào)的功率包括以下操作根據(jù)所述幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的第一循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,估計(jì)調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率包括以下操作根據(jù)所述OFDM或OFDMA符號(hào)的數(shù)據(jù)部分或根據(jù)后續(xù)OFDM或OFDMA符號(hào)的第二 CP來 估計(jì)所述調(diào)節(jié)后的信號(hào)功率。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括 在估計(jì)所述接收信號(hào)的功率之前,對所述模擬增益進(jìn)行初始化。
26.一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的方法,包括設(shè)置接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào),其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分 復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移; 對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法,還包括設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀的DL(下行鏈路)子幀的所述接 收信號(hào)的一部分;估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的DC偏移; 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的DC偏移。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,還包括在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前,根據(jù)所述DL子幀的 OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法,還包括在基于所述OFDM或OFDMA幀中的區(qū)帶的所述接收信號(hào)的一部分的期間,設(shè)置所述模擬 增益以放大所述接收信號(hào)的所述部分;估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的區(qū)帶DC偏移; 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的區(qū)帶DC偏移。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法,還包括在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前,根據(jù)所述區(qū)帶的OFDM 或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法,其中,設(shè)置模擬增益包括以下步驟 在所述間隙時(shí)間內(nèi),設(shè)置所述模擬增益。
32.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法,還包括在設(shè)置所述模擬增益之前的初始化期間,校準(zhǔn)所述DC偏移。
33.一種用于無線通信的接收機(jī),包括增益設(shè)置邏輯,其被配置為設(shè)置接收機(jī)接收到的信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信 號(hào),其中,所接收信號(hào)是基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;偏移估計(jì)邏輯,其被配置為在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的 DC偏移;調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接收機(jī), 其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀的DL(下行鏈路)子幀的所述接收信號(hào)的一部分;其中,所述偏移估計(jì)邏輯被配置為 估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的DC偏移; 其中,所述調(diào)節(jié)邏輯被配置為 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的DC偏移。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的接收機(jī),還包括功率估計(jì)邏輯,其被配置為在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之 前,根據(jù)所述DL子幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接收機(jī), 其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀中的區(qū)帶的所述接收信號(hào)的一部分;其中,所述估計(jì)邏輯被配置為估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的區(qū)帶DC偏移,其中,所述調(diào)節(jié)邏輯被配置為對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的區(qū)帶DC偏移。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的接收機(jī),還包括功率估計(jì)邏輯,其被配置為在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之 前,根據(jù)所述區(qū)帶的OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接收機(jī),其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為 在所述間隙時(shí)間內(nèi),設(shè)置所述模擬增益。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的接收機(jī),還包括校準(zhǔn)邏輯,其被配置為在設(shè)置所述模擬增益之前的初始化期間,校準(zhǔn)所述DC偏移。
40.一種在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的裝置,包括用于設(shè)置接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào)的模塊,其中,所述接收信號(hào)是基 于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;用于在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi)估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移的模塊; 用于對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移的模塊。
41.權(quán)利要求40所述的裝置,還包括用于設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀的DL(下行鏈路)子幀的所 述接收信號(hào)的一部分的模塊;用于估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的DC偏移的模塊; 用于對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的DC偏移的模塊。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置,還包括用于在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前根據(jù)所述DL子幀的 OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率的模塊。
43.權(quán)利要求40所述的裝置,還包括用于設(shè)置所述模擬增益來放大所述接收信號(hào)的一部分的模塊,其中,所述部分是基于 所述OFDM或OFDMA幀中的區(qū)帶的;用于估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的區(qū)帶DC偏移的模塊; 用于對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的區(qū)帶DC偏移的模塊。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置,還包括用于在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前根據(jù)所述區(qū)帶的 OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率的模塊。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置,其中,所述用于設(shè)置模擬增益的模塊在所述間隙時(shí) 間內(nèi)設(shè)置所述模擬增益。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置,還包括用于在設(shè)置所述模擬增益之前的初始化期間校準(zhǔn)所述DC偏移的模塊。
47.一種移動(dòng)設(shè)備,包括接收機(jī)前端,其被配置為接收基于正交頻分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的信號(hào);增益設(shè)置邏輯,其被配置為設(shè)置所接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào); 估計(jì)邏輯,其被配置為在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移;調(diào)節(jié)邏輯,其被配置為對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)設(shè)備, 其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀的DL(下行鏈路)子幀的所述接 收信號(hào)的一部分;其中,所述偏移估計(jì)邏輯被配置為 估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的DC偏移; 其中,所述調(diào)節(jié)邏輯被配置為 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的DC偏移。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的移動(dòng)設(shè)備,還包括功率估計(jì)邏輯,其被配置為在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之 前,根據(jù)所述DL子幀的OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)設(shè)備, 其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀中的區(qū)帶的所述接收信號(hào)的一部分;其中,所述估計(jì)邏輯被配置為估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的區(qū)帶DC偏移;其中,所述調(diào)節(jié)邏輯被配置為對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的區(qū)帶DC偏移。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的移動(dòng)設(shè)備,還包括功率估計(jì)邏輯,其被配置為在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之 前,根據(jù)所述區(qū)帶的OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)設(shè)備,其中,所述增益設(shè)置邏輯被配置為在所述間隙時(shí)間內(nèi),設(shè)置所述模擬增益。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的移動(dòng)設(shè)備,還包括校準(zhǔn)邏輯,其被配置為在設(shè)置所述模擬增益之前的初始化期間,校準(zhǔn)所述DC偏移。
54.一種包括用于在無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行DC校準(zhǔn)的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),當(dāng)由處理 器執(zhí)行所述程序時(shí),執(zhí)行的操作包括設(shè)置接收信號(hào)的模擬增益以生成被放大的信號(hào),其中,所述接收信號(hào)是基于正交頻分 復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)幀的;在所述接收信號(hào)的間隙時(shí)間內(nèi),估計(jì)所述被放大的信號(hào)的DC偏移; 對所述被放大的信號(hào)施加估計(jì)出的DC偏移。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括設(shè)置所述模擬增益以放大基于所述OFDM或OFDMA幀的DL (下行鏈路)子幀的所述接 收信號(hào)的一部分;估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的DC偏移; 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的DC偏移。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前,根據(jù)所述DL子幀的 OFDM或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括在基于所述OFDM或OFDMA幀中的區(qū)帶的所述接收信號(hào)的一部分的期間,設(shè)置所述模擬 增益以放大所述接收信號(hào)的所述部分;估計(jì)所述接收信號(hào)的被放大部分的區(qū)帶DC偏移; 對所述接收信號(hào)的被放大部分施加估計(jì)出的區(qū)帶DC偏移。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括在設(shè)置用于所述接收信號(hào)的被放大部分的所述模擬增益之前,根據(jù)所述區(qū)帶的OFDM 或OFDMA符號(hào)的循環(huán)前綴(CP)來估計(jì)所述接收信號(hào)的功率。
59.根據(jù)權(quán)利要求54所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,設(shè)置模擬增益包括以下操作 在所述間隙時(shí)間內(nèi),設(shè)置所述模擬增益。
60.根據(jù)權(quán)利要求54所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),其中,所述操作包括 在設(shè)置所述模擬增益之前的初始化期間,校準(zhǔn)所述DC偏移。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝擞糜谡活l分復(fù)用(OFDM)或正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)和DC校準(zhǔn)的方法和裝置,以達(dá)到以下目的避免使接收機(jī)射頻(RF)前端中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)飽和、對動(dòng)態(tài)的接收信號(hào)功率進(jìn)行處理、或者避免由DC校準(zhǔn)導(dǎo)致通信鏈路中斷。對于某些實(shí)施例而言,還可以減少在RF前端中的量化誤差。
文檔編號(hào)H03G3/30GK102057568SQ200980122061
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者C·李 申請人:高通股份有限公司