適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，它包括：自動增益控制設(shè)備接收輸入的射頻信號；自動增益控制設(shè)備判斷輸入信號的強(qiáng)弱變化情況；自動增益控制設(shè)備根據(jù)判斷結(jié)果分別控制鏈路增益狀態(tài)和PGA增益值的切換，即當(dāng)輸入信號從小變到大時，若PGA的增益小于GL，則將鏈路增益狀態(tài)從A1切換到A2或A2切換到A3，同時，將PGA的增益值切換到GH；當(dāng)輸入信號從大變到小時，若PGA的增益大于GH，則將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2或A2切換到A1，同時，將PGA的增益值切換到GL。本發(fā)明將自動增益控制設(shè)備設(shè)置在整個接收鏈路中，控制鏈路增益狀態(tài)和PGA增益值的合理切換，在增大信號接收電路的動態(tài)范圍的同時，有效避免PGA出現(xiàn)自激問題，提高接收鏈路的穩(wěn)定性。
【專利說明】適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接收電路的增益控制方法，特別是涉及適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]通信系統(tǒng)中，信號在傳輸時，由于各種因素的影響，從外部接收的信號強(qiáng)弱會發(fā)生變化，表現(xiàn)為信號的衰減。由于傳輸信道的非線性而造成信號的多徑衰落，同時傳輸信號也受到各種噪聲的干擾，這將使得接收機(jī)接收的信號時強(qiáng)時弱。輸入信號的變化范圍往往很大，信號弱時可以是一微伏或幾十微伏，信號強(qiáng)時可達(dá)幾百毫伏，最強(qiáng)信號和最弱信號相差可達(dá)幾十分貝，為了盡可能可靠的接收微弱信號，通常在接收機(jī)上設(shè)置有自動增益控制電路，其目的是使接收機(jī)的增益能夠隨輸入信號的強(qiáng)弱而自動調(diào)整，自動增益控制的主要功能是在輸入信號幅度變化較大的情況下，使輸出信號幅度保持恒定或在特定的范圍內(nèi)變化，它能保證在接收微弱信號時，接收機(jī)的增益高，而接收強(qiáng)信號時，接收機(jī)的增益低，從而保證整個系統(tǒng)的性能。
[0003]在接收電路中，現(xiàn)有的方式是在最后的PGA電路(可編程增益控制器電路)進(jìn)行增益控制，然而，當(dāng)要處理大動態(tài)的信號時，則必須要求PGA的動態(tài)范圍很大，這樣可能導(dǎo)致PGA的增益過高,進(jìn)而使PGA出現(xiàn)自激問題。
[0004]再如專利號CN102857246A，恒包絡(luò)接收機(jī)的自動增益控制方法及裝置，采用固定增益值的限幅放大器，根據(jù)低噪聲放大器的輸入信號強(qiáng)度和來自限幅放大器的接收信號的強(qiáng)度指示，調(diào)整低噪聲放大器、射頻混頻器或者可編程增益放大器的增益值，直到輸入信號強(qiáng)度未出現(xiàn)飽和，且接收信號的強(qiáng)度指示未達(dá)到限幅放大器所能指示的最大值，且未低于限幅放大器所能指示的最小值時，完成自動增益控制。在自動增益控制過程中，雖然無需調(diào)整數(shù)字可變增益內(nèi)環(huán)，提升了自動增益控制的速度，但是可編程增益放大器的動態(tài)范圍必須很大，可能導(dǎo)致可編程增益放大器的增益過高，進(jìn)而使PGA出現(xiàn)自激問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，它能增大信號接收電路的動態(tài)范圍，可有效避免可編程增益放大器出現(xiàn)自激問題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，它包括如下步驟:
[0007]SOl:設(shè)置在接收鏈路中的自動增益控制設(shè)備接收輸入的射頻信號；
[0008]S02:所述自動增益控制設(shè)備判斷接收的射頻信號的強(qiáng)弱變化情況；
[0009]S03:所述自動增益控制設(shè)備根據(jù)判斷結(jié)果分別控制鏈路增益狀態(tài)和可編程增益放大器增益值的切換，它包括以下兩種情況:
[0010](I)當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，若可編程增益放大器的增益小于Gy則將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2或者A2切換到A3，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到Gh ；
[0011](2)當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，若可編程增益放大器的增益大于Gh，則將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2或者A2切換到Al，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到Gl。
[0012]其中，Q為可編程增益放大器的增益下限，Gh為可編程增益放大器的增益上限，A1、A2、A3為鏈路增益狀態(tài)，且Al > A2 > A3。
[0013]所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2，且滿足:
[0014]A1.Gl<A2*Gh。
[0015]所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到A3，且滿足:
[0016]A2.Gl<A3.Gh。
[0017]所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2，且滿足:
[0018]A2.Gl<A3.Gh。
[0019]所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到Al，且滿足:
[0020]Al.Gl < A2.GH。
[0021]進(jìn)一步的，所述的鏈路增益狀態(tài)Al、A2、A3不包括可編程增益放大器的增益狀態(tài)。
[0022]進(jìn)一步的，所述的Gh的值要使最小的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為Al狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求，所述的&的值要使最大的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為A3狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:將自動增益控制設(shè)備設(shè)置在整個接收鏈路中，控制鏈路增益狀態(tài)和可編程增益放大器增益值的合理切換，不僅能增大信號接收電路的動態(tài)范圍，還能保證在處理大動態(tài)的信號時，有效避免可編程增益放大器出現(xiàn)自激問題，提高接收鏈路的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的控制流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的原理圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0027]如圖1所示，適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，它包括如下步驟:
[0028]SOl:設(shè)置在接收鏈路中的自動增益控制設(shè)備接收輸入的射頻信號；
[0029]S02:所述自動增益控制設(shè)備判斷接收的射頻信號的強(qiáng)弱變化情況；
[0030]S03:所述自動增益控制設(shè)備根據(jù)判斷結(jié)果分別控制鏈路增益狀態(tài)和可編程增益放大器(PGA)增益值的切換。若PGA的增益超過Gh的范圍，則接收鏈路的增益在Al?A3之間切換，如圖2所示，它包括以下兩種情況:
[0031](I)當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，若可編程增益放大器的增益小于&，則將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2或者A2切換到A3，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到Gh ；
[0032](2)當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，若可編程增益放大器的增益大于Gh，則將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2或者A2切換到Al，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到Gl。
[0033]其中，鏈路增益狀態(tài)Al、A2、A3不包括可編程增益放大器的增益狀態(tài)，且Al > A2> A3?？删幊淘鲆娣糯笃鞯脑鲆婀潭ㄔ赒?Gh之間，其中，&為可編程增益放大器的增益下限，Gh為可編程增益放大器的增益上限，即GH>q。Gh的值要使最小的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為Al狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求，Gl的值要使最大的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為A3狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求。
[0034]所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2，且滿足:
[0035]Al.Gl < A2.GH。
[0036]所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到A3，且滿足:
[0037]A2.Gl < A3.Gh。
[0038]這樣在A2狀態(tài)時只有PGA的增益降低，才能使輸出滿足要求，若相反的話，則PGA的增益會升高，鏈路增益又要發(fā)生切換，就會使鏈路不穩(wěn)定。
[0039]所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2，且滿足:
[0040]A2.Gl < A3.Gh。
[0041]所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到Al，且滿足:
[0042]Al.Gl < A2.GH。
[0043]這樣在A2狀態(tài)時只有PGA的增益升高，才能使輸出滿足要求，若相反的話，則PGA的增益會降低，鏈路增益又要發(fā)生切換，就會使鏈路不穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，其特征在于:它包括如下步驟: 501:設(shè)置在接收鏈路中的自動增益控制設(shè)備接收輸入的射頻信號； 502:所述自動增益控制設(shè)備判斷接收的射頻信號的強(qiáng)弱變化情況； 503:所述自動增益控制設(shè)備根據(jù)判斷結(jié)果分別控制鏈路增益狀態(tài)和可編程增益放大器增益值的切換，它包括以下兩種情況: (O當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，若可編程增益放大器的增益小于Gy則將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2或者A2切換到A3，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到Gh ； (2)當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，若可編程增益放大器的增益大于Gh，則將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2或者A2切換到Al，同時，將可編程增益放大器的增益值切換到； 其中，&為可編程增益放大器的增益下限，Gh為可編程增益放大器的增益上限，A1、A2、A3為鏈路增益狀態(tài)，且Al > A2 > A3 ; 所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從Al切換到A2，且滿足:
Al.Gl < A2.Gh ; 所述當(dāng)輸入的射頻信號從小到大變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到A3，且滿足:
A2.Gl < A3.Gh ; 所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A3切換到A2，且滿足:
A2.Gl < A3.Gh ; 所述當(dāng)輸入的射頻信號從大到小變化時，將鏈路增益狀態(tài)從A2切換到Al，且滿足:
Al.Gl < A2.Gh。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，其特征在于:所述的鏈路增益狀態(tài)Al、A2、A3不包括可編程增益放大器的增益狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于大輸入動態(tài)范圍的增益自動控制方法，其特征在于:所述的Gh的值要使最小的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為Al狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求，所述的&的值要使最大的輸入信號在鏈路增益狀態(tài)為A3狀態(tài)時，其信號輸出滿足要求。
【文檔編號】H03G3/30GK104253591SQ201310264448
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】邵志剛, 陽江平 申請人:成都國騰電子技術(shù)股份有限公司