專利名稱：根據(jù)傳輸協(xié)議的可編程自動增益控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及自動增益控制，更具體地，涉及助聽器的自動增益控制。
背景技術(shù)：
大量的電子設(shè)備越來越多地使用無線通信。傳統(tǒng)地用于非電磁通信的許多電子設(shè)備同樣包括用于與其它設(shè)備及控制設(shè)備進(jìn)行無線通信的特征。這種電子設(shè)備中增加的設(shè)備應(yīng)用特征和增加的無線通信特征產(chǎn)生了額外的技術(shù)挑戰(zhàn)。
其中一種技術(shù)挑戰(zhàn)與以利用最小空間和功耗的設(shè)計(這對于消費(fèi)者使用具有吸引力)來提供應(yīng)用特征和通信特征相關(guān)。此外，需要魯棒設(shè)計以確保可靠通信和較低的故障率。
因而，存在對于提供較小空間和功耗的無線通信電子設(shè)備的技術(shù)需求。電子設(shè)備應(yīng)包括以提供低成本結(jié)構(gòu)以及制造費(fèi)用的一流設(shè)計來提供可靠通信的魯棒電路。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)閱讀并理解本公開時，可以認(rèn)識到此處所描述的本發(fā)明主題滿足上述技術(shù)需要和此處沒有明確指出的多個其它技術(shù)需要。提供下面的概要，以給讀者提供簡要概述，該概要并不意欲成為詳盡的或限制性的，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等效物限定。
自動增益控制(AGC)用于快速獲取無線信號中的輸入信息，其中控制單元根據(jù)傳輸協(xié)議來調(diào)整自動增益控制以管理無線信號的獲取和增益。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為射頻(RF)信號。自動增益控制將無線信號的增益調(diào)節(jié)為預(yù)編程的時間量上檢測所需的最低水平，同時使來自干擾數(shù)據(jù)分組的靜電場、磁場或電磁場的背景噪聲和不想要的信號最小化。當(dāng)結(jié)束通信會話時，可以釋放自動增益控制，以允許增加靈敏度，為下一傳輸做準(zhǔn)備。此處所述的自動增益控制提供無線信號的增強(qiáng)檢測，包括靜電場、磁場和電磁場檢測。在實施例中，自動增益控制提供RF信號的增強(qiáng)檢測。
在下面的描述中部分地提出本發(fā)明的這些及其他實施例、方面、優(yōu)點(diǎn)和特征，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，通過參考下面本發(fā)明的描述和引用的附圖或者通過本發(fā)明的實踐，這些方面變得顯而易見。利用所附權(quán)利要求中特別指出的工具、過程和組合，可以實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的這些方面、優(yōu)點(diǎn)和特征。


考慮下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求和附圖，可以獲得對本發(fā)明及其各種特征的更完整理解。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、具有自適應(yīng)自動增益控制的接收機(jī)的實施例的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、使用自適應(yīng)自動增益控制來調(diào)節(jié)輸入信號以用于正確解調(diào)的接收機(jī)的實施例。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、使用自適應(yīng)自動增益控制的系統(tǒng)的實施例的方框圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、使用自適應(yīng)自動增益控制的系統(tǒng)的另一個實施例的方框圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、使用自適應(yīng)自動增益控制的方法的實施例的流程圖。
圖6演示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、自動增益控制根據(jù)傳輸協(xié)議來管理增益調(diào)整的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式
在下面的詳細(xì)說明中，參考附圖，附圖組成說明的一部分，并且其中為了說明示出了可以實踐本發(fā)明的實施例。足夠詳細(xì)地描述了這些實施例，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`和使用本發(fā)明，并且應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以使用其它實施例，并且可以進(jìn)行電氣、邏輯和結(jié)構(gòu)的變化。因此，不應(yīng)該將下面的詳細(xì)說明理解為限制性的，而是由所附權(quán)利要求及其等效物來限定本發(fā)明的范圍。
多數(shù)射頻接收機(jī)可以被配置為兩個基本組。一組包括一些種類的線性或幅度調(diào)制(AM)方案。另一組包括恒定包絡(luò)或頻率調(diào)制(FM)類型的限幅系統(tǒng)。FM類型的接收機(jī)系統(tǒng)可以使用基于放大器飽和的控制機(jī)構(gòu)，其中信號提取使用與輸入信號的相位比較。在AM類型的接收機(jī)中，可以以多種不同的方式提取信號，包括從持續(xù)地被打開和關(guān)閉的載波中提取信息。這種調(diào)制方案被稱為開/關(guān)鍵控(OOK)。其它調(diào)制方案減弱載波，即使無線信號的電平降低，但是不使載波完全關(guān)閉。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。
接收機(jī)系統(tǒng)具有可歸于檢測和獲得信號方面的多個特征。例如，上升時間(attack time)通常是檢測信號從最低電平(例如零信號電平)轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲笮盘栯娖降某跏蓟瘯r間。輸入信號的獲取包括上升并鎖定到輸入信號。因此，對于接收機(jī)，獲取時間至少與上升時間一樣長。對于具有自動增益控制的接收機(jī)系統(tǒng)，附加參數(shù)包括保持和釋放。自動增益控制的保持時間是輸入信號的增益或輸入信號的靈敏度保持在相對恒定水平的時間段。自動增益水平的釋放是釋放保持，允許增益或靈敏度自發(fā)增加到根據(jù)對輸入信號的檢測而確定的水平。
可以以各種配置實現(xiàn)接收機(jī)。例如，收發(fā)機(jī)是一種同時包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的系統(tǒng)或設(shè)備。因此，如上所述，接收機(jī)的實施例包括收發(fā)機(jī)的實施例，并且接收機(jī)系統(tǒng)的實施例包括收發(fā)機(jī)和/或收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的實施例。
在通信系統(tǒng)的各種實施例中，通信會話使用間斷的無線信號。無線通信的間斷性質(zhì)可以具有多種不同的形式。例如，通信會話可以使用間斷傳輸，其中，在一個時間段中傳輸信息，接下來在一個時間段上沒有無線傳輸，其后是傳輸數(shù)據(jù)的時間段。這種系統(tǒng)的接收機(jī)的自動增益控制可以在沒有輸入信號時自發(fā)增加接收機(jī)的信號增益。一旦檢測到無線信號，調(diào)節(jié)(通常是降低)增益以正確地跟蹤檢測的信號。與該處理相關(guān)聯(lián)的是在每一次檢測到新傳輸時AGC正確地獲取無線信號的時間。
通信會話中的間斷傳輸?shù)牧硪环N形式是針對OOK調(diào)制方案的，其中，定義邏輯“0”的最小信號電平被設(shè)置為零信號電平。因此，檢測到無線能量被記錄為邏輯“1”，沒有檢測到則記錄為邏輯“0”。這種調(diào)制方案中，背景噪聲的獲取則成為問題。因此，在邏輯“0”期間無線噪聲能量可以被解釋為邏輯“1”。此外，當(dāng)對于通信會話不存在無線能量時，接收機(jī)極易受背景無線噪聲和/或不想要的信號的影響而引起錯誤觸發(fā)。每一次關(guān)閉無線載波時，AGC可以將沒有無線信號誤解為通信會話的信號丟失。為了校正，可以降低AGC的反應(yīng)時間，使得OOK調(diào)制的載波關(guān)閉時間不會被認(rèn)為是會話信號的丟失。AGC反應(yīng)時間的這種降低對獲取時間和輸入信號的跟蹤有不利影響。
在實施例中，接收機(jī)根據(jù)使用無線信號的通信會話中所使用的一個或多個傳輸協(xié)議，利用可編程獲取、保持和釋放參數(shù)，來控制自動增益控制。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。根據(jù)傳輸協(xié)議使用可編程獲取、保持和釋放參數(shù)來調(diào)節(jié)AGC使得接收機(jī)可以適應(yīng)關(guān)于接收到的無線能量(包括背景噪聲或不想要的信號)的當(dāng)前條件。當(dāng)在其中傳輸協(xié)議在通信會話期間允許間斷無線傳輸?shù)耐ㄐ艜捚陂g結(jié)束了無線傳輸時，在預(yù)料到通信會話中的下一無線傳輸時，AGC可以發(fā)出保持命令，保持靈敏度。如果不存在所希望的無線傳輸或者向AGC發(fā)出傳輸命令的結(jié)束，在預(yù)料到新通信會話的傳輸時，可以允許AGC增加其靈敏度。可以向AGC發(fā)出其它命令，以在其中傳輸協(xié)議指示通信會話中下一傳輸需要額外增益的無線傳輸結(jié)束時增加其增益?？蛇x地，當(dāng)在正在進(jìn)行的通信會話的無線傳輸結(jié)束時傳輸協(xié)議需要增加的增益時，可以使用傳輸命令的結(jié)束。在各種實施例中，可以使用一個或多個傳輸協(xié)議中與獲取、保持和釋放參數(shù)相關(guān)的命令組。針對所使用的傳輸協(xié)議進(jìn)行AGC調(diào)整可以增強(qiáng)信號獲取并抑制電磁干擾。
圖1示出了具有自適應(yīng)自動增益控制110以提供處理后信號的接收機(jī)100的實施例的方框圖。接收機(jī)100被用于無線通信會話中。在實施例中，接收機(jī)100被用于無線通信會話中，其中無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。除了自動增益控制110之外，接收機(jī)100包括放大器部分115、檢測器120以及控制單元130?？刂茊卧?30具有可編程獲取、保持和釋放參數(shù)，用以根據(jù)傳輸協(xié)議，管理在檢測器120處接收的信號的獲取和增益。在實施例中，控制單元130可以具有一組或多組獲取、保持和釋放參數(shù)，其中每一組與不同的傳輸協(xié)議相關(guān)。傳輸協(xié)議可以針對與預(yù)期輸入信號相關(guān)的不同傳輸單元，使用不同的獲取、保持和釋放參數(shù)組。在這種情況下，可以針對每一個傳輸協(xié)議可能的不同傳輸單元，利用參數(shù)組來編程控制單元130。在一個實施例中，控制單元130是中央處理單元(CPU)。在一個實施例中，控制單元130是計算機(jī)。在實施例中，解釋信號并確定獲取、保持和釋放時間的控制單元130可以是數(shù)字或模擬控制設(shè)備。
在實施例中，控制單元130適于根據(jù)傳輸協(xié)議，調(diào)整自動增益控制，以將增益調(diào)節(jié)到在預(yù)定時間量上檢測無線信號的最低水平?？刂茊卧?30適于向AGC 110發(fā)出保持命令，以針對由使用間斷傳輸來提供信息的傳輸協(xié)議所定義的通信會話中的下一無線傳輸，保持靈敏度。向AGC 110發(fā)出的保持命令可以包括保持靈敏度的時間長度。還可以向AGC 110發(fā)出保持命令，以使用預(yù)定增益水平來使新通信會話的無線信號的獲取時間最小化。當(dāng)通信會話結(jié)束時，控制單元130調(diào)整AGC110以增加靈敏度。當(dāng)在通信會話中傳輸協(xié)議指示排定了無線傳輸?shù)臅r間段中不存在無線信號時，控制單元130也調(diào)整AGC 110以增加靈敏度。
控制單元130調(diào)整AGC 110，使得AGC 110以快速方式調(diào)節(jié)增益水平，以在通信會話的數(shù)據(jù)傳輸期間獲取并跟蹤無線信號。當(dāng)沒有無線信號時，允許AGC 110增加增益，并且當(dāng)出現(xiàn)無線信號時，允許AGC 110將增益降低到適當(dāng)水平。
為了進(jìn)行這些調(diào)節(jié)，通常對跟蹤和保持電路進(jìn)行編程，以建立合理的工作增益水平，在確定的時間段上保持該增益水平，然后當(dāng)激勵不存在時釋放增益水平。
例如，可以利用幾毫秒的獲取時間來調(diào)節(jié)跟蹤和保持電路，無限期地或者在預(yù)設(shè)時間量上保持增益，放棄對增益的保持，并隨后再次進(jìn)入獲取模式。
在實施例中，與到達(dá)信號所使用的傳輸協(xié)議相關(guān)聯(lián)地動態(tài)調(diào)節(jié)跟蹤和保持。在其中數(shù)據(jù)信號包括指示出在指定時間處開始的指定時間量上將中斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒌膫鬏攨f(xié)議中，可以在所述指定時間處釋放AGC 10的跟蹤和保持特征。然后，AGC 110可以在前一無線傳輸結(jié)束之后的指定時間量處進(jìn)入接收當(dāng)前通信會話的無線傳輸?shù)哪Ｊ?。在這種情況下，可以在指定時間段上，關(guān)閉AGC，或者降低或關(guān)閉增益和/或靈敏度，減少接收機(jī)100中的功耗。關(guān)閉時間段可以被定義為始于提供了關(guān)閉時間段的指示的時間處。根據(jù)所使用的協(xié)議，可以使用指定這些關(guān)閉和打開時間的各種實施例。
根據(jù)傳輸協(xié)議來調(diào)整AGC 110的控制單元130允許接收機(jī)100響應(yīng)于單個通信會話，其中通信會話可以是與多個可能源發(fā)射機(jī)之一進(jìn)行的。對于已識別的源發(fā)射機(jī)，單個通信會話的協(xié)議允許在本通信會話涉及的已識別源的關(guān)閉時間段期間忽略來自其它源的信號。在通信會話的指定傳輸關(guān)閉時間段結(jié)束時，AGC 110重新打開或增加其增益和/或靈敏度。
具有控制單元130以根據(jù)協(xié)議來調(diào)整AGC 110的接收機(jī)100的自適應(yīng)性質(zhì)允許有效使用OOK數(shù)字傳輸方案。這種系統(tǒng)允許信息的通信，無須要求使用數(shù)據(jù)處理例程來考慮多個零或多個一的傳輸。盡管接收機(jī)100可以利用Manchester編碼、另一種格雷碼或某些方式來限制一序列和零序列的數(shù)目，但是接收機(jī)100不需要這種編碼方案。
圖2示出了使用自適應(yīng)自動增益控制來調(diào)節(jié)輸入的無線信號以用于正確解調(diào)的接收機(jī)200的實施例。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。接收機(jī)200包括諧振電路205、發(fā)射/接收開關(guān)210、低噪聲放大器(LNA)215以及主控制單元220，主控制單元220用于指導(dǎo)AGC控制部分245和自動增益控制驅(qū)動器225。自動增益控制驅(qū)動器225與放大器230和LNA 215相接口；并且由AGC控制部分245控制。AGC控制部分245與濾波器240、檢測器235以及主控制單元220相接口。接收機(jī)200還包括數(shù)據(jù)檢測器250，用以提供接收的信息。來自數(shù)據(jù)檢測器250的信號在由模擬到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器260處理之前經(jīng)過濾波器255。
諧振電路205拾取AM信號的磁場。在各種實施例中，電路根據(jù)或使用電場或電磁場來拾取無線信號。諧振電路205可以被實現(xiàn)為線路環(huán)繞的一塊鐵氧體，或者適于用作小線圈的其它配置。在實施例中，諧振電路205被配置為與集成電路技術(shù)相兼容。此外，諧振電路205包括與天線(在方框圖中未示出)耦合的小電容器，以調(diào)諧到特定頻率。諧振電路205通過LNA 215與AGC控制的放大器鏈230相耦合。LNA 215也可以是AGC控制的放大器鏈230的一部分。LNA 215和/或AGC放大器鏈230由AGC驅(qū)動器225控制。
多種AGC放大系統(tǒng)本質(zhì)上是模擬的，因為它們具有評價輸入或所檢測的信號的強(qiáng)度的算法或電壓保護(hù)系統(tǒng)。如果輸入信號電平非常強(qiáng)，AGC將調(diào)節(jié)接收信號增益以保持恒定的增益水平，以便不使其放大器過激。在實施例中，由AGC驅(qū)動器225控制的放大器230被配置為串連的五個放大器，每一個放大器由AGC驅(qū)動單元225和控制部分245調(diào)節(jié)。在各種實施例中，放大器230被配置為適于不同布置的一個或多個放大器。放大器230可以由AGC檢測單元235監(jiān)控。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，根據(jù)應(yīng)用，可以以多種方式實現(xiàn)AGC檢測單元235，對于AM解調(diào)包括使用二極管或光放大檢測電路。此外，存在多種不同的方法來控制AGC調(diào)節(jié)其增益和靈敏度的速度。
在各種實施例中，AGC驅(qū)動器225具有由控制單元220和控制部分245數(shù)字地控制的水平。AGC驅(qū)動器225的輸出被設(shè)置為使檢測信號調(diào)節(jié)為邏輯一的水平，并且針對檢測信號保持最佳靈敏度。AGC驅(qū)動器225被設(shè)置為在通信會話中保持該增益，直到與通信會話中信號丟失相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)或編程的時間段為止。這一時間段用作一種超時(timeout)。結(jié)合AGC檢測電路235、以可編程數(shù)字方式提供該特征的實施例避免了與設(shè)計模擬組件來執(zhí)行類似功能相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜性。
響應(yīng)于接收信號所使用的傳輸協(xié)議中提供的信息，接收機(jī)200使用控制單元200，來評價接收的信號的質(zhì)量和種類。在傳輸協(xié)議有效地確定或預(yù)言通信會話中的開/關(guān)時間段的實施例中，控制單元220可以調(diào)整AGC控制部分245，使得AGC驅(qū)動器225保持正確的水平，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)檢測器250的接收。在實施例中，控制單元220確定與檢測信號相關(guān)聯(lián)的傳輸協(xié)議，并根據(jù)傳輸協(xié)議，使用與給定通信會話的預(yù)編程開/關(guān)時間相關(guān)聯(lián)的預(yù)編程AGC參數(shù)。在另一個實施例中，控制單元220確定與檢測信號相關(guān)聯(lián)的傳輸協(xié)議，并根據(jù)確定的傳輸協(xié)議，基于檢測信號中提供的信息，使用AGC參數(shù)。檢測信號所提供的信息可以包括但不局限于當(dāng)前通信會話的預(yù)定的開/關(guān)時間和/或計劃的初始信號電平?？梢砸愿鞣N格式表示開/關(guān)時間，例如通信會話中傳輸?shù)拈_始時間和傳輸長度、或者通信會話中傳輸?shù)拈_始時間和結(jié)束時間。
將具有適當(dāng)增益的接收信號輸入到數(shù)據(jù)檢測器250，以提供接收的信息。數(shù)據(jù)檢測器250的輸出被提供給濾波器255，隨后提供給模擬到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器260。在實施例中，數(shù)據(jù)檢測器250是AM檢測器?？梢詳?shù)字地或通過模擬裝置來執(zhí)行數(shù)據(jù)檢測。數(shù)據(jù)檢測器250可以包括使用二極管的檢測。濾波器255可以是數(shù)字或模擬濾波器。此外，濾波器255可以是低通濾波器。在實施例中，濾波器255是30kHz低通濾波器。AGC驅(qū)動器225的反饋環(huán)經(jīng)過AGC控制部分245，給AGC 225提供編程或計算機(jī)功能的接口，AGC 225在主控制單元220的調(diào)整下處理增益水平。計算機(jī)、電子設(shè)備或具有計算功能的系統(tǒng)可以與控制單元220進(jìn)行通信，以提供管理AGC驅(qū)動器225時使用的參數(shù)的編程。在圖2所示的實施例中，反饋通過主控制單元220，而沒有與AGC電壓相關(guān)聯(lián)的反饋。
在對于通信會話使用已識別或已知的傳輸協(xié)議的各種實施例中，可以利用控制單元220所提供的控制或調(diào)整參數(shù)來預(yù)編程AGC驅(qū)動器225中用于檢測的增益水平。在諸如接收機(jī)200之類的接收機(jī)的實施例中，增益水平不需要恒定的評價或持續(xù)的處理。根據(jù)傳輸協(xié)議使用可編程參數(shù)的實施例允許在編程的釋放時間上或在受命令之前設(shè)置增益水平。這避免了在數(shù)字信號處理器(DSP)中持續(xù)地處理關(guān)于當(dāng)前通信會話的輸入信號的信號強(qiáng)度的信息以確定關(guān)于輸入信號的增益和/或靈敏度。
圖3示出了使用自適應(yīng)自動增益控制的系統(tǒng)300的實施例的方框圖。系統(tǒng)300包括接收機(jī)310，用于接收無線數(shù)據(jù)信號；以及處理器320，響應(yīng)于數(shù)據(jù)信號。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。在各種實施例中，可以以針對圖1、2的實施例所述的配置實現(xiàn)接收機(jī)310。接收機(jī)310使用由控制單元調(diào)整的自適應(yīng)AGC，其中控制單元具有根據(jù)一個或多個傳輸協(xié)議的可編程獲取、保持和釋放時間。這些參數(shù)可以由處理器320提供。在實施例中，系統(tǒng)300適應(yīng)握手協(xié)議，其中握手協(xié)議向系統(tǒng)300提供將在給定時間段上中斷通信會話中的傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 在實施例中，具有接收機(jī)310和處理器320的系統(tǒng)300是助聽器。助聽器是通常放大聲音以補(bǔ)償較差聽力的聽力輔助設(shè)備，并且通常由聽力受損個體佩戴。在一些示例中，助聽器是調(diào)節(jié)或修改頻率響應(yīng)以更好地與聽力受損個體的頻率相關(guān)聽力特性相匹配的聽力輔助設(shè)備。助聽器可以是耳背式(BTE)助聽器或耳內(nèi)式(ITE)助聽器，包括完全內(nèi)耳道式(CIC)助聽器。在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，其它聽力輔助設(shè)備也是可以的。
圖4示出了使用自適應(yīng)自動增益控制的系統(tǒng)400的實施例的方框圖。系統(tǒng)400包括具有收發(fā)機(jī)420的子系統(tǒng)410和具有收發(fā)機(jī)450的子系統(tǒng)440，其中子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440使用無線通信。在實施例中，可以以針對圖1、2和3的實施例所述的配置來實現(xiàn)收發(fā)機(jī)420、450中的一個或兩者。在各種實施例中，這種收發(fā)機(jī)使用由控制單元調(diào)整的自適應(yīng)AGC，其中控制單元具有根據(jù)一個或多個傳輸協(xié)議的可編程獲取、保持和釋放時間。
根據(jù)傳輸協(xié)議控制AGC允許針對系統(tǒng)400內(nèi)子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440之間的無線通信會話將增益和靈敏度設(shè)置為較低，使得來自其它源的較低幅度的輸入信號被忽略，這可以使通信沖突最小化。在實施例中，在通信會話中子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440之間的非傳輸時間段期間，在預(yù)料到子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440之間的下一傳輸時，可以使收發(fā)機(jī)420、450中的增益和/或靈敏度保持在恒定水平。根據(jù)已知協(xié)議以這種方式控制AGC水平使得系統(tǒng)400的操作適應(yīng)環(huán)境。
在實施例中，子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440具有關(guān)于彼此相對固定的位置，即相對于彼此的移動受限，使得兩個系統(tǒng)之間的無線信號的路徑損耗相對固定。利用固定的路徑損耗，可以調(diào)節(jié)子系統(tǒng)410和子系統(tǒng)440中的增益，以提供最小的信噪比(S/N)，通常在從16至18db范圍內(nèi)。盡管18db的S/N通常不適于音頻應(yīng)用，但是確實為數(shù)據(jù)傳輸提供了最小的S/N水平。因此，可以降低子系統(tǒng)410和440的每一個的增益，以便為數(shù)據(jù)傳輸提供足夠的S/N水平，使功耗和可能的干擾最小化。
在實施例中，子系統(tǒng)410是左耳助聽器，而子系統(tǒng)440是右耳助聽器。助聽器410可以與助聽器440進(jìn)行通信，提供信息，所述信息包括但不局限于例如左耳或右耳狀態(tài)或其根據(jù)廠家預(yù)編程的序列號。在實施例中，一個助聽器用作主要的而另一個助聽器用作從屬的，作為主/從配置。在與系統(tǒng)400外部的系統(tǒng)(例如助聽器編程器)進(jìn)行通信時，編程器可以以與主助聽器進(jìn)行通信、主助聽器又向從助聽器提供編程信息的方式來編程兩個助聽器。
在實施例中，子系統(tǒng)410是單個助聽器或主/從助聽器設(shè)置中的主助聽器，并且子系統(tǒng)440是編程源。編程源440可以是具有助聽器程序的計算機(jī)、手持助聽器編程器或在裝配環(huán)境中攜帶的編程器。在一個實施例中，在裝配環(huán)境中攜帶的編程器是一種項圈。于是，編程源440的天線到助聽器410的天線之間的距離相對恒定。在編程源440是與遙控類似的手持編程器的實施例中，編程源440的天線和助聽器410的天線之間的距離相對恒定。類似地，以計算機(jī)作為編程源440，可以通過在通信會話期間保持與計算機(jī)較短距離，以使該距離保持為相對固定的較短距離。
圖5示出了使用自適應(yīng)自動增益控制的方法的實施例的流程圖。所示實施例包括
在框510處，檢測無線能量；在框520處，確定檢測的無線能量是否與通信會話中的無線信號相對應(yīng)；在框530處，確定傳輸協(xié)議，以針對通信會話操作自動增益控制；以及在框540處，根據(jù)確定的傳輸協(xié)議來管理自動增益控制以調(diào)整增益。無線能量是來自無線通信中使用的介質(zhì)的能量。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。在實施例中，在檢測到的無線信號中所接收到的信息被用于利用系統(tǒng)的自動增益控制的參數(shù)以及一個或多個傳輸協(xié)議的傳輸信息，來編程系統(tǒng)的控制單元。
圖6示出了自動增益控制根據(jù)傳輸協(xié)議來管理增益調(diào)整的方法的實施例的流程圖。該實施例包括在框610處，檢測輸入信號；在框620處，為數(shù)據(jù)檢測器設(shè)置增益；在框630處，確定是否針對同一個通信會話中其它的無線傳輸來調(diào)整自動增益控制，或者是否調(diào)整以查找與新的通信會話相關(guān)聯(lián)的能量；以及在框640處，根據(jù)傳輸協(xié)議，針對當(dāng)前通信會話來調(diào)整自動增益控制。如果要調(diào)整AGC以檢測并鎖定在來自另一個通信會話的無線傳輸上，在框610處，系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)以檢測輸入信號，以繼續(xù)跟蹤和處理無線信號，以便管理通信會話。
在實施例中，在通信會話中沒有接收到信號的時間段期間，調(diào)整自動增益控制，以減少通信會話期間的增益水平?？梢愿鶕?jù)傳輸協(xié)議來預(yù)先確定通信會話中沒有接收到信號的時間段。在實施例中，由輸入信號指定通信會話中沒有接收到信號的時間段。在通信會話中的已知非傳輸時間段期間減少增益水平使系統(tǒng)能夠避免由隨機(jī)噪聲或不是當(dāng)前通信會話一部分的其它信號觸發(fā)，并減少功耗。在實施例中，在通信會話中的已知非傳輸時間段期間，可以關(guān)閉系統(tǒng)的接收機(jī)部分。
在實施例中，在通信會話中的已知非傳輸時間段期間，根據(jù)編程在系統(tǒng)中的信息(包括關(guān)于一個或多個傳輸協(xié)議的信息)，控制AGC來設(shè)置增益水平，以搜索來自一個或多個其它已知系統(tǒng)的信號。如果接收到來自其它源的信號，執(zhí)行握手傳輸過程，以識別輸入信號。一旦輸入信號被識別為用來進(jìn)行通信會話的適當(dāng)信號，可以執(zhí)行開和關(guān)時間的安排。該安排時間過程使系統(tǒng)能夠與新識別的系統(tǒng)進(jìn)行通信會話以及與最初的系統(tǒng)(與其的通信會話處于通信會話的非傳輸模式中)進(jìn)行通信會話。利用根據(jù)傳輸協(xié)議由可編程模式控制的AGC，系統(tǒng)可以使用數(shù)字協(xié)議來調(diào)節(jié)其與其它系統(tǒng)相關(guān)的性能。因此，具有如上所述受控AGC的系統(tǒng)可以無線地在其子系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行通信，并且與多個其它系統(tǒng)和源進(jìn)行通信。
結(jié)論根據(jù)傳輸協(xié)議、使用可編程參數(shù)來調(diào)整的自動增益控制的實施例提供了一種接收無線信號的增強(qiáng)方法。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為RF信號。自動增益控制可以快速地獲取新輸入的無線信息。當(dāng)在提供控制和傳輸信息的傳輸協(xié)議中所定義的通信會話的一部分中完成數(shù)據(jù)傳輸時，控制單元可以向自動增益控制發(fā)出保持命令，以減少或保持靈敏度，直到在通信會話的下一傳輸部分中再次傳輸信號，使來自背景噪聲和其它不想要的信號的干擾最小化，并減少了功耗。當(dāng)完成通信會話時，可以釋放AGC，以允許增加靈敏度，為新通信會話的下一傳輸做準(zhǔn)備。使用具有使用數(shù)字傳輸協(xié)議的這種AGC的收發(fā)機(jī)的系統(tǒng)可以有效地調(diào)節(jié)與多種其它系統(tǒng)的通信。
盡管此處已經(jīng)演示并描述了特定實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，用于實現(xiàn)相同目的的任何設(shè)置可以代替所示的特定實施例。本申請意欲涵蓋本發(fā)明的任意改編或變化。應(yīng)該理解，以上說明只是演示性的，不是限制性的。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，當(dāng)回顧以上說明時，以上實施例的組合和其它實施例變得顯而易見。本發(fā)明的范圍包括其中使用以上結(jié)構(gòu)和制造方法的任意其它應(yīng)用。應(yīng)該參考所附權(quán)利要求以及賦予權(quán)利要求的等效物的全部范圍，來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)，包括檢測器，用以獲取無線信號；自動增益控制，用以給所獲取的無線信號提供增益；以及控制單元，具有可編程獲取、保持和釋放參數(shù)，用以根據(jù)傳輸協(xié)議來管理無線信號的獲取和增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，利用多組獲取、保持和釋放參數(shù)來編程控制單元，每一組參數(shù)與不同的傳輸協(xié)議相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，利用多組獲取、保持和釋放參數(shù)來編程控制單元，每一組參數(shù)與不同的傳輸單元相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，無線信號是使用靜電場的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，無線信號是使用磁場的信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，無線信號是使用電磁場的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，無線信號是RF信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，控制單元適于根據(jù)傳輸協(xié)議，調(diào)整自動增益控制，以將增益調(diào)節(jié)到在預(yù)定時間量上檢測無線信號的最小水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，控制單元適于向自動增益控制發(fā)出保持命令，以針對提供控制和傳輸信息的傳輸協(xié)議所定義的通信會話中的下一無線傳輸，保持靈敏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，發(fā)送到自動增益控制的保持命令包括保持靈敏度的時間長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，控制單元適于針對預(yù)定增益水平向自動增益控制發(fā)出保持命令，以使新通信會話的無線信號的獲取時間最小化。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，當(dāng)通信會話結(jié)束時，控制單元適于調(diào)整自動增益控制，以增加靈敏度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其中，當(dāng)在通信會話中傳輸協(xié)議指示出安排了無線傳輸?shù)臅r間段期間不存在無線信號時，控制單元適于調(diào)整自動增益控制以增加靈敏度。
14.一種系統(tǒng)，包括接收機(jī)，用以接收無線數(shù)據(jù)信號；以及處理器，響應(yīng)于無線數(shù)據(jù)信號，其中接收機(jī)包括檢測器，用以獲取無線信號；自動增益控制，用以給所獲取的無線信號提供增益；以及控制單元，具有可編程獲取、保持和釋放參數(shù)，用以根據(jù)傳輸協(xié)議來管理無線信號的獲取和增益。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，利用多組獲取、保持和釋放參數(shù)來編程控制單元，每一組參數(shù)與不同的傳輸協(xié)議相關(guān)聯(lián)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，利用多組獲取、保持和釋放參數(shù)來編程控制單元，每一組參數(shù)與不同的傳輸單元相關(guān)聯(lián)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，無線信號是使用靜電場的信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，無線信號是使用磁場的信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，無線信號是使用電磁場的信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，無線信號是RF信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，控制單元根據(jù)協(xié)議，調(diào)整自動增益控制，以將增益調(diào)節(jié)到在預(yù)定時間量上檢測無線信號的最小水平。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，控制單元適于向自動增益控制發(fā)出保持命令，以針對提供控制和傳輸信息的傳輸協(xié)議所定義的通信會話中的下一無線傳輸，保持靈敏度。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，控制單元適于針對預(yù)定增益水平發(fā)出保持命令，以使下一通信會話中的無線信號的獲取時間最小化。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)通信會話結(jié)束時，控制單元適于增加靈敏度。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)在通信會話中傳輸協(xié)議指示出已安排的無線傳輸時不存在無線信號時，控制單元適于增加靈敏度。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，控制單元根據(jù)傳輸協(xié)議，調(diào)整自動增益控制以將增益調(diào)節(jié)到用以在預(yù)定時間量上檢測無線信號的最小水平，以使在無線調(diào)制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)切斷部分期間不必要的和不想要的電磁干擾的放大最小化。
27.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)是助聽器。
28.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)還包括發(fā)射子系統(tǒng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)射子系統(tǒng)在第一助聽器中，而接收機(jī)在第二助聽器中。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)射子系統(tǒng)在第一助聽器編程單元中，而接收機(jī)在助聽器中。
31.一種方法，包括檢測無線能量；確定檢測的無線能量是否與通信會話中的無線信號相對應(yīng)；確定傳輸協(xié)議，以針對通信會話操作自動增益控制；以及根據(jù)確定的傳輸協(xié)議來管理自動增益控制以調(diào)整增益。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，確定傳輸協(xié)議的步驟包括確定與通信會話相關(guān)聯(lián)的增益水平的時間段。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，檢測無線能量的步驟包括檢測靜電場的能量。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，檢測無線能量的步驟包括檢測磁場的能量。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，檢測無線能量的步驟包括檢測電磁場的能量。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，檢測無線能量的步驟包括檢測RF能量。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，自動增益控制管理增益調(diào)整的步驟包括向自動增益控制發(fā)送控制信號，以根據(jù)協(xié)議，將增益調(diào)節(jié)到預(yù)定時間量上檢測無線信號的最小水平。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，自動增益控制管理增益調(diào)整的步驟包括向自動增益控制發(fā)送保持命令，以針對使用間斷信息傳輸?shù)膫鬏攨f(xié)議所定義的通信會話中的下一無線傳輸，保持靈敏度。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，自動增益控制管理增益調(diào)整的步驟包括針對預(yù)定增益水平發(fā)送保持命令，以使下一通信會話中無線信號的獲取時間最小化。
40.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，自動增益控制管理增益調(diào)整的步驟包括當(dāng)通信會話結(jié)束時，向自動增益控制發(fā)送控制信號，以增加靈敏度。
41.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，自動增益控制管理增益調(diào)整的步驟包括當(dāng)在通信會話中傳輸協(xié)議指示出已安排的無線傳輸時不存在無線信號時，向自動增益控制發(fā)送控制信號，以增加靈敏度。
42.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括在助聽器中執(zhí)行所述方法。
43.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，還包括發(fā)射無線信號。
44.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括從助聽器發(fā)射無線信號，用于與接收該無線信號的另一助聽器進(jìn)行通信會話。
45.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述方法還包括從助聽器編程單元發(fā)射無線信號，用于與接收該無線信號的助聽器進(jìn)行通信會話。
全文摘要
一種自動增益控制(110，245)提供無線信號的增強(qiáng)獲取和跟蹤。無線信號可以包括使用靜電場、磁場或電磁場的信號。在實施例中，無線信號被提供為射頻信號。自動增益控制設(shè)計意欲快速地獲取無線信號中新的輸入信息?？刂茊卧?130，220)根據(jù)傳輸協(xié)議調(diào)整自動增益控制，用以管理無線信號的獲取和增益。自動增益控制將無線信號的增益調(diào)節(jié)到預(yù)編程時間量上檢測所需的最小水平，同時使干擾無線信號的不想要的背景噪聲最小化。當(dāng)通信會話結(jié)束時，可以釋放自動增益控制，以允許增加靈敏度，為下一傳輸做準(zhǔn)備。
文檔編號H04R25/00GK1886894SQ200480034995
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者約翰·戴維·特里 申請人:斯達(dá)克實驗室公司, 奧帝康公司