專利名稱：一種射頻接收通道自動增益控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及增益的控制技術，特別是指一種射頻接收通道自動增益的控制方法。
背景技術：
參見圖1所示，無線通信接收系統(tǒng)包括天線、射頻接收通道和數(shù)據(jù)信號處理單元。在無線通信接收系統(tǒng)中，射頻接收通道將天線感應的電磁信號進行處理，處理后的信號再進行數(shù)字處理。在接收動態(tài)要求比較高的情況下，射頻接收通道往往采用自動增益控制(AGC)技術，該技術可以降低A/D變換器的動態(tài)要求。
參見圖2所示，接收機AGC控制模型包括接收前端201、可控增益器件202、射頻放大單元203、A/D轉換單元204、數(shù)字信號處理單元205和接收信號強度計算模塊206。在初始狀態(tài)下，可控增益器件的增益為1。接收前端201接收到天線發(fā)出的射頻信號后，將射頻信號輸入射頻放大單元203，射頻信號經(jīng)過放大后輸入至A/D轉換器204，并經(jīng)A/D轉換器204轉換為數(shù)字信號，該數(shù)字信號再輸入至數(shù)字信號處理單元205進行處理；同時，在接收信號強度計算模塊206的控制算法中設置兩個門限值A和B，且A＞B，接收信號強度計算模塊206利用數(shù)字信號處理單元205輸出的數(shù)字信號，計算出D點接收信號的強度，如果D點信號大于門限值A時，就調(diào)節(jié)可控增益器件減少射頻通道增益，如果D點信號小于門限值B時，則調(diào)節(jié)可控增益器件增加射頻通道增益。
圖2所示的控制模型的基本控制方案參見圖3所示，其中，橫軸表示接收前端的輸入信號功率，縱軸表示射頻通道的輸出信號功率。當接收前端的輸入信號達到接收機的熱噪聲電平時，射頻通道的輸出信號功率為D值。
其基本控制原理是在模塊206的控制算法中設置兩個門限值A和B，且A＞B，模塊206不斷檢測射頻通道的輸出信號功率。在(P1，P2)區(qū)間內(nèi)，隨著接收前端的輸入信號功率不斷增加，射頻通道的輸出信號功率也在不斷增加，當接收前端的輸出信號功率增加到A值時，調(diào)整輸出信號功率，將輸出信號功率減少A-B，輸出信號功率到達B；當接收前端的輸出信號功率小于B值時，調(diào)整輸出信號功率，將射頻通道的輸出信號功率增加A-B，輸出信號功率到達A。當接收前端的輸入信號功率達到圖中所示的P2、P3、P4點時，射頻的通道的增益都作一次調(diào)整。
根據(jù)上述分析可知，當系統(tǒng)沒有業(yè)務時，接收前端的輸入信號功率不變，射頻通道增益不變。而隨著業(yè)務量的上升，當輸入信號功率達到P3、P4時，就需要通過模塊202來調(diào)整射頻通道增益。
需要說明的是，在WCDMA系統(tǒng)中，RTWP等于射頻通道輸出信號功率與射頻通道增益之差，并且通過計算RTWP來推算NoiseRise，最后計算系統(tǒng)負載的變化。上行負載的計算如公式(1)所示。
ITOTPN11-Σ1NLj11-ηUL(1)]]>其中，ITOT表示基站接收到的總干擾電平，包括無業(yè)務干擾電平和由于用戶增加產(chǎn)生的干擾電平，并且WCDMA系統(tǒng)上報的RTWP電平即為ITOT；PN表示無業(yè)務干擾電平，ηUL表示負載因子。
由公式(1)可計算出當基站接收到的總干擾電平相對無業(yè)務干擾電平PN上升3dB時，ηUL＝0.5，即50％的負載，一般指P4點；當基站接收到的總干擾電平相對無業(yè)務干擾電平PN上升6dB時，ηUL＝0.75，即75％的負載；當基站接收到的總干擾電平相對無業(yè)務干擾電平PN上升10dB時，ηUL＝0.90，即90％的負載。一般情況下，WCDMA系統(tǒng)的負載主要在50％～90％之間變化，一般負載只要在90％上行負載以內(nèi)，上行負載精度較高，就可以滿足系統(tǒng)控制的要求。通常情況下，在基站接收到的總干擾電平在10dB范圍內(nèi)動態(tài)變化，為滿足系統(tǒng)的要求，負載精度要小于±0.5dB。
綜上所述，由于每次射頻通道增益的調(diào)整，都會產(chǎn)生調(diào)整誤差，而上行負載的精度要求要小于±0.5dB，所以如果輸入信號功率不穩(wěn)定，射頻通道增益要不斷進行調(diào)整，而且調(diào)整曲線可以在P2、P3或P4點上下跳動。此時，從公式(2)中可以看出，每調(diào)整一次增益，產(chǎn)生±0.5dB的誤差，其誤差范圍可能都會超過±0.5dB，因此上行負載的計算精度降低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種射頻接收通道自動增益控制方法，使其在調(diào)整射頻通道增益時，減少對上行負載計算精度的影響。
本發(fā)明的一種射頻接收通道自動增益控制方法包括a.預先設定功率值，并且該功率值大于射頻接收通道的輸入信號功率為接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率值；b.判斷射頻接收通道接收的輸入信號功率是否等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值，如果等于，則執(zhí)行步驟c，否則，結束本流程；c.判斷所述小區(qū)無業(yè)務干擾水平值所對應的射頻通道輸出信號功率是否大于所述預先設定的功率值，如果大于，則減少射頻通道增益，將射頻接收通道輸出信號功率調(diào)整到所述預先設定的功率值，否則，結束本流程。
步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且小于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d10、預先設定門限值A、B，射頻通道增益調(diào)整量為X，且A＞B，0＜X＜A-B；d11、將射頻接收通道輸出信號功率與門限值進行比較，如果大于門限值A，將輸出信號功率減少X，如果小于門限值B，將輸出信號功率增加X，如果在A與B之間，不進行處理。
步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且大于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d20、預先設定門限值A、B，射頻通道增益調(diào)整量為X，且A＞B，0＜X＜A-B；d21、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否大于門限值A，如果大于，將輸出信號功率減少X，并且記錄調(diào)整射頻通道增益的次數(shù)，跳出本流程，否則，執(zhí)行步驟d22；d22、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于門限值B，如果小于，則執(zhí)行步驟d23，否則，結束本流程；d23、判斷射頻通道增益的調(diào)整次數(shù)是否為0，如果為0，則執(zhí)行步驟d24，否則，增加射頻通道增益，增加量為X，并且將射頻通道的調(diào)整次數(shù)設置為0，結束本流程；d24、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于預先設定的所述功率值，如果小于，則增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到門限值A與B之間，否則，不進行處理，結束本流程。
步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且小于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d30、預先設置門限值A、B和(A+B)/2，且A＞B，射頻通道增益調(diào)整量為(A-B)/2；d31、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否大于門限值A，如果大于，調(diào)整射頻通道增益，將輸出信號功率減少(A-B)/2，如果小于門限值B，將輸出信號功率增加(A-B)/2，否則，不進行處理，結束本流程。
步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且大于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d40、預先設置門限值A、B和(A+B)/2，且A＞B，射頻通道增益調(diào)整量為(A-B)/2；d41、將射頻接收通道輸出信號功率與門限值進行比較，如果大于門限值A，調(diào)整射頻通道增益，將輸出信號功率減少(A-B)/2，記錄調(diào)整增益的次數(shù)，結束本流程，如果小于門限值(A+B)/2，執(zhí)行步驟d42；d42、判斷射頻通道增益調(diào)整次數(shù)是否為0，如果為0，執(zhí)行步驟d43，否則，將輸出信號功率增加(A-B)/2，結束本流程；d43、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于預先設定的所述功率值，如果小于，則增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到門限值A與B之間，否則，結束本流程。
步驟a中所述預先設定功率值為大于且趨于等于接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率值。
本發(fā)明在輸入信號功率達到小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，將輸出功率調(diào)整到趨于接近接收機熱噪聲電平所對應的輸出信息功率，以確保在90％負載內(nèi)不再調(diào)整射頻通道增益，從而解決了現(xiàn)有技術中由于射頻通道增益調(diào)整而引起的上行負載計算精度降低的問題。


圖1為無線接收通道原理示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中無線接收通道AGC原理示意圖；圖3為現(xiàn)有技術中AGC原理控制射頻通道的特性圖；圖4為本發(fā)明進行控制射頻通道具體實施例一的特性圖；圖5為本發(fā)明進行控制射頻通道具體實施例二的特性圖。
具體實施例方式
為了解決在調(diào)整射頻通道增益的過程中，上行負載計算精度降低的問題，本發(fā)明在90％的上行負載內(nèi)不再調(diào)整射頻通道增益。
參見圖4所示，實現(xiàn)本發(fā)明方法的具體過程如下步驟401預先設定功率值，并且該功率值大于輸入信號功率為接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率；
步驟402判斷射頻接收通道的輸入信號功率是否等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值，如果等于，則執(zhí)行步驟403，否則，跳出本流程；步驟403判斷所述小區(qū)無業(yè)務干擾水平值所對應的射頻通道輸出信號功率是否大于所述預先設定的功率值，如果大于，則減少射頻通道增益，將射頻接收通道的輸出信號功率調(diào)整到所述預先設定的功率值，否則，跳出本流程。
下面結合附圖和具體實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案。
以下兩個本實施例是在模塊206中設置門限值A、B，射頻通道增益的調(diào)整量為X，X的取值范圍為0＜X＜A-B。當接收機熱噪聲電平為P1時，射頻通道輸出信號功率為D。另外，設定比D大幾分貝的功率值C，使輸出信號不會由于模塊206的熱噪聲和量化噪聲引起誤碼。模塊206不斷檢測射頻通道輸出信號功率，當輸出信號功率大于A門限時，減小射頻通道增益，此時減小量為A-X；當輸出信號功率小于B門限時，增加射頻通道增益，增加量為X-B。當接收前端的輸入信號功率為小區(qū)無業(yè)務干擾水平時，即為P4點，判斷該點對應的射頻通道輸出信號功率F是否大于C，如果大于C，則減小射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到C。并且，要記錄射頻通道增益的減少次數(shù)。在接收前端的輸入信號逐漸減少時，如果在無業(yè)務干擾電平以上進行過減小通道的控制，那么提高射頻通道增益，如果射頻通道增益減小次數(shù)為0，則不調(diào)整射頻通道增益。
下面以X＝(A-B)/2為例，并且結合圖5來說明本發(fā)明的技術方案。
參見圖5所示，P3、P4、P6是信號逐漸增大時的增益調(diào)整點，P2、P5是信號逐漸減小時的增益調(diào)整點。
在P1～P3點間在初始狀態(tài)下，隨著接收前端的輸入信號功率不斷增加，射頻通道輸出信號功率也在不斷增加。當接收前端的輸入信號功率到達P3點時，射頻通道輸出信號功率增加到超過門限值A時，模塊206將調(diào)整射頻通道增益，將射頻通道增益減少(A-B)/2，即c點。
如果在c點接收前端的輸入信號功率還在不斷增加，那么射頻通道輸出信號功率也在不斷增加。當接收前端的輸入信號功率增加到P4點，即等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平時，判斷射頻通道輸出信號功率是否大干功率C值，如果大于C值，則將射頻通道輸出信號功率調(diào)整到C。此后，隨著接收前端輸入信號功率的不斷增大，射頻通道增益不再進行調(diào)整，直到射頻通道輸出信號功率超過AdBm時，即P6點，再次進行調(diào)整，模塊206要記錄減小射頻通道增益的次數(shù)。而且，如果在接收前端的輸入信號功率大于P6點時，接收前端的輸入信號功率在不斷減少，當輸出信號功率小于(A+B)/2時，在無業(yè)務干擾電平以上射頻接收通道增益調(diào)整次數(shù)為1，則增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到f點，然后將射頻接收通道增益調(diào)整次數(shù)設置為0。
如果在c點接收前端的輸入信號功率在逐漸減小，那么射頻通道輸出信號功率也在不斷降低。當輸入信號功率到達P2點時，射頻通道輸出信號功率小于BdBm時，模塊206將射頻通道輸出信號功率增加(A-B)/2，射頻通道輸出信號功率到達h點。然后隨著接收前端的輸入信號功率逐漸的減小，射頻通道輸出信號功率也在不斷降低。
下面舉具體實施例二對本發(fā)明的技術方案再作描述。
如圖6所示，接收機熱噪聲電平為P1，對應的射頻通道輸出信號功率為D，在模塊206的控制算法中設置兩個門限值A和B，另外設定一個電平值C，C一般高于D幾個分貝，確保在C電平中不會因為接收系統(tǒng)本身的熱噪聲引起誤碼。
在P1～P3點間在初始狀態(tài)下，模塊206不斷檢測射頻通道輸出信號功率，當信號功率大于A門限時，減小射頻通道增益(A-B)/2，將輸出信號功率調(diào)整到(A+B)/2；然后，隨著輸入信號功率的不斷增加，輸出信號功率也在不斷增加。
當輸入信號功率到達P4點時，判斷射頻通道輸出信號功率F是否大于C，如果大于，則調(diào)整射頻通道增益，使得射頻通道輸出信號功率接近CdBm，否則，不進行調(diào)整。
隨后，隨著接收機接收信號功率的不斷增加，輸出信號功率也在不斷增加，直到射頻通道輸出信號功率超過AdBm，即P6點，再次進行調(diào)整，將輸出信號功率調(diào)整到(A+B)/2，此時206模塊要記錄減小射頻通道增益的次數(shù)。
在接收前端的輸入信號功率大于P6點的輸入信號功率值時，如果接收前端的輸入信號功率逐漸減小，當輸出信號功率小于(A+B)/2時，判斷減少射頻通道增益的次數(shù)是否為0，此時減少射頻通道增益的次數(shù)不為0，所以將增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到A，將減少射頻通道增益的調(diào)整次數(shù)設置為0。隨后，隨著接收前端的輸入信號功率逐漸減小，輸出信號功率在不斷減少，當輸出信號功率小于(A+B)/2時，此時減少射頻通道增益的調(diào)整次數(shù)為0，所以射頻通道增益不需要進行調(diào)整。
實施例二與實施例一之間的差別是當輸入信號功率減少時，增益調(diào)整略有不同。但都是在接收前端的輸入信號達到小區(qū)無業(yè)務干擾水平時，確定此時的輸出信號功率是否大于預先設定的C值，如果大于C值，則將輸出信號功率調(diào)整到C值。因此在接收前端的輸入信號功率到達門限值A之前，無須再調(diào)整射頻通道增益。
需要說明的是，在上述兩個實施例中，在P1～P2間的增益的處理過程不屬于本發(fā)明的調(diào)整范圍。
權利要求
1.一種射頻接收通道自動增益控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a.預先設定功率值，并且該功率值大于射頻接收通道的輸入信號功率為接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率值；b.判斷射頻接收通道接收的輸入信號功率是否等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值，如果等于，則執(zhí)行步驟c，否則，結束本流程；c.判斷所述小區(qū)無業(yè)務干擾水平值所對應的射頻通道輸出信號功率是否大于所述預先設定的功率值，如果大于，則減少射頻通道增益，將射頻接收通道輸出信號功率調(diào)整到所述預先設定的功率值，否則，結束本流程。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且小于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d10、預先設定門限值A、B，射頻通道增益調(diào)整量為X，且A＞B，0＜X＜A-B；d11、將射頻接收通道輸出信號功率與門限值進行比較，如果大于門限值A，將輸出信號功率減少X，如果小于門限值B，將輸出信號功率增加X，如果在A與B之間，不進行處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且大于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d20、預先設定門限值A、B，射頻通道增益調(diào)整量為X，且A＞B，0＜X＜A-B；d21、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否大于門限值A，如果大于，將輸出信號功率減少X，并且記錄調(diào)整射頻通道增益的次數(shù)，跳出本流程，否則，執(zhí)行步驟d22；d22、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于門限值B，如果小于，則執(zhí)行步驟d23，否則，結束本流程；d23、判斷射頻通道增益的調(diào)整次數(shù)是否為0，如果為0，則執(zhí)行步驟d24，否則，增加射頻通道增益，增加量為X，并且將射頻通道的調(diào)整次數(shù)設置為0，結束本流程；d24、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于預先設定的所述功率值，如果小于，則增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到門限值A與B之間，否則，不進行處理，結束本流程。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且小于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d30、預先設置門限值A、B和(A+B)/2，且A＞B，射頻通道增益調(diào)整量為(A-B)/2；d31、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否大于門限值A，如果大于，調(diào)整射頻通道增益，將輸出信號功率減少(A-B)/2，如果小于門限值B，將輸出信號功率增加(A-B)/2，否則，不進行處理，結束本流程。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中當射頻接收通道的輸入信號功率不等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值且大于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，在結束本流程前，該方法進一步包括d40、預先設置門限值A、B和(A+B)/2，且A＞B，射頻通道增益調(diào)整量為(A-B)/2；d41、將射頻接收通道輸出信號功率與門限值進行比較，如果大于門限值A，調(diào)整射頻通道增益，將輸出信號功率減少(A-B)/2，記錄調(diào)整增益的次數(shù)，結束本流程，如果小于門限值(A+B)/2，執(zhí)行步驟d42；d42、判斷射頻通道增益調(diào)整次數(shù)是否為0，如果為0，執(zhí)行步驟d43，否則，將輸出信號功率增加(A-B)/2，結束本流程；d43、判斷射頻接收通道輸出信號功率是否小于預先設定的所述功率值，如果小于，則增加射頻通道增益，將輸出信號功率調(diào)整到門限值A與B之間，否則，結束本流程。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中所述預先設定功率值為大于且趨于等于接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻接收通道自動增益控制方法，該方法包括a.預先設定功率值，并且該功率值大于輸入信號功率為接收機熱噪聲電平時所對應的輸出信號功率值；b.判斷射頻接收通道接收的輸入信號功率是否等于小區(qū)無業(yè)務干擾水平值，如果等于，則執(zhí)行步驟c，否則，結束處理；c.判斷小區(qū)無業(yè)務干擾水平值所對應的射頻通道輸出信號功率是否大于預先設定的功率值，如果大于，則減少射頻通道增益，將射頻接收通道的輸出信號功率調(diào)整到所述預先設定的功率值。本發(fā)明在輸入信號功率達到小區(qū)無業(yè)務干擾水平值時，將輸出功率調(diào)整到趨于接近接收機熱噪聲電平所對應的輸出信息功率，以確保在90％負載內(nèi)不再調(diào)整射頻通道增益，解決了由于射頻通道增益調(diào)整而引起的上行負載計算精度降低的問題。
文檔編號H04B7/00GK1612489SQ20031010331
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月28日 優(yōu)先權日2003年10月28日
發(fā)明者酈舟劍 申請人:華為技術有限公司