一種自動增益控制和幀檢測的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種無線局域網(wǎng)中自動增益控制和幀檢測的方法，包括自動增益控制輔助幀檢測和幀檢測統(tǒng)計信息反饋自動增益控制兩個方面：幀檢測利用自動增益控制產(chǎn)生的信號能量信息先進行能量粗同步，再利用訓(xùn)練序列相關(guān)性進行精同步；自動增益控制利用幀檢測統(tǒng)計的有效數(shù)據(jù)幅度值信息，自適應(yīng)的根據(jù)當(dāng)前信道環(huán)境調(diào)節(jié)閾值。本發(fā)明的優(yōu)點是在幀檢測部分減小了因噪聲而產(chǎn)生誤同步，同時提高了自動增益控制閾值的準(zhǔn)確度；本發(fā)明在接收機最前端構(gòu)造閉環(huán)反饋系統(tǒng)，接收機的可靠性和有效性大大提高。
【專利說明】一種自動增益控制和幀檢測的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)技術(shù)，特別涉及一種自動增益控制（AGC)和幀檢測的方法 及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN(Wireless Local Area Networks)以其優(yōu)越的移動性和可擴 展性在如今的多媒體通信中倍受青睞，是新世紀(jì)無線通信領(lǐng)域最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。 它是一種基于IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，利用射頻RF(Radi〇 Frequency)技術(shù)， 取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線（Coaxial)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，利用無線技術(shù)在空中傳輸數(shù) 據(jù)、話音和視頻信號，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能夠利用簡單的存取架構(gòu)，讓用戶通過它解除了網(wǎng) 線束縛，享受高速無線接入，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由地移動。
[0003] 在WLAN通信系統(tǒng)中，接收機接收到的信號強度將受到信號收發(fā)雙方的距離、信號 傳輸信號的狀態(tài)等多種因素的影響。因此，接收方接收到的信號強度是不固定的，但是WLAN 通信系統(tǒng)中的信號接收機只有在接收到的信號強度在某一特定的范圍內(nèi)才能達到最佳的 接收效果，這個范圍通常很小，但是需要接收機接收的信號強度范圍是很大的。因此，WLAN 通信系統(tǒng)中的信號接收機必須要有自動增益控制（AGC，Automatic Gain Control)的能力， 把接收到的信號強度調(diào)節(jié)到特定的范圍之內(nèi)，以使信號接收機達到最佳的接收效果。
[0004] 在WLAN通信系統(tǒng)中，很多協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)都是采用幀格式來傳輸數(shù)據(jù)。接收機在接收到 一幀數(shù)據(jù)后，通過幀邊界檢測的方法來檢測出該幀的幀邊界，才能進行后續(xù)的數(shù)據(jù)解調(diào)工 作。
[0005] 所以處于WLAN接收機最前端的AGC和幀檢測這兩個模塊的優(yōu)劣直接影響到 整個接收機的性能。在傳統(tǒng)的設(shè)計方案中，當(dāng)利用射頻RF將接收到的頻帶信號下變頻 到基帶后，送入AGC模塊，計算并將結(jié)果值反饋給可變增益放大器VGA (Variable Gain Amplifier)，以此來實時調(diào)節(jié)基帶信號的幅度值大??；同時，將基帶數(shù)據(jù)送入幀檢測模塊， 利用能量檢測法或者滑動窗口延時檢測法，確定接收幀的起始位置。傳統(tǒng)設(shè)計方案流程圖 如圖1。
[0006] 但是這樣的傳統(tǒng)設(shè)計方案有其自身的不足，其缺點在于：
[0007] 1、AGC模塊的閾值是事先根據(jù)經(jīng)驗值或者硬件條件規(guī)定好的，不能很好的適應(yīng)實 際信道的復(fù)雜多變性。
[0008] 2、傳統(tǒng)的利用滑動窗口延時相關(guān)算法在某些噪聲環(huán)境下會失效，導(dǎo)致誤同步的發(fā) 生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提出一種無線局域網(wǎng)中的自動增益控制和幀檢測方法及裝置。該 方法利用AGC中的中間信息輔助幀檢測的進行，避免因噪聲所產(chǎn)生的誤同步；幀檢測成功 后統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)的幅度值信息反饋AGC，在經(jīng)驗閾值的調(diào)整上調(diào)整閾值，使得更好的滿足當(dāng) 前的信道環(huán)境。
[0010] 本發(fā)明的核心技術(shù)和思路是基于AGC能量信息輔助的幀檢測、基于幀檢測統(tǒng)計信 息反饋的AGC閾值自適應(yīng)調(diào)整。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：
[0012] 一種無線局域網(wǎng)中的自動增益控制和幀檢測方法，包括：
[0013] a、接收頻帶信號并將其下變頻成基帶信號，根據(jù)目標(biāo)閾值和所述基帶信號的能量 信息確定基帶信號調(diào)整的增益，按照所述增益進行基帶信號的增益調(diào)整；
[0014] b、判斷所述基帶信號的能量信息是否大于設(shè)定的粗檢測閾值，若不是，則不進行 幀檢測，并返回步驟a ;若是，則根據(jù)所述基帶信號進行幀檢測，并在幀檢測通過后，當(dāng)前幀 內(nèi)基帶信號的增益保持不變，統(tǒng)計當(dāng)前幀內(nèi)有效數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)閾值范圍內(nèi)和范圍外的數(shù) 據(jù)量比例，根據(jù)該統(tǒng)計的結(jié)果調(diào)整所述目標(biāo)閾值，返回步驟a;所述粗檢測閾值為用于區(qū)分 實際信號和噪聲的信號能量。
[0015] 較佳地，所述目標(biāo)閾值的初始值為預(yù)先設(shè)定的。
[0016] 較佳地，所述統(tǒng)計當(dāng)前幀內(nèi)有效數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)閾值范圍內(nèi)和范圍外的數(shù)據(jù)量比 例包括：
[0017] 統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)中幅度值小于所述目標(biāo)閾值的最小值的數(shù)據(jù)個數(shù)nmin，統(tǒng)計有效數(shù) 據(jù)中幅度值大于所述目標(biāo)閾值的最大值的數(shù)據(jù)個數(shù)n_，統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)中幅度值在所述目 標(biāo)閾值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)個數(shù)n;

【權(quán)利要求】
1. 一種無線局域網(wǎng)中的自動增益控制和幀檢測方法，其特征在于，包括： a、 接收頻帶信號并將其下變頻成基帶信號，根據(jù)目標(biāo)閾值和所述基帶信號的能量信息 確定基帶信號調(diào)整的增益，按照所述增益進行基帶信號的增益調(diào)整； b、 判斷所述基帶信號的能量信息是否大于設(shè)定的粗檢測閾值，若不是，則不進行幀檢 測，并返回步驟a;若是，則根據(jù)所述基帶信號進行幀檢測，并在幀檢測通過后，當(dāng)前幀內(nèi)基 帶信號的增益保持不變，統(tǒng)計當(dāng)前幀內(nèi)有效數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)閾值范圍內(nèi)和范圍外的數(shù)據(jù)量 比例，根據(jù)該統(tǒng)計的結(jié)果調(diào)整所述目標(biāo)閾值，返回步驟a;所述粗檢測閾值為用于區(qū)分實際 信號和噪聲的信號能量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)閾值的初始值為預(yù)先設(shè)定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計當(dāng)前幀內(nèi)有效數(shù)據(jù)在所述目標(biāo) 閾值范圍內(nèi)和范圍外的數(shù)據(jù)量比例包括： 統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)中幅度值小于所述目標(biāo)閾值的最小值的數(shù)據(jù)個數(shù)nmin，統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)中 幅度值大于所述目標(biāo)閾值的最大值的數(shù)據(jù)個數(shù)n_，統(tǒng)計有效數(shù)據(jù)中幅度值在所述目標(biāo)閾 值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)個數(shù)n;
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，0. 5〈所述調(diào)整閾值〈0. 75。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)協(xié)議規(guī)定的最低接收信噪比SINRmin 和目標(biāo)閾值確定所述粗檢測閾值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述粗檢測閾值大于或等于
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基帶信號的能量信息為平均能量。
8. -種無線局域網(wǎng)中的自動增益控制和幀檢測裝置，其特征在于，包括：RF接收模塊、 AGC模塊、能量粗檢測模塊、幀檢測模塊和統(tǒng)計模塊； 所述RF接收模塊，用于接收頻帶信號并將其下變頻成基帶信號，根據(jù)所述AGC模塊輸 入的增益對基帶信號進行增益調(diào)整，并輸出給所述AGC模塊和幀檢測模塊； 所述AGC模塊，用于計算RF接收模塊輸出的基帶信號的能量信息，并輸出給所述能量 粗檢測模塊；還用于根據(jù)初始化設(shè)置或所述統(tǒng)計模塊的輸出確定當(dāng)前目標(biāo)閾值，并根據(jù)目 標(biāo)閾值和所述基帶信號的能量信息確定基帶信號調(diào)整的增益，并提供給所述RF接收模塊； 所述能量粗檢測模塊，用于判斷所述AGC模塊輸出的能量信息是否大于設(shè)定的第一閾 值，若不是，則關(guān)閉幀檢測模塊的輸入；若是，則打開所述幀檢測模塊的輸入； 所述幀檢測模塊，用于根據(jù)輸入的基帶信號進行幀檢測，并在幀檢測通過后，通知所述AGC模塊停止工作，并通知所述統(tǒng)計模塊開始工作； 所述統(tǒng)計模塊，用于在接收到所述幀檢測模塊檢測通過的通知后，統(tǒng)計當(dāng)前幀內(nèi)有效 數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)閾值范圍內(nèi)和范圍外的數(shù)據(jù)量比例，根據(jù)該統(tǒng)計的結(jié)果調(diào)整所述目標(biāo)閾 值，并輸出給所述AGC模塊。
【文檔編號】H04L25/02GK104506469SQ201510024675
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月19日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月19日
【發(fā)明者】梁棟, 王振東, 陳東涌, 靳浩, 王文博 申請人:北京郵電大學(xué)