專利名稱：自動(dòng)增益控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及最好是用于無(wú)線電通信接收機(jī)的自動(dòng)增益控制器(AGC)，且更具體地說(shuō)，是涉及一種自動(dòng)增益控制器(AGC)，它能對(duì)幅度急劇變化的輸入信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鲆婵刂啤?br> 陸地移動(dòng)通信，諸如便攜電話和汽車電話，一般受到嚴(yán)酷的電場(chǎng)環(huán)境的影響。為了在這種嚴(yán)酷的條件下保證穩(wěn)定的通信，近來(lái)已經(jīng)采用了數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)和時(shí)分多路系統(tǒng)。另外，現(xiàn)在正在檢驗(yàn)發(fā)射機(jī)天線跳躍和頻率跳躍的應(yīng)用。
發(fā)射機(jī)天線跳躍的特征在于在設(shè)置在發(fā)射機(jī)上的多個(gè)天線中的天線抽取，從而即使在通信條件改變或惡化的情況下也總能夠獲得最佳的信號(hào)。類似地，頻率跳躍的特征在于從多個(gè)載波頻率中的頻率抽取，以優(yōu)化信號(hào)接收條件。
同時(shí)，無(wú)線電通信接收機(jī)裝有自動(dòng)增益控制器，以對(duì)輸入信號(hào)由于電場(chǎng)環(huán)境變化等造成的改變進(jìn)行適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。
用于進(jìn)行自動(dòng)增益控制器的典型的傳統(tǒng)無(wú)線電通信接收機(jī)，如圖3所示，包括檢測(cè)射頻頻帶信號(hào)的接收機(jī)天線1、從檢測(cè)的射頻頻帶信號(hào)中抽取所需的頻帶信號(hào)的接收機(jī)濾波器2、對(duì)抽取的信號(hào)進(jìn)行放大的第一級(jí)放大器3、將來(lái)自射頻頻帶的一輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻頻帶的頻率轉(zhuǎn)換器4、對(duì)中頻頻帶信號(hào)進(jìn)行放大的可變?cè)鲆娣糯笃?、以及控制可變?cè)鲆娣糯笃?的增益控制器6。
根據(jù)上述的傳統(tǒng)接收機(jī)，天線1接收發(fā)射機(jī)(未顯示)送來(lái)的射頻頻帶信號(hào)A，并將該射頻頻帶信號(hào)A輸出到接收機(jī)濾波器2。接收機(jī)濾波器2從輸入的射頻頻帶信號(hào)A中抽取所需的射頻頻帶信號(hào)B，并將此所需射頻頻帶信號(hào)B輸出到第一級(jí)放大器3。第一級(jí)放大器3對(duì)該抽取射頻頻帶信號(hào)B進(jìn)行放大，并將放大的信號(hào)C輸出到頻率轉(zhuǎn)換器4。頻率轉(zhuǎn)換器4將射頻頻帶信號(hào)C轉(zhuǎn)換成中頻頻帶信號(hào)D，并將該中頻頻帶信號(hào)D輸出到可變?cè)鲆娣糯笃?。
可變?cè)鲆娣糯笃?，通過(guò)根據(jù)增益控制器6提供的增益控制信號(hào)F改變其放大倍數(shù)，對(duì)中頻頻帶信號(hào)D進(jìn)行放大，并產(chǎn)生一IF(中頻)信號(hào)E，送到下一級(jí)電路(未顯示)和增益控制器6。增益控制器6將增益控制信號(hào)F送到可變?cè)鲆娣糯笃?，以便以這樣的方式控制可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)，即使得IF信號(hào)E的時(shí)間平均值保持恒定。
然而，這種傳統(tǒng)的自動(dòng)增益控制器具有以下問(wèn)題，即當(dāng)輸入信號(hào)電平急劇改變時(shí)，其自動(dòng)控制功能不能跟隨這種信號(hào)改變。更具體地，如圖4所示，其中一射頻頻帶信號(hào)從一采用天線跳躍系統(tǒng)或頻率跳躍系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)傳來(lái)時(shí)，響應(yīng)于發(fā)射機(jī)天線或載波頻率的切換，所接收的輸入信號(hào)的電平會(huì)急劇地變化。上述的傳統(tǒng)自動(dòng)增益控制器裝置不能跟隨輸入信號(hào)電平的這種突然變化。
這是由于增益控制特性本身包含一時(shí)間常數(shù)。因而所需的射頻頻帶信號(hào)B的幅度在發(fā)射機(jī)的天線從天線＃1切換到天線＃2時(shí)突然減小，增益控制信號(hào)F的幅度的相應(yīng)減小則需要較長(zhǎng)的時(shí)間?？勺?cè)鲆婵刂品糯笃?的放大倍數(shù)隨增益控制信號(hào)F的幅度的減小而增大。其結(jié)果，在發(fā)射機(jī)天線剛被切換到天線＃2之后，可變?cè)鲆婵刂破?不能放大其幅度剛剛變小的射頻頻帶信號(hào)B，而是出人預(yù)料得降低信號(hào)B的幅度。
類似地，當(dāng)所需的射頻頻帶信號(hào)的幅度在發(fā)射機(jī)天線從天線＃2切換到天線＃1時(shí)突然增大時(shí)，增益控制信號(hào)F的幅度需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能相應(yīng)地增大。結(jié)果，在發(fā)射機(jī)天線剛被切換到天線＃1之后，可變?cè)鲆婵刂破?不能對(duì)其幅度剛剛變大的射頻頻帶信號(hào)B進(jìn)行衰減，而是出人預(yù)料地增大信號(hào)B的幅度。
因此，可變?cè)鲆娣糯笃?產(chǎn)生的IF信號(hào)的范圍變得很寬，這要求自動(dòng)增益控制器以后的電路具有很大的動(dòng)態(tài)范圍。除非自動(dòng)增益控制器之后的電路具有足夠大的動(dòng)態(tài)范圍，否則將產(chǎn)生信號(hào)失真。
通過(guò)減小時(shí)間常數(shù)來(lái)消除這一缺點(diǎn)是不可取的，因?yàn)樽詣?dòng)增益控制功能本身已不再可用了。
因而，鑒于先有技術(shù)遇到的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)主要目的，是提供一種自動(dòng)增益控制裝置，它能增加采用天線或頻率跳躍系統(tǒng)的通信設(shè)備的質(zhì)量，而不受輸入信號(hào)電平的突然改變的不利影響，且不要求在增益控制電路之后的電路具有大的動(dòng)態(tài)范圍。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)和其他有關(guān)的目的，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)增益控制裝置，它包括可變?cè)鲆娣糯笱b置，用于以一放大倍數(shù)放大信號(hào);增益控制裝置，用于控制可變?cè)鲆娣糯笱b置的放大倍數(shù);以及，增益限制裝置，用于將放大倍數(shù)的幅度限制在預(yù)定范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的自動(dòng)增益控制裝置中，增益限制裝置最好限制放大倍數(shù)的上限和下限。
另外，增益限制裝置最好根據(jù)表示發(fā)射信號(hào)的發(fā)射機(jī)天線的切換的信號(hào)或承載信號(hào)的載波頻率，來(lái)改變?cè)擃A(yù)定范圍。
借助上述的裝置，即使輸入信號(hào)電平由于發(fā)射機(jī)天線的載波頻率的切換等等而突然改變，增益限制裝置也會(huì)對(duì)放大倍數(shù)的幅度進(jìn)行抑制。因而放大倍數(shù)不象在傳統(tǒng)系統(tǒng)中那樣大幅度地變化。因此，本發(fā)明使系統(tǒng)能迅速地響應(yīng)這種改變。所以，增益控制電路之后的電路不需要有大的動(dòng)態(tài)范圍。
另外，通過(guò)在發(fā)射機(jī)天線或載波頻率每次被切換時(shí)進(jìn)行放大倍數(shù)控制，可在每一個(gè)接收脈沖串中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。
通過(guò)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)增益控制裝置的框圖;
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)增益控制裝置的控制特性的波形圖;
圖3是顯示傳統(tǒng)的自動(dòng)增益控制裝置的框圖;
圖4是顯示傳統(tǒng)的自動(dòng)增益控制裝置的控制特性的波形圖。
以下，將結(jié)合圖1和2，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
采用本發(fā)明的自動(dòng)增益控制裝置的無(wú)線電通信接收機(jī)，如圖1所示，包括檢測(cè)射頻頻帶信號(hào)的接收機(jī)天線1、從檢測(cè)的射頻頻帶信號(hào)抽取所需的頻帶信號(hào)的接收機(jī)濾波器2、對(duì)抽取的信號(hào)進(jìn)行放大的第一級(jí)放大器3、將來(lái)自射頻頻帶的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻頻帶的頻率轉(zhuǎn)換器4、對(duì)中頻頻帶信號(hào)進(jìn)行放大的可變?cè)鲆娣糯笃?、以及控制可變?cè)鲆娣糯笃?的增益控制器6。另外，本發(fā)明的無(wú)線電通信接收機(jī)包括限制增益控制器6產(chǎn)生的增益控制信號(hào)F的幅度的增益限制器7。該增益限制器7輸入一跳躍定時(shí)信號(hào)G;后者表示發(fā)射機(jī)天線或載波頻率的切換，并且是從輸入信號(hào)再現(xiàn)的。增益限制器7對(duì)頻率轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換的中頻頻帶信號(hào)D和從增益控制器6發(fā)射到可變?cè)鲆娣糯笃?的增益控制信號(hào)F進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
根據(jù)實(shí)施本發(fā)明的上述無(wú)線電通信接收機(jī)，天線1接收頻率發(fā)射機(jī)送來(lái)的射頻頻帶信號(hào)A，并將該射頻頻帶信號(hào)A輸出到接收機(jī)濾波器2。接收機(jī)濾波器2從輸入的射頻頻帶信號(hào)A中抽取所需的射頻頻帶信號(hào)B，并將次需要的射頻頻帶信號(hào)B輸出到第一級(jí)放大器3。第一級(jí)放大器3對(duì)抽取的射頻頻帶信號(hào)B進(jìn)行放大，并將放大的信號(hào)C輸出到頻率轉(zhuǎn)換器4。頻率轉(zhuǎn)換器4將射頻頻帶信號(hào)C轉(zhuǎn)換成一中頻帶信號(hào)D，并將該中頻頻帶信號(hào)D輸出到可變?cè)鲆娣糯笃?。
可變?cè)鲆娣糯笃?，通過(guò)根據(jù)從增益控制器6提供的增益控制信號(hào)F而改變其放大倍數(shù)，對(duì)中頻頻帶信號(hào)D進(jìn)行放大，并產(chǎn)生一IF(中頻)信號(hào)E，送到下一級(jí)電路(未顯示)和增益控制器6。在增益限制器7的限制下，增益控制器6將增益控制信號(hào)F輸出到可變?cè)鲆娣糯笃?，以便以這樣的方式控制可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)，即使得IF信號(hào)E被保持在恒定的值。
在接收到跳躍定時(shí)信號(hào)G時(shí)，增益限制器7將一限制信號(hào)H輸出到增益控制器6。該限制信號(hào)H以這樣的方式限制可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)，即使得該放大倍數(shù)保持在由預(yù)定的上和下限值所限定的范圍內(nèi)。
為了確定這些上和下限值，增益限制器7對(duì)各個(gè)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)的輸入信號(hào)D和增益控制信號(hào)F的電平進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)如此監(jiān)測(cè)的輸入信號(hào)D和增益控制信號(hào)F的電平，與各個(gè)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)相對(duì)應(yīng)的上和下限值被仔細(xì)地確定，以使IF信號(hào)的幅度，在發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)被切換時(shí)，不超過(guò)自動(dòng)增益控制電路之后的電路的動(dòng)態(tài)范圍。因此，可以防止信號(hào)造成失真。另外，在確定與各個(gè)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)對(duì)應(yīng)的上和下限值時(shí)，應(yīng)考慮到，太小的信號(hào)會(huì)使自動(dòng)增益控制電路之后的電路的精度降低。一旦獲得各個(gè)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)的上和下限值，這些上和下限值將在隨后選擇同一天線或載波頻率時(shí)得到使用。
因此，輸出其幅度被增益限制信號(hào)H限制的增益控制信號(hào)F的增益控制器6，以這樣的方式控制可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)，即使得IF信號(hào)E的平均值保持在為各個(gè)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)確定的預(yù)定范圍中。
圖2顯示了在發(fā)射機(jī)天線跳躍數(shù)是2的情況下，所需的射頻頻帶信號(hào)B、增益控制信號(hào)F和IF信號(hào)E之間的關(guān)系。增益控制信號(hào)F的幅度得到了嚴(yán)格的限制，以便在預(yù)定的上和下限值限定的范圍內(nèi)變化;該上和下限值是由增益限制器7給定并根據(jù)發(fā)射機(jī)天線的種類而彼此不同。
根據(jù)這種發(fā)射機(jī)天線跳躍系統(tǒng)，所希望的射頻頻帶信號(hào)B的幅度可能會(huì)變化較大。然而，在本實(shí)施例中說(shuō)明的自動(dòng)增益放大裝置能將增益控制信號(hào)F的幅度限制在預(yù)定的上和下限值之間。因而，即使在發(fā)射機(jī)天線剛被切換時(shí)，增益控制信號(hào)F的幅度也不會(huì)變化很大。因此，可對(duì)輸入信號(hào)的改變進(jìn)行迅速的響應(yīng)。所以，防止了可變?cè)鲆娣糯笃?過(guò)度減小小幅度信號(hào)的幅度或過(guò)度增大大幅度信號(hào)的幅度，從而解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)的問(wèn)題。
以此方式，限制增益控制信號(hào)F的幅度，使得系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由于發(fā)射機(jī)天線的切換等而引起的輸入信號(hào)突然改變進(jìn)行響應(yīng)，雖然IF信號(hào)E的平均寬度在從一個(gè)發(fā)射機(jī)天線接收發(fā)射的信號(hào)期間被略微增大了。從總體上看，IF信號(hào)E變得更穩(wěn)定了。
因此，可實(shí)現(xiàn)一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，它防止了當(dāng)發(fā)射機(jī)天線(或載波頻率)切換時(shí)IF信號(hào)的幅度超過(guò)自動(dòng)增益控制電路之后的電路的動(dòng)態(tài)范圍，或防止了自動(dòng)增益控制電路之后的電路的精度由于信號(hào)過(guò)小而被降低。
增益控制信號(hào)F的幅度的上和下限值可以取恒定的值，而不管發(fā)射機(jī)天線的種類或載波頻率如何。
如上所述，本發(fā)明使得自動(dòng)增益控制裝置能迅速響應(yīng)由于發(fā)射機(jī)天線的切換或頻率跳躍等而產(chǎn)生的輸入信號(hào)電平改變。因而，改善了通信質(zhì)量，且不再需要擴(kuò)大增益控制電路之后的電路的動(dòng)態(tài)范圍。
由于本發(fā)明可在不脫離其主要特征的精神的前提下以多種形式進(jìn)行實(shí)施，因而所述的本實(shí)施例只是用于說(shuō)明而不是限定的，由于本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求書(shū)而不是在其之前的描述限定的，因此該權(quán)利要求書(shū)包括屬于界限或該界限的等價(jià)物以內(nèi)的所有改變。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)增益控制裝置，包括用于以放大倍數(shù)(F)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大的可變?cè)鲆娣糯笱b置(5)和用于對(duì)所述可變?cè)鲆娣糯笱b置(5)的所述放大倍數(shù)(F)進(jìn)行控制的增益控制裝置(6)，所述自動(dòng)增益控制裝置的特征在于用于將所述放大倍數(shù)(F)的幅度限制在預(yù)定范圍內(nèi)的增益限制裝置(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)增益控制裝置，其中所述增益限制裝置(7)對(duì)所述放大倍數(shù)(F)的上限值和下限值進(jìn)行限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的自動(dòng)增益控制裝置，其中所述增益限制裝置(7)響應(yīng)于一信號(hào)(G)來(lái)改變所述預(yù)定范圍;信號(hào)(G)表示發(fā)射所述信號(hào)的發(fā)射機(jī)天線或承載所述信號(hào)的載波頻率的切換。
全文摘要
自動(dòng)增益控制裝置，包括以一放大倍數(shù)對(duì)一信號(hào)進(jìn)行放大的可變?cè)鲆娣糯笃?和對(duì)可變?cè)鲆娣糯笃?的放大倍數(shù)進(jìn)行控制的增益控制器6。設(shè)置了一增益限制器7，以將所述放大倍數(shù)的幅度限制在預(yù)定范圍內(nèi)。因而即使在輸入信號(hào)電平由于發(fā)射機(jī)天線或載波頻率的切換而剛剛突然改變之后，該放大倍數(shù)的改變也不大。因此，可以在不要求自動(dòng)增益控制裝置之后的電路具有大動(dòng)態(tài)范圍的情況下，對(duì)輸入信號(hào)的改變進(jìn)行迅速的響應(yīng)。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1105789SQ94106510
公開(kāi)日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月4日
發(fā)明者木下則人 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社