增益控制方法及收信裝置的製作方法
2023-06-11 18:06:36 4
專利名稱：增益控制方法及收信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制輸入信號的增益的增益控制方法及收信裝置。
背景技術：
圖10是表示採用數字AGC(Automatic Gain Control)方式的收信機的電路結構例的結構圖，用來說明在無線基地臺使用的接收機。圖中，100是天線，200是使用RF～IF頻帶的頻率的收信機，210是可變衰減器，220是AGC放大器，310是正交檢波器，320是A/D變換器，330是D/A變換器，340是可變衰減器的控制信號線，400是數位訊號處理機(DSP)。
圖11是表示現有的AGC方式的算法的流程圖。
首先用圖10說明收信機的電路工作情況。
在天線100中接收由移動體終端發送的分時多路(以下簡稱TDMA；Time Division Multiple Access)RF信號。收信機200從RF頻帶的信號降變換頻到IF頻帶的信號。
收信機200除了該降頻功能以外，還具有利用增益控制元件不丟失振幅信息程度地將接收信號電平保持在一定值的AGC功能。由可變衰減器210進行的衰減控制及由AGC放大器220進行的放大率控制來執行該AGC功能。
由可變衰減器210進行的衰減控制有由數位的數字控制產生的數dB階躍的控制，或數十dB單位的通/斷控制等。這裡說明採用後者的數十dB單位的通/斷控制的情況。
另一方面，AGC放大器220能利用電壓連續地進行增益控制。
從收信機200輸出的IF帶的信號被輸入正交檢波器310。
正交檢波器310用與IF帶頻率大致相等的固定振蕩器對從收信機200輸出的IF帶調製信號進行檢波，輸出I分量(同相分量)及Q分量(正交分量)的基帶信號。
從正交檢波器310輸出的I分量及Q分量的基帶信號被輸入A/D變換器320，對應於I分量或Q分量信號的一個符號，完成例如4倍的過速率取樣，對每個取樣輸出數位的量化信號。
從A/D變換器320輸出的量化信號被輸入數位訊號處理機400，執行圖9所示的AGC算法。
其次用圖11說明作為背景技術的AGC算法。
數位訊號處理機400接收收信開始時標(步驟900)。另外，該收信開始時標在無線基地臺中是已知的，而且由來自移動臺的收信時序偏移±0符號的每個脈衝串信號發送。
數位訊號處理機400收到該收信開始時標後，通過控制信號線340及D/A變換器330，在增益控制元件210及220中設定由前一幀的該時隙中的收信脈衝串信號導出的與收信信號電平有關的控制值。這樣一來，控制增益控制元件即ATT210及AGC放大器220，以使前一幀的同一時隙中的增益相同。收信機200根據設定的增益，接收此次幀的該時隙中的脈衝串信號(步驟901)。
此次幀的該時隙中的收信脈衝串信號由正交檢波器310變換成I分量及Q分量的基帶信號。這些I分量及Q分量的基帶信號由A/D變換器320生成例如4倍的超取樣值。由數位訊號處理機400取入該結果獲得的Y取樣(步驟902)，導出對此次收信脈衝串信號進行的與增益控制元件設定對應的控制誤差(步驟903)。這裡，所謂控制誤差是指相當於收信電平和所希望的電平之差的值，表示由增益控制元件使之收斂的幅度。
其次，判斷上述控制誤差是否能只由AGC放大器跟蹤(步驟904)。在能只由AGC放大器跟蹤的情況下，在接收此次幀的該時隙中的脈衝串信號時，進行與上述控制誤差大小相當的增益的微調整(步驟907)。另外，在不能只由AGC放大器跟蹤的情況下，在接收此次幀的該時隙中的脈衝串信號時，進行使可變衰減器的設定逆轉的粗調(步驟905)。
這樣確定對此次幀的該時隙中的脈衝串信號的處理，等待接收這樣的下一幀的該時隙中的脈衝串信號(步驟906)。
如上所述，在採用現有的AGC方式的情況下，根據前一次幀的該時隙中的收信脈衝串信號的控制誤差，對下一幀的該時隙中的收信脈衝串信號進行控制。可是，由於移動臺和無線基地臺之間的距離等種種原因，使得呼叫或切換信道等時從移動臺發送的脈衝串信號的發信輸出不明確，另外，每一幀中脈衝串信號不是周期性地發送，而是非周期性的。因此，在接收這樣的脈衝串信號的無線基地臺中，不能利用前一幀，而需要由AGC在所收到的此次幀的脈衝串信號內，使收信電平收斂到所希望的值。
另一方面，即使在對周期性的脈衝串信號採用現有的AGC方式的情況下，由於進行AGC用的信息只成為對收信脈衝串信號的控制誤差，且不備有檢測與幹擾或移動臺中無聲音對應的發信功率控制的裝置，所以存在進行增益控制的誤控制的可能性的問題。
另外，不管是否是周期性的/非周期性的脈衝串信號，在收信時序偏移的情況下，存在導致增益控制錯誤的問題。
發明的公開本發明就是為了解決上述問題而完成的，其目的在於提供一種能提前使增益收斂的增益控制方法及收信裝置。
為了達到這個目的，按照一個觀點，提供一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定是在第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值使輸入的信號衰減，而且在上述放大裝置中放大所輸入的信號，從而控制上述增益的增益控制步驟。
特別是在判斷步驟中，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷。
另外，按照另一個觀點，提供一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；至少通過低增益或高增益根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定所輸入的信號的收信電平是在上述第一控制誤差範圍內時，根據上述第一設定值對輸入的信號進行增益控制，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值對輸入的信號進行增益控制，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，控制放大裝置，通過高增益進行增益控制的增益控制步驟。
特別將對上述衰減裝置的上述第一設定值作為使該衰減裝置導通的設定值，將上述第二設定值作為使該衰減裝置斷開的設定值。
另外，衰減裝置備有對應於第一設定值選擇的放大裝置，以及對應於第二設定值選擇的第二衰減裝置。
另外，按照另一個觀點，提供一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的第一衰減裝置；根據各第三設定值、第四設定值、使輸入的信號衰減的第二衰減裝置；根據第一控制信號放大上述第一衰減裝置的輸出信號的第一放大裝置；根據比上述第一放大裝置增益高的第二控制信號放大上述第二衰減裝置的輸出信號的第二放大裝置；以及發生上述第一、第二、第三及第四設定值、以及上述第一及第二控制信號的控制裝置，上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內、還是在與上述第三設定值對應的第三控制誤差範圍內、還是在與上述第四設定值對應的第四控制誤差範圍內的判斷步驟；以及根據對應於上述輸入的信號的收信電平所存在的上述控制誤差範圍內的上述設定值及上述放大裝置，使輸入的信號衰減及放大，控制上述增益的增益控制步驟。
特別是在上述判斷步驟中，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內、上述第二控制誤差範圍內、上述第三控制誤差範圍內及上述第四控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷。
另外在上述增益控制步驟後，對上述第一放大裝置再施加上述第二控制信號，而且對上述第二放大裝置再施加上述第一控制信號，進行上述判斷步驟和上述增益控制步驟。
特別是使各個控制誤差範圍與規定範圍重合地設定。
另外，還有在上述增益控制步驟中進行了增益控制後，根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟。
還有在上述增益控制步驟中進行了增益控制後，根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟；以及當在上述評價步驟中檢測到通信狀態的異常情況時，限制檢測到異常情況的一側的衰減裝置及放大裝置的收信的收信限制步驟。
按照另一個觀點，提供一種收信裝置，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述控制裝置有判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷裝置；以及在上述判斷裝置中，當斷定是在上述第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值使輸入的信號衰減，而且在上述放大裝置中放大輸入的信號，從而控制上述增益的增益控制裝置。
另外，按照另一個觀點，提供一種收信裝置，該收信裝置備有根據設定值使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述設定值、上述控制信號的控制裝置，該收信裝置的特徵在於上述控制裝置根據過去的多個控制誤差值的平均值，發生上述設定值及上述控制信號。
特別是在上述控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以下時，斷定為是由發信側的無音處理引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差。
另外，在上述控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以上時，斷定為是由對輸入的信號的幹擾波引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差。
附圖的簡單說明圖1是表示實現本發明的實施例1的AGC方式的收信機的結構的結構圖。
圖2是表示實現本發明的實施例1的AGC方式的收信機的結構的結構圖。
圖3是表示實現本發明的實施例2的AGC方式的收信機的結構的結構圖。
圖4是表示實現本發明的實施例2的AGC方式的收信機的結構的結構圖。
圖5是表示本發明的實施例1的AGC方式的算法的流程圖。
圖6是表示本發明的實施例2的AGC方式的算法的流程圖。
圖7是表示本發明的實施例2的AGC方式的算法的流程圖。
圖8是表示本發明的實施例3的AGC方式的算法的流程圖。
圖9是表示本發明的實施例3的AGC方式的算法的流程圖。
圖10是表示採用與背景技術有關的AGC方式的收信機的結構的結構圖。
圖11是表示與背景技術有關的AGC方式的算法的流程圖。
實施發明用的最佳形態其次，通過以下的實施例說明本發明。
實施例1以下利用
實施例1。圖1是表示實現實施例1的AGC方式的收信機的結構之一例的結構圖，特別表示無線基地臺中備有的收信機。圖中，100是收發來自多個移動臺的信號的天線，200是與天線100連接的收信機，它處理RF～IF頻帶的頻率。
210是設在收信機200內、使由天線100接收的信號衰減的可變衰減器。
220是設在收信機200內、放大由可變衰減器210輸出的信號的AGC放大器。310是對從收信機200輸出的信號進行正交檢波的正交檢波器，320是將正交檢波器310的輸出信號即模擬信號變換成數位訊號的A/D變換器，400是輸入在A/D變換器320中進行了A/D變換的數位訊號的數位訊號處理機(DSP)。
330是將從DSP400輸出的對AGC放大器220的控制信號變換成模擬信號的D/A變換器，340是從DSP400輸出的對可變衰減器210的控制信號線。
500是與DSP400進行信號的存取的基地臺主CPU。基地臺主CPU500從數位訊號處理機400接收同步字的檢測/未檢測信息及幹涉波收信信息的報告，進行數位訊號處理機400以前的收信機的故障管理、通信質量管理。
另外，圖5是表示實施例1的AGC方式的算法的流程圖。
其次利用圖1中的結構例和圖5中的流程圖，說明與該實施例1有關的AGC方式。
數位訊號處理機400接收收信開始時標(步驟600)。另外，該收信開始時標在無線基地臺中是已知的，而且由來自移動臺的收信時序偏移±0符號的每個脈衝串信號發送。
數位訊號處理機400收到該收信開始時標後，通過控制信號線340及D/A變換器330，對增益控制元件即可變衰減器210及AGC放大器220進行中收信電平檢測設定(以下在實施例1的說明中，簡稱P2；中收信電平檢測設定)(步驟601)。這裡，該中收信電平檢測設定P2是指對可變衰減器210進行斷開設定，且將AGC放大器設定為低增益。在此狀態下，通過天線100接收的脈衝串信號被輸入收信機200，根據P2進行輸出。這時，輸入到可變衰減器210中的信號不衰減地直接被輸出。從收信機200輸出的信號由正交檢波器310變換成I分量及Q分量的基帶信號。這些I分量及Q分量的基帶信號在A/D變換器320中被進行M倍(例如4倍)的過速率取樣。另外數位訊號處理機400根據收信開始時標，從脈衝串信號的開頭取入K個符號(例如2個符號)×M個取樣。數位訊號處理機400根據取入的信息，計算P2時的AGC放大器的控制誤差(步驟602)。在來自脈衝串信號開頭的K個符號之間設定為PS後，接著對K個符號之間進行高收信電平檢測設定(以下在實施例1的說明中簡稱P3；高收信電平檢測設定)。然後，在設定為該P3的情況下，也要計算AGC放大器的控制誤差(步驟603)。這裡，該P3是指將可變衰減器210設定為接通，將AGC放大器設定為低增益。
該P3時的AGC放大器的控制誤差監視範圍與P2時相比，由於可變衰減器210被設定為接通，所以為只由可變衰減器210衰減的部分(例如40dB)不同的範圍。
這樣就能導出P2時的控制誤差、以及P3時的控制誤差。
經過以上的工作後，判斷收信脈衝串信號的收信電平是否存在於P2或P3兩者中某一個的AGC放大器的控制誤差監視的範圍內(步驟604)。
在收信電平存在於P2或P3的控制誤差監視範圍內的情況下，進行可變衰減器210的設定，使之成為與收信電平存在的一方的控制誤差監視範圍對應的設定，而且在該設定中根據先導出的AGC放大器的控制誤差的大小，再次進行控制，以便補償該控制誤差(步驟611)。例如，當斷定收信電平存在於P2的控制誤差監視範圍內時，將可變衰減器210斷開，使AGC放大器為低增益。
在步驟611中，DSP400再次控制後，繼續接收脈衝串信號，檢測所接收的脈衝串信號中包含的同步字。DSP400將表示是否檢測到同步字的同步字檢測/未檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟612)。基地臺主CPU根據該同步字檢測/未檢測信息，管理收信機的故障檢測及通信質量(步驟613)。例如，在未檢測到同步字的情況下，判斷收信機是否有故障或是否通信質量劣化。
在收信電平不存在於P2或P3的控制誤差範圍內的情況下，接著將J符號作為無處理。。
作為這樣的處理的理由如下在收信時序向+側偏移、即比所希望的收信時序滯後收到來自移動臺的信號的情況下，在步驟602及步驟603中，在導出控制誤差的時序中還有收不到信號的可能性。這時，雖然還未收到信號，但在該時間內，對於具有本來規定的收信電平的信號來說，導出控制誤差與錯誤地斷定收信電平低有關。因此，在該實施例中，假定收信時序偏移，在能補償該偏移的時間內，再次進行收信電平的測定。
例如，在K＝2的情況下，考慮到收信時序偏移達到+5個符號，所以導出P2、P3的各控制誤差時需要4個符號(K×2)，所以使J＝1(5-4)即可。
只在J個符號作為無處理後，接著再用P2接收K個符號，由數位訊號處理機400導出AGC放大器的控制誤差(步驟605)。
另外，此後再用P3接收K個符號，由數位訊號處理機400導出AGC放大器的控制誤差(步驟606)。
從步驟605及步驟606判斷收信脈衝串信號的收信電平是否存在於P2或P3的AGC放大器的控制誤差監視範圍內(步驟607)。
在收信電平存在於P2或P3的控制誤差監視範圍內的情況下，通過進行某一被選擇方的可變衰減器210的設定，而且在該設定中對先導出的AGC放大器的控制誤差部分再進行控制，使收信電平收斂(步驟614)。
由於在步驟605、606、607中這樣進行了多次導出收信電平是否存在於規定的控制誤差監視範圍內的工作，所以即使在收信時序偏移了的情況下，也不會識別錯誤而能正確地導出收信電平。
DSP400對在步驟614中的再控制後接收的收信脈衝串信號進行同步字檢測。DSP400將同步字檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟615)。基地臺主CPU根據該同步字檢測信息，管理收信機的故障檢測及通信質量(步驟616)。
在收信電平不存在於P2或P3的控制誤差監視範圍內的情況下，是將可變衰減器210設定為斷開，將AGC放大器220設定為高增益的低收信電平設定(以下在實施例1的說明中簡稱P1；低收信電平設定)(步驟608)。
再將經過P1後接著接收的該收信脈衝串信號的同步字檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟609)，基地臺主CPU根據該信息，管理收信機的故障檢測及通信質量(步驟610)。
按照以上的說明，如果進行有效地利用圖5中的流程所示的瞬態響應快的可變衰減器的通/斷的處理，則能最短以K×2個符號的AGC控制值確定時間+增益控制元件的瞬態響應時間(數十微秒；2～4個符號)這樣少的符號數使AGC收斂。
另外，即使對於發生+側收信時序偏移的情況或低收信輸入電平的情況，也可能以上述時間+J個符號+K×2個符號這樣少的符號數使AGC收斂。即，在接收來自移動臺的發信輸出不明的非周期性的脈衝串信號或周期性的脈衝串信號的第一脈衝串信號的情況下，能夠實現特別是能從脈衝串信號的開頭以數個符號使AGC收斂，接著不失掉該脈衝串信號的振幅信息地進行收信的用一個脈衝串關閉的AGC。
圖2是表示實現實施例1的AGC方式的收信機的結構的第二例的結構圖，圖中，230是固定增益放大器，250、260是數毫微秒的瞬態響應快的開關。
對於圖2所示的收信機的結構，基本上也是按照圖5所示的流程進行控制。但P1、P2、P3利用開關250及開關260，分別進行如下設定。
P1選擇放大器230，將AGC放大器設定為高增益。
P2選擇放大器230，將AGC放大器設定為低增益。
P3選擇衰減器240，將AGC放大器設定為低增益。
圖2所示的收信機也具有與圖1所示的收信機同樣的效果。
實施例2實施例2是特別關於具有兩個能單獨地控制的AGC電路系統的收信機的實施例。
圖3是表示該實施例2的收信機的結構圖。
在圖3中，101是第一系統的天線，210是第一系統的可變衰減器，220是第一系統的AGC放大器，310是第一系統的正交檢波器，320是第一系統的A/D變換器，330是第一系統的D/A變換器，340是對第一系統的可變衰減器的控制信號線。100是第二系統的天線，211是第二系統的可變衰減器，221是第二系統的AGC放大器，311是第二系統的正交檢波器，321是第二系統的A/D變換器，331是第二系統的D/A變換器，341是對第二系統的可變衰減器的控制信號線。
圖6及圖7是表示實施例2的AGC方式的算法的流程圖。該實施例2是這樣一種AGC方式，即，將AGC放大器設定成第一系統和第二系統為不同的固定的低增益/高增益，與此相對應，在各系統中能將由可變衰減器的通/斷形成的兩種收信電平檢測設定設定成共計四種收信電平。
其次，用圖3中的結構例和圖6及圖7中的流程，說明該實施例2的收信機的工作情況。
數位訊號處理機400接收收信開始時標(步驟700)。另外，該收信開始時標在無線基地臺中是已知的，而且由來自移動臺的收信時序偏移±0符號的每個脈衝串信號發送。
數位訊號處理機400收到該收信開始時標後，通過控制信號線340、341及D/A變換器330、331，對增益控制元件即可變衰減器210、211及AGC放大器220、221進行第一系統低收信電平檢測設定1、第二系統高收信電平檢測設定1(以下在實施例2的說明中，分別簡稱P1、P3)(步驟701)。
即，將收信機第一系統設定為P1，將收信機第二系統設定為P3。這裡，P1是指對可變衰減器210進行斷開設定，且將AGC放大器220設定為高增益，P3是指對可變衰減器211進行斷開設定，且將AGC放大器221設定為低增益。
從收信機200輸出的信號被輸入正交檢波器310，從收信機201輸出的信號被輸入正交檢波器311。在正交檢波器310、311中將各輸入信號變換成I分量及Q分量的基帶信號。A/D變換器320、321對各正交檢波器310、311的輸出信號進行M倍(例如4倍)的過速率取樣。
數位訊號處理機400根據收信開始時標，從脈衝串信號的開頭取入K個符號(例如2個符號)×M個取樣。
數位訊號處理機400導出由第一系統設定P1時的AGC放大器的控制誤差，另外，導出由第二系統設定P3時的AGC放大器的控制誤差(步驟702)。
接著在K個符號之間，將第一系統作為低收信電平檢測設定2(以下在實施例2的說明中簡稱P2)，將第二系統作為高收信電平檢測設定4(以下在實施例2的說明中簡稱P4)。這裡，P2是將可變衰減器210設定為接通，將AGC放大器220設定為高增益的設定，P4是將可變衰減器211設定為接通，將AGC放大器221設定為低增益的設定。
數位訊號處理機400計算P2及P4時的AGC放大器的控制誤差(步驟703)。
經過以上的工作後，判斷收信脈衝串信號的收信電平是否存在於P2、P3及P4的某一個的AGC放大器的控制誤差監視範圍內(步驟704)。
在收信電平存在於P2、P3及P4的某一個的控制誤差監視範圍內的情況下，通過進行第一系統的可變衰減器210及第二系統的可變衰減器211的設定，以便成為與收信電平所存在的控制誤差監視範圍對應的設定，而且在該設定中對先導出的AGC放大器的控制誤差部分再由第一系統的AGC放大器220及第二系統的AGC放大器221進行控制，使其收斂(步驟711)。
另外，在接收下一個脈衝串信號時，切換在第一系統中進行的收信電平檢測設定和在第二系統中進行的收信電平檢測設定(步驟712)。
通過這樣切換，能防止第一系統或第二系統某一方發生故障時導致工作錯誤。
DSP400對在步驟711中的再控制後，繼續接收脈衝串信號，並進行所接收的脈衝串信號中所包含的同步字的檢測。DSP400將表示是否檢測到同步字的同步字檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟713)。基地臺主CPU根據該同步字檢測信息，管理收信機的故障檢測及通信質量。例如，在未檢測到同步字的情況下，判斷收信機是否有故障或通信質量是否劣化。
在收信電平不存在於P2、P3及P4的任意一個控制誤差監視範圍內的情況下，繼續將J符號作為無處理。作為這樣的處理的理由與在實施例1中作為同樣的處理的理由相同。
例如，在K＝2的情況下，考慮到收信時序偏移達到+5個符號，所以導出P2、P3的各控制誤差時需要4個符號(K×2)，所以使J＝1(5-4)即可。
只在J個符號作為無處理後，接著再在第一系統中將K個符號設定為P1，另外在第二系統中將K個符號設定為P3，並進行收信，由數位訊號處理機400導出AGC放大器的控制誤差(步驟705)。另外，在第一系統中將此後的K個符號設定為P2，在第二系統中設定為P4，並進行收信，由數位訊號處理機400導出AGC放大器的控制誤差(步驟706)。
在步驟705及步驟706中，從P2、P3及P4的控制誤差中選擇控制誤差為最小的設定。但當斷定任何一個都不存在時，選擇P1(步驟707)。
對第一系統的可變衰減器210及第二系統的可變衰減器211進行所選擇的設定中的可變衰減器的設定，而且在該設定中，通過由第一系統的AGC放大器220及第二系統的AGC放大器221對先導出的AGC放大器的控制誤差部分進行再控制，使收信電平收斂(步驟708)。
在接收下一個脈衝串信號時，切換在第一系統中進行的收信電平檢測設定和在第二系統中進行的收信電平檢測設定(步驟709)。通過這樣切換第一系統和第二系統的設定，當任意一個系統發生故障時都能防止錯誤地工作。
由於在步驟705、706、707中，這樣多次進行導出在規定的控制誤差監視範圍內是否存在收信電平的工作，所以即使收信時序偏移時，也不會識別錯誤而能正確地導出收信電平。
DSP400對在步驟614中的再控制後接收的收信脈衝串信號進行同步字檢測。DSP400將同步字檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟710)。基地臺主CPU500根據該同步字檢測信息，管理收信機的故障檢測及通信質量。
基地臺的主CPU500按照下述順序進行收信機的故障檢測及通信質量管理。
根據在步驟713或步驟710中得到的同步字的檢測結果，計數各系統中的同步字的未檢測到的次數(步驟714)。其結果，判斷在任意系統中是否連續A次未檢測到同步字(步驟715)。
在任意系統中連續A次未檢測到同步字的情況下，作為該收信系統出現了故障，基地臺的主CPU500對數位訊號處理機400發出在無故障的收信系統中收信的命令。這時，象在實施例1中說明的例那樣，變成只用單一的收信系統收信(步驟716)。
在任意系統中連續A次都檢測到同步字的情況下，基地臺的主CPU500等待由數位訊號處理機400發出的下一次同步字檢測結果報告(步驟717)。
另外，P1和P2、P2和P3、以及P3和P4分別是相鄰的收信電平檢測設定，對於各設定的所希望的收信輸入電平，使每個+側p分貝(例如10分貝)、-側q分貝(例如20分貝)的控制誤差的監視範圍重合，因此能吸收從第一系統的天線100、第二系統的天線101接收的非相關的收信電平的變化，還能使在一個系統中選擇、導出的可變衰減器的設定及AGC放大器的控制值適用於另一個系統中。
另外，像這樣收信電平檢測設定為多個，與用第一系統的AGC電路系統實現的AGC方式相比，即使採用可變衰減器的衰減量及AGC放大器的動態範圍相同者，也能擴大作為AGC的動態範圍。
按照以上的說明，利用圖6及圖7中的流程所示的兩個系統的AGC電路系統，有效地利用瞬態的響應快的可變衰減器的通/斷進行處理時，也能最短以K×2個符號的AGC控制值確定時間+增益控制元件的瞬態的響應時間(數十微秒；2～4個符號)這樣少的符號數使AGC收斂。另外，即使對於發生+側收信時序偏移的情況或低收信輸入電平的情況，也可能以上述時間+J個符號+K×2個符號的時間使AGC收斂。特別是在接收來自移動臺的發信輸出不明的非周期性的脈衝串信號或周期性的脈衝串信號的第一脈衝串信號的情況下，能夠實現以脈衝串信號的開頭數個符號使AGC收斂，接著不失掉該脈衝串信號的振幅信息地進行收信的用一個脈衝串關閉的AGC。
圖4是表示實施例2的收信機結構的另一例圖。
在圖4中，231是第二系統的固定增益放大器，241是第二系統的固定衰減量的衰減器，251、261是第二系統的開關，351是與第二系統的開關對應的控制信號線。圖4所示的收信機的結構基本上也是按照圖6所示的流程進行控制。
但P1、P2、P3、P4利用開關250、開關251、開關260、開關261，分別進行如下設定。
P1選擇放大器230，將AGC放大器設定為高增益。
P2選擇衰減器240，將AGC放大器設定為高增益。
P3選擇放大器231，將AGC放大器設定為低增益。
P4選擇衰減器241，將AGC放大器設定為低增益。
圖4所示的收信機也具有與圖3所示的收信機同樣的效果。
實施例3以下，利用
實施例3。圖8及圖9是表示實施例3的周期性的脈衝串信號的AGC方式的算法的流程圖，實現這一流程的電路結構也可以是圖1～圖4所示的任意一種。
說明工作情況。
首先，由基地臺主CPU進行同步字的檢測/未檢測計數及幹擾波收信計數的初始化(步驟800)。數位訊號處理機400接收收信時標。數位訊號處理機400再將根據前一次接收的脈衝串信號導出的可變衰減器及AGC放大器的控制值用於此次接收的脈衝串信號，開始收信(步驟801)。
其次，數位訊號處理機400判斷是否檢測到同步字(步驟802)。
在檢測到同步字的情況下，將同步字檢測信息報告給基地臺主CPU(步驟803)。
然後計算此次的脈衝串信號和N次前的幀中分配的對槽中的收信脈衝串信號的控制誤差的移動平均值。
將該計算的移動平均值作為對下一幀的該存儲槽中的收信脈衝串信號的增益控制元件的控制值進行保管(步驟804)，等待下一個收信開始時標。但是，將控制誤差監視範圍的下限—上限作為界限，使一旦設定的控制值在此界限以下。
另外，對每個脈衝串信號的接收計算的控制誤差可以是根據脈衝串信號中的同步字的部分導出的控制誤差、以及根據同步字以外的部分導出的控制誤差兩者中的任意一者。
另外，考慮到+側及-側的收信時序的偏移，上述兩種控制誤差也可以從相當於時序偏移的符號數的控制誤差的導出計算除去。通過這樣處理，即使發生收信時序的偏移時，也能防止控制錯誤。
在未檢測到同步字的情況下，DSP400將表示未檢測到同步字的信息報告給基地臺主CPU500(步驟805)。其次判斷由同步字以外的部分導出的控制誤差是否在規定值例如-Z分貝以上(步驟806)。
在由同步字以外的部分導出的控制誤差小於-Z分貝的情況下，由於在移動臺中進行了BOX處理，所以斷定為控制誤差低，則將用於此次幀的該存儲槽中的脈衝串信號的增益控制元件的控制值作為用於此次幀的該存儲槽中的收信脈衝串信號的控制值直接保存(步驟807)。
這裡，所謂BOX處理是指在移動臺中在未輸入聲音期間進行使發信功率下降的處理。
通過進行這樣的控制，在BOX處理的情況下，由於根據移動臺的發信功率本身低時的收信電平，不進行增益控制元件的設定，所以能防止控制錯誤。
在由同步字以外的部分導出的控制誤差大於-Z分貝的情況下，斷定為接收到了幹擾波，將幹擾波接收信息報告給基地臺主CPU500(步驟808)。
再將用於此次幀的該存儲槽的增益控制元件的控制值作為用於此次幀的該存儲槽中的收信脈衝串信號的控制值直接保存(步驟809)。通過進行這樣的控制，在收到幹擾波的情況下，由於根據移動臺的發信功率本身低時的收信電平，不進行增益控制元件的設定，所以能防止控制錯誤。
基地臺主CPU500進行幹擾波接收計數的增加(更新)判斷(步驟810)。然後，在不增加的情況下，等待下一次幹擾波接收報告(步驟811)。
另一方面，在幹擾波接收計數增加了的情況下，導出根據幹擾波接收次數/脈衝串測定次數(同步字檢測次數+未檢測次數)計算的幹擾波接收率(步驟812)，判斷幹擾波接收率是否超過任意的百分率X(步驟813)。在未超過百分率X的情況下，基地臺主CPU等待下一次幹擾波接收報告(步驟814)。在超過了百分率X的情況下，基地臺主CPU與其它通信質量測定結果一致地將其作為上一級基地臺控制裝置管理的單元內要求執行手動斷路用的判斷之一加以利用(步驟815)。
如上所述，如果採用本發明的增益控制方法，則由於它是這樣一種收信裝置中的增益控制方法，即該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生第一設定值、第二設定值及上述控制信號的控制裝置，由於上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定是在上述第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值使輸入的信號衰減，而且在上述放大裝置中，通過放大輸入的信號來控制上述增益的增益控制步驟，所以能利用對衰減裝置的設定值，判斷是否在控制誤差內，因此具有能提前使增益收斂的效果。
特別是在判斷步驟中，由於當所輸入的信號的收信電平不在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷，所以特別是在收信時序偏移的情況下，能補償該收信時序偏移而工作，所以能防止工作錯誤。
另外，如果採用本發明的增益控制方法，則由於它是這樣一種收信裝置中的增益控制方法，即該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號至少用低增益或高增益放大輸入的信號的放大裝置；以及發生第一設定值、第二設定值及上述控制信號的控制裝置，由於上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定是在上述第一控制誤差範圍內時，根據上述第一設定值對輸入的信號進行增益控制，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，根據上述第二設定值對輸入的信號進行增益控制，在所輸入的信號的收信電平不在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內的情況下，控制放大裝置，利用高增益來控制增益的增益控制步驟，所以能提前使增益收斂。
特別是將對上述衰減裝置的上述第一設定值作為將該衰減裝置接通的設定值，將上述第二設定值作為將該衰減裝置斷開的設定值，所以能容易地進行控制。
另外，本發明的增益控制方法是這樣一種收信裝置的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的第一衰減裝置；根據各第三設定值、第四設定值、使輸入的信號衰減的第二衰減裝置；根據第一控制信號放大上述第一衰減裝置的輸出信號的第一放大裝置；根據比上述第一放大裝置增益高的第二控制信號放大上述第二衰減裝置的輸出信號的第二放大裝置；以及發生上述第一、第二、第三及第四設定值、以及上述第一及第二控制信號的控制裝置，由於上述增益控制方法包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內、還是在與上述第三設定值對應的第三控制誤差範圍內、還是在與上述第四設定值對應的第四控制誤差範圍內的判斷步驟；以及根據對應於上述輸入的信號的收信電平所存在的上述控制誤差範圍內的上述設定值及上述放大裝置，使輸入的信號衰減及放大，控制上述增益的增益控制步驟，所以能提前使增益收斂，同時能擴大增益控制範圍(動態範圍)。
特別是在判斷步驟中，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內、上述第二控制誤差範圍內、上述第三控制誤差範圍內及上述第四控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷，所以特別是在收信時序偏移的情況下，能補償該收信時序偏移而工作，所以能防止工作錯誤。
由於在上述增益控制步驟後，對第一放大裝置再增加第二控制信號，而且對第二放大裝置再增加第一控制信號，執行判斷步驟和增益控制步驟，所以能防止工作錯誤。由於使各個控制誤差範圍與規定範圍重合地設定，所以能吸收無關的收信電平的變化。在增益控制步驟中進行了增益控制後，由於還有根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟，所以能管理收信機的故障及通話質量。在增益控制步驟中進行了增益控制後，由於有根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟；以及當在上述評價步驟中檢測到通信狀態的異常情況時，限制檢測到異常情況的一側的衰減裝置及放大裝置的收信的收信的限制步驟，所以在收信系統的任何部分產生故障時能防止工作錯誤。本發明的收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生第一設定值、第二設定值及控制信號的控制裝置，控制裝置有判斷所輸入的信號的收信電平是在與第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷裝置；以及在上述判斷裝置中，當斷定是在第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據第二設定值使輸入的信號衰減，而且在放大裝置中放大輸入的信號，從而控制增益的控制裝置，所以能提前使增益收斂。
另外，本發明的收信裝置備有根據設定值使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述設定值、上述控制信號的控制裝置，上述控制裝置根據過去的多個控制誤差值的平均值，發生上述設定值及上述控制信號，所以能準確地發生設定值及控制信號。
特別是在上述控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以下時，斷定為是由發信側的無音處理引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差，所以能防止發信側進行無話處理時產生的工作錯誤。
另外，在控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以上時，斷定為是由對輸入的信號的幹擾波引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差，所以能防止幹擾波引起的工作錯誤。
工業上應用的可能性如上所述，本發明的增益控制方法及收信裝置適用於例如與多個移動臺進行通信的無線基地臺。
權利要求
1.一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述增益控制方法的特徵在於包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定是在第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值使輸入的信號衰減，而且在上述放大裝置中放大所輸入的信號，從而控制上述增益的增益控制步驟。
2.根據權利要求1所述的增益控制方法，其特徵在於在上述判斷步驟中，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷。
3.一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號至少通過低增益或高增益放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述增益控制方法的特徵在於包括以下步驟在將上述放大裝置設定為低增益的條件下判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷步驟；以及在上述判斷步驟中，當斷定所輸入的信號的收信電平是在上述第一控制誤差範圍內時，用上述衰減裝置根據上述第一設定值對輸入的信號進行衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，用上述衰減裝置根據上述第二設定值對輸入的信號進行衰減，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內及上述第二控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，將所述放大裝置設定為高增益進行增益控制的增益控制步驟。
4.根據權利要求1或3所述的增益控制方法，其特徵在於將對上述衰減裝置的上述第一設定值作為使該衰減裝置導通的設定值，將上述第二設定值作為使該衰減裝置斷開的設定值。
5.根據權利要求1或3所述的增益控制方法，其特徵在於上述衰減裝置備有對應於第一設定值選擇的放大裝置，以及對應於第二設定值選擇的衰減裝置。
6.一種收信裝置中的增益控制方法，該收信裝置備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的第一衰減裝置；根據各第三設定值、第四設定值、使輸入的信號衰減的第二衰減裝置；根據第一控制信號放大上述第一衰減裝置的輸出信號的第一放大裝置；根據比上述第一放大裝置增益高的第二控制信號放大上述第二衰減裝置的輸出信號的第二放大裝置；以及發生上述第一、第二、第三及第四設定值、以及上述第一及第二控制信號的控制裝置，上述增益控制方法的特徵在於包括以下步驟判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內、還是在與上述第三設定值對應的第三控制誤差範圍內、還是在與上述第四設定值對應的第四控制誤差範圍內的判斷步驟；以及根據對應於上述輸入的信號的收信電平所存在的上述控制誤差範圍內的上述設定值及上述放大裝置，使輸入的信號衰減及放大，控制上述增益的增益控制步驟。
7.根據權利要求6所述的增益控制方法，其特徵在於在上述判斷步驟中，當所輸入的信號的收信電平未包括在上述第一控制誤差範圍內、上述第二控制誤差範圍內、上述第三控制誤差範圍內及上述第四控制誤差範圍內的任意一個範圍內時，經過一定時間後再次進行該判斷。
8.根據權利要求6所述的增益控制方法，其特徵在於在上述增益控制步驟後，對上述第一放大裝置再增加上述第二控制信號，而且對上述第二放大裝置再增加上述第一控制信號，執行上述判斷步驟和上述增益控制步驟。
9.根據權利要求1、3或6所述的增益控制方法，其特徵在於使各個控制誤差範圍與規定範圍重合地設定。
10.根據權利要求1、3或6所述的增益控制方法，其特徵在於在上述增益控制步驟中進行了增益控制後，還有根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟。
11.根據權利要求6所述的增益控制方法，其特徵在於在上述增益控制步驟中進行了增益控制後，還有根據接收的同步字評價通信狀態的評價步驟；以及當在上述評價步驟中檢測到通信狀態的異常情況時，限制檢測到異常情況的一側的衰減裝置及放大裝置的收信的收信限制步驟。
12.一種收信裝置，其特徵在於備有根據各第一設定值、第二設定值、使輸入的信號衰減的衰減裝置；根據控制信號放大輸入的信號的放大裝置；以及發生上述第一設定值、上述第二設定值及上述控制信號的控制裝置，上述控制裝置有判斷所輸入的信號的收信電平是在與上述第一設定值對應的第一控制誤差範圍內、還是在與上述第二設定值對應的第二控制誤差範圍內的判斷裝置；以及在上述判斷裝置中，當斷定是在上述第一控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第一設定值使輸入的信號衰減，當斷定是在上述第二控制誤差範圍內時，在上述衰減裝置中根據上述第二設定值使輸入的信號衰減，而且在上述放大裝置中放大輸入的信號，從而控制上述增益的增益控制裝置。
13.根據權利要求12所述的收信裝置，其特徵在於上述控制裝置根據過去的多個控制誤差值的平均值，發生上述設定值及上述控制信號。
14.根據權利要求13所述的收信裝置，其特徵在於在上述控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以下時，斷定為是由發信側的無音處理引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差。
15.根據權利要求13所述的收信裝置，其特徵在於在上述控制裝置未檢測到輸入的信號中包含的同步字的情況下，當由同步字以外的部分導出的控制誤差在規定值以上時，斷定為是由對輸入的信號的幹擾波引起的，在求上述平均值用的過去的多個控制誤差中不包含該控制誤差。
全文摘要
以AGC方式對來自基地臺特有的移動臺的發信輸出不明且為非周期性的脈衝串信號謀求脈衝串信號開頭的高速AGC收斂,對周期性的脈衝串信號進行以移動臺的聲音的有無為依據的發信功率控制和幹擾波的收信檢測,謀求防止AGC的錯誤控制及維持無線基地臺系統的通信質量。在非周期性的脈衝串信號的情況下,在增益控制元件即衰減器和AGC放大器中,將瞬態響應慢的AGC放大器設定成固定增益,只使瞬態響應快的衰減器進行通/斷,高速地檢測收信電平。在周期性的脈衝串信號的情況下,利用脈衝串信號中包含的同步字,防止AGC的錯誤控制和進行幹擾的檢測。
文檔編號H03G3/20GK1201566SQ96198056
公開日1998年12月9日 申請日期1996年9月5日 優先權日1996年9月5日
發明者友江直仁 申請人:三菱電機株式會社