設置初始自動增益控制增益的方法及裝置的製作方法
2023-08-07 08:45:06
專利名稱：設置初始自動增益控制增益的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種設置初始自動增益控制增益的方法及裝置。
背景技術：
自動增益控制(AGC, Automatic Gain Control)是無線通信系統重要的組成部分，可以動態調整無線接收機的增益以適應接收不同強度的無線信號，發射機產生的射頻信號經過無線信道傳輸到接收機，由於多徑及陰影衰落等影響，接收機接收到的信號會在一個很大的範圍內變化，為了使進入接收機中模數轉換器(ADC，Analog-to-Digital Converter)的信號在一個可以接收的範圍內，需要合理設置射頻中放大器的增益，以保證進入ADC的信號既不會飽和，還要能充分利用ADC的量化範圍。
在3GPP 長期演進(LTE, Long Term Evolution)時分雙工(TDD, Time Division Duplexing)系統中，AGC原理如圖1所示，用戶設備(UE, UserEquipment)的射頻(RF, Radio Frequency)模塊包含低噪聲放大器(LNA, Low Noise Amplifier)和可變增益放大器(VGA，Variable Gain Amplif ier)，AGC包括計算平均接收信號功率和設置AGC增益兩部分，經過ADC的信號會經過下行鏈路(DL，Down Link)和小區搜索和重選(CSR，Cell Search&ReseIection)鏈路。
和其它系統相比，LTE TDD系統的AGC並無本質不同，但TDD機制的引入會導致在初始小區搜索階段，AGC需要在AGC增益準確度和AGC速度間獲得較好的平衡，在LTE TDD 系統的初始小區搜索過程中，一個重要的問題是如何快速、正確的設置UE端的初始AGC增益，設置正確的初始AGC增益面臨如下問題
(I)上下行配置未知-M的AGC模塊在探測階段既有可能探測到較強的發射功率， 導致初始AGC增益設置的較低，也有可能探測到無發射功率的上行時隙，從而導致初始AGC 增益設置的較大；
(2)下行信道是否正常發射業務未知UE的AGC模塊在探測階段既有可能探測到正常發射業務的下行業務信道而設置正確的初始AGC增益，也有可能探測到無業務發射的下行業務信道而導致初始AGC增益設置的偏大；
(3)在上下行切換點附近，功率動態範圍較大表現為兩種極限情況，一是UE處於服務小區中心，此時上行發射功率較小，但下行有較強 的接收信號功率，另一種是UE處於服務小區邊緣，此時UE附近有其它UE正在通信，導致上行有較強的發射功率，而下行的接收信號功率可能為O或較小；
(4)在下行時隙，有業務和無業務時的功率動態範圍較大。
針對上述4個問題，現有技術一般使用初始AGC嘗試配置方法或快速AGC方法來解決。
其中，初始AGC嘗試配置方法是指不進行接收信號功率探測，而直接配置某個初始AGC增益，然後進行初始小區搜索，如果能接收到信號則完成後續過程直至開啟正常AGC流程，如果不能接收到信號則更換初始AGC增益後再次進行初始小區搜索，重複上述過程直至完成初始小區搜索。這種方法的最大優點是能夠快速、簡單的設置初始AGC增益，對UE 的AGC模塊改動小，但嘗試AGC配置的方法也直接導致初始小區搜索過程的平均耗時較長， 初始小區搜索性能衰退等顯而易見的缺點。
快速AGC方法是指將一段時間內的接收信號功率做平均運算，然後根據得到的平均信號功率設置初始AGC增益，其中，若下行時隙總是滿功率發射，則此方法可以較好地克服上述I個問題和上述第3個問題，若下行時隙不發射功率，例如沒有活動的UE的場景，則此方法仍會由於上述第2個問題和第4個問題導致初始AGC增益設置不準確。
由上可見，如何設置正確的初始AGC增益，是現有技術丞待解決的問題。發明內容
本發明實施例提供一種設置初始自動增益控制增益的方法及裝置，用以提出一種正確設置初始AGC增益的具體實現方案。
本發明實施例技術方案如下
一種設置初始自動增益控制增益的方法，該方法包括步驟針對每個平均功率計算周期，分別執行獲得該平均功率計算周期內，每個正交頻分復用OFDM符號的接收信號功率；根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號；根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始自動增益控制AGC增益。
一種設置初始自動增益控制增益的裝置，包括功率獲得單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別獲得該平均功率計算周期內，每個正交頻分復用OFDM符號的接收信號功率；符號選擇單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號；增益設置單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據符號選擇單元選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始自動增益控制AGC增益。
本發明有益效果如下
本發明實施例技術方案中，針對每個平均功率計算周期，首先分別獲得該平均功率計算周期內，每個OFDM符號的接收信號功率，然後根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號，再根據選擇出的OFDM 符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。由上可見，本發明實施例技術方案不是將一段時間內的接收信號功率做平均運算，然後根據得到的平均信號功率設置初始AGC增益，而是根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差來設置初始 AGC增益的，因此避免了現有技術的快速AGC方法不能準確設置初始AGC增益的問題，能夠簡單、準確地設置AGC初始增益。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中
圖1為現有技術中，LTE TDD系統中，AGC原理示意圖2為本發明實施例中，設置初始AGC增益的方法流程示意圖3為本發明實施例中，接收信號功率示意圖一；
圖4為本發明實施例中，接收信號功率示意圖二 ；
圖5為本發明實施例中，接收信號功率示意圖三；
圖6為本發明實施例中，LTE TDD系統中，AGC原理示意圖7為本發明實施例中，設置初始AGC增益的裝置結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖2所示，為本發明實施例中設置初始AGC增益的方法流程圖，其具體處理流程如下
步驟21，針對每個平均功率計算周期，分別獲得該平均功率計算周期內，每個 OFDM符號的接收信號功率；
假設每個平均功率計算周期內包含N個OFDM符號，分別為第η個OFDM符號至第 η+Ν-1 個 CFDM 符號。
步驟22，根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號；
一個典型的LTE TDD接收機在高信噪比(SNR, Signal plus Noise Ratio)條件下，子巾貞0和特殊子巾貞各OFDM符號的接收信號功率如圖3所不，由於在子巾貞O的兩個時隙的 OFDM符號O和4上，以及在特殊子幀的OFDM符號O上，一直存在小區特殊參考信號(CRS， Cell-specific ReferenceSignal),所有接收機總能檢測到一定的接收信號功率,如圖4 所不，由於在子巾貞O的第二個時隙的最後一個OFDM符號上,一直存在輔助同步信號(SSS, Secondary Synchronization Signal),在特殊子巾貞的第三個OFDM符號上一直存在主要同步信號(PSS,Primary Synchronization Signal),所有接收機一直能探測到一定的接收信號功率，如圖5所示。
初始小區搜索過程的第一步就是要保證PSS信號的接收信號功率處於合理範圍內，以保證完成初始小區搜索過程。
本發明實施例中，根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM 符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號的實現過程可以但不限於為下述兩種方式
第一種方式，計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，然後判斷計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值，若判斷結果為是，則將該 平均功率計算周期內的各OFDM符號確定為滿足預設條件的OFDM符號，若判斷結果為否，則在計算出的各接收信號功率差中，選擇出不小於預設的規定閾值的接收信號功率差，在選擇出的接收信號功率差對應的OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號，針對餘下的OFDM符號，返回執行計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，以及判斷計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值的操作。
在第一種方式中，每次均需要計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在不小於預設的規定閾值的接收信號功率差對應的OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號，然後針對丟棄OFDM符號之後的餘下的OFDM符號，繼續執行上述步驟，直至所有接收信號功率差均小於預設的規定閾值，例如，針對平均功率計算周期內的N個OFDM 符號，先計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，一共有N-1個接收信號功率差，然後在不小於預設的規定閾值的接收信號功率差對應的OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號，再針對丟棄OFDM符號之後的餘下的OFDM符號，繼續執行上述步驟。
第二種方式，在該平均功率計算周期內的各OFDM符號中，按照時間由先到後的順序，依次選取第一個OFDM符號和第二個OFDM符號為待計算功率差的兩個OFDM符號，針對待計算功率差的兩個OFDM符號，分別執行計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差，判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值，若判斷結果為是，則在待計算功率差的兩個OFDM符號中，將時間靠前的OFDM符號，選擇為滿足預設條件的OFDM符號，並將時間靠後的OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號， 返回繼續執行計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差，以及判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值的操作，若判斷結果為否，則在待計算功率差的兩個OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號，並將另外一個OFDM符號和下一個 OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號，返回繼續執行計算待計算功率差的兩個 OFDM符號的接收信號功率差，以及判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值的操作。
在第二種方式中，先計算第一個OFDM符號和第二 OFDM符號之間的接收信號功率差，若小於規定閾值，則繼續計算第二個OFDM符號和第三個OFDM符號之間的接收信號功率差，若不小於規定閾值，則丟棄接收信號功率較小的OFDM符號，然後繼續計算接收信號功率較大的OFDM符號和第三個OFDM符號之間的接收信號功率差。
步驟23，根據選擇出 的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
其中，根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益時，先計算選擇出的OFDM符號的平均接收信號功率，然後根據計算出的平均接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
基於上述設置初始AGC增益的方法的AGC原理如圖6所示，增加了檢測接收信號功率差這一步驟，實質上根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號，其具體實現過程與步驟22 —致，這裡不再贅述。
對於LTE TDD系統來說，N = 4可較好地克服現有技術中的4個問題。
由上述處理過程可知，本發明實施例技術方案中，針對每個平均功率計算周期，首先分別獲得該平均功率計算周期內，每個OFDM符號的接收信號功率，然後根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號， 再根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。由上可見，本發明實施例技術方案不是將一段時間內的接收信號功率做平均運算，然後根據得到的平均信號功率設置初始AGC增益，而是根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差來設置初始AGC增益的，因此避免了現有技術的快速AGC方法不能準確設置初始AGC增益的問題，能夠簡單、準確地設置AGC初始增益。
本發明實施例可以但不限於適用於LTE TDD系統，也可以適用於其他TDD系統。
相應的，本發明實施例還提供一種設置初始AGC增益的裝置，其結構如圖7所示， 包括
功率獲得單元71，用於針對每個平均功率計算周期，分別獲得該平均功率計算周期內，每個OFDM符號的接收信號功率；
符號選擇單元72，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據任意兩個相鄰OFDM 符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號；
增益設置單元73，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據符號選擇單元72選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
較佳地,符號選擇單元72具體包括
第一功率差計算子單元，用於計算該平均功率計算周期內任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，以及針對符號丟棄子單元丟棄OFDM符號之後餘下的OFDM符號， 計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差；
第一閾值判斷子單元，用於判斷第一功率差計算子單元計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值；
第一符號選擇子單元，用於在第一閾值判斷子單元的判斷結果為是時，將該平均功率計算周期內的各OFDM符號選擇為滿足預設條件的OFDM符號；·
功率差選擇子單元，用於在第一閾值判斷子單元的判斷結果為否時，在第一功率差計算子單元計算出的各接收信號功率差中，選擇出不小於預設的·規定閾值的接收信號功率差;
第一符號丟棄子單元，用於在功率差選擇子單元選擇出的接收信號功率差對應的 OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號。
較佳地，符號選擇單元72具體包括
第一符號選取子單元，用於在該平均功率計算周期內的各OFDM符號中，按照時間由先到後的順序，依次選取第一個OFDM符號和第二個OFDM符號為待計算功率差的兩個 OFDM符號；
第二功率差計算子單元，用於針對第一符號選取子單元、第二符號選取子單元以及第三符號選取子單元選取的待計算功率差的兩個OFDM符號，分別計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差；
第二閾值判斷子單元，用於判斷第二功率差計算子單元計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值；
第二符號選擇子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為是時，在待計算功率差的兩個OFDM符號中，將時間靠前的OFDM符號，選擇為滿足預設條件的OFDM符號；
第二符號選取子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為是時，將時間靠後的OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號；
第二符號丟棄子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為否時，在待計算功率差的兩個OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號；
第三符號選取子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為否時，將另外一個OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號。
較佳地，增益設置單元73具體包括
平均功率計算子單元，用於計算符號選擇單元72選擇出的OFDM符號的平均接收信號功率；
增益設置子單元，用於根據平均功率計算子單元計算出的平均接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
較佳地，每個平均功率計算周期內包含4個OFDM符號。
上述說明示出並描述了本發明的一個優選實施例，但如前所述，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、 修改和環境，並能夠在本文所述發明構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技 術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權力要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種設置初始自動增益控制增益的方法，其特徵在於，包括 針對每個平均功率計算周期，分別執行 獲得該平均功率計算周期內，每個正交頻分復用OFDM符號的接收信號功率； 根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號； 根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始自動增益控制AGC增益。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號，具體包括 計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差； 判斷計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值； 若判斷結果為是，則將該平均功率計算周期內的各OFDM符號選擇為滿足預設條件的OFDM符號； 若判斷結果為否，則在計算出的各接收信號功率差中，選擇出不小於預設的規定閾值的接收信號功率差； 在選擇出的接收信號功率差對應的OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號; 針對餘下的OFDM符號，返回執行計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，以及判斷計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值的操作。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號，具體包括 在該平均功率計算周期內的各OFDM符號中，按照時間由先到後的順序，依次選取第一個OFDM符號和第二個OFDM符號為待計算功率差的兩個OFDM符號； 針對待計算功率差的兩個OFDM符號，分別執行 計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差； 判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值； 若判斷結果為是，則在待計算功率差的兩個OFDM符號中，將時間靠前的OFDM符號，選擇為滿足預設條件的OFDM符號；並將時間靠後的OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號，返回繼續執行計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差，以及判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值的操作； 若判斷結果為否，則在待計算功率差的兩個OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的CFDM符號；並 將另外一個OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號，返回繼續執行計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差，以及判斷計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值的操作。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益，具體包括 計算選擇出的OFDM符號的平均接收信號功率； 根據計算出的平均接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，每個平均功率計算周期內包含4個OFDM符號。
6.一種設置初始自動增益控制增益的裝置，其特徵在於，包括 功率獲得單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別獲得該平均功率計算周期內，每個正交頻分復用OFDM符號的接收信號功率； 符號選擇單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號； 增益設置單元，用於針對每個平均功率計算周期，分別根據符號選擇單元選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始自動增益控制AGC增益。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，符號選擇單元具體包括 第一功率差計算子單元，用於計算該平均功率計算周期內任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，以及針對符號丟棄子單元丟棄OFDM符號之後餘下的OFDM符號，計算任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差； 第一閾值判斷子單元，用於判斷第一功率差計算子單元計算出的各接收信號功率差是否均小於預設的規定閾值； 第一符號選擇子單元，用於在第一閾值判斷子單元的判斷結果為是時，將該平均功率計算周期內的各OFDM符號選擇為滿足預設條件的OFDM符號； 功率差選擇子單元，用於在第一閾值判斷子單元的判斷結果為否時，在第一功率差計算子單元計算出的各接收信號功率差中，選擇出不小於預設的規定閾值的接收信號功率差; 第一符號丟棄子單元，用於在功率差選擇子單元選擇出的接收信號功率差對應的OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號。
8.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，符號選擇單元具體包括 第一符號選取子單元，用於在該平均功率計算周期內的各OFDM符號中，按照時間由先到後的順序，依次選取第一個OFDM符號和第二個OFDM符號為待計算功率差的兩個OFDM符號; 第二功率差計算子單元，用於針對第一符號選取子單元、第二符號選取子單元以及第三符號選取子單元選取的待計算功率差的兩個OFDM符號，分別計算待計算功率差的兩個OFDM符號的接收信號功率差； 第二閾值判斷子單元，用於判斷第二功率差計算子單元計算出的接收信號功率差是否小於預設的規定閾值； 第二符號選擇子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為是時，在待計算功率差的兩個OFDM符號中，將時間靠前的OFDM符號，選擇為滿足預設條件的OFDM符號； 第二符號選取子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為是時，將時間靠後的OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號； 第二符號丟棄子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為否時，在待計算功率差的兩個OFDM符號中，丟棄接收信號功率較小的OFDM符號； 第三符號選取子單元，用於在第二閾值判斷子單元的判斷結果為否時，將另外一個OFDM符號和下一個OFDM符號選取為待計算功率差的兩個OFDM符號。
9.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，增益設置單元具體包括 平均功率計算子單元，用於計算符號選擇單元選擇出的OFDM符號的平均接收信號功率； 增益設置子單元，用於根據平均功率計算子單元計算出的平均接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。
10.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，每個平均功率計算周期內包含4個OFDM符號。
全文摘要
本發明公開了一種設置初始自動增益控制增益的方法及裝置，該方法包括步驟針對每個平均功率計算周期，分別執行獲得該平均功率計算周期內，每個OFDM符號的接收信號功率；根據任意兩個相鄰OFDM符號之間的接收信號功率差，在各OFDM符號中選擇出滿足預設條件的OFDM符號；根據選擇出的OFDM符號的接收信號功率，設置該平均功率計算周期對應的初始AGC增益。本發明技術方案提出了一種正確設置初始AGC增益的具體實現方案。
文檔編號H04L27/26GK103036832SQ20111029340
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者張駿凌, 李焱 申請人:中興通訊股份有限公司