一種自動增益控制環路的峰值統計方法
2023-05-06 18:05:36
專利名稱：一種自動增益控制環路的峰值統計方法
技術領域：
本發明涉及CMOS混合信號設計技術領域，具體涉及一種自動增益控制環路的峰值統計方法。
背景技術：
自動增益控制環路是由可變增益放大器以及負反饋控制迴路構成的閉環系統。自動增益控制環路被廣泛的應用於助聽器、磁碟驅動電路以及幾乎所有的無線通信電路之中。自動增益控制環路的核心是用全定製設計技術實現的數字控制邏輯電路，而合理的算法邏輯能有效減小數字電路的功耗和開銷，是決定一個自動增益控制環路成敗的關鍵。目前廣泛應用的峰值算法邏輯，通常是以單點信號的峰值作為控制增益環路的判別依據。由於聲音是一個多頻率，幅度快速連續變化的非周期性信號，如果採樣單點信號峰值進行判決，易造成自動增益控制環路的誤操作。因此只有對聲音信號進行數理統計，提取出一段聲音信號的統計性特性，才能根據其進行判決，完成高精度的環路增益控制。本發明提出了一種基於助聽器自動增益控制環路應用的峰值統計邏輯算法，以滿足高精度、可配置、低功耗數字助聽器的系統需求。
發明內容
(一 )要解決的技術問題有鑑於此，本發明要解決的問題是提供一種自動增益控制環路的峰值統計方法，以解決傳統單點判別峰值算法邏輯應用於助聽器自動增益控制環路時，控制精度不高的問題，達到高精度自動增益控制環路控制的目的。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發明提供了一種自動增益控制環路的峰值統計方法，包括步驟I、根據聲音正弦信號的概率密度函數,確定聲音正弦信號位於一定信號幅度範圍內的概率公式；步驟2、根據最佳信號幅度值範圍，確定聲音信號位於該幅度範圍的準確概率值；步驟3、根據聲音信號特性和準確概率值，確定對信號峰值進行有效判決所需要採樣的信號點數；步驟4、最終根據最小信號點數的數字統計性特性，做出數字邏輯判決，反饋給自動增益控制環路中的可變增益放大器。上述方案中，所述步驟I具體包括步驟11、設聲音信號為正弦信號V = A s i η ω t ;根據隨機相位正弦波的概率密度函數，則其位於某一電壓Vx處
的概率密度為Ρ(Κ) = J_v2 (1)，其中V是正弦信號，A是正弦信號的
幅度，ω是正弦信號的角頻率，t是時間軸上任意一點坐標，X是電壓軸上任意一點坐標。步驟12、依據公式(I)，一個聲音信號落在(Va，Vb)之間的概率為
權利要求
1.一種自動增益控制環路的峰值統計方法，其特徵在於，包括 步驟I、根據聲音正弦信號的概率密度函數，確定聲音正弦信號位於一定信號幅度範圍內的概率公式； 步驟2、根據最佳信號幅度值範圍，確定聲音信號位於該幅度範圍的準確概率值； 步驟3、根據聲音信號特性和準確概率值，確定對信號峰值進行有效判決所需要採樣的信號點數； 步驟4、最終根據最小信號點數的數字統計性特性，做出數字邏輯判決，反饋給自動增益控制環路中的可變增益放大器。
2.根據權利要求I所述的自動增益控制環路的峰值統計方法，其特徵在於，所述步驟I具體包括 步驟11、設聲音信號為正弦信號=V = Asincot ;根據隨機相位正弦波的概率密度函數，則其位於某ー電壓Vx處的概率密度為
3.根據權利要求2所述的自動增益控制環路的峰值統計方法，其特徵在於，所述步驟2具體包括 步驟21、設該自動增益控制環路的電源電壓為VDD，則聲音信號的最佳幅度範圍為
4.根據權利要求2所述的自動增益控制環路的峰值統計方法，其特徵在於，所述步驟3具體包括 一段完整的聲音信號需要至少600個周期的採樣點，因此根據步驟23得出的概率值，計算出至少需要600X0. 1091た65. 4，即66個以上採樣點的統計特性，才能判斷該聲音信 號是否落在
5.根據權利要求4所述的自動增益控制環路的峰值統計方法，其特徵在於，所述步驟4具體包括 根據步驟3的計算結果，在毎次採樣的600個 採樣點中，以〒為數字邏輯比較上限閾值電平時，至少出現600-66 = 534個數字邏輯「O」;且以^^為數字邏輯比較下限閾值電平吋，至少出現66個數字邏輯「 I 」才能判決該信號落在~，之間。 DU全文摘要
本發明公開了一種自動增益控制環路的峰值統計方法，包括步驟1、根據聲音正弦信號的概率密度函數，確定聲音正弦信號位於一定信號幅度範圍內的概率公式；步驟2、根據最佳信號幅度值範圍，確定聲音信號位於該幅度範圍的準確概率值；步驟3、根據聲音信號特性和準確概率值，確定對信號峰值進行有效判決所需要採樣的信號點數；步驟4、最終根據最小信號點數的數字統計性特性，做出數字邏輯判決，反饋給自動增益控制環路中的可變增益放大器。本發明可應用於數模混合結構的助聽器自動增益控制環路中，簡化了控制邏輯算法，降低了數字模塊的硬體開銷，實現了對自動增益控制環路增益準確、有效的控制。
文檔編號H03G3/20GK102651636SQ20121012679
公開日2012年8月29日 申請日期2012年4月26日 優先權日2012年4月26日
發明者蔣見花, 陳鋮穎, 黑勇 申請人:中國科學院微電子研究所