[實用新型]一種應用于中程傳感網絡的大動態范圍自動增益控制裝置

有效

• 申請號: 200720114140.7
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN201146507Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 姜建;朱明華;劉海濤;姜華;陳晨;施玉松;邱云周;柳軍;陳曉挺
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005;H04B1/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本實用新型涉及一種基于正交頻分復用(OFDM)體制的無線中程傳感網絡的傳輸節點，尤其涉及其中的自動增益控制(AGC)接收增益自動調整裝置。

背景技術

在大多數的無線通信應用環境中，兩個通信設備之間的路徑衰減都不能認為是靜態的，它隨著周圍環境的變化而變化。因此，在無線接收機中，特別是應用于移動環境中的無線接收機中，需要加入自動增益控制(AGC)裝置，這樣可以動態的調整接收機射頻部分的運放增益，跟蹤接收到信號的強度，并動態的調整運放的增益值，保證射頻解調出的信號對于基帶處理單元來說是穩定的。

在已有的通信系統中，對于自動增益控制(AGC)裝置的設計有前饋和反饋的兩種。對于反饋的自動增益控制(AGC)裝置，是在基帶處理單元中，估計解調出的信號能量，并與參考值進行比較，然后給出一個控制字，由于在目前的設計中，這種自動增益控制(AGC)的動態范圍較小，且不能調諧穩定性和系統的響應時間之間的矛盾，所以應用范圍很受局限。對于前饋式的自動增益控制(AGC)裝置，為了保證自動增益控制(AGC)有足夠的調整精度，將自動增益控制(AGC)裝置分成模擬和數字的兩部分，分別位于射頻單元和基帶處理單元中，見圖1。在射頻單元中，對數檢波器會輸出接收信道能量指示(RSSI)信號，這個信號和接收到信號的強度成對數線性關系，根據這個信號的大小，就可以直接控制解調芯片中的可變增益運放(VGA)的增益。這樣就可以做到實時的調整可變增益運放(VGA)的增益，確保輸出信號強度的穩定性。在基帶處理單元內，為了保證自動增益控制(AGC)裝置調整的精度，使信號的電平保持在對解調最合適的值附近，需要在基帶處理單元內設置一個自動增益控制(AGC)裝置。這個自動增益控制(AGC)裝置也采用前饋的方式。他對AD采樣后的基帶信號進行自相關和對數轉換，得到對接收信號能量強度的估計值，根據這個估計值的大小來對AD采樣后的數據進行放大或者縮小。

在基于正交頻分復用(OFDM)通信體制的中程傳感網絡中，這種方式的自動增益控制(AGC)裝置是不合適的。因為該自動增益控制(AGC)裝置的射頻模擬自動增益控制(AGC)部分是實時的估算信號能量，并對可變增益運放(VGA)的增益進行調整的，對于正交頻分復用(OFDM)符號來說，不能認為是恒包絡的，有較高的峰均比，在一個符號的時間內，信號的能量變化是很大的。這時在模擬自動增益控制(AGC)的調整下，一個符號內部，可變增益運放(VGA)的增益值肯定不一致，這會破壞正交頻分復用(OFDM)符號的正交性；更嚴重的，這樣可能導致增益值來回振蕩，自動增益控制(AGC)不能穩定的狀態。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于中程傳感網的大動態范圍的自動增益控制(AGC)裝置。

本實用新型要解決的是現有的自動增益控制(AGC)裝置動態處理范圍小、響應速度慢、穩定差、應用范圍受局限的問題。

為了達到上述目的，本實用新型包括基帶處理單元和射頻接收鏈路單元，基帶處理單元和射頻接收鏈路單元相連，基帶處理單元內部包括自動增益控制(AGC)控制字計算模塊和幀檢測模塊，幀檢測模塊和自動增益控制(AGC)控制字計算模塊相連，射頻接收鏈路單元內部包括可變增益運放(VGA)模塊。自動增益控制(AGC)控制字計算模塊包括符號能量計算器、64周期積分器、對數計算器、減法器、信號飽和檢測器、收斂系數選擇器、乘法器、加法器、1/2除法器、延時器、控制字選擇器；64周期積分器和符號能量計算器相連，對數計算器和64周期積分器相連，減法器、信號飽和檢測器和對數計算器相連，收斂系數選擇器和減法器、乘法器相連，加法器、乘法器和延時器相連，1/2除法器和延時器相連、延時器與控制字選擇器相連，控制字選擇器與信號飽和檢測器、加法器、1/2除法器相連。

本實用新型具有較大的處理動態范圍，較快的對信號強度變化的響應速度和較高的穩定性等的優點。同時，本實用新型由于直接在基帶部分估計解調出信號能量，并給出射頻自動增益控制(AGC)的控制字，在射頻端就不需要加入模擬的自動增益控制(AGC)，所以能嚴格的控制自動增益控制(AGC)的工作時序，避免在正交頻分復用(OFDM)符號內部射頻自動增益控制(AGC)增益的變化，削除了接收鏈路對正交頻分復用(OFDM)符號正交性的影響。

附圖說明

圖1是現有AGC裝置結構圖。

圖2是本實用新型的適用于OFDM系統的大動態范圍AGC裝置結構圖。