[發明專利]一種適用于無線傳感器網絡中的AGC實現方法

有效

• 申請號: 201110404376.5
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102421182A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 羅炬鋒;張誠;占云龍;高丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04W52/52
• 分類號: H04W52/52;H04W84/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

技術領域

本發明涉及一種適用于無線傳感器網絡中的AGC(自動增益控制)實現方法。更確切地說，本發明涉及一種應用于OFDM(正交頻分復用)或者DSSS(直接序列擴頻)通信體制下的數字自動增益控制實現方法。屬于無線傳感網絡通信領域。

背景技術

隨著通信技術、嵌入式計算技術、傳感器技術和微系統技術的飛速發展，20世紀90年代末研究學者們提出了無線傳感器網絡技術(WSN，Wireless?Sensor?Network)。無線傳感器網絡是一個涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域，它綜合了傳感器技術、網絡技術、無線通信技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協作進行實時監控、感知各種環境的信息，然后通過嵌入式系統對其進行處理，并通過隨機自組織多跳無線通信網絡傳輸到用戶終端，從而實現物理世界、計算世界以及人類社會三元世界的聯通。無線傳感器網絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農業、生物醫療、城市管理、環境監測、搶險救災、防恐反恐、危險區域遠程控制等許多重要領域都有潛在的實用價值。然而無線傳感器網絡由于其應用場景的特性，使得無線傳感器網絡具有能量、通信、計算、存儲四大受限的特點。因此應用于無線傳感網中的通信技術特別需要考慮資源受限的特點。

自動增益控制(AGC)調整是任何應用于無線傳感網通信中不可缺少的技術，無線傳感器網絡的通信往往是突發模式通信，而在這種突發情況下，信號幅度的變化很大，變化也很快，為了減少前導訓練序列的開銷，要求AGC能盡快的將幅度調整穩定。針對AGC調整方法主要分為兩類，第一類是模擬AGC，第二類是數字AGC。模擬AGC為射頻端通過模擬電路探測接收信號的幅度，根據探測到的幅度自動生成對應的反饋調整電壓，進而調節射頻VGA的電壓，改變射頻電路電壓增益，使得接收信號幅度滿足解調要求；數字AGC為基帶模塊通過接收到的數字信號，檢測數字信號幅值，通過數字算法計算相應需要調整的幅度差值，計算出反饋電壓的數字值，經DA轉化后控制VGA，改變射頻電路電壓增益，使得接收信號幅度滿足解調要求。由于數字AGC實現簡單，調整速度快，得到了越來越多的應用，特別適合資源受限的無線傳感器網絡應用。AGC方法調整速度和穩定性是雙刃劍，調整速度快，將能在較短的時間內穩定接收信號幅度，可以減少AGC調整開銷，提高數據利用率，但是調整速度快，將會引起較大波動，較小的噪聲都可能引起誤調整，穩定性差。反之亦然。

因此，針對無線傳感器網絡中的AGC方法，提出穩定性較高、資源消耗較少的AGC實現方法已成為本領域技術人員亟待解決的技術課題。從而引導出本發明的構思。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于無線傳感器網絡中的AGC實現方法，所提供的方法具有較高的穩定性，實現資源開銷較少，減少由于信號幅度變化所引起的性能衰落。

本發明提供的一種適用于無線傳感器網絡中的AGC實現方法，包括以下步驟：

1)計算估計接收信號的包絡幅值；

2)根據當前包絡幅值與理想幅值的要求，按照三段調整方法分別進

行實現計算出反饋調整增益值。

3)輸出由步驟2)提供的反饋調整增益，經DA轉化后輸出給射頻VGA。

優選地，步驟1)中的接收信號的包絡幅值估計方法為采用每8個數值取最大值的方法，得到接收信號的包絡幅值。

所述步驟2)中的計算方式按照調整的流程分別進行第一段，第二段，第三段調整。第一段為最粗調整，主要判斷信號是否過載，若信號過載，則直接降低增益10dB，第一段的調整速度最快，調整精度最低；第二段為較粗調整，將信號調整到比較適合的范圍內，調整速度較快，精度較高，這一段調整實現是采用直線擬合的方法，根據經過對數變化的曲線，同時根據調整的最小靈敏度(此靈敏度由系統硬件決定)，取整之后獲得與實際調整曲線近似的直線擬合曲線；第三段為細調整，調整速度慢，調整精度高，基本將信息調整恒定，這一段調整采用查表法，預先將調整值存儲在表格中，按照當前的幅值查表得到調整增益值。只有在第一段調整完成結束后才能進入第二段調整，只有在第二段調整結束后才能進行第三段調整。