[發明專利]用于模數轉換器的自動增益控制系統

有效

• 申請號: 201410018470.0
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103929141B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 山形拓;A·J·安德森
• 申請（專利權）人: 想象力科技有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;韓宏

背景技術

模數轉換器（ADC）接收模擬輸入信號，并將其轉換為數字信號。該轉換包括模擬輸入信號的量化，其將模擬信號的幾乎無限可變的幅度映射為一系列有限的離散級之一。這個多對一映射總是在數字信號中引入誤差。輸入模擬信號與輸出數字信號之間的差稱為量化誤差或噪聲。

為了使得量化噪聲最小，自動增益控制（AGC）常常用于在模擬信號輸入到ADC之前，調整模擬信號的幅度。

通常，AGC電路被配置為在預定數量的樣本（例如10或100個樣本）上計算ADC輸出的平均幅度，并將其與目標平均幅度相比較。AGC電路隨后調整施加到輸入信號的增益，以使得ADC輸出的平均幅度等于目標平均幅度。

然而，難以選擇對各種輸入信號都起作用的單一目標平均幅度。

以下說明的實施例不限于解決已知系統的任何或全部缺點的實現方式。

發明內容

提供本發明內容在于以簡化的形式介紹概念的選擇，在以下的詳細說明中進一步對其加以說明。本發明內容并非旨在確定所要求主題的關鍵特征或基本特征，也不是旨在用于確定所要求主題的范圍。

本文說明的是用于控制自動增益電路的方法和電路，自動增益電路用于調整模數轉換器輸入信號的增益。所述方法包括從模數轉換器的輸出獲得多個樣本。隨后對于每一個樣本，確定樣本的幅度是否大于閾值幅度值，其中，閾值幅度值小于模數轉換器的飽和點。如果樣本的幅度大于閾值幅度值，則遞增計數器值。隨后基于計數器值，周期性地調整自動增益控制電路的目標平均幅度。

第一方面提供了一種控制自動增益控制電路的方法，自動增益控制電路用于調整輸入至模數轉換器的信號的增益，所述方法包括(a)對模數轉換器的輸出采樣；(b)確定樣本的幅度是否大于閾值幅度值，閾值幅度值小于模數轉換器的飽和點；(c)如果樣本的幅度大于閾值幅度值，則遞增計數器值；(d)重復步驟(a)到(c)；及(e)基于計數器值，周期性地調整自動增益控制電路的目標平均幅度。

第二方面提供了一種用于動態控制自動增益電路的電路，自動增益電路用于調整輸入至模數轉換器的信號的增益，所述電路包括：比較器電路，被配置為：獲得模數轉換器的輸出的多個樣本；對于每一個樣本，確定樣本的幅度是否大于閾值幅度值，閾值幅度值小于模數轉換器的飽和點；以及如果樣本大于閾值幅度值，則輸出樣本大于閾值幅度值的指示；計數器電路，耦合到比較器電路，計數器電路被配置為從比較器電路接收指示，并針對接收的每一個指示，遞增計數器值；以及目標控制電路，耦合到計數器電路，目標控制電路被配置為從計數器電路周期性地接收計數器值，并基于計數器值，調整自動增益控制電路的目標平均幅度。

本文所述的方法可以由在實體存儲介質上的機器可讀形式的軟件來執行，例如以計算機程序的形式，包括計算機程序代碼模塊，當程序在計算機上運行，并且計算機程序可以包含在計算機可讀介質上的情況下，適于執行本文所述任何方法的全部步驟。實體（或非暫時）存儲介質的實例包括磁盤、拇指驅動器、存儲卡等，并且不包括傳播的信號。軟件可以適合于在并行處理器或串行處理器上執行，使得可以以任何適合的順序或同時執行方法步驟。

這承認固件和軟件可以是有價的、可單獨交易的商品。其意圖是包含軟件，軟件運行或控制“沉默”或標準硬件，以完成預期的功能。其意圖還在于包含軟件，軟件“說明”或定義硬件的結構，例如HDL（硬件描述語言）軟件，如用于設計硅芯片，或者用于配置通用可編程芯片一樣，以完成預期的功能。

優選的特征可以按照需要結合，如對于技術人員顯然的，并可以與本發明的任何方面結合。

附圖說明

將借助實例并參考以下附圖來說明本發明的實施例，其中：

圖1是用于模數轉換器的已知的自動增益控制回路的示意圖；

圖2是寬幅度分布信號和窄幅度分布信號的幅度分布圖；

圖3是用于模數轉換器的示例性自動增益控制回路的示意圖，其中，目標平均幅度是動態選擇的；

圖4是具有高斯幅度分布的信號相對于ADC回退（backoff）電平的信號與量化噪聲比的曲線圖；及

圖5是用于動態調整自動增益控制目標平均幅度的方法的流程圖。

共同的參考標號在全部附圖中用于指示相似的特征。

具體實施方式

以下僅借助實例來說明本發明的實施例。這些實例表示申請人目前已知的實現本發明的最佳方式，盡管它們不是可以實現其的僅有方式。說明闡述了實例的功能和用于構造并操作實例的步驟的順序。然而，可以由不同實例來完成相同或等效的功能或順序。