[其他]數字信號處理器中的自動增益控制

無效

• 申請號: 86106498
• 申請日: 1986-09-29
• 公開（公告）號: CN86106498A
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 林恩·帕克·維斯特
• 申請（專利權）人: 國際商用機器公司
• 主分類號: H04L27/08
• 分類號: H04L27/08;H03G9/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 欒本生

本發明一般說來是關于自動增益控制，更具體地講是關于數學信號處理器中的自動增益控制。

對于輸入的電或聲信號在進一步進行信號處理之前進行增益的自動調節，這在現有技術中是公知的。自動增益控制（AGC）的機構一般是用硬件實現的，利用諸如二極管之類的非線性器件去壓擴輸入信號。在數字信號處理中，這類非線性器件是不適用的。一般情況下，數字信號處理器通過執行算術法實現自動增益控制（AGC）。但是，利用算術法運算的缺點是要求數字信號處理器具有很強的處理能力。

AGC機構一般在接收幅度變化信號的裝置中。下面列舉幾個這種幅度變化信號的例子：從話筒輸出的話音信號，這里話筒與講話人之間的距離在變化，或者各個講話人以變化的聲音幅度講話;從電話線路輸出的調制解調信號，由于任何一條電話線路的幅度衰減可能與其他各電話線路不同;以及從電話線路來的話音信號，其中信源就是變化的，在這種情況下，信源的變化既可能由于講話人的話音變化，又可能是由于變化著的電話線路引起的。自動增益控制機構對于限制動態范圍是有益的。在該動態范圍內信號處理的大多數最復雜的部分必須工作，以防止放大器由于高電平信號而引起飽和，而同時使電路引起的熱噪聲的影響減至最小。

如以上所述，一般在硬件裝置中所用的非線性效應，在數字信號處理器中是不適用的。在這種數字信號處理器中的AGC處理使用除法運算。典型的方法是，首先確定通常為一個時間周期中的最大樣值的輸入信號電平，而后執行算術倒數運算。然后將在這一個時間周期中的所有后來輸入的各樣值乘以這個倒數值。因此，大的輸入信號乘以小的AGC值，而小的輸入信號乘以大的AGC值。現有的各種電流信號處理器的一個問題是，執行除法運算的效率相當低。結果，數字信號處理器的大部分處理能力僅僅用作了自動增益控制。在電話系統中，這相當于把減小了的處理能力留給了諸如雙音多頻檢測解調、呼叫接續進程和電話線路監視一類的重要功能。

美國專利4191995公開了一種典型的用硬件實現的數字AGC電路。該電路既包含一個模擬衰減器又包含一個數字衰減器，用來分別對輸入模擬信號和所說的輸入信號的數字表示值施加受控制的衰減。該模擬衰減器和數字衰減器在一個數字控制電路的控制下工作。美國專利3996519也公開了一種具有用硬件實現的自動增益控制的數字信號處理器。其中所公開的處理器使用了兩個奇偶發生器、一個置位-復位觸發移位寄存器和用以控制串接移位寄存器的輸出的邏輯電路。

美國專利4499586介紹了一種受自動增益控制所控制的微處理器，該自動增益控制用在接收重復出現的第一和第二掃描信號的接收機中。該裝置包括一個線性放大器和一個對數放大器。所提供的裝置根據一個峰值信號產生一個數字增益控制信號，一個D/A變換器用于將數字增益信號變換為模擬增益控制信號，然后將該模擬增益控制信號加到線性放大器的增益控制輸入端。

美國專利4477698公開了一種用以在遠程電話機檢測信號（PICKUP）的裝置，該裝置使用了一種高增益帶通濾波器，而沒使用自動增益控制。雖然該裝置能夠檢測電話呼叫信號，但它不能補償往往需要進行自動增益控制的不同的話音電平和/或調制解調信號電平。

所以，本發明的一個目的是，提供數字信號處理中的改進的自動增益控制。

本發明的另一個目的是，提供數字信號處理器中的自動增益控制，而不使用非線性硬件設備。

根據本發明的這些及其他目的，在數字信號處理系統中使用自動增益控制，以在話音、電話以及調制解調器應用方面提供自動增益控制（AGC）。根據本發明，建立一個預定的門檻值，并存貯在與信號處理器相聯的數據存貯器中的一個存貯單元里。還建立一個預定的自動增益控制值和一個預定的計數門檻值，并且也存入該數據存貯器。所收到的每個輸入信號樣值均乘以AGC值，同時將該乘積暫存在信號處理器的數據存貯器的另一個存貯單元。取該乘積的絕對值，并加到預定的門檻值上。如果這一運算的結果導致信號處理器的溢出，則減小AGC值（乘以一個小于1的正小數），并存回到曾存貯過預定AGC值的那個存貯單元。如果一連串的樣值引起溢出，則在一個設定的時間周期內減小AGC值，最好在話音信號、雙音多頻（DTMF）信號的接收以及調制解調工作所允許的失真時間范圍內選擇這一時間周期。

圖1是根據本發明的系統的原理方框圖。

圖2是說明本發明最佳實施方案操作過程的流程圖。

圖3是說明根據本發明的另一個實施方案的流程圖。