用于增益和偏移控制的系统和方法技术方案

本文描述了一种用于设置用于自动增益和偏移控制器(AGOC)的初始增益和初始偏移的方法。该方法包括通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到模数转换器(ADC)的输入欠饱和或过饱和。该方法还包括确定偏移校正以使所述ADC的输出处的未经调制载波电平达到目标电平。该方法还可以包括响应于信号电平的改变而更新所述增益和所述偏移。

System and method for gain and offset control

This paper describes a method for setting an initial gain and an initial offset for an automatic gain and offset controller (AGOC). The method includes the when the offset is fixed when the implementation of the two binary search to determine the gain level in a set of fixed gain level, the gain level, not to signal analog-to-digital converter (ADC) under input saturation or over saturation. The method also includes determining an offset correction to achieve the target level of the carrier level at the output of the ADC. The method may also include updating the gain and the offset in response to a change in the signal level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请涉及并要求保护于2014年4月22号提交的、序列号为61/982,737的美国临时专利申请“Automatic Gain and Offset Controller for Target Receiver of Near Field Communication”的权利。
一般而言，本公开内容涉及电子设备。具体而言，本公开内容涉及用于设置用于自动增益和偏移控制器的初始增益和偏移的系统和方法。本公开内容还涉及用于更新用于自动增益和偏移控制器的增益和偏移的系统和方法。
技术介绍
电子设备的使用已较为普遍。特别而言，电子技术的进步已减少了日益复杂且有用的电子设备的成本。成本减少和消费者需求已激发了电子设备的使用，使得其在现代社会无处不在。随着电子设备的使用扩展，有了对于电子设备的新型的且改进的特性的需求。具体而言，执行新功能和/或更为快速、更为高效或者以更高的质量执行功能的电子设备通常广受欢迎。一些电子设备(例如，智能电话)发送无线信号。例如，无线信号可以被用以与其它电子设备通信。例如，无线信号可以传达语音信息或数据。在一些实现方案中，无线通信可以发生在设备之间的电感耦合上。天线的尺寸以及发射机和接收机的移动性(即，相对运动)可以影响无线信号的动态范围。因而，用于设置用于自动增益和偏移控制器的初始增益和偏移以及更新用于自动增益和偏移控制器的增益和偏移的系统和方法可以是有益的。
技术实现思路
本文描述了一种用于设置用于自动增益和偏移控制器(AGOC)的初始增益和初始偏移的方法。该方法包括通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到模数转换器(ADC)的输入欠饱和或过饱和。该方法还包括确定二叉搜索的完成处的偏移校正以使所述ADC输出处的未经调制载波电平达到目标电平。所述一组固定的增益电平可以是以对数方式间隔的。所述一组固定的增益电平可以被确定为具有足够的重叠以提供对增益变化的容限(tolerance)。确定所述偏移校正可以包括确定所述未经调制载波电平和所述目标电平的差别。所述偏移可以通过以所述差别调整其值而被校正。对所述增益和所述偏移的初始设置可以发生在接收天线处的输入载波信号是未经调制的时。AGOC可以用于近场通信(NFC)目标接收机。该方法还可以包括响应于信号电平的改变而更新所述增益和所述偏移。更新所述增益和所述偏移可以包括不断调整所述偏移以维持所述ADC输出处的所述未经调制载波电平在所述目标电平处。更新所述增益和所述偏移还可以包括确定增益改变是否是需要的，以及与主动式或被动式偏移改变一起实施所述增益改变。更新所述增益和所述偏移可以发生在接收天线处的输入载波信号是经调制的或未经调制的时。不断的偏移调整可以包括周期地确定所述ADC输出处的未经调制载波电平与所述目标电平之间的差别，以及通过该量校正所述偏移。确定所述增益改变是否是需要的可以包括确定经更新的偏移从初始偏移的偏离。如果所述偏离高于第一偏移偏离阈值，那么所述增益可以被降低。如果所述偏离低于第二偏移偏离阈值，那么所述增益可以被增高。本文还描述了一种用于设置用于AGOC的初始增益和初始偏移的电子设备。该电子设备包括处理器、与所述处理器电子通信的存储器以及存储在所述存储器中的指令。所述电子设备可以通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到ADC的输入欠饱和或过饱和。该电子设备还可以确定偏移校正以使所述ADC输出处的未经调制载波电平达到目标电平。本文还描述了一种用于设置用于AGOC的初始增益和初始偏移的装置。该装置包括用于通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平的单元，在该增益电平处，信号没有使得到ADC的输入欠饱和或过饱和。该装置还包括用于确定偏移校正以使所述ADC输出处的未经调制载波电平达到目标电平的单元。本文还描述了一种可操作以设置用于AGOC的初始增益和初始偏移的计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上存储有指令的非暂时性计算机可读介质。所述指令包括用于通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平的代码，在该增益电平处，信号没有使得到ADC的输入欠饱和或过饱和。所述指令还包括用于确定偏移校正以使所述ADC输出处的未经调制载波电平达到目标电平的代码。附图说明图1是示出在其中可以实现用于设置用于自动增益和偏移控制器(AGOC)的初始增益和初始偏移的系统和方法的电子设备的一种配置的框图；图2是示出用于设置用于AGOC的初始增益和初始偏移的方法的流程图；图3是示出用于响应于信号电平的改变而更新所述增益和偏移的方法的流程图；图4是示出无线通信系统中的电感通信的一种配置的框图；图5示出跟踪模式当中的状态转换；图6是示出用于AGOC初始设置的方法的流程图；图7是示出用于AGOC跟踪的方法的流程图；图8是示出用于AGOC设计的简化射频模拟(RFA)电路模型的图；图9是几何上示出用于简化RFA模型的输入输出关系的图；图10是示出用于对输入范围进行划分以确保AGOC覆盖的增益电平设计的图；图11是示出改变初始增益v0对为确保AGOC覆盖而需要的划分的次数造成的影响的图；图12是示出增益变化对AGOC覆盖的影响的图；图13是示出具有重叠划分的允许对AGOC覆盖的较多增益容限的增益电平设计的图；图14是示出与15个增益电平对应的二叉搜索树的图；图15是示出围绕初始偏移的有用的偏移电压范围的图；以及图16示出可以在电子设备中使用的各个组件。具体实施方式在本文公开的系统和方法可以被应用到无线地进行通信和/或使用有线连接或链路进行通信的通信设备。例如，一些通信设备可以使用以太网协议与其它设备通信。在另一例子中，一些通信设备可以使用无线通信与其它设备进行通信。在一种配置中，在本文公开的系统和方法可以被应用到使用基于电感的通信技术与另一设备进行通信的通信设备。基于电感的通信技术的一种实现方案是近场通信(NFC)。在本文描述的系统和方法可以使得能够设置用于自动增益和偏移控制器(AGOC)的初始增益和偏移，该AGOC控制被应用到接收设备的射频模拟(RFA)级中的信号的增益电平和偏移电压。在本文描述的系统和方法还可以使得能够响应于如从接收设备的数字级测量的例如在模数转换器(ADC)输出处的信号电平的改变而更新增益和偏移。AGOC可以具有两个功能：(1)确定初始增益和偏移设置以使信号在ADC的输入范围内；以及(2)不断地调整增益和偏移设置以补偿由于移动性引发的信号强度变化，使得ADC输入信号电平保持在可接受范围内。这两个功能可以分别被称为AGOC初始设置和AGOC跟踪。AGOC可以有助于NFC目标接收机处理用于支持小型天线和目标移动性的较宽的动态范围需求。随着小型天线支持变成针对NFC的新规范，目标接收机需要支持的输入信号的动态范围日益显著增加。因此，RF接收机中的固定通用增益/衰减设置或者基于电压/电流反馈电路的仅模拟增益控制对于下一代NFC接收机都不是可行的。这意味着数字调制解调器应生成用于接收机的RF链中的增益级以及衰减器的控制信号。移动性(即，发射机和接收机的相对运动)影响发射-接收天线耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设置用于自动增益和偏移控制器的初始增益和初始偏移的方法，包括：通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到模数转换器的输入欠饱和或过饱和；以及确定偏移校正以使所述模数转换器的输出处的未经调制载波电平达到目标电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 US 61/982,737;2014.11.21 US 14/550,6821.一种用于设置用于自动增益和偏移控制器的初始增益和初始偏移的方法，包括：通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到模数转换器的输入欠饱和或过饱和；以及确定偏移校正以使所述模数转换器的输出处的未经调制载波电平达到目标电平。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一组固定的增益电平是以对数方式间隔的。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述一组固定的增益电平被确定为具有足够的重叠以提供对增益变化的容限。4.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述偏移校正包括：确定所述未经调制载波电平和所述目标电平的差别；以及以所述差别调整所述偏移校正。5.如权利要求1所述的方法，其中，对所述初始增益和所述初始偏移的所述设置发生在接收天线处的输入载波信号是未经调制的时。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述自动增益和偏移控制器是用于近场通信目标接收机的。7.如权利要求1所述的方法，还包括响应于信号电平的改变而更新所述增益和所述偏移，其中，所述更新所述增益和所述偏移包括：确定偏移校正以维持所述模数转换器的所述输出处的所述未经调制载波电平在所述目标电平处，直到信号接收结束为止；以及确定是否需要增益改变。8.如权利要求7所述的方法，其中，确定是否需要所述增益改变包括：确定经更新的偏移从初始偏移的偏离；如果所述偏离高于第一偏移偏离阈值则降低所述增益；以及如果所述偏离低于第二偏移偏离阈值则增高所述增益。9.如权利要求7所述的方法，其中，所述更新所述增益和所述偏移发生在接收天线处的输入载波信号是经调制的或未经调制的时。10.一种用于设置用于自动增益和偏移控制器的初始增益和初始偏移的电子设备，包括：处理器；与所述处理器电子通信的存储器；以及存储在所述存储器中的指令，所述指令由所述处理器可执行以：通过当偏移是固定的时在一组固定的增益电平上执行二叉搜索来确定增益电平，在该增益电平处，信号没有使得到模数转换器的输入欠饱和或过饱和；以及确定偏移校正以使所述模数转换器的输出处的未经调制载波电平达到目标电平。11.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述一组固定的增益电平是以对数方式间隔的。12.如权利要求11所述的电子设备，其中，所述一组固定的增益电平被确定为具有足够的重叠以提供对增益变化的容限。13.如权利要求10所述的电子设备，其中，可执行以确定所述偏移校正的指令包括可执行以进行如下操作的指令：确定所述未经调制载波电平和所述目标电平的差别；以及以所述差别调整所述偏移校正。14.如权利要求10所述的电子设备，其中，对所述初始增益和所述初始偏移的所述设置发生在接收天线处的输入载波信号是未经调制的时。15.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述自动增益和偏移控制器是用于近场通信目标接收机的。16.如权利要求10所述的电子设备，还包括可执行以响应于信号电平的改变而更新所述增益和所述偏移的指令，其中，可执行以更新所述增益和所述偏移的指令包括可执行以进行如下操作的指令：确定偏移校正以维持所述模数转换器的所述输出处的所述未经调制载波电平在所述目标电平处，直到信号接收结束为止；以及确定是否需要增益改变。17.如权利要求16所述的电子设备，其中，可执行以确定是否需要所述增益改变的指令包括可执行以进行如下操作的指令：...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·塞纳拉特纳，K·阿哈万，L·N·卢昂，E·康，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US