增益补偿设备和方法技术

一种自动增益控制电路，具有确定第一增益系数（ｇ）的增益确定电路（Ｂ２）和第一增益控制器（Ｂ３），该第一增益控制器（Ｂ３）利用所述第一增益系数（ｇ）控制输入信号（Ｓ１）的振幅，以便提供增益受控信号（Ｓ３）。具有预定有限动态范围的处理电路（Ｂ１；Ｂ１，Ｂ１１）处理增益受控信号（Ｓ３），得到输出信号（Ｓ４；Ｓ２）。自动增益控制电路还包括补偿电路（Ｂ５），该补偿电路基于第一增益系数（ｇ）以及用来定义第二增益系数（ｄｇ）的时间变化量的输入参数（ＤＬ，ＴＲ，ＤＶ）确定第二增益系数（ｄｇ），第二增益控制器（Ｂ１；Ｂ１０）接收第二增益系数（ｄｇ），以得出已补偿输出信号（Ｓ２），该已补偿输出信号基本上已被补偿了因所述第一增益系数（ｇ）的变化而引起的所述增益受控信号（Ｓ３）的振幅变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括具有预定有限动态范围的处理电路和自动增益控制电路的设备，一种自动增益控制方法，以及一种包括这样设备的音频装置。
技术介绍
美国专利US-A-5,389,927披露了自动增益控制(AGC)通常被用于接收机中以防止一个或多个电路级(stage)的饱和(饱和是由于过大的输入信号超出电路级的动态范围而引起)。该现有技术还披露了将AGC技术应用于数字接收机以及用来控制前端增益和数字增益是公知的。对前端增益的控制克服了在数字接收机中模/数转换器(ADC)的动态范围不足的问题。此外，美国专利US-A-5,389,927还披露，在这种数字接收机中，其前端用于提供模拟信号，该模拟信号的电平取决于天线处接收的信号强度，ADC将前端提供的模拟输入信号转换成作为该模拟信号数字表示的数字信号。检测器检测数字信号的当前信号振幅，并向振幅控制器提供控制信号，该振幅控制器以步进方式来控制模拟输入信号的振幅，以获得其振幅在ADC工作范围内的可控模拟信号。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种自动增益控制，依照由于自动增益控制行为而导致的可控输入信号的振幅变化生成输出信号的信号振幅，该输出信号的信号振幅与输入信号的振幅更为相似。为此，一种设备包括具有预定有限动态范围的处理电路和自动增益控制电路，所述自动增益控制电路包括增益确定电路，用于确定第一增益系数， 第一增益控制器，用于利用所述第一增益系数控制输入信号的振幅，以向所述处理电路提供增益受控信号，补偿电路，用于基于所述第一增益系数以及用来定义第二增益系数的时间变化量的输入参数，确定第二增益系数，和第二增益控制器，用于接收所述处理电路的输出信号和所述第二增益系数，以获得已补偿的输出信号，其中所述已补偿输出信号基本上已被补偿因所述第一增益系数的变化引起的所述增益受控信号的振幅变化。具有根据本专利技术的自动增益控制电路的设备利用第一增益系数控制所述输入信号的振幅，以提供增益受控信号。处理电路将增益受控信号处理成已处理信号。第二增益控制器利用第二增益系数控制已处理信号的增益，以获得已补偿输出信号，其中所述已补偿输出信号基本上已被补偿因第一增益系数的变化引起的增益受控信号的振幅变化。第二增益系数是基于第一增益系数以及用来定义第二增益系数的时间变化量的输入参数的。从而，当在特定情形改变第一增益系数时，按照这样的方式调整第二增益系数，即，只有当输入信号在过渡期间不会变化的条件下使已补偿输出信号的振幅基本保持恒定。更普遍而言，使已补偿输出信号得到补偿，以使该信号更好地符合输入信号，从而使其受到第一增益系数变化的较小干扰。这在音频应用中特别重要。对已补偿输出信号振幅的任何干扰，即便仅仅是暂时性的，也会导致信号的音频失真。第一增益系数不仅被提供到自动增益控制电路以改变输入信号的振幅，还将其提供给补偿电路以表示输入信号振幅变化的时间和/或变化量。现有技术US-A-5,389,927利用两个系数控制模拟信号振幅。如果按照受控模拟信号振幅变化的相反方向以两个系数控制数字信号，则在振幅调整期间，模拟信号和数字信号之间的差别就相当小。然而，当改变受控模拟信号的振幅时，数字信号的波形会暂时偏离模拟输入信号的振幅。这导致每次需要对受控模拟信号的振幅进行步进变化时，会出现音频失真。因此，必须将恶化音频质量的该音频失真滤掉。在根据本专利技术的实施例中，所述处理电路包括模/数转换器ADC。具有根据本专利技术的自动增益控制电路的设备利用第一增益系数控制模拟输入信号的振幅，以提供增益受控模拟信号。第一增益系数被确定成，使得数字信号的当前信号振幅不超过ADC的输入范围。ADC将增益受控模拟信号转换成数字信号。第二增益控制器利用第二增益系数控制该数字信号的增益，以获得已补偿输出信号，且所述已补偿输出信号基本上已被补偿因第一增益系数的变化引起的增益受控信号的振幅变化。第二增益系数是基于第一增益系数以及用来定义第二增益系数的时间变化量的输入参数的。从而，使已补偿输出信号得到补偿，以使该信号更好地符合模拟输入信号，从而使其受到第一增益系数变化的较小干扰。由于意在使数字信号的当前信号振幅达到最大值，因此该数字信号就具有或被预期具有最大值。数字信号字的比特可通过模/数转换器直接并行生成，也可以由模/数转换器串行提供字的比特。在根据本专利技术的实施例中，增益控制提供适合在ADC工作范围内的输入信号，从而防止通过模/数转换在模拟输入信号的过大振幅处进行箝位(clipped)，或者未使用ADC范围的大部分。在根据本专利技术的实施例中，按照步进方式来调整第一增益系数，这比应对连续变化的第一增益系数要更为简单。在根据本专利技术的实施例中，以2的乘方为步长来步进地调整第一增益系数。这允许通过移位(这非常简单)来改变数字振幅。在根据本专利技术的实施例中，延迟电路延迟对处理电路输出信号的振幅进行控制的开始时刻。当改变第一增益系数时，会立即调整模拟增益。然而不应立即调整第二增益。显而易见，在处理电路的输出信号中进行模拟增益调整前，需花费一段时间。处理电路的处理时间会导致在增益受控信号与已补偿数字信号之间的该延迟。从而，第二增益系数应在该延迟之后开始变化。如果处理电路包括ADC，那么第二增益系数还被称为数字增益系数。在根据本专利技术的实施例中，补偿电路包括波形生成电路，该波形生成电路产生用于确定第二增益系数时间变化量的波形。如果以一个步进对第一增益系数进行改变，则增益受控信号的振幅将改变一个步进。然而，处理电路输出信号的振幅不会步进地变化。例如由于带宽限制，处理电路(可包括ADC，以及可选择地包括诸如数字滤波器之类的其他数字电路)致使增益受控信号的步进变化量随时间变化变得模糊(smeared out)。从而，如果需要使已补偿信号的振幅受到增益受控信号步进变化量的较小干扰，第二增益则应根据合适定义的波形随时间变化，以补偿模糊响应。在根据本专利技术的实施例中，波形生成电路包括带宽限制电路，以获得与处理电路模糊效应对应的第二增益系数的模糊变化。也可能通过使用线性内插，或甚至最好使用更高阶内插，或通过使用表查找或直线绘制算法，进行求近似或者获得同样的行为。在根据本专利技术的实施例中，使静态误差得到补偿。如果第一增益系数表示模拟信号的振幅应该变化预定量，实际上，可能会稍稍偏离该预定量。就是精确地使用同样的预定量，也不足以对处理电路输出信号的振幅进行补偿。经过过渡时期之后，当延迟和第二增益系数的波形不再重要时，已补偿信号与原始输入信号之间仍存在振幅差异。该差异通过电平调整电路来进行补偿。在根据本专利技术的实施例中，使用众知的单比特的西格马-德耳塔模/数转换器。该模/数转换器是简单模/数转换器。另一优点是，增益补偿对单比特信号进行操作，而不是对多比特信号进行操作，从而无需显式乘法。在根据本专利技术的实施例中，在ADC处直接控制数字增益。一种适宜ADC的示例是可能控制其参考信号的ADC。在根据本专利技术的实施例中，通过对ADC所提供的数字信号(已处理信号)进行处理的数字增益控制器(第二增益控制器)，控制数字增益(第二增益系数)。在此，所述ADC可是任何种类的ADC。在根据本专利技术的实施例中，处理电路可包括其他数字处理(例如，数字滤波器)。通过对数字处理电路所提供的已处理数字信号的振幅进行控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括具有预定有限动态范围的处理电路（Ｂ１；Ｂ１，Ｂ１１）和自动增益控制电路的设备，所述自动增益控制电路包括：增益确定电路（Ｂ２），用于确定第一增益系数（ｇ），第一增益控制器（Ｂ３），用于利用所述第一增益系数（ｇ）控制输入 信号（Ｓ１）的振幅，以向所述处理电路（Ｂ１；Ｂ１，Ｂ１１）提供增益受控信号（Ｓ３），补偿电路（Ｂ５），用于基于所述第一增益系数（ｇ）以及用来定义第二增益系数（ｄｇ）时间变化量的输入参数（ＤＬ，ＴＲ，ＤＶ），确定所述第二增益系数（ｄｇ ），以及第二增益控制器（Ｂ１；Ｂ１０），用于接收所述处理电路（Ｂ１；Ｂ１，Ｂ１１）的输出信号和所述第二增益系数（ｄｇ），以获得已补偿输出信号（Ｓ２），其中所述已补偿输出信号基本上已被补偿因所述第一增益系数（ｇ）的变化引起的所述增益受 控信号（Ｓ３）的振幅变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福尔克尔S吉伦茨，亨德里克坦恩皮尔里克，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]