用于突发数据帧接收系统的增益控制方法和设备技术方案

用于突发数据帧接收系统的ＲＦ和ＩＦ放大级的增益控制方法使得能够在用于评估所接收的信号强度的步骤之后将ＲＦ放大级的增益调整步骤暂时推迟到接收到帧结构码元为止，在此期间，ＩＦ放大级的增益调整步骤与ＲＦ增益调整步骤同时发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。对应的设备包括控制元件４６，其产生用于ＲＦ和ＩＦ增益放大器的控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种增益控制方法和设备，其用于高速数字无线电通信系统中的突发数据帧接收系统，特别是用于在需要遥控的移动源和所述源的控制器所在的固定接收器之间的高清晰度视频(HDTV)链路。更具体地说，本专利技术适用于在产生视频流的摄像机和摄影棚之间的无线视频链路的情况，其中在所述摄影棚中，操作者需要定期远程干预某些摄像机参数。本专利技术还涉及一种用于具有天线分集的接收系统的增益控制方法和设备。
技术介绍
实现双向链路等同于以共享方式接入传输信道，以保证上行链路和下行链路接入不互相干扰。 当今，存在三种用于实现双向链路的主要信道接入技术。它们是FDMA(频分多址)型接入、TDMA(时分多址)型接入、以及最后还有CDMA(码分多址)型接入。 FDMA型接入很适合于我们的应用，而且在当前系统中被实现。其原理特别简单上行链路和下行链路使用不同的频率信道。这两个传输是连续的、广播型的。因此，它们特别健壮。实际上，一旦在接收器端完成初始化阶段，自动增益控制环路和均衡器就特别稳定，因此保证了良好的接收质量。 但是，在要发送的比特率上严重不对称的系统的环境中，为了效率高，FDMA型接入要求并行实现两个不同的通信系统，一个适合于高比特率，而另一个适合于低比特率，因此具有更窄的带宽。 对于TDMA型接入，其原理是在上行链路和下行链路之间的同一个频率信道上共享时间。在不对称系统的情况下，有利于需要较高比特率的链路地进行时间分割。可以在被称为帧的结构中组织、或者甚至更随机地组织数据突发串在时间上的分布。在后一情况下，存在很多用于定义对信道的接入的协议。但是，它们都不能保证使用面向帧的系统获得的服务质量和效率。作为说明，可以注意到，GSM网络是突发帧系统，而WiFi型无线局域网是随机接入系统。 但是，对应于TDMA型接入的系统确实存在由信号的不连续导致的主要缺陷。实际上，在传统上，在每个数据突发串的开始，必须将接收器和均衡器的RF级的增益等级(level)复位。为了保证良好的系统效率，这一所谓的锁定阶段必须尽可能短。 如图1中所示的数据突发串通常以被称为前置码(preamble)的一个或多个特殊码元开始。IEEE802.16标准还引入了中置码(midamble)的概念。中置码是被插入突发串中间的特殊码元，它像前置码一样使得能够将均衡器复位并且重新调整自动增益控制(AGC)环路。在需要传送最大数量的数据的方向上，帧包括若干连续发送的相连突发串。当正在接收数据突发串时，不重新调整RF(射频)放大器的增益。均衡器针对其脉冲响应(或多载波调制的情况下的频率响应)和其平均衰减二者而独自跟踪信道的趋势。在其中信道电平迅速改变的链路的情况下，必须频繁地重复前置码，以便使得均衡器能够保持在其操作频带中。但是，频繁重复的系统复位往往降低整体系统性能。 在我们感兴趣的环境中，将不使均衡器复位的连续链路和接收器的调谐器级的增益的优点与在双向系统的情况下更适合的突发帧链路的优点相组合的最简单方式需要将帧划分为两个不等长度的突发串，较长者用于传送视频数据，而较短者用在其他方向上以控制所述源。因此，视频突发串仅在其开头处包括前置码，以便保证必要的初始化。然后，在突发串期间，定期调整均衡器以及IF(中频)级的增益。 但是，这种方法不提供足够的使用灵活性。 文档US2003/0083030描述了另一系统，其中，使用两个可变增益级来进行增益的调整。图2示出了这种系统的接收器的调谐器级的简化架构。输入信号IN被施加到可变增益RF放大器1以被放大，然后，在混合器2上将这一放大信号与在所确定的频率上的基准信号REF混合，以便获得合成中频IF信号。后者被滤波器4滤波，并且再次被线性可变增益IF放大器3放大，以形成期望的输出信号OUT。然后，这个信号被施加到本领域技术人员公知的解调器。由从输出信号(未示出)接收RSSI(接收信号强度指示)的控制电路给出对所述RF和IF放大器的控制5、6。RF放大器根据所述控制而被切换到所谓的“低增益”位置或另一所谓的“高增益”位置。这一文档没有描述将RF放大器从一个位置转换到另一位置而引起的问题。 如根据输入信号强度表示这两个增益RF和IF的电平图的图3所示，RF级可以包括可调增益放大器，它呈现出高动态范围，但是也呈现出10-15dB量级的强不连续性，并且，可以连续调整IF增益。通过组合这两个增益控制，获得整体增益。 但是，当调整RF增益时，信号可能在相位和幅度上受到主瞬时扰动。实际上，为了保证调整的连续性，当调整RF增益时，IF增益的调整是必要的。由于RF和IF可变增益被应用到提供高等待时间的表面声波滤波器的每一侧，因此在理论上，有可能通过在IF增益控制之前发送RF控制来避免破坏瞬态现象。实际上，不可能完全地避免对信号的瞬时扰动，并且在我们感兴趣的需要高宽动态范围的环境中，难以向后者保证在噪声和线性方面的良好特性。 而且，这些干扰对解调器的均衡器具有有害影响，使得它丢失其同步，从而丢失其补偿传输信道的影响的能力。这最终导致在解码的信号上出现比特错误。
技术实现思路
为了克服这些缺陷，本专利技术提出了一种用于突发数据帧接收系统的RF和IF放大级的增益控制方法，每个突发串包括被称为前置码或中置码的帧结构码元。 在用于评估所接收的信号强度的步骤之后，增益恢复带(recovery band)使得能够暂时推迟RF放大级的增益调整步骤，直到接收到帧结构码元为止，在此期间，IF增益调整步骤与RF增益调整步骤同时发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。 通过组合这两个增益控制，本专利技术的优点是获得具有所需高动态范围的调整，同时保持良好的RF性能水平。 而且，这种方法具有下述优点使得有可能在均衡和AGC上改善TDMA系统的稳定性和健壮性。 优选的是，恢复带的宽度对应于在一个帧期间的所接收的信号的强度的可能趋势。 优选的是，在改变RF放大器的增益后，向接收系统的解调器的均衡器元件发送复位指示。 本专利技术还提出了突发数据帧接收系统的放大器的RF和IF增益控制设备，每个突发串包括被称为前置码或中置码的特殊帧结构码元。这个设备包括控制元件，其产生RF和IF增益放大器控制信号，使得能够在增益恢复带中将RF放大器的增益的调整暂时推迟到接收到帧结构指示为止，其中在所述增益恢复带期间，IF增益的调整步骤与RF增益的调整步骤并行发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。 所述控制元件产生使得接收系统的解调器能够在修改RF增益后被复位的信号。 所述控制元件包括延迟元件，用于根据由位于这两个RF和IF放大器之间的滤波元件引入的延迟，相对于RF增益放大器的控制而暂时推迟IF增益放大器的控制。 所述控制元件包括可切换滤波器，用于当不需要RF增益的调整时对IF增益放大器的控制进行滤波。 本专利技术还涉及一种控制具有多个天线N的突发数据帧接收系统的RF和IF放大器级的增益的方法，每个突发串包括被称为前置码和中置码的特殊帧结构码元，所述方法包括用于调整RF级和IF级的增益的步骤。在用于评估与这N个天线中的每一个相关联的N个接收子系统的每一个的接收信号强度的步骤之后，增益恢复带使得能够将用于调整每个子系统的RF放大增益的步骤暂时推迟到接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于突发数据帧接收系统的ＲＦ和ＩＦ放大级的增益控制方法，每个突发串包括被称为前置码或中置码的特殊帧结构码元，其特征在于，　　　　在用于评估所接收的信号强度的步骤之后，增益恢复带（Ｐ）使得能够将ＲＦ放大级的增益调整步骤暂时推迟到接收到帧结构码元为止，在此期间，ＩＦ放大级的增益调整步骤与ＲＦ增益的调整步骤同时发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。

【技术特征摘要】
FR 2005-12-28 05541151.一种用于突发数据帧接收系统的RF和IF放大级的增益控制方法，每个突发串包括被称为前置码或中置码的特殊帧结构码元，其特征在于，在用于评估所接收的信号强度的步骤之后，增益恢复带(P)使得能够将RF放大级的增益调整步骤暂时推迟到接收到帧结构码元为止，在此期间，IF放大级的增益调整步骤与RF增益的调整步骤同时发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。2.根据权利要求1的增益控制方法，其特征在于，所述恢复带的宽度对应于在允许调整RF增益的两个特殊码元之间的信号强度的可能趋势。3.根据权利要求1的增益控制方法，其特征在于，在改变RF放大器的增益后，向所述接收系统的解调器的均衡器元件发送复位指示。4.一种突发数据帧接收系统的放大器(41、44)的RF和IF增益控制设备，每个突发串包括被称为前置码或中置码的特殊帧结构码元，其特征在于，所述设备包括控制元件(46)，其产生RF和IF增益放大器控制信号，使得能够在增益恢复带(P)中将对RF放大器(41)的RF增益的调整暂时推迟到接收到帧结构指示为止，其中在所述增益恢复带(P)期间，IF增益的调整步骤与RF增益的调整步骤并行发生，同时根据输入信号强度而线性地保持整体增益。5.根据权利要求4的增益控制设备，其特征在于，所述控制元件(46)产生使得所述接收系统的解调器(45)能够在修改RF增益后被复位的信号。6.根据权利要求4的增益控制设备，其特征在于，所述控制元件(46)包括延迟元件(49)，用于根据由位于两个RF和IF放大器之间的滤波元件43引入的延迟而相对于RF增益放大器的控制暂时推迟IF增益放大器的控制。7.根据权利要求4的增益控制设备，其特征在于，所述控制元件(46)包括可切换滤波器(48)，用于在RF增益的调整不必要时对IF增益放大器的控制进行滤波。8.一种控制具有多个天线N的突发数据帧接收系统的RF和IF放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特德莫林，奥利维尔莫克奎尔德，塞缪尔吉劳尔德，弗兰克图多尔，让伊维斯莱内奥尔，雅克佩劳迪厄，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]