基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置，涉及信号处理技术领域，解决了在复杂信道环境下对电路增益的控制调节不够精准的技术问题，其技术方案要点是通过数据通路的数据构建事件列表，再通过能量检测模块检测到的各种“事件”去触发相应的调节。该自动增益控制装置能够识别脉冲噪声，仅根据非脉冲噪声部分的信号能量进行增益调节；能够检测和过滤单音噪声和带外干扰，并根据相应场景提高目标调节能量；能够根据调节次数和通信状态，调整增益控制的进程等。调整增益控制的进程等。调整增益控制的进程等。

【技术实现步骤摘要】
基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置


[0001]本申请涉及信号处理
，尤其涉及一种基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置。

技术介绍

[0002]自动增益控制电路的目标是在任意情况下，都能够快速而稳定的将输入能量控制在接收机期望的能量范围内，使得下一级电路能够在正常的状态下工作。如果没有自动增益控制电路，接收机就可能在接收很强或极弱信号时，产生饱和或使信号淹没在噪声中，从而使接收机工作失常。
[0003]在电力载波通信(Power Line Carrier Communication，简称PLC)中，电力线信道传输环境复杂多变，最大的干扰来源于变压器、开关电源等电器的周期性脉冲干扰、窄带干扰(近单音噪声)以及强大的带内外高斯噪声干扰。除此之外，信号特征和前导符长度也决定了可利用的增益控制时间较短，大概在200us以内就需要将能量稳定下来。基于以上因素，PLC的自动增益控制电路需要具备多种特殊的增益控制能力，因此，本申请根据电力线通信环境的复杂应用场景，设计了一种可配置事件触发的自动增益控制电路，以实现精准而快速的调控。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置，其技术目的是根据不同场景灵活调整事件列表和状态控制，在各种复杂多变的信道环境中充分调优，以获得最优的增益控制性能，并精准而快速的完成调控。
[0005]本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种基于可配置事件触发的自动增益控制方法，包括数据通路和控制通路，所述数据通路包括能量计算模块、增益计算模块和事件检测模块，所述控制通路包括事件汇总模块、事件命中模块、状态机和反馈调节模块；
[0007]所述能量计算模块对输入的ADC数据进行能量检测，获取能量标准值；
[0008]所述增益计算模块根据所述能量标准值和来自反馈调节模块的当前增益，对增益调节量进行计算；
[0009]所述事件检测模块根据所述能量标准值和相应门限对能量相关flag进行计算、根据所述增益调节量和相应门限对增益相关flag进行计算，然后将能量相关flag和增益相关flag输出到控制通路；
[0010]所述事件汇总模块对能量相关flag和增益相关flag进行汇总，将每个flag作为一个事件并组成事件列表；
[0011]所述事件命中模块根据所述事件列表和软件配置信号生成命中事件；
[0012]所述状态机根据所述事件检测模块的能量相关flag和增益相关flag确定是否命中事件列表中的事件，命中且满足跳转条件则状态机进行状态跳转；
[0013]反馈调节模块根据状态机的当前状态和命中事件更新动作，输出反馈控制信号对增益进行调节，并输出当前增益至增益计算模块。
[0014]一种基于可配置事件触发的自动增益控制装置，包括数据通路和控制通路，所述数据通路包括能量计算模块、增益计算模块和事件检测模块，所述控制通路包括事件汇总模块、事件命中模块、状态机和反馈调节模块；
[0015]能量计算模块的输出输入至增益计算模块和事件检测模块，增益计算模块的输出输入至事件检测模块；事件检测模块的输出输入至事件汇总模块，事件汇总模块的输出输入至事件命中模块，事件命中模块的输出输入至状态机，状态机的输出输入至反馈调节模块；反馈调节模块输出反馈控制信号对增益进行调节，并输出当前增益至增益计算模块。
[0016]本申请的有益效果在于：本申请所述的基于可配置事件触发的自动增益控制方法及装置首先通过数据通路的数据构建事件列表，再通过事件检测模块检测到的各种“事件”去触发相应的调节。该自动增益控制装置能够识别脉冲噪声，仅根据非脉冲噪声部分的信号能量进行增益调节；能够检测和过滤单音噪声和带外干扰，并根据相应场景提高目标调节能量；能够根据调节次数和通信状态，调整增益控制的进程等。
附图说明
[0017]图1为本申请所述自动增益控制装置的框架图；
[0018]图2为数据通路的功能结构示意图；
[0019]图3为数据通路增益调节的流程图；
[0020]图4为控制通路的功能结构示意图；
[0021]图5为控制通路事件命中模块电路示意图；
[0022]图6为控制通路状态跳转示意图；
[0023]图7为输入突发信号场景下的自动增益控制仿真结果示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本申请技术方案进行详细说明。
[0025]本申请所述的基于可配置事件触发的自动增益控制装置，如图1所示，包括数据通路和控制通路，所述数据通路包括能量计算模块、增益计算模块和事件检测模块，所述控制通路包括事件汇总模块、事件命中模块、状态机和反馈调节模块。能量计算模块的输出输入至增益计算模块和事件检测模块，增益计算模块的输出输入至事件检测模块；事件检测模块的输出输入至事件汇总模块，事件汇总模块的输出输入至事件命中模块，事件命中模块的输出输入至状态机；反馈调节模块输出反馈控制信号对增益进行调节，并输出当前增益至增益计算模块。
[0026]如图2所示，数据通路中，能量计算模块对输入的ADC数据进行能量检测，获取能量标准值。具体地，能量计算模块将输入的ADC数据划分成N小段，分别对N小段的ADC数据计算平方和得到能量，然后采用二分法查表的方式，将能量转成dB表示，最后取N小段中的次小值作为能量标准值。其中，检测长度和段数可配置，且检测长度参与后续的反馈调节，以更加适应信道环境。
[0027]增益计算模块根据所述能量标准值和来自控制通路的当前增益，对增益调节量进
行计算。如图3所示，首先用可配的目标能量减当前能量标准值，得到目标增益调节量，然后根据当前增益和门限控制增益调节量的上下限。其中，目标能量和当前增益均来自控制通路，由可配的事件触发这两个变量的调节。而输出的当前增益调节量也是送给控制通路的，用于事件触发后改变当前增益。这样，增益计算模块和控制通路就形成了一个闭环，从而发挥更好的反馈调节作用。
[0028]事件检测模块根据所述能量标准值和相应门限计算能量相关flag，根据增益调节量和相应门限计算增益相关flag。能量相关flag包括能量饱和标记和脉冲噪声标记等，增益相关flag包括能量稳定标记、调节次数超过门限标记等，每个flag即为一个事件。
[0029]如图4所示，控制通路汇总来自数据通路的所有flag，组成事件列表，根据软件配置“激活”对应事件，数据通路检测到对应flag拉高或拉低，决定了事件是否命中，然后触发状态机跳转及相应的反馈调节动作。
[0030]具体地，事件汇总模块将所有事件对齐到最后输出的事件，用脉冲event_vld作为事件列表有效标记，事件列表用event_list表示，位宽由数据通路输出的事件个数决定。每一次新的能量检测开始后都会更新各个事件，但在event_vld时刻才会更新完全部事件。事件命中模块根据软件配置信号cfg_mask和cfg_inv本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可配置事件触发的自动增益控制方法，其特征在于，该方法通过数据通路和控制通路实现，所述数据通路包括能量计算模块、增益计算模块和事件检测模块，所述控制通路包括事件汇总模块、事件命中模块、状态机和反馈调节模块，该方法包括：所述能量计算模块对输入的ADC数据进行能量检测，获取能量标准值；所述增益计算模块根据所述能量标准值和来自反馈调节模块的当前增益，对增益调节量进行计算；所述事件检测模块根据所述能量标准值和相应门限对能量相关flag进行计算、根据所述增益调节量和相应门限对增益相关flag进行计算，然后将能量相关flag和增益相关flag输出到控制通路；所述事件汇总模块对能量相关flag和增益相关flag进行汇总，将每个flag作为一个事件并组成事件列表；所述事件命中模块根据所述事件列表和软件配置信号生成命中事件；所述状态机根据所述事件检测模块的能量相关flag和增益相关flag确定是否命中事件列表中的事件，命中且满足跳转条件则状态机进行状态跳转；反馈调节模块根据状态机的当前状态和命中事件更新动作，输出反馈控制信号对增益进行调节，并输出当前增益至增益计算模块。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态机的状态包括空闲状态、检测到信号状态、等待帧同步状态、能量锁定状态、帧结束状态和强制锁定能量状态。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈调节模块根据状态机的当前状态和命中的事件更新动作，对目标能量和计算能量长度进行调节。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量计算模块对输入的ADC数据进行能量检测，包括：将输入的ADC数据划分成N小段，分别对N小段的ADC数据计算平方和得到能量，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，程晨，房爱兵，汤颢，
申请(专利权)人：江苏芯云电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：