【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信，具体涉及一种应用于宽带信号的自动增益控制装置。
技术介绍
1、在无线通信系统中，接收机收到的信号强度，会随着与发射机的距离变化发生非常大的变化，如果接收机的信号增益控制保持固定放大倍数，则会出现如下情况：
2、与发射机距离太远，固定的增益控制的放大倍数太小，接收信号强度过小，导致接收到的信号会过小，甚至变为0；
3、与发射机距离太近，固定的增益控制放大倍数太大，接收信号强度过大，导致接收到的信号会过大，甚至超过adc(analog-to-digital converter)能够承载的位宽，出现大量的饱和数据；
4、接收信号出现严重的畸变，导致接收性能急剧下降，所以需要通过agc(auto gaincontrol)的技术来自动调整信号增益放大倍数，自适应的匹配不同的接收信号强度，来提升系统的鲁棒性。
5、传统的agc方案，是直接统计信号平均能量，通过平均能量的高低来判断信号的接收强度，然后相应的调整信号增益控制大倍数；
6、在ir-uwb系统中，信号的时域脉冲只在少部分情况下出现，大部分时间是无信号的状态，由于接收信号的能量不是连续的，存在大量无能量的时间窗口，从而统计到的平均能量非常不准确，不能很好的反应真实的接收信号强度。所以传统的agc方案，不能适应这种占空比很低的情况。
7、现有的技术方案，通过统计adc输出的数值出现饱和情况的个数，来判断信号的接收强度，然后相应的调整信号增益控制大倍数；
8、这种方案相对于传统方案
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，包括控制调整模块、可调增益放大器、adc、信号特征量统计模块、计算综合度量值模块和adc输出饱和状态判断模块，所述控制调整模块的输出端与可调增益放大器的输入端电连接，所述可调增益放大器的输出端与adc的输入端电连接，所述adc的输出端与信号特征量统计模块的输入端电连接，所述信号特征量统计模块的输出端与计算综合度量值模块的输入端电连接，所述计算综合度量值模块的输出端与adc输出饱和状态判断模块的输入端电连接，所述adc输出饱和状态判断模块的输出端与控制调整模块的输入端电连接。
3、其中，所述信号特征量统计模块包括信号第1特征量统计模块、信号第2特征量统计模块和信号第n特征量统计模块，所述信号第1特征量统计模块、信号第2特征量统计模块和信号第n特征量统计模块的输入端与adc的输出端电连接，所述信号第1特征量统计模块、信号第2特征量统计模块和信号第n特征量统计模块的输出端与计算综合度量值模块的输入端电连接。
4、通过设置上述结构，多种度量值相结合，判断adc输出信号饱和情况，且度量值的选择可配置，可对饱和状态进行精细的程度分类，可根据不同程度的饱和状态，选择不同的增益调整步长。
5、作为一种优选的实施方式，所述信号第n特征量统计模块中的“n”可根据实际情况设为可配置的值。
6、作为一种优选的实施方式，所述信号第1特征量统计模块用于周期性统计adc输出的信号中饱和的数据个数，标记为nummaxsat，所述信号第1特征量统计模块的统计依据为：
7、if(统计窗时间没有结束)adcout(n)＝127或者-128≤adcout(n)≤-127；
8、所述信号第1特征量统计模块判断是否饱和的数据不一定是adc所能表示的最大值，也可以是小一些的其它值，是可根据实际情况可配置的值，如：当信号位宽为8比特时，统计信号等于127，-127，-128的信号个数，且用来做比较的门限值也可以变，当信号比特数值发生变化时，用来做比较的参考门限值可以变大，也可以变小。
9、作为一种优选的实施方式，所述信号第2特征量统计模块用于周期性统计adc输出的信号中接近饱和的数据个数，标记为numnearsat，所述信号第2特征量统计模块的统计依据为：
10、if(统计窗时间没有结束)100≤adcout(n)<127或者-127<adcout(n)≤-100；
11、所述信号第2特征量统计模块判断是否接近饱和的数据不一定是某个区间的值，也可以是其它某个区间的值，这里统计的范围可根据实际情况调整，如：当信号位宽为8比特时，统计信号绝对值在100～126之间的信号个数，且用来做比较的门限值也可以变，当信号比特数值发生变化时，用来做比较的参考门限值可以变大，也可以变小。
12、作为一种优选的实施方式，所述信号第n特征量统计模块用于周期性统计adc输出的信号中不饱和个数(numnonesat)和极度不饱和个数(numextnonesat)，且所述信号第n特征量统计模块还可根据需要周期性统计adc输出信号中更多或更少区间范围数据的个数，且各区间范围的起始边界可根据不同的需要，取不同的配置。
13、作为一种优选的实施方式，所述计算综合度量值模块的计算公式为：satratio＝nummaxsat/numnearsat，其中satratio之外可根据实际需要增加更多度量判断值，比如：numextnonesat/nummaxsat、nummaxsat/numnonesat 、 numextnonesat/numnearsat 、numextnonesat/numnonesat 、 nummaxsat/numnonesat 和numnearsat/numnonesat等。
14、作为一种优选的实施方式，所述adc输出饱和状态判断模块根据nummaxsat、numnearsat、numnonesat、numextnonesat和satratio综合判断目前adc输出信号的饱和状态，其中饱和状态一般分为一下几种：极度饱和、饱和、不饱和和极度不饱和。饱和状态可以不是4种状态。可根据需要把饱和状态划分为更多(调整的步长选择更精细)，或更少的状态(调整的步长选择更粗糙)，增加或减少饱和状态的划分可依据前面提到的更多的度量判断值，比如：numextnonesat/nummaxsat、nummaxsat/numnonesat、numextnonesat/numnearsat、numextnonesat/numnonesat、nummaxsat/numnonesat和numnearsat/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，包括控制调整模块(1)、可调增益放大器(2)、ADC(3)、信号特征量统计模块(4)、计算综合度量值模块(5)和ADC输出饱和状态判断模块(6)，其特征在于：所述控制调整模块(1)的输出端与可调增益放大器(2)的输入端电连接，所述可调增益放大器(2)的输出端与ADC(3)的输入端电连接，所述ADC(3)的输出端与信号特征量统计模块(4)的输入端电连接，所述信号特征量统计模块(4)的输出端与计算综合度量值模块(5)的输入端电连接，所述计算综合度量值模块(5)的输出端与ADC输出饱和状态判断模块(6)的输入端电连接，所述ADC输出饱和状态判断模块(6)的输出端与控制调整模块(1)的输入端电连接；
2.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第N特征量统计模块(43)中的“N”可根据实际情况设为可配置的值。
3.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第1特征量统计模块(41)用于周期性统计ADC(3)输出的信号中饱和的数据个数，标记为NumMa
4.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第2特征量统计模块(42)用于周期性统计ADC(3)输出的信号中接近饱和的数据个数，标记为NumNearSat，所述信号第2特征量统计模块(41)的统计依据为：
5.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第N特征量统计模块(43)用于周期性统计ADC(3)输出信号中不饱和个数(NumNoneSat)和极度不饱和个数(NumExtNoneSat)，且所述信号第N特征量统计模块(43)还可根据需要周期性统计ADC(3)输出信号中更多或更少区间范围数据的个数，且各区间范围的起始边界可根据不同的需要，取不同的配置。
6.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述计算综合度量值模块(5)的计算公式为：SatRatio＝NumMaxSat/NumNearSat，其中SatRatio之外可根据实际需要增加更多度量判断值，比如：NumExtNoneSat/NumMaxSat、NumMaxSat/NumNoneSat、NumExtNoneSat/NumNearSat、NumExtNoneSat/NumNoneSat、NumMaxSat/NumNoneSat和NumNearSat/NumNoneSat等。
7.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述ADC输出饱和状态判断模块(6)根据NumMaxSat、NumNearSat、NumNoneSat、NumExtNoneSat和SatRatio综合判断目前ADC(3)输出信号的饱和状态，其中饱和状态一般分为一下几种：极度饱和、饱和、不饱和和极度不饱和。饱和状态可以不是4种状态，可根据需要把饱和状态划分为更多(调整的步长选择更精细)，或更少的状态(调整的步长选择更粗糙)，增加或减少饱和状态的划分可依据前面提到的更多的度量判断值，比如：NumExtNoneSat/NumMaxSat、NumMaxSat/NumNoneSat、NumExtNoneSat/NumNearSat、NumExtNoneSat/NumNoneSat、NumMaxSat/NumNoneSat和NumNearSat/NumNoneSat等。
8.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述控制调整模块(1)根据ADC输出饱和状态判断模块(6)判断所得到的ADC输出信号的饱和状态，当NumMaxSat≥SatThresh，且SatRatio≥RatioThresh时，所述ADC(3)输出的信号为极度饱和；
...【技术特征摘要】
1.一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，包括控制调整模块(1)、可调增益放大器(2)、adc(3)、信号特征量统计模块(4)、计算综合度量值模块(5)和adc输出饱和状态判断模块(6)，其特征在于：所述控制调整模块(1)的输出端与可调增益放大器(2)的输入端电连接，所述可调增益放大器(2)的输出端与adc(3)的输入端电连接，所述adc(3)的输出端与信号特征量统计模块(4)的输入端电连接，所述信号特征量统计模块(4)的输出端与计算综合度量值模块(5)的输入端电连接，所述计算综合度量值模块(5)的输出端与adc输出饱和状态判断模块(6)的输入端电连接，所述adc输出饱和状态判断模块(6)的输出端与控制调整模块(1)的输入端电连接；
2.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第n特征量统计模块(43)中的“n”可根据实际情况设为可配置的值。
3.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第1特征量统计模块(41)用于周期性统计adc(3)输出的信号中饱和的数据个数，标记为nummaxsat，所述信号第1特征量统计模块(41)的统计依据为：
4.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第2特征量统计模块(42)用于周期性统计adc(3)输出的信号中接近饱和的数据个数，标记为numnearsat，所述信号第2特征量统计模块(41)的统计依据为：
5.根据权利要求1所述的一种应用于宽带信号的自动增益控制装置，其特征在于：所述信号第n特征量统计模块(43)用于周期性统计adc(3)输出信号中不饱和个数(numnonesat)和极度不饱和个数(numextnonesat)，且所述信号第n特征量统计模块(43)还可根据需要周期性统计adc(3)输出信号中更多或更少区间范围数据的个数，且各区间范围的起始边界可...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕峻，苏加军，
申请(专利权)人：晶海微上海半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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