一种自动信号衰减控制方法技术

本发明专利技术提出了一种自动信号衰减控制方法，包括：在芯片外的无源衰减器网络PAN处，设置自动衰减控制AAC，通过所述自动衰减控制AAC对无源衰减器网络PAN进行使能，控制所述无源衰减器网络PAN对其输入进行信号衰减或信号直通，完成自动信号衰减控制。第一个解决方案是一种片外设计，第二个则是采用片内实现，能够动态且实时的去开关片外的信号衰解电路，可以兼顾大信号箝制问题与信号灵敏度。大信号箝制问题与信号灵敏度。大信号箝制问题与信号灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种自动信号衰减控制方法


[0001]本专利技术涉及一种信号处理方法，特别是一种自动信号衰减控制方法。

技术介绍

[0002]自动增益控制(AGC，Automatic gain control，自动增益控制)是通信接收器中的关键组件。通信接收器依靠AGC补偿接收到的信号衰减(衰减可能是随时间变化)，并依此来建立可靠的通信链路。更具体地说，AGC是一种控制模数转换器(ADC，Analog
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to
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digital convertor，模数转换器)的输入动态范围的信号(包括通信信号和干扰)摆幅的机制。特别是多比特量化ADC需要这样的控制功能以降低量化失真。
[0003]值得注意的是，处理强接收信号的AGC不见得是放大信号，反而是有时会对接收信号提供衰减。一般而言，当传输的信号实体上靠近接收器时，就会发生这种情况。发射信号在较短的通信距离内到达接收器，信号功率衰减量很低，此时在接收器前端观察到的信号功率大于接收器所需的“目标”功率。在这种情况下，AGC显然应该提供信号衰减，即RX(通信接收单元)增益<1.0。
[0004]然而，对于某些系统，尤其是有线通信系统，接收这种非常强的信号会是个问题。RX信号强度过强，以至于信号摆幅本身会被芯片输入管脚二极管或片外静电防护(ESD，Electrostatic Discharge，静电放电)保护电路给钳位住。这种信号的钳位行为会产生严重的失真。因为这种失真发生在信号进入芯片之前，使用片内的信号衰减机制显然是没有用的。这种失真是非线性的，不仅难以分析，而且对接收机解调器性能也有很大损害，如图9所示。
[0005]最常见的解决方案是在接收信号路径中直接“片外”提供恒定(固定)衰减。
[0006]一般做法为通过计算接收器在最坏情况下可以接收到的最大信号功率/摆幅，配置一个预先确定的衰减电路以及固定的衰减量，保证信号再经过此一衰减电路之后的信号摆幅不会被任何接收路径上的电路或者是物理组件给钳位住。这种保证不发生钳位的做法，造成的问题就是会牺牲了接收器灵敏度。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种自动信号衰减控制方法。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种自动信号衰减控制方法，在芯片外的无源衰减器网络PAN处，设置自动衰减控制AAC(automatic attenuation control，AAC，自动衰减控制)，通过所述自动衰减控制AAC对无源衰减器网络PAN进行使能，控制所述无源衰减器网络PAN对其输入进行信号衰减或信号直通，完成自动信号衰减控制。
[0009]所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署，即所述自动衰减控制AAC的输入信号来源于芯片外部，方法如下：
[0010]外部信号同时输入至无源衰减网络PAN和模拟自动衰减控制器即模拟AAC中，模拟
AAC根据预先设定的阀值即攻击点，进行判断是否向无源衰减网络PAN发送使能信号enb，当模拟AAC发出使能信号enb时，则无源衰减网络PAN对输入信号进行信号衰减后输出，否则为旁通bypass模式将输入信号直接输出。
[0011]所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC包括：一个全波整流器、一个低通滤波器以及一个电压比较器。
[0012]所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC中：
[0013]输入信号首先经过所述的全波整流器，将输入信号由原交流波形的正负两部份并转成直流输出，即对信号取绝对值；全波整流器的输出信号进入所述的低通滤波器，移除信号中高频成分，保持时间控制；低通滤波器的输出信号接入所述电压比较器后输出的信号即为对无源衰减器网络PAN的使能信号，完成所述自动信号衰减控制。
[0014]所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC中的低通滤波器，由运算放大器搭配积分器实现。
[0015]所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC中电压比较器具有迟滞能力的，由具有高低电压的双比较器实现。
[0016]所述自动衰减控制AAC采用片内方式进行部署时，即所述自动衰减控制AAC的输入信号来源于芯片内部，具体方法如下：
[0017]所述自动衰减控制AAC包括：钳位信号检测电路、1比特模拟数字转换器以及状态机；
[0018]其中，钳位信号检测电路作为检测器，用于检测具有大摆幅的信号样本的出现与否；然后，此检测器的输出由预设采样频率的1比特模拟数字转换器进行采样和量化；最后，经过量化的输出信号输入状态机后，结合前导侦测，输出使能信号，控制无源衰减网络PAN。
[0019]所述的钳位信号检测电路由一个模拟电压或电流比较器实现。
[0020]所述的由预设采样频率的1比特模拟数字转换器进行采样和量化中，量化指将钳位信号检测电路的判定结果以数字的方式输出，当检测到钳位信号时，输出真，反之则为伪。
[0021]钳位信号检测电路的钳位检测阈值设置为低于芯片外部ESD保护电路或PAD钳位二极管钳位的幅度。
[0022]有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种控制方案，用于启用或停用片外信号衰减电路。此控制方法是动态的，能自动根据输入信号强度来实时控制片外的衰减电路。
[0024]本专利技术提供了两种控制机制，能够动态且实时的去开关片外的信号衰解电路，可以兼顾大信号箝制问题与信号灵敏度。
附图说明
[0025]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0026]图1为本专利技术的基本原理示意图。
[0027]图2为本专利技术提出的片外解决方案示意图。
[0028]图3为片外解决方案原理示意图。
[0029]图4为片外解决方案处理结果示意图。
[0030]图5为本专利技术提出的片内解决方案示意图。
[0031]图6为片内解决方案具体方法示意图。
[0032]图7为片内解决方案原理示意图。
[0033]图8为片内解决方案流程示意图。
[0034]图9为现有技术中常规保护方法示意图。
[0035]图10为片外解决方案实施示意图。
具体实施方式
[0036]本专利技术的目的是提供一种控制方案，用于启用或停用片外信号衰减电路。此一控制是动态的，能自动根据输入信号强度来实时控制片外的衰减电路，命名为自动衰减控制(automatic attenuation control,AAC)。同时，信号衰减通常通过无源衰减器网络(passive attenuation network,PAN)实现，其中衰减是指以分贝(dB)为单位测量的信号强度损失。本专利技术中提出一种自动信号衰减控制方法，如图1所示，其中PAN需支持数字控制接口以接受来自AAC的控制指令。当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动信号衰减控制方法，其特征在于，在芯片外的无源衰减器网络PAN处，设置自动衰减控制AAC，通过所述自动衰减控制AAC对无源衰减器网络PAN进行使能，控制所述无源衰减器网络PAN对其输入进行信号衰减或信号直通，完成自动信号衰减控制。2.根据权利要求1所述的一种自动信号衰减控制方法，其特征在于，所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署，即所述自动衰减控制AAC的输入信号来源于芯片外部，方法如下：外部信号同时输入至无源衰减网络PAN和模拟自动衰减控制器即模拟AAC中，模拟AAC根据预先设定的阀值即攻击点，进行判断是否向无源衰减网络PAN发送使能信号enb，当模拟AAC发出使能信号enb时，则无源衰减网络PAN对输入信号进行信号衰减后输出，否则为旁通bypass模式将输入信号直接输出。3.根据权利要求2所述的一种自动信号衰减控制方法，其特征在于，所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC包括：一个全波整流器、一个低通滤波器以及一个电压比较器。4.根据权利要求3所述的一种自动信号衰减控制方法，其特征在于，所述自动衰减控制AAC采用片外方式进行部署时，所述自动衰减控制AAC中：输入信号首先经过所述的全波整流器，将输入信号由原交流波形的正负两部份并转成直流输出，即对信号取绝对值；全波整流器的输出信号进入所述的低通滤波器，移除信号中高频成分，保持时间控制；低通滤波器的输出信号接入所述电压比较器后输出的信号即为对无源衰减器网络PAN的使能信号，完成所述自动信号衰减控制。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政勋，
申请(专利权)人：杭州万高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：