本发明专利技术公开了一种自动增益控制系统中增益器件开关调整方法及装置，其方法包括判断系统增益是否需要做调整，在减小的过程中判断是否满足：PGA增益是否小于或等于第N级增益器件的开关下限，如果是，关闭所述第N级增益器件，重新更新当前PGA增益；在增加过程中判断PGA增益是否大于或等于第N级增益器件的开关上限，如果是，打开所述第N级增益器件，重新更新当前PGA增益。本发明专利技术设定增益器件开关下限和开关上限，实现片上自动增益控制系统的射频模块与中频模块增益的联合动态调整；通过开关下限与开关上限之间的迟滞，避免当增益值在增益器件的开关门限边缘时噪声或信号的小幅抖动引起器件的频繁开关对系统的冲击，保持整个控制系统的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动增益控制系统
，具体涉及一种自动增益控制系统中增益器件开关调整方法及装置，尤其是高动态范围的自动增益控制系统中增益器件开关调整方法及装置。
技术介绍
由于近些年来射频通信系统的高速发展，高选择性和良好的输出信号电平的控制的需要成为任何通信系统的众多焦点之一。因为从任何可能方向传来的不可预知的输入信号功率进入接收机，所接收到的信号强度变化很大。因此大多射频收发机中都有自动增益控制(AGC)系统，该系统根据接收到信号强度的大小，动态调整接收机的接收增益。使接收到的信号在到达模数转换器(ADC)之前，保持在一个比较稳定的工作范围，从而可以降低ADC的动态要求，提高系统的信噪比。目前，国内外研究者对片上集成AGC做了大量的研究，其中大部分AGC系统中的可变增益放大器(VGA)局限在变频后的中频部分，没有实现芯片内射频模块(低噪声放大器和混频器)与中频模块增益的联合动态调整，这样的接收系统，在遇到输入信号功率很大的情况下，例如-20dBm，在射频模块就有可能达到饱和，影响系统的性能。因此，具有高动态范围的接收机在射频模块就需要实现可变增益控制，但低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer) —般不支持连续可变的增益控制，其实现增益变化的方式主要是提供几档固定增益(如40/30/20/10dB)可选，对于动态的增益控制，则主要依赖于中频模块里的可编程增益放大器(PGA)，PGA是VGA中的一种，其具有方便数字控制、增益精度闻等优点。对于AGC系统来说，当检测到输出的信号较小需要增加通道增益时，首先需要调高LNA的增益，如果增益值还不够则调高Mixer的增益，如果两个的增益都调到最大值仍然不够，则调节PGA增益达到需要的增益值。当增益过大，需要减小增益时，则按照反向来进行，首先调低PGA，如果PGA增益调到最小值仍不能满足要求，则调低Mixer的增益，最后才调整LNA的增益。每次在对LNA和Mixer进行增益调整时，为避免通道增益值的大范围变动，同时需要调整PGA的增益(如LNA增益由20dB调到IOdB的同时，将PGA增益从OdB调到10dB，这样通道增益不变，实现了增益的平滑变化)。当信号相对较小时，增益主要在PGA控制范围内调整，通常不会引起对增益的干扰(因为PGA增益变化通常是比较平滑的)，而LNA和Mixer的增益进行调整时，一般会引起干扰，主要是因为其增益变化的模式与PGA不一样，混频器和低噪声放大器由于其工作在射频，在低功耗设计里一般采用开环结构，其增益随工艺角和温度变化较大，而PGA由于其工作频率相对较低，一般采用闭环负反馈结构，增益随工艺角和温度变化较小。当需要提供的增益值的大小在混频器和低噪声放大器的开关调整边界时，由于噪声或器件受工艺角和温度、失配等影响，增益偏离设计值较大，会引起这些器件增益频繁调整，从而破坏整个接收通道增益控制的稳定性，影响系统的性能。在专利200610141139. 3，《一种自动增益控制装置中增益器件的开关调整方法》，其通过设置门限gl与g2，辅助对增益开关器件进行管理，其中土gl表示该器件增益值的可能动态范围，确定噪声对增益器件的影响土g2，其中g2>gl。该方法可以避免噪声或信号小幅度抖动引起的器件的频繁关闭，其要求噪声对增益器件的影响g2大于该器件增益值的可能动态范围gl，但在低功耗片上接收机的设计中，射频增益一般随工艺角、温度、失配等因素的影响，变化较大，因此在部分条件下会不满足其g2>gl的条件，导致控制效果不理本巨ο在专利201110060404. 6，《快速自动增益控制方法自动增益控制系统及接收机系统》，如图1所示，系统分别对射频模块和中频模块进行功率检测后处理，由此判断出信号接收强度并进行射频模块和中频模块的增益分配，但是该方法需要两种不同的功率检测模块联合处理，增加了系统设计的复杂度与功耗
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，能够应用在增益器件高动态波动的场合，解决上述问题。本专利技术实施例提供一种自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，包括如下步骤 A:根据输出功率检测模块所检测到的输出功率判断整个系统增益是否需要进行减小或增大，如果系统增益需要减小，则执行步骤B，如果系统增益需要增加，则执行步骤C，如果系统增益满足要求则维持当前系统增益； B :减小PGA增益，并判断是否满足PGA增益G是否小于或等于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down，其中，所述第N级增益器件及第N级之前的增益器件均处于打开状态，第N级之后的增益器件均处于关闭状态；如果是，则关闭所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G+gkn,返回步骤A ； C :增加PGA增益，并判断PGA增益G是否大于或等于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up，其中，所述第N级增益器件及第N级之后的增益器件均处于关闭状态，第N级之前的增益器件均处于打开状态；如果是，则打开所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G-gkn,返回步骤A ； 其中，gkn表示第N级增益器件在标准条件下开关切换前后所能提供的增益差值；N ^ I ；Kn_down = Pout - PldB_Kn + Backoff，Pout 为系统目标输出功率，PldB_Kn 为第N级增益器件为打开时PGA前级电路的输出IdB压缩点，Backoff为功率回退；Kn_up = Kn_down + GAINkn max+ N0ISEto+GuB，GAINkn max为第N级增益器件在不同工艺角与温度下开关切换前后所能提供的最大增益差值，NOISEkn为噪声对输出功率检测的影响，Glsb为PGA的最小增益步进。优选地,所述步骤B中，当PGA增益G大于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down时，则维持当前第N级增益器件Kn的开关状态以及当前PGA增益并返回步骤A。优选地，所述步骤C中，当PGA增益G小于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up时，则维持当前第N级增益器件Kn的开关状态以及当前PGA增益并返回步骤A。本专利技术实施例还提供了一种自动增益控制系统中增益器件开关调整装置，包括判断单元用于根据输出功率检测模块所检测到的输出功率判断整个系统增益是否需要进行减小或增大，如果系统增益需要减小，则执行第一增益调整单元，如果系统增益需要增加，则执行第二增益调整单元；如果系统增益满足要求则维持当前系统增益； 第一增益调整单元用于减小PGA增益，并判断是否满足PGA增益G是否小于或等于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down，其中，所述第N级增益器件及第N级之前的增益器件均处于打开状态，第N级之后的增益器件均处于关闭状态；如果是，则关闭所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G+gkn，返回判断单元； 第二增益调整单元用于增加PGA增益，并判断是否满足PGA增益G是否大于或等于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up，其中，所述第N级增益器件及第N级之后的增益器件均处于关闭状态，第N级之前的增益器件均处于打开状态；如果是，则打开所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G-gkn,返回判断单元； 其中，gkn表示第N级增益器件在标准本文档来自技高网...
【技术保护点】
自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，其特征在于，包括如下步骤：A：根据输出功率检测模块所检测到的输出功率判断整个系统增益是否需要进行减小或增大，如果系统增益需要减小，则执行步骤B，如果系统增益需要增加，则执行步骤C，如果系统增益满足要求则维持当前系统增益；B：减小PGA增益，并判断是否满足：PGA增益G是否小于或等于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down，其中，所述第N级增益器件及第N级之前的增益器件均处于打开状态，第N级之后的增益器件均处于关闭状态；如果是，则关闭所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G+gkn，返回步骤A；C：增加PGA增益，并判断是否满足：PGA增益G是否大于或等于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up，其中，所述第N级增益器件及第N级之后的增益器件均处于关闭状态，第N级之前的增益器件均处于打开状态；如果是，则打开所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G?gkn，返回步骤A；其中，gkn表示第N级增益器件在标准条件下开关切换前后所能提供的增益差值；N≧1；Kn_down?=?Pout?–?P1dB_Kn?+?Backoff，Pout为系统目标输出功率，P1dB_Kn为第N级增益器件为打开时PGA前级电路的输出1dB压缩点，Backoff为功率回退；Kn_up?=?Kn_down?+?GAINkn_max?+NOISEkn+GLSB，GAINkn_max为第N级增益器件在不同工艺角与温度下开关切换前后所能提供的最大增益差值，NOISEkn为噪声对输出功率检测的影响，GLSB为PGA的最小增益步进。...
【技术特征摘要】
1.自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，其特征在于，包括如下步骤 A :根据输出功率检测模块所检测到的输出功率判断整个系统增益是否需要进行减小或增大，如果系统增益需要减小，则执行步骤B，如果系统增益需要增加，则执行步骤C，如果系统增益满足要求则维持当前系统增益； B :减小PGA增益，并判断是否满足PGA增益G是否小于或等于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down，其中，所述第N级增益器件及第N级之前的增益器件均处于打开状态，第N级之后的增益器件均处于关闭状态；如果是，则关闭所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G+gkn,返回步骤A ； C :增加PGA增益，并判断是否满足PGA增益G是否大于或等于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up，其中，所述第N级增益器件及第N级之后的增益器件均处于关闭状态，第N级之前的增益器件均处于打开状态；如果是，则打开所述第N级增益器件，并重新更新当前PGA增益G=G-gkn,返回步骤A ； 其中，gkn表示第N级增益器件在标准条件下开关切换前后所能提供的增益差值；N ^ I ；Kn_down = Pout - PldB_Kn + Backoff，Pout 为系统目标输出功率，PldB_Kn 为第N级增益器件为打开时PGA前级电路的输出IdB压缩点，Backoff为功率回退；Kn_up = Kn_down + GAINkn max +NOISE^Glsb, GAINkn max为第N级增益器件在不同工艺角与温度下开关切换前后所能提供的最大增益差值，NOISEkn为噪声对输出功率检测的影响，Glsb为PGA的最小增益步进。2.如权利要求1所述的自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，其特征在于，所述步骤B中，当PGA增益G大于第N级增益器件Kn的开关下限Kn_down时,则维持当前第N级增益器件Kn的开关状态以及当前PGA增益并返回步骤A。3.如权利要求1或2所述的自动增益控制系统中增益器件开关调整方法，其特征在于，所述步骤C中，当PGA增益G小于第N级增益器件Kn的开关上限Kn_up时，则维持当前第N级增益器件Kn的开关状态以及当前PGA增益并返回步骤A。4.自动增益控制系统中增益器件开关调整装置，其特征在于包括 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：王祥炜，刘渭，石磊，陈红林，王明照，张丽娟，符卓剑，胡思静，杨寒冰，李正平，张弓，
申请(专利权)人：广州润芯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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