本文作者:kaifamei

增益控制方法、接收无线信号的方法、芯片及无线接收机与流程

更新时间:2025-12-20 22:48:52 0条评论

增益控制方法、接收无线信号的方法、芯片及无线接收机与流程



1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种增益控制方法、接收无线信号的方法、芯片及无线接收机。


背景技术:

2.目前,针对无线接收机的增益控制,一般常见的数字增益控制方案主要是利用接收信号强度指标(received signal strength indication,rssi)来计算获得增益值,而该方法在保证模拟数字转换(analog-to-digital converter,adc)口及数字域都不饱和的基础上,在干扰很强时可能无法获得准确的增益。而对于调整模拟器件低噪声放大器(low noise amplifier,lna)的增益控制方案,调整过程较为复杂且耗时长。
3.也就是说,常见的增益控制方法,在保证adc口及数字域都不饱和的前提下,存在耗时长、无法确定出最佳增益值的问题,从而降低了接收灵敏度和抗干扰性能。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种增益控制方法、接收无线信号的方法、芯片及无线接收机,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
5.本技术实施例的技术方案是这样实现的:
6.第一方面,本技术实施例提供了一种增益控制方法,所述方法包括:
7.接收射频天线信号;
8.基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于所述无线接收机的增益;
9.其中,所述第一模拟信号对应于经放大的所述射频天线信号,所述第一数字信号对应于经ad转换的所述第一模拟信号,所述第二数字信号对应于经数字滤波的所述第一数字信号。
10.第二方面,本技术实施例提供了一种接收无线信号的方法,所述接收无线信号的方法包括如上所述的增益控制方法。
11.第三方面,本技术实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器,所述处理器配置成执行:
12.在天线接收射频天线信号之后,基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于所述无线接收机的增益;
13.其中,所述第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,所述第一数字信号对应于经ad转换的所述第一模拟信号,所述第二数字信号对应于经数字滤波的所述第一数字信号。
14.第四方面,本技术实施例提供了一种无线接收机,所述无线接收机包括:天线,放大器,积分器,混频器和跨阻放大器,模拟滤波器,模拟数字转化器,数字滤波器以及如权利
要求13所述的芯片;其中,
15.所述天线,用于接收射频天线信号;
16.所述放大器,用于对所述射频天线信号进行信号放大处理;
17.所述积分器,用于对经放大的所述射频天线信号进行信号积分处理,生成所述第一模拟信号;
18.所述模拟滤波器,用于对所述第一模拟信号进行滤波处理;
19.所述模拟数字转化器,用于对经滤波的所述第一模拟信号进行ad转换,生成第一数字信号;
20.所述数字滤波器,用于对所述第一数字信号进行滤波处理,生成第二数字信号;
21.所述芯片,用于基于所述第一模拟信号的参考rssi、所述第一数字信号的第一rssi以及所述第二数字信号的第二rssi控制应用于所述无线接收机的增益。
22.本技术实施例提供了一种增益控制方法、接收无线信号的方法、芯片及无线接收机,无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
附图说明
23.图1为本技术实施例提出的通信系统架构示意图;
24.图2为增益控制方法的实现流程示意图一;
25.图3为信号处理架构的示意图;
26.图4为探测点的示意图;
27.图5为增益控制方法的实现流程示意图二;
28.图6为无线接收机的组成结构示意图;
29.图7为芯片的组成结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
31.自动增益控制(automatic gain control,agc)是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。具体地,自动增益控制技术agc是根据检测接收信号功率的大小来自动调整接收通路的衰减和增益,将接收信号的功率调整到解调器最佳的解调范围内,以获得最优的解调性能。增益控制电路可以有效地扩大接收机接收信号的动态范围,增
大通信传输的距离,是无线通信系统接收机的重要组成部分。
32.当前宽带无线通信系统广泛采用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)技术作为无线传输的关键技术手段,要求agc收敛速度快,稳定性好。具体地,通信接收机可以通过射频(radio frequency,rf)子系统负责将射频信号转到基带或者低中频,模拟数字转换(analog-to-digital converter,adc)模块将模拟信号转换为数字信号,数字前端(digital front end,dfe)模块负责直流信号的消除、iq不平衡的消除、带外噪声的滤除和帧检测等等,解调模块负责信道的估计和信号的均衡和解调,译码模块负责译码。agc模块负责估计当前信号的功率,并产生增益控制rf子系统将功率调整到需要的水平上,从而调节信号的强度达到要的水平上。
33.针对无线接收机的增益控制,一般常见的数字增益控制方案主要包含以下三种:
34.方案一:设定一个目标功率,根据当前模拟数字转换(analog-to-digital converter,adc)口的宽带接收信号强度指标(received signal strength indication,rssi),算出目标功率与宽带rssi的差值,作为下一个周期信号使用的agc增益,如果存有较大信号干扰形成阻塞时则丢弃该信号。
35.方案二:设定一个目标功率,根据当前有用窄带信号的rssi,算出目标功率与第二数字信号的第二rssi的差值,作为下一周期信号使用的agc增益,如果有较大信号干扰形成阻塞时则丢弃该信号。
36.方案三:将当前有用窄带信号功率的目标功率设定在一定范围,根据当前有用窄带信号的rssi,算出目标功率与第二数字信号的第二rssi的差值,得到agc的增益区间,再根据adc口信号的rssi得到adc口不饱和的增益区间,取两者之间的交集的任意值都可作为下一个周期信号使用的agc增益。
37.而对于调整模拟器件低噪声放大器(low noise amplifier,lna)的增益(gain),一般有三种方案:
38.方案一:需要额外的adc将lna的输出信号输出给数字基带,一般adc选择6bit左右,相比于模拟滤波器后的adc要求更低。接着,通过计算rssi和目标功率相比,得到lna gain。
39.方案二:使用1bit的信号表示lna口信号是否有饱和,如果现lna饱和,则降lna gain步长,直到lna不饱和。
40.方案三:使用1bit的信号表示lna口信号是否有饱和,可大范围调整lna步长,直到lna gain降至lna不饱和后,通过额外的adc将计算的rssi与目标功率相比,得到lna gain。
41.目前的无线通信接收机的增益控制方案,主要采用数字增益控制方案,或采用数字增益与模拟增益控制相结合的方式,从而实现模拟器件不饱和,同时无线通信接收机获得理想的增益的目的。
42.然而,对于数字增益控制方案,采用方案一时,使用adc口rssi,只能保证adc不饱和以及数字域不饱和;采用方案二时,只能保证窄带信号功率调整在一定范围,无法保证adc口不饱和;采用方案三时,可保证adc口及数字域都不饱和,但是在干扰很强时,可接受的agc增益区间与不饱和的agc增益区间可能无交集。
43.对于调整模拟器件lna的gain的方案,采用方案一时,在lna饱和情况下,计算的rssi不准,调的lna gain无法确定是最优gain;采用方案二时,对于lna档位较多时,需要大
量的调整lna时间才能使lna不饱和;采用方案三时,可以降低lna调整次数,直接降lna档位降至不饱和,再通过rssi得到最优lna gain,但是需要额外的adc,开销较大。
44.可见,常见的增益控制方法,在保证adc口及数字域都不饱和的前提下,存在耗时长、无法确定出最佳增益值的问题,从而降低了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
45.为了解决上述问题,在本技术的实施例中,无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
46.应理解,本发明实施例的技术方案可以应用于第五代移动通信技术(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-generation,5g)系统。图1为本技术实施例提出的通信系统架构示意图,如图1所示,该通信系统可以包括10,10可以与终端20、以及其他设备30进行通信。10可以为特定的地理区域提供通信覆盖,并且可以与位于该覆盖区域内的终端设备进行通信。可选地,该10可以为5g网络中的网络设备或者未来通信系统中的网络设备等,或者是云无线接入网络(cloud radio access network,cran)中的无线控制器,或者该10可以为移动交换中心、中继站、接入点等,本技术对此不作限定。
47.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
48.本技术一实施例提供了一种增益控制方法,该增益控制方法应用于无线接收机中,图2为增益控制方法的实现流程示意图一,如图2所示,在本技术的实施例中,无线接收机进行增益控制的方法可以包括以下步骤:
49.步骤101、接收射频天线信号。
50.步骤102、基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。
51.在本技术的实施例中,无线接收机在接收到射频天线信号之后,可以先对射频天线信号信号进行信号放大处理,然后对经放大的射频天线信号进行积分处理,获得第一模拟信号,接着可以通过对第一模拟信号进行ad转换,获得对应的第一数字信号,并在通过滤波处理之后,获得对应的第二数字信号,最终,无线接收机可以使用第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益。
52.需要说明的是,在本技术的实施例中,在控制应用于无线接收机的增益时,主要可
以包括对无线接收机中的放大器(lna)的增益的控制,因此,无线接收机可以基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi对lna进行增益控制。
53.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机在控制应用于所述无线接收机的增益时,可以调节所述增益,以使得用于放大所述射频天线信号的放大器(lna)处于不饱和状态和/或用于执行ad转换的模拟数字转化器(adc)处于不饱和状态。
54.需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机在进行增益控制时,可以选择在信号处理架构中设计三个探测点,然后通过该三个探测点检测到三类数据,即第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi这三类数据,便可以利用这三类数据确定出最佳的目标增益参数,以实现性能最佳的增益控制。
55.示例性的,在本技术的实施例中,图3为信号处理架构的示意图,如图3所示,无线接收机的信号处理架构一般可以包括天线、lna、积分器、混频器(mixer)和跨阻放大器(trans-impedance amplifier,tia)、模拟滤波器、adc、数字滤波器这几部分,其中,可以将天线收到的信号(射频天线信号)经过lna和积分器后传送至mixer and tia,再通过模拟滤波器进行滤波处理之后,传输至adc和数字滤波器。其中,lna可以用于对天线接收到的射频天线信号进行信号放大处理,积分器是模拟端用于计算lna后的第一模拟信号的参考rssi的单元,其中,积分器可以对经放大的所述射频天线信号进行信号积分处理,以生成所述第一模拟信号,adc可以对第一模拟信号进行ad转换,获得第一数字信号,数字滤波器则可以对第一数字信号进行滤波处理,获得第二数字信号。
56.需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机在可以预先在信号处理架构中设计三个探测点,即第一探测点、第二探测点以及第三探测点,其中,第一探测点用于获取第一模拟信号的参考rssi;第二探测点用于获取第一数字信号的第一rssi;第三探测点用于获取第二数字信号的第二rssi。
57.示例性的,在本技术的实施例中,图4为探测点的示意图,如图4所示,在信号处理架构中,可以将第一探测点设置在积分器的输出位置,将第二探测点设置在adc的输出位置,将第三探测点设置在数字滤波器的输出位置。其中,无线接收机可以通过第一探测点获取第一模拟信号的参考rssi;无线接收机可以通过第二探测点获取adc输出的第一数字信号的第一rssi;无线接收机可以通过第三探测点获取数字滤波器输出的第二数字信号的第二rssi。
58.可以理解的是,在本技术的实施例中,由于lna 的非线性对系统的整体性能影响最大,因此可以将第一探测点设置在lna之后。
59.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机通过adc可以获取其输出的iq数据,通过数字滤波器获取其输出的窄带信号的功率。
60.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机还可以预先确定信号功率与增益组合的对应关系表。其中,该信号功率与增益组合的对应关系表也可以由射频rf提供。其中,该信号功率与增益组合的对应关系表可以包括有多个档位对应的多个增益值和多个杂波指数。该多个增益值和多个杂波指数可以应用于放大器(lna)。
61.也就是说,在本技术的实施例中,基于信号功率与增益组合的对应关系表,放大器(lna)可以配置有几个不同的挡位,可以直接选择相应的增益值(lna增益值);另外每一个
档位对应一个杂波指数nf。
62.示例性的,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表如表1所示:
63.表1
64.信号功率档位索引indexlna增益值功率a0lna gain=20db功率b1lna gain=15db
………………
功率xn-1lna gain=-15db
65.其中,表1中的档位索引为0至n-1,即信号功率与增益组合的对应关系表可以包括n个档位,其中,功率a对应档位索引0,即index=0,而index=0时,指示的lna gain=20db;功率b对应档位索引1,即index=1,而index=1时,指示的lna gain=15db;功率x对应档位索引n-1,即index=n-1,而index=n-1时,指示的lna gain=-15db。
66.需要说明的是,在本技术的实施例中,上述信号功率与增益组合的对应关系表还可以包括有多个档位对应的多组增益组合,每一组增益组合可以包括第一增益值和第二增益值。
67.需要说明的是,在本技术的实施例中,增益组合中的第一增益值可以为lna的lna增益值(lna gain),增益组合中的第二增益值可以为mixer and tia的bb增益值(bb gain)。
68.进一步地,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表的设置,可以确保增益值在最佳线性范围内,并预留足够的backoff以便容忍更高的带外干扰。
69.可以理解的是,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表中的每一个增益组合可以为rf根据性能需求规划的增益组合。也就是说,第一增益值(lna gain)与第二增益值(bb gain)并没有直接关系,例如两者之间没有绝对的线性或者关联关系。
70.也就是说,rf可以提供信号功率与增益组合的对应关系表,该信号功率与增益组合的对应关系表能够表征lna gain及bb gain的增益组合与窄带信号功率的索引关系。
71.示例性的,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表如表2所示:
72.表2
73.信号功率档位索引index增益组合功率a0lna gain=20db,bb gain=30db功率b1lna gain=15db,bb gain=25db
………………
功率xn-1lna gain=-15db,bb gain=-5db
74.其中,表1中的档位索引为0至n-1,即信号功率与增益组合的对应关系表可以包括n个档位,其中,功率a对应档位索引0,即index=0,而index=0时,指示的lna gain=20db,bb gain=30db,该档位总的增益值为50db;功率b对应档位索引1,即index=1,而index=1时,指示的lna gain=15db,bb gain=25db,该档位总的增益值为40db;功率x对应档位索引n-1,即index=n-1,而index=n-1时,指示的lna gain=-15db,bb gain=-5db,该档位总的增益值为-20db。
75.通过上述表2可以看出,信号功率与增益组合的对应关系表中的不同档位的增益
值即为该档位对应的lna增益值与bb增益值之和,其中,不同档位之间的lna增益步长、bb增益步长以及总的增益步长可以不同。
76.需要说明的是,在本技术的实施例中,基于上述表1或表2所示的信号功率与增益组合的对应关系表,功率a、功率b、
……
、功率x可以为一个具体的功率值,也可以为一个具体的功率值范围;相应的,功率a、功率b、
……
、功率x可以为一个与功率值相关的具体数值,也可以为一个与功率值相关的具体的数值范围,本技术不进行具体限定。
77.进一步地,在本技术的实施例中,对于参考rssi,可以确定该参考rssi对应的rssi峰值,其中,rssi峰值的个数可以根据信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n进行确定,即可以根据所述信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n设置所述参考rssi的峰值的个数。
78.示例性的,在本技术的实施例中,可以按照如下公式,基于档位数量n确定峰值的个数k:
79.k=max(round((n-2)/2),1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
80.其中,round函数表示四舍五入,逗号后面的数表示约到第几位,0约到个位数,1约到小数点后一位,-1约到十位数,以此类推,max就是最大值。
81.例如,当信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n等于5时,通过第一探测点获取的峰值的个数k等于2,即通过第一探测点能够获取2bit的输出信号,分别为第一峰值peak1和第二峰值peak2。
82.可以理解的是,在本技术的实施例中,peak1和peak2可以为lna模拟信号(第一模拟信号)经过rf的积分器算出来的两个rssi峰值。其中,peak1可以指示饱和状态,peak2可以指示弱饱和状态。lna达到非线性状态(即饱和)时参考rssi就达到peak 1,lna还处非线性区但接近线性状态时参考rssi就达到peak 2。
83.需要说明的是,在本技术的实施例中,以k=2为例进行增益控制处理流程的说明,当然,k的取值也可以为其他数值。例如,当信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n等于8时,通过第一探测点获取的峰值的个数k等于3,即通过第一探测点能够获取3bit的输出信号,分别为第一峰值peak1、第二峰值peak2以及第三峰值peak3。
84.进一步地,在本技术的实施例中,如果需要通过第一探测点获取多个峰值,那么可以确定k大于或者等于2,相应的,需要确保n大于或者等于5。
85.需要说明的是,在本技术的实施例中,一般考虑agc调整增益的复杂度及时效性,lna档位不会超过10档,即可以设置信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n小于或者等于10。
86.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机还可以预先设置k个预设功率阈值。即无线接收机可以预先设置与参考rssi的峰值的个数相同的预设功率阈值。例如,如果通过第一探测点获取的参考rssi的峰值的个数k等于3,即通过第一探测点能够获取3bit的输出信号,那么无线接收机可以设置3个预设功率阈值。
87.需要说明的是,在本技术的实施例中,k个预设功率阈值可以构成以增益步长为公差的等差数列。其中,增益步长可以通过信号功率与增益组合的对应关系表来确定。信号功率与增益组合的对应关系表中的不同档位之间的第一增益值(lna gain)的变化步长即为增益步长(lna gain step)。
88.示例性的,在本技术的实施例中,假设k=2,则可以设置两个预设功率阈值,分别为target1和target2,那么,target1和target2之间的差值可以为信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长(lna增益步长),即target2=target1-lna增益步长。
89.示例性的,在本技术的实施例中,k个预设功率阈值中的第一功率阈值至第k功率阈值依次减小。
90.进一步地,在本技术的实施例中,k个预设功率阈值可以用于对lna饱和状态进行确定。
91.需要说明的是,在本技术的实施例中,k个预设功率阈值还可以用于对k个峰值进行确定。例如,通过积分器算出的参考rssi的第一峰值(peak1)大于一定门限th1(target1)时,会使lna达到非线性状态(即饱和状态);通过积分器算出的参考rssi的第二峰值(peak2)大于一定门限th2(target2),时,lna还处在非线性区但接近线性状态。
92.示例性的,在本技术的实施例中,假设k=2,两个预设功率阈值分别为target1和target2,target2=target1-lna增益步长,当lna的信号功率大于target1时,可以将第一峰值(peak1)赋值为1;当lna的信号功率大于target2时,可以将第二峰值(peak2)赋值为1。
93.可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据k个rssi峰值确定lna饱和状态,其中,如果k个rssi峰值的取值均为1,或者,若k个rssi峰值均被拉高,那么可以确定lna饱和状态为信号饱和。即如果k个rssi峰值均被拉高或者取值均为1(等同于k个rssi峰值中的第一rssi峰值被拉高或者取值为1),则可以指示经过lna后的信号达到饱和。
94.示例性的,在本技术的实施例中,假设k=2,如果第一峰值(peak1)赋值为1,即第一峰值被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到饱和;如果第一峰值(peak1)赋值为0,第二峰值(peak2)赋值为1,即第二峰值被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到弱饱和;如果第一峰值(peak1)和第二峰值(peak2)赋值均为0,那么可以确定经过lna后的信号未饱和。
95.也就是说,在本技术的实施例中,如果k个rssi峰值的取值不全为1和0,即k个rssi峰值中存在被拉高的峰值,但全部k个rssi峰值不全被拉高,那么可以认为经过lna后的信号达到弱饱和,即lna饱和状态为信号弱饱和。
96.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机在控制应用于所述无线接收机的增益时,基于所述参考rssi确定第一增益范围;同时基于所述第一rssi确定第二增益范围;同时基于所述第二rssi确定第三增益范围;最终便可以从所述第一增益范围、所述第二增益范围和所述第三增益范围的重叠段中选择第一增益,以使得所述第一增益大于增益阈值且所述放大器对应的杂波指数小于杂波阈值。
97.需要说明的是,在本技术的实施例中,在基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi进行增益控制时,无线接收机可以先获取所述参考rssi的第一峰值;其中,所述第一峰值指示所述放大器处于饱和状态;然后可以基于确定所述第一峰值升高,相应的降低增益,即降低放大器的增益。
98.示例性的,在本技术的实施例中,基于确定所述第一峰值升高,无线接收机可以根据信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长和/或增益下限值,降低所述增益,直到所述放大器处于不饱和状态,或者所述增益为所述增益下限值。
99.可以理解的是,在本技术的实施例中,在基于第一模拟信号的参考rssi进行增益
控制时,无线接收机可以先基于信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长和/或增益下限值,对lna进行增益调整,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为增益下限值。
100.可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机预先设置的信号功率与增益组合的对应关系表中的不同档位之间的第一增益值(lna gain)的变化步长即为增益步长,而不同档位之间的第二增益值(bb gain)的变化步长即为bb增益步长(bb step)。信号功率与增益组合的对应关系表中的最低档位对应的一组增益组合中的第一增益值(lna gain)即为增益下限值。
101.进一步地,在本技术的实施例中,基于信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长和/或增益下限值,无线接收机在对lna进行增益调整时,可以先根据参考rssi的峰值,确定lna饱和状态;如果lna饱和状态为信号饱和,那么便可以按照增益步长对当前lna增益值进行降低处理,以完整对lna的增益调整。
102.可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以先根据通过第一探测点获取的参考rssi的k个峰值来确定lna饱和状态是否为信号饱和,如果为信号饱和,则需要对lna进行增益调整。其中,如果参考rssi的k个峰值的取值均为1,或者,若参考rssi的k个峰值均被拉高,那么可以确定lna饱和状态为信号饱和。
103.需要说明的是,在本技术的实施例中,如果确定lna饱和状态为信号饱和,那么在对lna进行增益调整时,无线接收机可以使用信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长对当前lna增益值进行降低处理,从而实现lna的增益调整。
104.示例性的,在本技术的实施例中,在对当前lna增益值进行降低处理时,无线接收机可以将当前lna增益值降低k倍的增益步长。例如,假设k=2,通过第一探测点能够获取2bit的输出信号,分别为第一峰值peak1和第二峰值peak2。如果peak1和peak2的取值均为1(或peak1的取值为1),即peak1和peak2均被拉高(或peak1被拉高),那么可以确定lna饱和状态为信号饱和,此时,无线接收机可以将当前lna增益值降低2倍的增益步长,即降低2
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lna gain step。
105.可以理解的是,在本技术的实施例中,在按照增益步长对当前lna增益值进行降低处理之后,如果lna饱和状态依然为信号饱和,那么无线接收机可以继续按照增益步长对lna进行增益调整,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益下限值。
106.可以理解的是,在本技术的实施例中,在基于第一模拟信号的参考rssi进行增益控制时,无线接收机可以获取所述参考rssi的第二峰值;其中,所述第二峰值指示所述放大器处于弱饱和状态;基于确定所述第一峰值不再升高且降低所述增益后所述第二峰值不再升高,可以将所述增益恢复到降低前的水平。
107.需要说明的是,在本技术的实施例中,以2个峰值信号为例。如果在由于lna饱和调过一次档位后,peak2信号未拉高过,说明当前档位和前一个档位lna都不会饱和,则lna gain可以调整的最大值为当前lna gain+lna gain step。lna_gain_step是lna gain两个档位之间的增益步长。lna调整的step为2倍的lna_gain_step。也就是说,在进行增益调整时,调整gain不是一档一档降的,设置两个peak信号的作用就是可以快速调档,一次可以降低2个档位的步长(即,变化2
×
lna_gain_step)。
108.进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机还可以基于确定所述第一峰值不再升高,判断所述模拟数字转换器是否处于饱和状态。
109.需要说明的是,在本技术的实施例中,在进行模拟数字转换器是否处于饱和状态的确定时,无线接收机可以先获取所述模拟数字转化器对应的iq数据;然后可以根据该iq数据确定模拟数字转换器是否处于饱和状态。接着,如果根据所述iq数据确定所述所述模拟数字转化器处于饱和状态,那么无线接收机可以降低所述模拟数字转化器的增益,直到所述模拟数字转化器处于不饱和状态。
110.可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以基于信号功率与增益组合的对应关系表所指示的bb增益步长,根据iq数据对adc进行增益调整,直到adc饱和状态为信号不饱和。
111.进一步地,在本技术的实施例中,基于信号功率与增益组合的对应关系表所指示的bb增益步长,无线接收机在根据iq数据对adc进行增益调整时,可以先根据iq数据确定adc饱和状态;如果adc饱和状态为信号饱和,那么可以继续按照bb增益步长对adc进行增益调整。
112.可以理解的是,在本技术的实施例中,由于adc信号饱和时所计算的rssi并不准确,因此无线接收机可以先根据通过第二探测点获取的、adc输出的iq数据来确定adc饱和状态是否为信号饱和,如果为信号饱和,则需要对adc进行增益调整。
113.需要说明的是,在本技术的实施例中,如果iq数据与预设数据阈值的差值大于预设数值,那么可以确定adc饱和状态为信号饱和。
114.也就是说,在本技术的实施例中,如果当前信号周期内的iq数据的赋值超过一定门限(预设数据阈值),且超过该门限的个数达到一定数量(预设数值),那么可以认为经过adc后的信号达到饱和状态,即确定adc饱和状态为信号饱和。
115.需要说明的是,在本技术的实施例中,如果确定adc饱和状态为信号饱和,那么在对adc进行增益调整时,无线接收机可以使用信号功率与增益组合的对应关系表所指示的bb增益步长(bb step)对当前bb增益值进行降低处理,从而实现adc的增益调整。
116.可以理解的是,在本技术的实施例中,在按照bb增益步长对当前bb增益值进行降低处理之后,如果adc饱和状态依然为信号饱和,那么无线接收机可以继续按照bb增益步长对adc进行增益调整,直到adc饱和状态为信号不饱和。
117.进一步地,在本技术的实施例中,通过信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长和/或增益下限值,以及bb增益步长,对lna和adc进行增益调整,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为增益下限值,且adc饱和状态为信号不饱和,无线接收机便可以进一步获得第一增益范围、第二增益范围以及第三增益范围,从而可以从所述第一增益范围、所述第二增益范围和所述第三增益范围的重叠段中选择第一增益,以使得所述第一增益大于增益阈值且所述放大器对应的杂波指数小于杂波阈值。
118.需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据第一目标功率和第一数字信号的第一rssi确定第一增益范围。
119.可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据预先设置的adc对应的第一目标功率,从信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n组增益组合中确定出使第一数字信号的第一rssi不超过第一目标功率的增益范围,即第一增益范围。其中,adc对应
的第一目标功率可以通过rf提供的adc性能和预计设计的抗干扰性能来设定。
120.示例性的,在本技术的实施例中,假设信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n组增益组合中,最高档位的增益值为60db,最低档位的增益值为-5db,不同档位之间的增益步长为5db,如果第一目标功率为-10db,第一数字信号的第一rssi为-5db,那么可以通过查询信号功率与增益组合的对应关系表,来确定出使第一数字信号的第一rssi不超过第一目标功率的最大档位,而该最大档位以下的全部档位所对应的增益范围即为第一增益范围d1。例如,d1=[第一目标功率-rssi:-5db]。如果目标功率-rssi在信号功率与增益组合的对应关系表的档位中没有对应值,那么可以选择落在其最接近的一个档位上。
[0121]
需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据第二目标功率和第二数字信号的第二rssi确定第二增益范围。
[0122]
可以理解的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据第二数字信号的第二rssi,和预先设置的窄带信号对应的第二目标功率,从信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n组增益组合中确定出使第二数字信号的第二rssi不超过第二目标功率的增益范围,即第二增益范围d2。
[0123]
需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机可以根据当前lna增益值和增益步长确定第三增益范围。其中,无线接收机可以先确定lna饱和状态,然后依据lna饱和状态,选择基于当前lna增益值,或者基于当前lna增益值和增益步长,根据n组增益组合确定第三增益范围。
[0124]
可以理解的是,在本技术的实施例中,如果lna饱和状态为信号弱饱和,那么可以基于当前lna增益值,根据n组增益组合确定第三增益范围;如果lna饱和状态为信号未饱和,那么可以基于当前lna增益值和增益步长,根据n组增益组合确定第三增益范围。
[0125]
示例性的,在本技术的实施例中,假设k=2,在完成对lna的增益调整之后,如果peak2的取值为1,即在前一次调整lna增益之后peak2拉高过,lna饱和状态为信号弱饱和,那么可以使用当前lna增益来确定第三增益范围;如果peak2的取值为0,即在前一次调整lna增益之后peak2没有拉高过,lna饱和状态为信号未饱和,那么可以使用当前lna增益和增益步长来确定第三增益范围。
[0126]
也就是说,在本技术的实施例中,以2个峰值信号为例。如果在由于lna饱和调过一次档位后,peak2信号未拉高过,说明当前档位和前一个档位lna都不会饱和,则lna gain可以调整的最大值为当前lna gain+lna gain step。lna_gain_step是lna gain两个档位之间的增益步长。lna调整的step为2倍的lna_gain_step。也就是说,在进行增益调整时,调整gain不是一档一档降的,设置两个peak信号的作用就是可以快速调档,一次可以降低2个档位的步长(即,变化2
×
lna_gain_step)
[0127]
需要说明的是,在本技术的实施例中,在使用当前lna增益来确定第三增益范围时,可以基于当前lna增益,从信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n组增益组合中确定对应的第一增益值(lna gain)的最大档位,而该最大档位以下的全部档位所对应的增益范围即为第三增益范围d3。
[0128]
需要说明的是,在本技术的实施例中,在使用当前lna增益和增益步长来确定第三增益范围时,可以基于当前lna增益和增益步长,从信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n组增益组合中确定对应的第一增益值(lna gain)的最大档位,而该最大档位以下的
全部档位所对应的增益范围即为第三增益范围d3。例如,可以先计算当前lna增益和增益步长的和值,然后按照和值从信号功率与增益组合的对应关系表中确定与该和值相同的第一增益值所对应的最大档位,然后将该大档位以下的全部档位所对应的增益确定为第三增益范围d3。
[0129]
例如,如果三个档位下的第一增益值分别为20:5:0db,2bit peak信号。当前lna增益为5db,此时peak1不饱和,如果peak2=1,表示前一个档位为弱饱和档位,则lna最大可调的档位为5db;如果peak2=0,表示前一个档位为不饱和档位,则lna可以回退至10db,lna最大可调档位为10db。
[0130]
进一步地,在本技术的实施例中,在确定第一增益范围、所述第二增益范围和所述第三增益范围之后,无线接收机可以按照信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n个杂波指数nf对第一增益范围、所述第二增益范围和所述第三增益范围进行筛选处理,从而可以获得目标增益参数(第一增益)。其中,该第一增益大于增益阈值且所述放大器对应的杂波指数小于杂波阈值。
[0131]
需要说明的是,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表包括有多个档位对应的多个杂波指数(noise figure,nf)
[0132]
也就是说,rf可以提供信号功率与增益组合的对应关系表,该信号功率与增益组合的对应关系表也能够表征杂波指数与窄带信号功率的索引关系。
[0133]
示例性的,基于上述表2,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表如表3所示:
[0134]
表3
[0135]
信号功率档位索引index增益组合杂波指数功率a0lna gain=20db,bb gain=30dbnf0功率b1lna gain=15db,bb gain=25dbnf1
……………………
功率xn-1lna gain=-15db,bb gain=-5dbnf(n-1)
[0136]
其中,表2中的档位索引为0至n-1,即信号功率与增益组合的对应关系表可以包括n个档位,其中,功率a对应档位索引0,即index=0,而index=0时,指示的档位指数为nf0;功率b对应档位索引1,即index=1,而index=1时,指示的档位指数为nf1;功率x对应档位索引n-1,即index=n-1,而index=n-1时,指示的档位指数为nf(n-1)。
[0137]
需要说明的是,在本技术的实施例中,无线接收机在确定出第一增益范围、第二增益范围、第三增益范围之后,可以基于nf,在多组候选增益参数中确定出增益最大且nf满足接收性能且抗干扰能力更好的目标增益参数(第一增益)。其中,nf的取值越小,可以认为nf满足接收性能且抗干扰能力更好。
[0138]
可以理解的是,在本技术的实施例中,目标增益参数也可以为一个增益组合,该增益组合中包括目标lna增益值(第一增益)和目标bb增益值。也就是说,目标增益参数也可以是由一个lna gain和一个bb gain构成。
[0139]
进一步地,在本技术的实施例中,在执行增益控制方法之前,无线接收机可以预先设置初始增益值。其中,为了能够保证小信号也可以被检测到,无线接收机可以将初始增益值设置的较大。例如,在开启运行时,无线接收机可以将初始增益值设置为预先存储的最大
增益值,或者,可以将信号功率与增益组合的对应关系表中的最大增益值设置为初始增益值。
[0140]
综上所述,通过步骤101至步骤102所提出的增益控制方法,基于信号功率与增益组合的对应关系表,无线接收机通过rf提供的少量bit的peak信号(参考rssi的峰值),快速提高lna的锁定时间,最多进行两次增益调整便可以确定lna的不饱和档位,且通过lna增益值的回退,获得lna可调的增益范围,同时根据adc口信号(第一rssi)和窄带信号(第二rssi)分别获得其满足小于目标功率(第一目标功率和第二目标功率)的增益范围,通过三个增益范围(第一增益范围、第二增益范围、第三增益范围)查nf满足接收性能且抗干扰能力更好的增益(第一增益)。
[0141]
可以理解的是,本技术实施例提出的增益控制方法,在至多两次lna调gain即可到lna不饱和最大档位,能够有效减少lna的增益调整次数。同时,综合窄带信号、adc宽带信号及lna信号,得出nf最小的一个增益组合。也就是说,本技术提出的增益控制方法,在确保模拟器件不饱和且adc不饱和的前提下,能够获得窄带有用信号最贴近最优增益的方案,且由于窄带有用信号目标功率较低,可以预留足够的adc动态范围用于容忍带外强干扰。
[0142]
本技术实施例提供了一种增益控制方法,无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
[0143]
基于上述实施例,在本技术的再一实施例中,无线接收机可以预先确定信号功率与增益组合的对应关系表。其中,信号功率与增益组合的对应关系表的设置,可以确保增益值在最佳线性范围内,并预留足够的backoff以便容忍更高的带外干扰。
[0144]
需要说明的是,在本技术的实施例中,信号功率与增益组合的对应关系表可以由射频rf提供。其中,该信号功率与增益组合的对应关系表包括有多个档位对应的多组增益组合和多个杂波指数。其中,每一组增益组合可以包括lna增益值(lna gain)和bb增益值(bb gain)。
[0145]
可以理解的是,在本技术的实施例中,在控制应用于无线接收机的增益时,主要可以包括对无线接收机中的放大器(lna)的增益的控制,因此,可以认为上述信号功率与增益组合的对应关系表能够提供多个档位对应的多个增益值和多个杂波指数。该多个增益值和多个杂波指数可以应用于放大器(lna)。
[0146]
也就是说,在本技术的实施例中,基于信号功率与增益组合的对应关系表,放大器(lna)可以配置有几个不同的挡位,可以直接选择相应的增益值(lna增益值);另外每一个档位对应一个杂波指数nf。
[0147]
进一步地,在本技术的实施例中,基于信号功率与增益组合的对应关系表,可以确
定n个档位对应的n组增益组合和n个杂波指数。相应的,无线接收机获取的射频提供的参考rssi的峰值的个数k可以由信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n来决定。例如,通过上述公式(1),建立n与k的对应关系。
[0148]
需要说明的是,在本技术的实施例中,对应于参考rssi的k个峰值,无线接收机可以设置k个预设功率阈值,其中,k个预设功率阈值可以构成以信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益步长为公差的等差数列。其中,信号功率与增益组合的对应关系表中的不同档位之间的第一增益值(lna gain)的变化步长即为增益步长(lna gain step)。
[0149]
示例性的,在本技术的实施例中,假设当信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n等于5时,通过第一探测点获取的参考rssi的峰值的个数k等于2,即通过第一探测点能够获取2bit的输出信号,分别为peak1和peak2。相应的,无线接收机可以设置两个预设功率阈值,分别为target1和target2,其中,target2=target1-lna gain step。
[0150]
需要说明的是,在本技术的实施例中,peak1和peak2的取值可以通过target1和target2确定。例如,当lna的信号功率大于target1时,可以将peak1赋值为1,即拉高peak1;当lna的信号功率大于target2时,可以将peak2赋值为1,即拉高peak2。
[0151]
进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机在根据通过第一探测点获取的2bit的peak1和peak2来确定lna的lna饱和状态时,如果peak1的取值为1,即peak1被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到饱和,即lna饱和状态为信号饱和;如果peak1的取值为0,peak2的取值为1,即peak2被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到弱饱和,即lna饱和状态为信号弱饱和;如果peak1和peak2的取值均为0,那么可以确定经过lna后的信号未饱和,即lna饱和状态为信号未饱和。
[0152]
示例性的,在本技术的实施例中,假设当信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n等于8时,通过第一探测点获取的参考rssi的峰值的个数k等于8,即通过第一探测点能够获取3bit的输出信号,分别为peak1、peak2以及peak3。相应的,无线接收机可以设置三个预设功率阈值,分别为target1、target2以及target3,其中,target1大于target2大于target3,target1、target2以及target3以lna gain step为公差构成等差数列。
[0153]
需要说明的是,在本技术的实施例中,peak1、peak2以及peak3的取值可以通过target1、target2以及target3确定。例如,当lna的信号功率大于target1时,可以将peak1赋值为1,即拉高peak1;当lna的信号功率大于target2时,可以将peak2赋值为1,即拉高peak2;当lna的信号功率大于target3时,可以将peak2赋值为3,即拉高peak3。
[0154]
进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机在根据通过第一探测点获取的3bit的peak1、peak2以及peak3来确定lna的lna饱和状态时,如果peak1的取值为1,即peak1被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到饱和,即lna饱和状态为信号饱和;如果peak1的取值为0,peak2的取值为1,即peak2被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到弱饱和,即lna饱和状态为信号弱饱和;如果peak1的取值为0,peak3的取值为1,即peak3被拉高,那么可以确定经过lna后的信号达到弱饱和,即lna饱和状态为信号弱饱和;如果peak1、peak2以及peak3的取值均为0,那么可以确定经过lna后的信号未饱和,即lna饱和状态为信号未饱和。
[0155]
可以理解的是,在本技术的实施例中,如果确定lna饱和状态为信号饱和,那么在对lna进行增益调整时,无线接收机可以使用信号功率与增益组合的对应关系表所指示的
增益步长对当前lna增益值进行降低处理,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为信号功率与增益组合的对应关系表所指示的增益下限值。
[0156]
进一步地,在本技术的实施例中,无线接收机还可以通过第二探测点获取adc输出的第一数字信号的第一rssi,以及通过第三探测点获取数字滤波器输出的第二数字信号的第二rssi。其中,无线接收机可以根据对应的iq数据确定adc饱和状态;如果adc饱和状态为信号饱和,那么可以继续按照bb增益步长对adc进行增益调整,直到adc饱和状态为信号不饱和。其中,无线接收机可以根据信号功率与增益组合的对应关系表确定bb增益步长(bb step)
[0157]
进一步地,在本技术的实施例中,在对lna和adc进行增益调整,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为增益下限值,且adc饱和状态为信号不饱和之后,无线接收机便可以根据第一rssi确定第二增益范围;同时基于所述第二rssi确定第三增益范围,确定第一增益。其中,该第一增益大于增益阈值且所述放大器对应的杂波指数小于杂波阈值。
[0158]
示例性的,在本技术的实施例中,无线接收机可以基于第一目标功率和第一数字信号的第一rssi,根据n组增益组合确定第一增益范围。
[0159]
示例性的,在本技术的实施例中,无线接收机可以基于第二目标功率和第二数字信号的第二rssi,根据n组增益组合确定第二增益范围。
[0160]
示例性的,在本技术的实施例中,无线接收机可以先确定lna饱和状态,如果lna饱和状态为信号弱饱和,那么可以基于当前lna增益值,根据n组增益组合确定第三增益范围;如果lna饱和状态为信号未饱和,那么可以基于当前lna增益值和增益步长,根据n组增益组合确定第三增益范围。
[0161]
进一步地,在本技术的实施例中,在确定多组候选增益参数之后,即确定第一增益范围、第二增益范围、第三增益范围之后,无线接收机可以从多组候选增益参数中确定目标增益参数。其中,无线接收机可以按照信号功率与增益组合的对应关系表所指示的n个nf对多组候选增益参数进行筛选处理,从而可以在多组候选增益参数中确定出增益最大且nf满足接收性能且抗干扰能力更好的目标增益参数。其中,目标增益参数可以由一个lna gain(第一增益)和一个bb gain构成。
[0162]
综上所述,本技术实施例提出的增益控制方法,基于信号功率与增益组合的对应关系表,无线接收机通过rf提供的少量bit的peak信号(参考rssi的峰值),快速提高lna的锁定时间,最多进行两次增益调整便可以确定lna的不饱和档位,且通过lna增益值的回退,获得lna可调的增益范围,同时根据adc口信号(第一rssi)和窄带信号(第二rssi)分别获得其满足小于目标功率(第一目标功率和第二目标功率)的增益范围,通过三个增益范围(第一增益范围、第二增益范围、第三增益范围)查nf满足接收性能且抗干扰能力更好的增益(第一增益)。
[0163]
本技术实施例提供了一种增益控制方法,无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信
号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
[0164]
基于上述实施例,本技术的另一实施例提出一种接收无线信号的方法,该接收无线信号的方法可以包括上述实施例提出的增益控制方法,能够实现无线通信系统中大动态范围的增益控制,最多调两次lna gain便可以确定使lna不饱和的lna gain值,并通过三个探测点到使lna及adc不饱和且窄带信号最接近最佳增益点的gain值,以使无线接收机获得更好的接收灵敏度和抗干扰性能。
[0165]
如上述图4所示,无线接收机在进行增益控制时,可以选择在信号处理架构中设计三个探测点,然后通过该三个探测点检测到三类数据,即第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi这三类数据,便可以利用这三类数据确定出最佳的目标增益参数,以实现性能最佳的增益控制。
[0166]
由射频rf提供lna gain及bb gain组合增益及与窄带信号功率的索引关系(信号功率与增益组合的对应关系表),使其gain值在最佳线性范围内,预留足够的backoff以便容忍更高的带外干扰。如上述表3,信号功率与增益组合的对应关系表包括有多个档位对应的多组增益组合和多个杂波指数。其中,每一组增益组合可以包括lna增益值(lna gain)和bb增益值(bb gain)。其中,可以将mixer and tia增益简称为bb gain。
[0167]
信号功率与增益组合的对应关系表中的每一个增益组合可以为rf根据性能需求规划的增益组合。也就是说,第一增益值(lna gain)与第二增益值(bb gain)并没有直接关系,例如两者之间没有绝对的线性或者关联关系。
[0168]
一般考虑agc调整增益的复杂度及时效性,lna档位不会超过10档,即可以设置信号功率与增益组合的对应关系表中的档位数量n小于或者等于10。
[0169]
信号功率与增益组合的对应关系表中的增益可以按照线性配置,以方便agc的设计。其中,最大增益为a,最小增益为b,其中,a大于0,b可以大于等于0,也可以小于0。例如,最大增益60db,最小增益-10db,可以按照线性增益设定每个档位的增益。
[0170]
由于lna的非线性对系统的整体性能影响最大,所以观察点1(第一探测点)可以设在lna的输出位置,以5档位lna gain为例,有2个bit的输出信号,即peak1和peak2,设有两个目标功率门限(预设功率阈值),分别为target1和target2,target2=target1-lna增益步长。其中,增益步长(lna增益步长)、bb增益步长(bb step)以及总的增益步长可以不同。
[0171]
当lna口信号功率超过target1时,认为lna饱和,peak1信号=1(拉高peak1);当lna口信号功率超过target2时,peak2信号=1(拉高peak2)。其中,峰值(peak)可以由rf直接给出,用于指示经过lna后的信号是否达到饱和,如果peak1=1,peak2=1,则表示经过lna后的信号达到饱和,peak1=0,peak2=1,则表示经过lna后的信号弱饱和,peak1=0,peak2=0,则表示经过lna后的信号未饱和,peak1=1,peak2=0为非法结果。
[0172]
观察点2(第二探测点)获取的为adc口输出信号iq数据。观察点3(第三探测点)获取的为经过数字滤波器滤波后的窄带有效信号功率。
[0173]
进一步地,在本技术的实施例中,图5为增益控制方法的实现流程示意图二,如图5
所示,以k=2为例,在进行增益控制处理时,无线接收机可以先将初始gain设定为最大gain,从而可以保证小信号也可以被检测到,也就是说,开启运行时,无线接收机可以先设置初始增益值(步骤201)。其中,无线接收机可以将初始增益值设置为预先存储的最大增益值,或者,可以将信号功率与增益组合的对应关系表中的最大增益值设置为初始增益值。
[0174]
接着,无线接收机可以进一步确定lna的饱和状态和adc的饱和状态,以完成对lna和adc的增益调整。
[0175]
一旦peak1信号拉高(peak1取值为1),则可以确定lna的饱和状态为信号饱和,那么可以将lna gain(当前lna增益值)降低2
×
lna gain step(步骤202)。
[0176]
需要说明的是,在本技术的实施例中,以2个峰值信号为例。如果在由于lna饱和调过一次档位后,peak2信号未拉高过,说明当前档位和前一个档位lna都不会饱和,则lna gain可以调整的最大值为当前lna gain+lna gain step。lna_gain_step是lna gain两个档位之间的增益步长。lna调整的step为2倍的lna_gain_step。也就是说,在进行增益调整时,调整gain不是一档一档降的,设置两个peak信号的作用就是可以快速调档,一次可以降低2个档位的步长(即,变化2
×
lna_gain_step)。
[0177]
由于adc口如果饱和计算的rssi并不准确,因此通过adc口信号的iq幅值判断其是否饱和,如果adc饱和状态为信号饱和,则降低bb gain(当前lna增益值)的档位,使adc不饱和(步骤203)。其中,如果当前信号周期内的iq数据的赋值超过一定门限(预设数据阈值),且超过该门限的个数达到一定数量(预设数值),那么可以认为经过adc后的信号达到饱和状态,即确定adc饱和状态为信号饱和。
[0178]
由于信号前的加窗及rf模拟滤波器的特性,信号在抬升时为缓慢抬升,因此步骤202和步骤203是并行执行的。
[0179]
在对lna和adc进行增益调整,直到lna饱和状态为信号不饱和或者当前lna增益值降低为增益下限值,且adc饱和状态为信号不饱和之后,无线接收机可以继续确定多组候选增益参数。其中,多组候选增益参数可以包括第一增益范围,第二增益范围以及第三增益范围。
[0180]
无线接收机可以根据adc口rssi(第一数字信号的第一rssi),和预设的adc口目标功率(第一目标功率),计算使第一数字信号的第一rssi不超过第一目标功率的增益范围d1(第一增益范围)(步骤204a)。
[0181]
无线接收机可以根据窄带信号rssi(第二数字信号的第二rssi),和预设的窄带目标功率2(第二目标功率),计算使第二数字信号的第二rssi不超过第二目标功率的增益范围d2(第一增益范围)(步骤204b)。
[0182]
无线接收机可以先确定peak2信号是否拉高,如果在前一次调gain后peak2拉高过,则lna gain范围最大值为当前lna gain(当前lna增益值),如果peak2未拉高过,则lna gain范围的最大值为当前lna gain+lna gain step(增益步长),以此确定lna 增益范围d3(第三增益范围)(步骤204c)。
[0183]
在确定多组候选增益参数之后,无线接收机可以从多组候选增益参数中确定目标增益参数。也就是说,无线接收机可以通过三个增益范围d1,d2,d3,到增益最大、nf满足接收性能且抗干扰能力更好的gain组合(目标增益参数)(步骤205)。
[0184]
在确定lna的饱和状态,如果为8档位lna gain时,即n=8,可以预设3个bit输出信
号(峰值peak),并设定3个目标功率值(预设功率阈值),同样可以达到两次即可到lna 不饱和gain值。以此类推,对于n档位lna gain,通过max(round((n-2)/2),1)bit的peak输出信号,,即可在至多两次lna调gain即可到lna不饱和最大档位。可以理解的是,低于该lna不饱和最大档位的其他档位的增益值即为lna的可调增益范围。
[0185]
也就是说,与只有1bit peak信号lna调gain方案相比,减少了lna调gain次数。对于n档位的lna gain,通过max(round((n-2)/2),1)bit的peak输出信号,即可在至多两次lna调gain即可到lna不饱和最大档位。且上述方法可以综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,得出nf最小的一种gain组合,此方案可使模拟器件不饱和,且adc不饱和的情况下,窄带有用信号最贴近最优gain的方案。且由于窄带有用信号目标功率较低,预留足够的adc动态范围用于容忍带外强干扰。
[0186]
由此可见,本技术实施例提出的接收无线信号的方法,包括一种无线接收机中增益控制的方案,通过rf提供的少量bit的peak信号,快速提高lna的锁定时间,至多2次调gain即可确定lna 的不饱和档位。且通过lna gain的回退,获得lna可调的gain范围,同时根据adc口信号和窄带信号分别获得其满足小于目标功率的gain值范围,通过三个范围查nf满足接收性能且抗干扰能力更好的gain组合。
[0187]
本技术实施例提供了一种接收无线信号的方法,无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
[0188]
基于上述实施例,在本技术的另一实施例中,图6为无线接收机的组成结构示意图,如图6所示,本技术实施例提出的无线接收机20可以包括:天线21,放大器22,积分器23,混频器和跨阻放大器24,模拟滤波器25,模拟数字转化器26,数字滤波器27以及芯片28;其中,
[0189]
所述天线21,用于接收射频天线信号;
[0190]
所述放大器22,用于对所述射频天线信号进行信号放大处理;
[0191]
所述积分器23,用于对经放大的所述射频天线信号进行信号积分处理,生成所述第一模拟信号;
[0192]
所述模拟滤波器281,用于对所述第一模拟信号进行滤波处理;
[0193]
所述模拟数字转化器26,用于对经滤波的所述第一模拟信号进行ad转换,生成第一数字信号;
[0194]
所述数字滤波器27,用于对所述第一数字信号进行滤波处理,生成第二数字信号;
[0195]
所述芯片28,用于基于所述第一模拟信号的参考rssi、所述第一数字信号的第一rssi以及所述第二数字信号的第二rssi控制应用于所述无线接收机的增益。
[0196]
在本技术的实施例中,进一步地,图7为芯片的组成结构示意图,如图7示,本技术实施例提出的芯片28可以包括处理器281。
[0197]
在本技术的实施例中,上述处理器281可以为特定用途集成电路(application specific integrated circuit,asic)、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、数字信号处理装置(digital signal processing device,dspd)、可编程逻辑装置(programmable logic device,pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)、中央处理器(central processing unit,cpu)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地,对于不同的设备,用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它,本技术实施例不作具体限定。
[0198]
进一步地,在本技术的实施例中,上述处理器281,用于在天线接收射频天线信号之后,基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于所述无线接收机的增益;其中,所述第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,所述第一数字信号对应于经ad转换的所述第一模拟信号,所述第二数字信号对应于经数字滤波的所述第一数字信号。
[0199]
另外,在本实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
[0200]
集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中,基于这样的理解,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0201]
本技术实施例提供了一种无线接收机,该无线接收机接收射频天线信号;基于第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi控制应用于无线接收机的增益;其中,第一模拟信号对应于经放大的射频天线信号,第一数字信号对应于经ad转换的第一模拟信号,第二数字信号对应于经数字滤波的第一数字信号。也就是说,在本技术的实施例中,无线接收机可以利用获取到的射频天线信号对应的第一模拟信号的参考rssi、第一数字信号的第一rssi以及第二数字信号的第二rssi来对应用于无线接收机的增益进行控制。其中,由于该增益控制方式能够综合窄带信号,adc口宽带信号及lna口信号,因此能够保证lna及adc不饱和。可见,本技术提出的增益控制方法,能够在确保模拟器件和adc不饱和的前提下对无线接收机进行增益控制,从而提升了无线接收机的接收灵敏度和抗干扰性能。
[0202]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0203]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的实现流程示意图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程示意图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及实现流程示意图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0204]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0205]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0206]
以上所述,仅为本技术的较佳实施例而已,并非用于限定本技术的保护范围。


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