专利名称：一种用于脉冲串信号的自动增益控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一脉冲串信号解调器中的脉冲串信号的AGC电路，例如声音触发间隙阿洛哈(slottedaloha)、TDAM、等。
在卫星通信系统，例如传送声音的一种声音频传送方法，它对应于谈话者的间歇声音发生的特征进行操作，例如，当有声音时传送一信号，当没有声音时传送无信号，这对有效利用卫星电源是有益的，并且已被广范应用。这样的信号调制波是一间歇传送信号，即一脉冲串信号，因而在接收方需要一脉冲串解调器。
当相对应的站改变时，在接收方的一接收的电平随同该通信信道的传输损耗(每一站台)改变。一般而言，随着接收电平的变化，该解调器的载波复原电路或时钟复原电路的回路增益也在变化，不能维持较长的稳定的解调操作。从而需要维持一恒定接收信号电平的AGC操作。
图6示明一通常的AGC电路方框图。一准同步电路21接收一间歇传送的脉冲串调制信号(IF输入信号)，用于具有正交载波信号的准同步解调，以获得两个正交相移的模拟型信道，该正交载波信号的频率实质上等同于该载波频率。A/D转换器22和23将来自该准同步解调器21的两个输出信号转换成包含有大量位的各自的数字数据串。由该A/D转换器22和23获得的该数字数据串被送至一乘法器24，该乘法器24的输出被送至利用一DSP(数字信号处理器)的解调器31，并且也送至矩形波整形电路25和26。利用矩形波整形该乘法器24的输出获得接收的信号电平。利用该矩形波整形电路25和26获得的该数据串的接收的信号电平在加法器27中被加在一起，以获得该乘法器24输出的该接收的信号功率。减法器28从由AGC回路设置的基准值R1减去加法器27一输出的信号电平，由减法器28输出的差值由乘法器29同回路增益常数K(K确定该AGC回路增益)相乘，该相乘的结果送至一积分器30，该积分器30将该乘法顺29的输出积分，并驱动该乘法器24。该AGC回路被设置成能将该减法器28的输出值减至最小。
在该AGC回路中，由回路增益常数K确定该AGC响应时间;较大的增益常数K响应时间短，较小的回路增益常数K响应时间长。
在通常的用于脉冲串信号的AGC电路中，一般都必须减小该回路的响应时间，以便适应该脉冲串信号。但是，因为减小该回路响应时间等同于增加该回路带宽，该叠加在接收信号上的接收电平变化成份也通过了该回路。在乘法器中，这些成份被耦合到该接收信号上，这样就降低该信号品质。由于这一理由，为了适应脉冲信号，对该响应时间有一种强制限制。
本发明的一个目的是提供一种能用于高品质解调脉串信号的AGC电路。
本发明的另一个目的是提供一种用于脉冲串信号的AGC电路，其中该AGC回路在初始状态当需要高速同步时，它具有高速响应特性;在该高速响应状态之后，，AGC回路带宽变得最小并且回路噪声趋于零。
相应于本发明的另一方面，提供的用于脉冲串信号的一种AGC电路，它包括一准同步解调器，用于接收一间歇传输的脉冲串调制信号并解调该脉冲串调制信号为一基带信号;一模数转换器用于转换该准同步调制器的输出信号为一数字信号;一第一乘法器用于接收模数转换器和一积分器的输出信号并执行一乘操作;两个矩形波整形电路用于整形该第一乘法器的输出信号;一加法器电路用于加所述矩形波整形电路的输出信号;一数字减法器用于从所述加法器电路的输出中减去一予定的基准信号;一区域判定单元，用于判定由比较具有该减法器输出信号电平的第一和第二基准予定值所确定的三个不同的区域;一选择器用于接收该区域判定单元的输出信号并选择予定的三个不同回路常数K1至K3;一第二乘法器用于相乘该选择器和减法器的输出信号;以及用于积分该第二乘法器的输出信号的积分器以便驱动该第一乘法器;回路常数K1至K3关系是K1＞＞K2≥K3，该第一基准值被设置成大于该第二基准值，当该减法器的输出信号大于该第一基准值时，该选择器选择该回路常数K1;当该减法器的输出信号小于第二基准值时，选择该回路常数K3，当该减法器的输出信号具有一在第一、第二基准值之间的中间值时，选择该回路常数K2。
相应于本发明的另一方面，提供的一种用于脉冲串信号的AGC电路，它包括有一准同步解调器用于接收一间歇传输的脉冲串调制信号并解调该脉冲串调制信号为一基带信号;一模数转换器用于转换该准同步解调器的输出信号为一数字信号;一第一乘法器用于接收来自该模数转换器和一积分器的输出信号并执行一乘操作;一矩形波整形电路用于整形该第一乘法器的输出信号;一加法器电路用于加所述矩形波整形电路的输出信号;一数字减法器用于从该矩形波整形电路的输出中减去一予定的基准信号;一数字极性检测电路用于检测减法器输出信号的极性;一选择器用于当由该极性检测电路所检测的该减法器输出信号是正极性时选择回路常数K1，当减法器输出信号为负极性时选择回路常数K2，(K1＞＞K2);一第二乘法器用于相乘该选择器和减法器的输出信号;和一用于积分第二乘法器的输出信号的积分器以驱动第一乘法器。在上述AGC电路中，该积分器被置位在通讯开始的时刻。
相应于本发明的另一方面，提供的一种用于脉冲串信号的AGC系统，它包括用于将准解调一间歇传输的脉冲串调制信号成一基带信号的第1步的步骤，用于将该基带信号同一可变增益系数相乘的第二步的步骤，用于利用该乘信号获得一接收电平的第3步的步骤，在许多电平范围内包括决定接收电平信号与偏出一基准电平的差信号的范围的第4步的步骤，用于按照判定范围确定一回路常数的第5步的步骤，用于使该差信号同该确定的回路常数相乘的第6步的步骤，用于积分该回路常数与相乘的差值信号的第7步的步骤，和用于改变在第2步中可变增益常数的第8步的步骤。在上述AGC电路中，在第7步的积分值在通讯开始的时刻复位。
其它目的和特点通过以下描述并参考附图将会弄清楚。
图1所示为本发明第1实施例的方框图;
图2所示表格用于解释图1中区域判定单元的操作;
图3所示表格用于解释图1中选择器12的操作;
图4所示时间图表用于解释在这些实施例中积分器30的复位时间;
图5所示为本发明第2实施例的方框图;以及图6所示为通常AGC电路方框图。
现在，将参照附图描述本发明的第1实施例。
图1所示为第1实施例的方框图。在这一实施例中，部分类似于图6所示AGC电路，并标明类似的序号，在图1这一实施例中，一区域判定单元11和一选择器12被加到图6所示的该系统中。
该区域判定单元11利用基准值R2和R3同该输出信号电平比较将该减法器28的输出信号转换成一个三态信号，来自减法器28的输出信号IV根据图2中的基准值R2和R3被确定。示明在C1和C2处的是该区域判定单元11输出信号的两位数据。基准值R2被设置成大于该基准值R3。如果该减法器28的输出信号IV大于基准值R2，则区域判定单元11置C1为“0”和C2为“0”;如果该减法器28的输出信号IV小于基准值R3，则置C1为“1”和C2为“0”;如果减法器28的输出信号IV具有一基准值R2和R3之间的中间值，则置C1为“0”和C2为“1”。
选择器12接收减法器28的输出信号并对应于输入代码C1和C2选择图3所示回路常数K1至K3中的任意一个，该回路常数K1至K3被设置成K1＞＞K2＞＞K3。如图4所示，如果C1和C2都为“0”，选择器12选择回路常数K1;如果C1和C2分别为“0”和“1”，选择回路常数K2;如果C1和C2分别为“1”和“0”，选择回路常数K3。
从而，如果减法器28的输出信号大于基准值R2，选择器12选择回路常数K1;如果减法器28的输出信号小于基准值R3，选择回路常数K3;如果减法器28的输出信号具有基准值R2和R3之间的一中间值，选择回路常数K2。由选择器12选择的信号被送到乘法器29用于确定该AGC回路的增益。
现在将更详细描述该第1实施列。
在接收该信号之前，接收的功率是小的，因为在这一时刻，至多接收在该信道中存在的噪声分量，这样，加法器27的输出值小于基准值R1，和该减法器28产生一负输出。如果减法器28的输出电平小于基准值R3，该区域判定单元11执行基于基准值R2和R3的判定操作并输出C1＝1和C2＝0，如图2所示。基于图3所示列表的基础上，选择器12执行选择操作，并选择回路常数K3。该回路常数K3被输入到乘法器29。如上所述的，如果K1至K3设定为K1＞＞K2＞＞K3，则AGC回路带宽保持最小。即使K3具有一小值，该乘法器29的输出信号是负的(也就是小的输入信号)，该输入送至积分器30，这样控制乘法器24以便提供最大增益从而增强输入信号。
在话音通信或类似的情况中，只有在开始通信中的那一时刻之后由发出的信号指定了通信信道，实际的通信才被开始。在这种情况下，可能设置该积分器30的值，例如利用提供给该积分器30的一复位信号使乘法器24的增益到最大值。这一操作示明在图4(a)和4(b)中。图4(a)表明当该解调器首先同站A通信并然后同站B通信的一种操作情况。在这种情况中，在开始通信之前提供恢复信号。当同站A通信已被结束之后接通与站B的通信时，在开始通信前输入复位信号。图4(b)表明的是，当基于在站A中谈话者的讲话产生的基础上，该脉冲串信号被传输的情况。
由于在乘法器24中已经建立有最大增益，因而在当接收信号时在加法器27中产生一大电压，从而减法器28的输出变成一大的正值。在图2所示逻辑如果该输出电平超过基准值R2，作为一种区域判定则给定C1＝0和C2＝0，并且选择器12被控制去例如选择相应于图3的该例表的回路常数K1。由于K1具有大值，在它被输入到乘法器29之后，该AGC回路被调节成一高速回路。
这样，就实现了一高速响应操作，由于回路的高速响应，由乘法器24并提供给解调器的信号功率快速导致同基准值R1相一致。这样减法器28的输出取得一小值作为绝对值。如果这个信号小于基准值R2并大于基准值R3，则输出码为C1＝0和C＝1，并且选择器12被控制去选定回路常数K2。在此时刻，由于同回路常数K1相比K2足够小，则在AGC回路的噪声也足够小，并且信号品质变坏的程度也能被抑制到最小。这样，当需要一高速同步时，提供一大的AGC回路带宽，并且，在引入的AGC回路带宽被减小之后使信号变坏的程度降至最小。
现在解释一种情况，即接收的脉冲串消失的情况。
当接收的信号消失时，减法器28的输出被保持在一负值上。在许多情况下，在此时刻，减法器28的输出变得小于基准值R3，和选择器1有选择地提供回路常数K3给乘法器29。由于回路常数K3足够小，仅是一个非常小的值提供给积分器30，接着给乘法器29，这样，积分器30的输出实质上长时间被保持在一常数值上(同该声音触发信号脉冲串的间隔相比较)。当有一脉冲串信号时，乘法器24的增益实质上被保持在该相同的值上。
这样，当随后接收一信号时，乘法器24的增益实质上被基本保持在理想值，并且要求用于下次引入的时间大大地缩短。如上所述，如果输入信号同原先的脉冲串的比较是大的，则选择回路常数K1提供用于AGC回路的高速响应，但是，如果输入信号同原先的脉冲串相比较是较小的，则费时间的响应是易发生的。在声音触发或类似于系统中，发射站是相同的，电平差是小的，并且在随后的解调器中实质上没有影响。
但是，取决于类似的情况有，当下一接收的脉冲串电平可以被显著地降低到在该解调器操作上具有相反的效果时，则在该解调器更低的范围里设置该基准值R3。在这种情况下，该再次接收的信号处于基准值2和3之间，并且区域判定单元11输出代码C1＝0和C2＝1。这样，如图2所示相应列表，该回路常数K2被提供给乘法器29。在这种情况下，与初始接收的时刻相比较，与所希望的电平的电平偏差是极大地小了。这样，回路带宽不需要显著地大(即，不需要追求高速度)，这样，回路常数K2被设置成远小于回路常数K1并且大于回路常数K3的一个值。
这样，即使下一个脉冲串小于所希望的值，该解调器也能立即被设置在在允许稳定操作的电平。
现在将参照附图描述本发明的第2实施例。图5所示为本发明第2实施例的方框图。在图5实施例中，类似于图6的部分标有相似的序号。图5所示实施例中构成;如图6所示结构增加了一选择器12和一极性检测单元13。
该极性检测单元13接收检测基准值R1和接收电平之间差值的该减法器28的输出信号，并检测该输入信号的极性。该检测过极性的信号被送往选择器12，如果极性检测单元13检测的极性是正值，则选择器12选择回路常数K1;如果极性检测单元13检测的极性是负值，则选择回路常数K2，这里K1＞＞K2。该选定的回路常数K1或K2被输入到乘法器29，以决定AGC回路的增益。
现在将详述第2实施例，在接收信号之前，接收的功率是低的，因为在这一时刻至多在该信道中呈现的噪声分量被接收，这样，加法器27的输出值小于基准值R1，和该极性检测单元产生一负输出。这样，该极性检测单元13产生一负信号和选择器12产生该回路常数K2作为它的输出。减法器28提供该回路常数K2作为它的输出。这样，如果回路常数K2的值满足K2＜＜K1并能保持该带宽是窄的，则AGC回路以一低速响应特性等待。但是，由于无信号接收，则该乘法器24正常具有一最大增益。在话音通信或类似的情况中，当声音最初开始时，实际的通信是在通信信道已由一发出的信号指定之后才开始。在这种情况下，有可能设置图5所示积分器30的值到一定的值，该值利用一提供给积分器30的复位信号的乘法器24增益达到最大值。
这种操作也示明在图4中，如第1实施例的操作那样。
当接收一信号时，从加法器27产生一高压，从而减法器28的输出变为正值，并且回路常数K1由极性检测单元13和选择器12设置到乘法器29中作为常数。回路常数K1比回路常数K2足够的大，即K1＞＞K2并且回路带宽被展宽。这样，展宽了AGC带宽，实现了对输入信号的高速响应。随着回路的高速响应，从乘法器24输入到解调器31的信号功率与基准值R1迅速地变得一致，从而减法器28的输出信号变为零。当减法器28的输出信号变为零时，极性检测单元13的输出成为负值并且选择器12被控制去选择回路常数K2。由于在这一时间，回路常数K2与K1比较足够小，则在AGC回路中的噪声足够小，信号品质降低也保持最小。这样，当需要高速特性时，增加AGC带宽，并且在引入的AGC回路带宽被降低之后，使信号品质降低达到最小。
下面将解释接收的脉冲串消失的情况。
当接收的信号消失时，减法器28的输出保持负值，这样回路常数K2继续设置在减法器29中，由于回路常数K2足够小，则在乘法器29后的减法器30仅被提供的一个非常小的值，这样减法器30的值实质上保持一常数很长时间。如果当有一脉冲串信号时，这样，乘法器24的增益实质上保持在相同的值上。
当接收下一个信号时，乘法器24的增益实质上被保持在理想值，这样用于再次引入所需要的时间被极大地降低。当同原先的脉冲串信号相比较，输入信号低时，该响应花费时间。无论如何，在声音触发或类似系统中，该发射机器地球站是相同的。这样，电平差是小的并且不影响随后的解调器，进而，在TDMA或其它系统中，相邻脉冲串之间的电平差最大约3dB，并且实质上不影响解调器。
按本发明，在初始阶段当需要高速特性时，该AGC回路具有高速响应特性，并且在高速响应之后，该AGC回路带宽变成最小，而且该回路噪声的影响也消失了。进而按于本发明，在接收之后随着其中的脉冲串信号消失，该AGC回路带宽被设置成最小，这样设置的该增益控制乘法器的增益与原先的脉冲串电平相对应，这样，当接收下个脉冲串信号时，就可能根据该解调器最初状态提供接近于所希望的电平值。进而按本发明，如果在相邻脉冲串之间有一轻微电平差，则选择中间值的回路带宽去吸收内部脉冲串偏差。
权利要求
1.一用于脉冲串信号的AGC电路包括一准同步解调器用于接收一间歇传输的脉冲串调制信号并解调所述的脉冲串调制信号为一基带信号；两个模数转换器用于转换所述准同步解调器的输出信号为一数字信号；一第1乘法器用于接收所述模数转换器和一积分器的输出信号并执行一乘操作；两矩形波整形电路用于整形所述第1乘法器的输出信号；一加法器电路用于相加所述矩形波整形电路的输出信号；一数字减法器用于从所述加法器电路的输出中减去一予定基准信号；一区域判定单元用于判定由一第1和第2基准予定值同所述减法器输出信号电平相比较所确定的三个不同区域；一选择器用于根据所述区域判定单元的输出信号选择予定的三个不同的回路常数K1、K2和K3中的一个；一第2乘法器用于使所述选择器和所述减法器的输出信号相乘；和积分器用于积分所述第2乘法器的输出信号，以驱动所述第1乘法器；所述回路常数K1、K2和K3的关系是K1≥K2≥K3；所述第1基准值被设置成大于所述第2基准值；所述选择器，当所述减法器的输出信号大于所述第1基准值时选择所述回路常数K1，当减法器的输出信号小于所述第2基准值时选择所述回路常数K3，当所述减法器的输出信号具有在所述第1第2基准值之间的一中间值时选择所述回路常数K2。
2.根据权利要求1的用于脉冲串信号的该AGC电路，其中所述积分器被复位在通信开始的时刻。
3.一种用于脉冲串信号的AGC电路包括-准同步解调器用于接收一间歇传输的脉冲串调制信号并准解调所脉冲串调制信号为一基带信号;-模数转换器用于将所述准同步解调器的输出信号转换为一数字信号;-第1乘法器用于接收所述模数转换器和一积分器的输出信号并执行一乘操作;两个矩形波整形电路用于整形所述第1乘法器的输出信号;-加法器电路用于相加所述矩形波整形电路的输出信号;-数字减法器用于从所述加法器电路的输出中减去一予定基准信号;-数字极性检测电路用于检测所述减法器输出信号的极性;-选择器用于当所述极性检测电路检测所述减法器的输出信号为正值时选择回路常数K1;当所述减法器的输出信号为负值时选择回路常数K2(K1＞＞K2);-第2乘法器用于将所述选择器和所述减法器的输出信号相乘;和积分器用于积分所述第2乘法器的输出信号以驱动所述第1乘法器。
4.根据权利要求3的用于脉冲串信号的该AGC电路，其中所述积分器被复位于通信开始的时刻。
5.一种用于脉冲串信号的AGC系统，包括的步骤如下第1步骤为将准解调一间歇传输的脉冲调制波信号为一基带信号;第2步为将该基带信号同可变增益系数相乘;第3步为利用该相乘的信号获取一接收信号电平;第4步为判定一范围，在那里在许多电平范围内包括该接收的信号电平与偏离一基准电平的差信号的范围;第5步为相应于该判定的范围确定一回路常数;第6步为将所述差信号同该所述确定的回路常数相乘;第7步为将该同回路常数相乘的差信号积分;第8步为改变在所述第2步中的所述可变增益常数。
6.根据权利要求1的用脉冲串信号的AGC电路，其中在所述第7步中所述该积分的值被复位在通信开始的时刻。
7.根据权利要求5的用于脉冲串信号的AGC方法，其中所述电平范围的极性由大于第1基准值的第2基准值和第1基准值所确定，并且所述回路常数K1至K3的关系是K1＞＞K2≥K3。
8.根据权利要求5的用于脉冲串信号的AGC方法，其中所述电平范围的极性由一基准值所确定，所述回路常数K1和K2的关系是K1＞＞K2。
全文摘要
一间歇传输的脉冲串调制信号被解调为一基带信号并且同可变增益系数相乘。包括在许多电平范围内判定该相乘信号的功率信号与一基准功率信号电平的差值信号的一个范围，对应于判定的范围确定一回路常数并同差值信号相乘。被积分的同回路常数相乘的差信号用于改变该可变增益常数。
文档编号H03G3/20GK1099207SQ94102659
公开日1995年2月22日 申请日期1994年1月20日 优先权日1993年1月20日
发明者大谷进, 津田弘树, 内川濑登美, C·史密夫 申请人:日本电气株式会社