无线信号接收器及其信号处理方法
【专利摘要】本发明提供一种无线信号接收器及其信号处理方法。本发明提供的无线信号接收器包含接收模块、自动增益控制模块、测量模块、解码模块及控制模块。该接收模块用以接收一无线信号。该自动增益控制模块用以根据一增益值调整该无线信号的一振幅，以产生一调整后信号。该测量模块用以测量该调整后信号的一信号强度。该解码模块系用以解码该调整后信号。当该解码模块判定该调整后信号是对应于自一传送端发送的一信标封包时，该控制模块根据该信号强度调整该增益值。
【专利说明】无线信号接收器及其信号处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明与无线通讯系统相关，并且尤其与无线信号接收器中的自动增益控制 (automatic gain control, AGC)技术相关。
【背景技术】
[0002] 无线局域网络（wireless local area network, WLAN)系统的接收端必须具有接 收多种强度不同的信号的能力。实务上，接收端所面对的信号强度差异可能高达90dB。位 在接收端前端的自动增益控制（AGC)电路负责调整输入信号的振幅，使调整后信号的振幅 落在后续模拟数字-转换器的动态范围内。若自动增益控制电路运作不当，提供至模拟数 字-转换器的信号振幅可能会过大而导致模拟数字-转换器饱和，也可能会过小而造成信 号噪声比太低，进而影响解码结果的正确性。
[0003] 在现行技术中，接收端储存有一个固定的初始增益值。在每次开始执行封包搜寻 程序前，自动增益控制电路的增益值被重置为该初始增益值。自动增益控制电路随后会自 该初始增益值开始，根据输入信号的振幅动态调整其增益值。可理解的是，若适于接收一封 包前文的增益值与该初始增益值差异愈大，自动增益控制电路通常便需要愈多时间始能找 出合适的增益值。
[0004] 多数自动增益控制电路须在一定的时限内找出合适的增益值。以802. lla/g/n 通讯规格为例，该时限长度是八微秒（μ s)，亦即封包的短前文（short preamble)的长度。 一般而言，传送端与接收端间的距离愈远，接收端收到的信号的强度愈弱。实际上，接收端 (例如笔记本电脑或智能手机）与传送端间的距离未必为定值。在不同场合中，提供通讯连 结的传送端也各不相同。固定的初始增益值显然不会适用于各种无线信号强度。如果初始 增益值与目标增益值的差距太大，导致自动增益控制电路无法及时找出合适的增益值，接 收端便有可能遗漏传送端（例如无线存取器）提供的封包。在这个情况下，接收端会要求 传送端再次发送内容相同的封包，造成系统的整体传输效率下降。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明提出一种自动增益控制电路、一种包含自动增益控制电 路的无线信号接收器，以及其信号处理方法。根据本发明的自动增益控制电路、接收器及信 号处理方法利用传送端发出的信标封包（beacon packet)决定一增益初始值，供自动增益 控制电路使用。这种做法有助于缩短自动增益控制模块随后针对同一无线存取器发送的封 包寻找合适增益值所需要的时间。本发明的概念可广泛应用在各种有发送信标封包或类似 参考信号的无线通讯系统，不以符合802. lln通讯协定的无线通讯系统为限。
[0006] 根据本发明的一具体实施例为一种无线信号接收器，其中包含一接收模块、一自 动增益控制模块、一测量模块、一解码模块及一控制模块。该接收模块用以接一无线信号。 该自动增益控制模块用以根据一增益值调整该无线信号的一振幅，以产生一调整后信号。 该测量模块用以测量该调整后信号的一信号强度。该解码模块用以解码该调整后信号。当 该解码模块判定该调整后信号是对应于自一传送端发送的一信标封包时，该控制模块根据 该信号强度调整该增益值。
[0007] 根据本发明的另一具体实施例为一种动态调整增益值的自动增益控制电路，用以 调整一无线信号接收器接收的一无线信号的一振幅。该自动增益控制电路包含一自动增益 控制模块、一测量模块、一解码模块及一控制模块。该自动增益控制模块用以根据一增益值 调整该无线信号的一振幅，以产生一调整后信号。该测量模块用以测量该调整后信号的一 信号强度。该解码模块用以解码该调整后信号。当该解码模块判定该调整后信号是对应于 自一传送端发送的一信标封包时，该控制模块根据该信号强度调整该增益值。
[0008] 根据本发明的另一具体实施例为一种应用于无线信号接收器的信号处理方法。该 无线信号接收器包含一自动增益控制模块。该方法首先执行一接收步骤：接收一无线信号。 接着，该方法执行一调整步骤：令该自动增益控制模块根据一增益值调整该无线信号的一 振幅，以产生一调整后信号。随后，该方法执行一测量步骤：测量该调整后信号的一信号强 度。接着，该调整后信号被解码。当该调整后信号被判定为对应于自一传送端发送的一信 标封包，该方法执行一调整步骤：根据该信号强度调整该增益值。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明，其中：
[0010] 图1为根据本发明的一实施例中的无线信号接收器的功能方块图。
[0011] 图2为根据本发明的一实施例中的信号处理方法的流程图。
[0012] 图中元件标号说明：
[0013] 100:无线信号接收器
[0014] 11 :接收模块
[0015] 12 :自动增益控制模块
[0016] 13 :测量模块
[0017] 14:解码模块
[0018] 15 :控制模块
[0019] S21?S26:流程步骤
【具体实施方式】
[0020] 根据本发明的一具体实施例为一种无线信号接收器，其功能方块图如图1所示。 无线信号接收器1〇〇包含一接收模块11、一自动增益控制模块12、一测量模块13、一解码模 块14及一控制模块15。于实际应用中，无线信号接收器100可被整合在各种电子装置内 部，例如台式电脑、笔记本电脑、智能手机，亦可独立存在。
[0021] 根据802. 1 In通讯协定，一无线存取点须周期性地以广播形式发送信 标封包（beacon packet)，并于该封包中承载其服务设定识别码（service set identifier, SSID)、媒体存取控制（media access control, MAC)地址、支持的传输速率等 信息，供欲连接该无线存取点的接收端参考。无线信号接收器100即以信标封包的信号强 度为依据，决定自动增益控制模块12的初始增益值。透过以下说明，本发明所属【技术领域】 中普通技术人员可理解，本发明提出的概念亦可应用于各种有发送信标封包或类似参考信 号的无线通讯系统，其应用范畴不以符合802. 1 In通讯协定的无线通讯系统为限。
[0022] 接收模块11系用以接收一无线信号，并将该无线信号提供至自动增益控制模块 12。实务上，接收模块11可包含但不限于天线。无线信号接收器100中储存有一预设增益 值Gdrfault。自动增益控制模块12以预设增益值Gdefault调整该无线信号的振幅，以产生一调 整后信号。该调整后信号被分别传递至测量模块13和解码模块14。测量模块13负责测量 该调整后信号的强度。解码模块14则系用以将该调整后信号解码。须说明的是，测量信号 强度及解码的实施细节为本发明所属【技术领域】中普通技术人员所知，于此不再赘述。
[0023] 于一实施例中，测量模块13系测量该调整后信号于一预设时段内的一平均强度， 做为该信号强度。举例而言，测量模块13可利用下列指数移动平均（exponential moving average)方程式计算该平均强度：
[0024]
【权利要求】
1. 一种动态调整增益值的自动增益控制（AGC)电路，用以调整一无线信号接收器接收 的一无线信号的一振幅，包含： 一自动增益控制模块，用以根据一增益值调整该无线信号的该振幅，以产生一调整后 信号； 一测量模块，用以测量该调整后信号的一信号强度； 一解码模块，用以解码该调整后信号；以及 一控制模块，当该解码模块判定该调整后信号是对应于自一传送端发送的一信标封包 时，该控制模块根据该信号强度调整该增益值。
2. 如权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，该测量模块测量该调整后信 号于一预设时段内的一平均强度，做为该信号强度。
3. 如权利要求2所述的自动增益控制电路，其特征在于，该测量模块利用一指数移动 平均程序计算该平均强度。
4. 如权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，该传送端是周期性地发送该 信标封包，且该控制模块是周期性地根据该信号强度调整该增益值。
5. 如权利要求4所述的自动增益控制电路，其特征在于，若该解码模块于一预设重置 时段内未解出任何封包，该控制模块将该增益值重置为一预设增益值。
6. -种无线信号接收器，包含： 一接收模块，用以接收一无线信号； 一自动增益控制模块，用以根据一增益值调整该无线信号的一振幅，以产生一调整后 信号； 一测量模块，用以测量该调整后信号的一信号强度； 一解码模块，用以解码该调整后信号；以及 一控制模块，当该解码模块判定该调整后信号是对应于自一传送端发送的一信标封包 时，该控制模块根据该信号强度调整该增益值。
7. 如权利要求6所述的无线信号接收器，其特征在于，该测量模块测量该调整后信号 于一预设时段内的一平均强度，做为该信号强度。
8. 如权利要求7所述的无线信号接收器，其特征在于，该测量模块利用一指数移动平 均程序计算该平均强度。
9. 如权利要求1所述的无线信号接收器，其特征在于，该传送端是周期性地发送该信 标封包，且该控制模块是周期性地根据该信号强度调整该增益值。
10. 如权利要求9所述的无线信号接收器，其特征在于，若该解码模块于一预设重置时 段内未解出任何封包，该控制模块将该增益值重置为一预设增益值。
11. 一种应用于一无线信号接收器的信号处理方法，该无线信号接收器包含一自动增 益控制模块，该信号处理方法包含： (a) 接收一无线信号； (b) 令该自动增益控制模块根据一增益值调整该无线信号的一振幅，以产生一调整后 信号； (c) 测量该调整后信号的一信号强度； (d) 解码该调整后信号，以产生一解码后信号；以及 (e)当该解码后信号被判定为对应于自一传送端发送的一信标封包时，根据该信号强 度调整该增益值。
12. 如权利要求11所述的信号处理方法，其特征在于，步骤（c)包含测量该调整后信号 于一预设时段内的一平均强度，做为该信号强度。
13. 如权利要求12所述的信号处理方法，其特征在于，步骤（c)包含利用一指数移动平 均程序计算该平均强度。
14. 如权利要求11所述的信号处理方法，进一步包含： 周期性地根据该信号强度调整该增益值。
15. 如权利要求14所述的信号处理方法，进一步包含： 若该无线信号接收器于一预设重置时段内未解出任何封包，将该增益值重置为一预设 增益值。
【文档编号】H04B1/16GK104124986SQ201310145037
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】蔡腾汉, 童泰来 申请人:晨星半导体股份有限公司