提供射频自动增益控制(rf agc)的制作方法
【专利摘要】本文提供一种用于提供针对特定频率的射频自动增益控制(RF AGC)的方法和系统。所述方法包括获取所述特定频率的噪声测量值(N)和射频电平；扫描所述特定频率为其一部分的频带，以及存储多个不期望频率；基于所述多个不期望频率来计算频率互调直到预定电平；以及响应于不等于所述特定频率的所述频率互调，执行迭代过程以便再调整所述RF AGC，迭代过程包括基于噪声基底性能而对所述RF AGC的再调整。
【专利说明】
提供射频自动増益控制(RF AGC)
【背景技术】
[0001]诸如无线电设备和其他接收电子系统之类的电子装置被配置为通过无线电波接收信号。无线电波通过不同频率传播。每个频率可对应于特定的频道或信息源。在车辆中，电子装置可设置有射频(RF)接收器并且响应于所调谐到的特定RF，RF接收器可被配置来接收与特定RF频率的无线电波相关联的信号。
[0002]各种数字信号处理(DSP)技术可由RF接收器采用来改善和增大所接收的信号。一种此类元件是射频自动增益控制(RF AGC)电路或设备。RF AGC防止所接收的天线信号使前端电路过载。在RF接收器的输入端处接收超过特定量的信号导致前端电路的过载。所述信号可接收自待接收的预期信号(所调谐到的频率)或所接收的非预期信号(另一个频率)。
[0003]常规的RFAGC通过在整个频带上减少增益和/或灵敏度来解决这个问题。频带是能够通过RF接收器调谐到的所有可用频率。由此，RF接收器的总体灵敏度(即拾取信号的能力)得到降低。此现象被标记成减敏作用。
[0004]此减敏作用可导致关于总体接收的问题。例如，如果RF接收器被调谐到相对弱的特定频率，那么减敏作用可导致信号强度减少到不可接受的电平。
[0005]图1示出解释上述现象的示例性图1OO13X轴110示出输入RF信号强度，并且y轴120示出音频输出信号强度。示出了若干信号，诸如没有RF AGC的信号130和具有18分贝RF AGC的信号140。另外，绘制了两者的噪声，所以绘制出没有RF AGC的信号的噪声150和具有18dBRF AGC的信号的噪声160。
[0006]如点170所示，信噪比(SNR)在具有RF AGC的信号情况下是48dB，而在没有RF AGC的情况下是67dB。此图100示出随着信号变弱，噪声基底(noise floor)(即噪声信号160)变高。因此，在较大的SNR下，信号120较不可能提供为提供某些服务(诸如高清晰度广播)所需要的有效合格率。
[0007]图2示出根据常规实施方式的单调谐器和双调谐器接收器200的示例。接收器200包括输入级210、数字信号处理器(DSP)220、音频功率放大器230、微控制器240和扬声器250。由于此接收器200在本领域中是已知的，将省略详细说明。基本上，DSP可通过包括专用于提供AGC的各种芯片组来实现信号强度和质量的改善。
【发明内容】
[0008]以下描述涉及用于提供射频自动增益控制(RFAGC)的系统和方法。示例性实施方案也可涉及所述系统、所述方法、采用所述系统或方法的无线电设备或其组合中的任一者。
[0009]本发明的另外的特征将在随后的描述中阐述，并且部分特征在描述中将是显而易见的，或可通过实践本发明来领会。
[0010]本文提供一种用于提供针对特定频率的射频自动增益控制(RFAGC)的方法和系统。方法包括获取特定频率的噪声测量值(N)和射频电平；扫描特定频率为其一部分的频带，以及存储多个不期望频率;基于多个不期望频率来计算频率互调直到预定电平；以及响应于不等于特定频率的频率互调，执行迭代过程以便再调整RF AGC，迭代过程包括基于噪声基底性能而对RF AGC的再调整。
[0011]应当了解，上文的一般性描述与下文的详细描述均是例示性和解释性的，并且意在对所申请保护的本发明提供进一步的解释。其它特征和方面将由以下详述、附图和权利要求书而显而易见。
【附图说明】
[0012]详述涉及以下附图，其中类似数字指代类似项目，并且其中
[0013]图1示出解释可能由于现有RFAGC实施方式而发生的减敏作用的示例性图。
[0014]图2示出根据常规实施方式的单调谐器和双调谐器接收器的示例。
[0015]图3示出用于提供射频自动增益控制(RFAGC)的方法的示例。
[0016]图4示出针对一个频带的扫描频率的图400的示例。
[0017]图5示出所述示例中以上使用的各种值的示例性图500，其中互调频率处在FM频带内。
[0018]图6(a)_(c)示出根据本文公开的方面的图3所示方法的实现示例。
【具体实施方式】
[0019]下文中参考附图更完整地描述本发明，在所述附图中示出本发明的示例性实施方案。然而，本发明可以按照许多不同形式加以实施，并且不应视为只局限于本文所阐述的实施方案。而实际上，提供这些示例性实施方案以使得本发明公开内容详尽，并且将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。应理解对于本公开的目的，“每个中的至少一个”将被解释成表示紧接相应语言之后的所枚举元件的任何组合，包括多个所枚举元件的组合。例如，“X、Y和Z中的至少一个”将被理解成表示仅X、仅Y、仅Z，或两个或更多个项目X、Y和Z的任何组合(例如，XYZ、XZ、YZ、X)。在全部的附图和详细描述中，除非另外描述，否则相同的附图参考标号被理解成指代相同的元件、特征和结构。可为清楚、图解和方便起见，夸大这些元件的相对尺寸和描绘。
[0020]RF接收器接收传达信息的信号。信号在各种频率上以及在一个频带上传输。频带是RF接收器能够接收的与站点相关联的可用频率的列表或组。
[0021]如在【背景技术】部分中解释的，响应于所调谐到的特定站点，特定站点可经历来自其他频率的干扰。因此，如果其他频率是足够强的，则它们可影响所接收的频率信号的质量。这导致干扰和其他不利影响。
[0022]已经提出RFAGC来作为用于减少这些问题的技术。然而，如在【背景技术】部分中解释的，RF AGC导致已知为减敏作用的现象。减敏作用导致频带上所有频率的信号强度降低。因此，如图1中引用的示例所示，噪声相关问题可能更加影响信号。
[0023]本文公开的是用于最小化与RFAGC解决方案相关联的减敏作用的方法、系统和装置。RF AGC解决方案可结合到图2所示的各种元件中，以便提供对输入RF信号的数字信号处理(DSP)，由此允许减少来自强信号的干扰且同时减轻总体减敏作用。
[0024]图3示出用于提供射频自动增益控制(RFAGC)的方法300的示例。方法300可在处理器(诸如以上所示的DSP 220)上实现。DSP 220可能以一种方式来重新工程化(即电路可被重新配置)以便提供与方法300相关联的功能性。
[0025]在操作310中，检测调谐到特定RF频率(或站点)的检测。这可在打开无线电设备之后，或通过无线电设备用户或操作者将无线电设备调谐到特定RF频率发生。
[0026]在操作320中，调谐到的RF频率经历各种测量。测量值随后存储到存储寄存器中。记录的特性是频率(fd)、噪声(N)和RF电平(Vd)。频率是所调谐到的特定频率。噪声是特定频率经受的噪声。RF电平是指在特定频率下接收的信号强度。
[0027]在操作330中，执行针对包含操作320的fd的频带的所有频率进行的信号强度的扫描和记录。此时可设置预定阈值(Vt)，同时记录在扫描操作中超过Vt的所有频率。在操作340中，可将所识别的频率存储在存储器中，并且各自标记为这样(ful、fu2、fu3、"_、fun)。此时，可将计数器K设置为O。以下将更详细地解释此计数器在方法300中的另外操作处的迭代。
[0028]图4示出频带410的扫描频率的图400的示例。X轴402指示与频带上每个频率相关联的场信号强度的归一化电平。y轴430指示频带410上的频率。
[0029]如图4所示，站点94.7]\0^(450)、95.510^(460)和97.1]\0^(470)在特定阈值480之上。特定阈值480可由方法300的实施者设置。因此，在图400所示的示例中，以上识别的三个频率(450、460和470)分别作为f u1、fu2、f u3存储。
[0030]在操作350中，根据所识别的频率(ful、fu2、fu3、…、fun)中的每一个来计算互调频率和谐波频率中的每一个。通过以下操作来执行互调频率的各阶的计算:
[0031]fim2 = ful+/-fu2，其中fim2为第二阶互调频率。
[0032]第二阶谐波频率正好是不期望频率(S卩ful和fu2)乘以2的乘积:
[0033]fh2 = 2*fui+2*fu2，其中 Fh2 为二阶谐波。
[0034]将示出具体测试案例的所计算的互调频率和谐波频率的示例。在具体示例中:
[0035]ful 为 1lMhz;并且
[0036]fu2 为 102Mhz。
[0037]在FM频带的示例中:
[0038]二次谐波:Fh2 = 202MHz 和 204MHz
[0039](这些频率不在FM频带内)
[0040]fim3 = 202-102 = 10MHz 以及 204-101 = 103MHz[0041 ] fim3 = 200+101 = 30 IMHz 以及 202+100 = 302MHz
[0042](这些频率不在FM频带内)
[0043]第五阶互调频率:
[0044]f im5 = 3*fui 土 2*fU2或/和 3*fU2 土 2*fui
[0045]使用以上示例:
[0046]fim5 = 303-204 = 99MHz 以及 306-202 = 104MHz
[0047](这些頂频率处在FM频带内)
[0048]fim5 = 303+204 = 507MHz 以及 306+202 = 508MHz
[0049](这些頂频率不在FM频带内)
[0050]第七阶互调频率:
[0051 ] fim7 = 4*fui±3*fU2或/和4*fu2±3*fui[0052 ] f im7 = 404-306 = 98MHz 以及408-303 = 104MHz
[0053](这些頂频率处在FM频带内)
[0054]f im7 = 404+306 = 71 OMHz 以及408+303 = 71 IMHz.
[0055](这些頂频率不在FM频带内)
[0056]图5示出所述示例中以上使用的各种值的示例性图500，其中互调频率处在FM频带内。另外，也示出和测量与每个互调信号相关联的各种RF信号强度。
[0057]在操作351中，进行关于Vd是否高于预定阈值(Vg)的确定。如果是，那么排除对RFAGC的需要。因此，方法300进行到其中延迟发生的操作388。延迟388延迟了本站点的再检查，其中可再次迭代地执行方法300。
[0058]如果为否，那么方法300进行到操作352。在操作352中，执行关于fd是否等于在操作350中计算的频率互调中的任一个的确定。如果是，那么方法300再一次进行到延迟388。如果否，那么方法300进行到操作353。
[0059]在操作353中，进行关于是否请求打开RFAGC的确定。在方法300的一些实施方式中可省略操作353。如果RF AGC被配置成开(ON)，那么方法300进行到操作360。如果RF AGC被配置成关(OFF)，那么方法300进行到延迟388。
[0000]在操作360中，使RF AGC按步长(step)减少。每个步长是在无线电接收器上执行的预定量的RF AGC。步长可由方法300的实现者设置。
[0061 ]在操作370中，K值按I迭代。在操作380中，进行噪声测量(并设置成N1)。在操作381中，将N1的值与Ν(在操作320中获取的值)比较。如果确定见是更大的，那么方法300进行到操作385，而如果确定N1不是更大的，那么方法300进行到操作390。
[0062]在操作390中，对N值进行再分配并将其设置成N1，并且除非K已达到预定限值Z(这在操作391中被检查)，否则通过返回到操作353来迭代地执行RF AGC的设置。如果已达到限值，方法300再一次返回到延迟388。
[0063]如果在操作381中的确定为是，那么方法300进行到操作385。在操作385中，执行操作360的相反操作，并且与RF AGC相关联的步长是按I增加。测量噪声并将其分配给Ν2。
[0064]在操作386中，将N2与N比较。如果N2是较大的，那么方法300进行到延迟388。如果N2不是较大的，那么方法300进行到操作387。在操作387中，使RF AGC增加再一个步长，并且方法300再一次进行到延迟388。
[0065]因此，采用以上公开的方面，可以以减少噪声的方式来有效地调整RFAGC0
[0066]图6(a)_(c)示出在样本频带中采用的方法300的示例性实施方式。如图所示，示出各种特定射频。如图所示，可对每个特定频率应用特定RF AGC电平。因此，采用本文公开的概念，可以以优化噪声基底减少的方式来为每个站点提供特定的RF AGC0
[0067]图1所示的装置中的某些包括计算系统。计算系统包括处理器(CPU)和系统总线，所述系统总线将各种系统组件连接到处理器，所述系统组件包括系统存储器，如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。其他系统存储器也可能可供使用。计算系统可以包括超过一个处理器或一组或一群计算系统，将其网络连接在一起以提供更大的处理能力。系统总线可以是若干类型的总线结构中的任一个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线和局部总线，所述总线使用多种总线体系结构中的任一个。存储在ROM或类似物中的基本输入/输出(B1S)可以提供如在起动期间帮助在计算系统内的元件之间传送信息的基本例程。计算系统还包括根据已知数据库管理系统来维持数据库的数据存储体。数据存储体可以体现为各种形式，如硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器或可以存储可由处理器访问的数据的另一个类型的计算机可读介质，如磁带盒、闪存卡、数字多功能盘、盒式磁带、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。数据存储体可以通过驱动接口连接到系统总线。数据存储体提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于计算系统的其他数据的非易失性存储。
[0068]为了实现人类(以及在一些情况下，机器)用户交互，计算系统可以包括输入设备，如用于语音和音频的麦克风、用于手势或图形输入的触敏屏幕、键盘、鼠标、运动输入等等。输出设备可以包括一些输出机构中的一个或多个。在一些情况下，多模态系统使得用户能够提供多种类型的输入来与计算系统通信。通信接口通常使得计算设备系统能够使用各种通信协议和网络协议与一个或多个其他计算设备通信。
[0069]先前的公开内容涉及一些流程图和随附描述以示出在图3中表示的实施方案。所公开的设备、组件和系统涵盖使用或实现任何适合的技术来执行在这些附图中示出的步骤。因此，图3仅出于说明目的，并且所描述的步骤或类似步骤可以在任何适当的时间执行，包括同时执行、单独执行或组合地执行。另外，这些流程图中的许多步骤可以同时发生且/或发生的顺序与所示出和所描述的顺序不同。此外，所公开系统可以使用具有附加步骤、更少步骤和/或不同步骤的过程和方法。
[0070]本文所公开的实施方案可以在数字电子电路或在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本文公开的结构和它们的等效物。一些实施方案可以实现为编码于有形计算机存储介质上以便由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序，即一个或多个计算机程序指令模块。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储衬底或随机存取存储器或串行存取存储器，或可以包括于上述各者中。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的有形组件或介质，如多个CD、磁盘或其他存储设备，或可以包括于上述各者中。计算机存储介质不包括瞬时信号。
[0071]如本文所使用，术语处理器包括用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，举例来说，包括可编程处理器、计算机、系统单芯片(system on a chip)、或上述各者中的多个或上述各者的组合。处理器可以包括特殊用途逻辑电路，例如，FPGA(场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件，处理器也可以包括为所讨论计算机程序创造执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议堆栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或上述各者中的一个或多个的组合的代码。
[0072]计算机程序(也称为程序、模块、引擎、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言书写，所述编程语言包括编译语言或解释语言、声明性语言或过程性语言，并且所述程序可以部署为任何形式，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)，存储在专用于所讨论程序的单个文件中，或存储在多个协调一致的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署成在一个计算机上或在多个计算机上执行，所述多个计算机位于一个部位或跨多个部位分布并且通过通信网络互连。
[0073]为了提供与个人的交互，可以使用如图形用户接口(GUI)的交互式显示器来实现本文所公开的实施方案。这类GUI可以包括交互式特征，如弹出式或下拉式菜单或列表、选择标签、可扫描特征和可以接收人类输入的其他特征。
[0074]本文所公开的计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络交互。客户端与服务器的关系由于在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。在一些实施方案中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到客户端设备(例如，为了向与客户端设备交互的用户显示数据并且从所述用户接收用户输入)。在服务器处可以从客户端设备接收在客户端设备处生成的数据(例如，用户交互的结果)。
[0075]对本领域技术人员将显而易见的是，可在不背离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变更。因此，旨在本发明涵盖本发明的修改和变更，只要所述修改和变更在随附权利要求书和其均等物的范围内即可。
【主权项】
1.一种用于提供针对特定频率的射频自动增益控制(RF AGC)的方法，包括: 获取针对所述特定频率的噪声测量值(N)和射频电平； 对频带进行扫描并且存储多个不期望的频率，所述特定频率为所述频带的一部分； 基于所述多个不期望的频率来计算频率互调，直到预定电平； 响应于所述频率互调不等于所述特定频率，执行迭代过程以便再调整所述RF AGC，所述迭代过程包括基于噪声基底性能来对所述RF AGC再调整。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述频率互调(Fimx)的计算还包括通过以下关系来限定FlMx:P氺fui+_q 氺 fu2， 其中， P为第一数字，其最大为与互调阶相关联的X， q为第二数字，其最大为与互调阶相关联的X， X为与待产生的阶数相关的预定义数字， f ul和f u2由所述多个不期望频率限定。3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于再调整所述RFAGC的所述迭代过程还包括: 确定期望信号强度(Vd)是否高于预定阈值(Vg); 响应于VcKVg，确定Fd是否不同于所计算的FiMx中的任一个，并且响应于Fd不同于所计算的F1Mx中的任一个，使所述RF AGC减少预定量。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述迭代过程还包括: 在减少所述RF AGC之后测量噪声(N1);以及 将所述见与~比较，并且响应于N1KN大，使所述RF AGC增加预定量。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述迭代过程还包括: 响应于N^N小，使N等于N1;以及 迭代地再执行所述减少。6.根据权利要求4所述的方法，包括: 在使所述RF AGC增加预定量之后，测量噪声基底(N2); 将他与~比较，并且响应于他是较大的，使所述RF AGC增加预定量。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在预定延迟之后再执行所述方法。8.一种用于提供射频自动增益控制(RF AGC)的系统，包括: 数据存储体，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于提供所述RF AGC的指令程序； 数字信号处理器(DSP)，其执行所述指令程序； 扫描器，其用于扫描与期望RF站点相关联的频带； 频率互调提取器，其用于提取超过预定量的互调频率，直到预定电平； 噪声基底测量器，其用于基于与所提取的互调频率相关联的频道来减少提供RF AGC;以及 RF AGC控制器，其被配置为基于所减少的量来提供来自所述DSP的输出RF AGC控制信号以便控制RF AGC0
【文档编号】H03G3/20GK106067831SQ201610258469
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月22日 公开号201610258469.4, CN 106067831 A, CN 106067831A, CN 201610258469, CN-A-106067831, CN106067831 A, CN106067831A, CN201610258469, CN201610258469.4
【发明人】Y·H·郭, C·J·巴伦杰
【申请人】威斯通全球技术公司