一种应用于IR-UWB通信的自动增益控制电路及射频接收电路的制作方法

本发明涉及射频，更具体地说，涉及一种应用于ir-uwb通信的自动增益控制电路及射频接收电路。

背景技术：

1、在无线通信中，由于多径效应、距离远近等影响的存在，使得接收机接收到的信号功率出现起伏，为了解决这一问题，在无线通信系统中需要加入自动增益控制电路(agc)。agc电路实际是一个负反馈系统，反馈作用代表输出电压对输入端的影响是一种反向作用。agc电路有十分广泛的实际应用，它能够在保证一定的准确度的前提下，使接收机的输出电压幅度基本不变；它既对系统参数的变化不敏感，又具有合适的响应速度。典型的通信接收机的agc电路包括pga、adc、数字调节电路构成。工作时，数字调节电路根据adc的输入值的大小，相应的调节pga的增益。

2、ir-uwb采用的是窄脉冲的信号形式，相应的adc的采样率较高。目前的很多agc电路采用高精度adc来确定信号强度，这样会增加芯片面积和功耗，为了降低接收机芯片设计的面积、功耗，如何提高agc控制过程的精确度是agc设计中难点。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种应用于ir-uwb通信的自动增益控制电路及射频接收电路。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于ir-uwb通信的自动增益控制电路，包括：用于接收待处理信号的可调增益放大器，以及第一控制单元、第二控制单元、ad采样单元、采样门限设置单元、信号平均单元、第一比较单元、第一环路滤波器、第二比较单元和第二环路滤波器；

3、所述可调增益放大器连接所述第二控制单元，用于接收所述第二控制单元的第二控制信号以调整所述待处理信号对应的输出信号；

4、所述ad采样单元连接所述可调增益放大器和采样门限设置单元，用于根据所述采样门限设置单元生成的采样门限生成所述输出信号对应的采样信号；

5、所述信号平均单元连接所述ad采样单元，用于依照预设周期对所述采样信号进行平均以得到采样信号平均值；

6、所述第一比较单元连接所述信号平均单元和所述第一环路滤波器，用于获取所述采样信号平均值与一第一基准值之间的第一初始误差，其中，所述第一环路滤波器用于基于所述第一初始误差得到第一输出值；

7、所述第一控制单元连接所述第一环路滤波器和所述采样门限设置单元，用于根据所述第一输出值生成第一控制信号以控制所述采样门限设置单元生成所述采样门限；

8、所述第二比较单元连接所述第一环路滤波器和所述第二环路滤波器，用于获取所述第一输出值与一第二基准值之间的第二初始误差，其中，所述第二环路滤波器用于基于所述第二初始误差得到第二输出值；

9、所述第二控制单元连接所述第二环路滤波器，用于根据所述第二输出值生成所述第二控制信号。

10、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，

11、所述采样门限包括第一门限和第二门限，所述采样信号包括大于所述第一门限的第一采样信号和小于所述第二门限的第二采样信号；

12、所述信号平均单元用于依照所述预设周期对所述第一采样信号进行累积并平均以得到第一采样信号平均值和对所述第二采样信号进行累积并平均以得到第二采样信号平均值，并获取所述第一采样信号平均值与所述第二采样信号平均值的绝对值的平均值为所述采样信号平均值。

13、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述第一门限为正值，所述第二门限为负值。

14、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述采样门限设置单元用于根据所述第一控制信号分别生成所述第一门限和所述第二门限，其中，所述第一门限与所述第二门限的绝对值相同。

15、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述预设周期为所述待处理信号的信号周期。

16、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述第一环路滤波器为比例积分滤波器和/或所述第二环路滤波器为比例积分滤波器。

17、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述可调增益放大器为可编程增益放大器。

18、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述第一基准值根据所述可调增益放大器的输入信号幅度范围调整。

19、优选地，在本发明所述的自动增益控制电路中，所述第二基准值根据所述可调增益放大器的输入信号幅度范围调整。

20、另，本发明还构造一种用于ir-uwb通信的射频接收电路，包括：前端射频接收单元，连接所述前端射频接收单元的混频单元，以及连接所述混频单元的i路输出的第一增益控制电路和连接所述混频单元的q路输出的第二增益控制电路；其中，所述第一增益控制电路和所述第二增益控制电路分别为上面任意一项所述的自动增益控制电路。

21、实施本发明的应用于ir-uwb通信的自动增益控制电路及射频接收电路，具有以下有益效果：能够在保证agc电路性能的同时减少电路面积和功耗。

技术特征：

1.一种应用于ir-uwb通信的自动增益控制电路，其特征在于，包括：用于接收待处理信号的可调增益放大器，以及第一控制单元、第二控制单元、ad采样单元、采样门限设置单元、信号平均单元、第一比较单元、第一环路滤波器、第二比较单元和第二环路滤波器；

2.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述第一门限为正值，所述第二门限为负值。

4.根据权利要求3所述的自动增益控制电路，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述预设周期为所述待处理信号的信号周期。

6.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述第一环路滤波器为比例积分滤波器和/或所述第二环路滤波器为比例积分滤波器。

7.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述可调增益放大器为可编程增益放大器。

8.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述第一基准值根据所述可调增益放大器的输入信号幅度范围调整。

9.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述第二基准值根据所述可调增益放大器的输入信号幅度范围调整。

10.一种用于ir-uwb通信的射频接收电路，其特征在于，包括：前端射频接收单元，连接所述前端射频接收单元的混频单元，以及连接所述混频单元的i路输出的第一增益控制电路和连接所述混频单元的q路输出的第二增益控制电路；其中，所述第一增益控制电路和所述第二增益控制电路分别为所述权利要求1至9任意一项所述的自动增益控制电路。

技术总结
本发明涉及一种应用于IR‑UWB通信的自动增益控制电路及射频接收电路，包括：用于接收待处理信号的可调增益放大器，及第一控制单元、第二控制单元、AD采样单元、采样门限设置单元、信号平均单元、第一比较单元、第一环路滤波器、第二比较单元和第二环路滤波器；可调增益放大器连接第二控制单元；AD采样单元连接可调增益放大器和采样门限设置单元；信号平均单元连接AD采样单元；第一比较单元连接信号平均单元和第一环路滤波器；第一控制单元连接第一环路滤波器和采样门限设置单元；第二比较单元连接第一环路滤波器和第二环路滤波器；第二控制单元连接第二环路滤波器。实施本发明能够在保证AGC电路性能的同时减少电路面积和功耗。

技术研发人员：王明宽
受保护的技术使用者：优必胜半导体（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11