专利名称：接收功率电平计算电路和使用此电路的接收机的制作方法
本申请要求1999年12月8日提交的日本专利申请No.11-348264的利益，其内容在本文作为参考。
本发明涉及接收功率电平计算电路和使用该电路的接收机，特别地，涉及可适合用于CDMA通信系统的移动站的接收功率电平计算电路和使用该电路的接收机。
图3图解地表示具有一个AGC(自动增益控制)功能的接收机的结构。参见该图，接收信号从天线1馈送给前端电路2。前端电路2包括一个双工器，一个放大器，一个带通滤波器，一个下变换器等，并且用于去掉期望的频带外部的接收信号分量和还放大和频率变换该接收信号。前端电路2的输出馈送给自动增益控制(AGC)放大器3。AGC放大器3根据对应于该接收功率电平的控制电压控制接收信号的增益，和馈送它的输出到解调电路4。解调电路4解调该接收信号，并且馈送该已解调信号到A/D(模拟-数字)变换器5。A/D变换器5数字地变换模拟的已解调信号，并且馈送该数字已解调信号给信道滤波器6。
信道滤波器6衰减接近期望频率的要求频带外部的频率分量，并且馈送该衰减信号到随后的基带电路7。基带电路7对接收信号执行基带处理，并且还计算接收信号中的要求电波的功率电平与干扰频率功率电平的比(SIR信号干扰比)。功率电平计算电路10计算从A/D变换器5输出的接收信号的功率电平，并且馈送该接收信号功率电平与预置基准功率电平的差。这个差对应于馈送给A/D变换器5的实际功率电平和接收的基准功率电平之间的差。积分电路9积分该功率电平差。
积分电路9馈送增益控制数据，因此获得对应于该天线端子接收功率电平的ACG放大器3的增益的控制。D/A变换器8变换该增益控制数据为一个模拟控制电压，用于控制放大器3的增益。积分电路9报告或者提供获得的积分数据作为天线端子接收功率电平给该带通电路7是适合的。
在CDMA通信系统中，扩展码诸如PN(伪随机噪声)码用于扩频通信信号，并且根据这样的扩展码识别通信信号。CDMA系统的特性是在相同的频率在多个无线电终端之间或者通过多个信道的同时的通信是可能的。CDMA系统还有的特性是接收信号不能解调，除非该信号乘以以相同的扩展码作为在相同的定时在发送方使用的扩展码，正如在上面的那样，以及具有不同的扩展码或者不同的扩展定时的接收信号，即来自其它无线电单元的通信信号或者其它信道信号都作为噪声引入到接收信号频带中。
现在考虑一种情况，其中从移动通信的基站附近和远程找到的多个CDMA系统移动站是与其通信的。当接近和远离该基站的移动站在相同的频率和相同的发送功率电平与其通信时，出现问题了，从该基站接收终端看，接近该基站的通信移动站的发送功率电平是比远离通信移动站的发送功率电平更高，因此从远地移动站发送的信号正好像掩盖在从接近移动站发送的信号中。这个问题称为接近-远地(near-remote)问题。鉴于上面的CDMA系统的特性，该基站不能正确地解调从远离移动站的发送信号，因为该发送信号包含接近移动站基站信号引入在接收频带中。
在CDMA系统中，这样的接近-远离问题是由相对地频繁的、严厉的和非常准确的发送功率电平控制解决的。具体地，执行发送功率电平控制以便使得接近移动站发送功率电平较低和远离移动站发送功率电平较高。对于从该基站到该移动站的发送功率电平执行相同的控制。对于发送功率电平控制，该接收机中的基带电路，即移动站侧应该具有正确的天线端子接收功率电平。因此，如在图3中所示的，AGC电路的积分电路9的输出作为天线端子接收功率电平报告给基带电路7。
如上所述，基带电路7计算用于发送功率电平控制的要求的频率的功率电平以及计算接收信号SIR。期望频率功率电平的计算要求如下给出的计算(天线端子接收功率电平)X(要求的电波功率电平)/(全部接收功率电平)。
天线端子接收功率电平是全部接收功率电平。在基带电路7中获得和知道比率(期望频率功率电平)/(全部接收功率电平)，因此基带电路7适合于使用对应于AGC电路输出的天线端子接收功率电平计算要求的期望频率功率电平，从积分电路9报告功率电平。
然而，图3所示的现有技术有一个问题，报告给基带电路7的天线端子接收功率电平实际上不对应于馈送给它的接收信号。因此，基带电路7错误地馈送期望频率和干扰频率的计算的功率电平作为它的输出，并且它还不可能获得正确的发送功率电平控制。
对于这个的理由在于报告给基带电路7的天线端子接收功率电平对应于输入给A/D变换器5的接收信号，同时输入给基带电路7的接收信号的功率电平已经减少了在A/D变换器6通过信道滤波器6输出的传递中要求频带外部的功率电平衰减。这意味着分别输入给A/D变换器5和基带电路7的接收信号功率电平是不同的，这导致相应的天线端子接收功率电平的差别。
现在参照图4描述另一个现有技术。在图4中，与在图3中相同的部件由相同的标号表示。在图4所示的现有技术中，与图3的现有技术不同，用于功率电平计算以便控制AGC放大器增益的功率电平计算电路11在输入端侧不提供，但是在信道滤波器6的输出端侧提供。
但是这个电路结构出现A/D变换器5饱和的问题。该变换器5饱和产生功率电平增加或者所要求频带外部膨胀，因此导致相邻信道选择性特性恶化等等。这是因为AGC放大器3的增益是通过计算已经通过信道滤波器6的接收信号的功率电平确定的。至于通过信道滤波器6的功率，衰减所要求频带外部的功率电平，导致功率电平比输入到A/D变换器5的功率电平更低。放大器3的增益根据已经减少了通过信道滤波器6的功率的功率电平确定，因此设置增益的增加值。但是，因为要求频带外部的包含功率的信号馈送给A/D变换器5，发生了饱和。
本发明的一个目的是提供一种接收功率电平计算电路和使用接收功率电平计算电路的一种接收机，其中该A/D变换器是不饱和的和允许准确的天线端子接收功率电平报告给基带电路。
根据本发明的一个方面，提供一种用于接收机的接收功率电平计算电路，包括一个用于放大接收信号的AGC放大器，一个用于解调AGC放大器输出的解调电路，一个数字-模拟变换器，用于变换解调电路的解调输出为一个模拟信号，一个用于衰减要求频带外部的数字-模拟变换器的模拟输出的滤波器，一个用于基带处理该滤波器输出的基带电路，一个用于计算接收功率电平以便产生用于控制AGC放大器的控制信号的AGC控制接收功率电平计算装置，一个用于计算在该滤波器中已经衰减的功率电平的衰减功率电平计算装置，和一个以在衰减功率电平计算装置的计算结果校正AGC控制接收功率电平计算装置中的计算结果和报告正确的功率电平给该基带电路的功率电平校正装置。
AGC控制接收功率电平计算装置包括对于计算数字-模拟变换器的输出功率电平的一个装置，和根据该计算装置的计算输出产生该控制电压的一个控制电压产生装置。该衰减功率电平计算装置包括用于计算滤波器与数字-模拟变换器的输出功率电平之间的差值的一个装置。
根据本发明的另一个方面，提供一种接收机，包括一个用于放大接收信号的AGC放大器，一个用于解调AGC放大器的输出的解调电路，一个用于将所述解调电路的解调输出变换为模拟信号的数字-模拟变换器，一个用于衰减期望频带外部的数字-模拟变换器的模拟输出的滤波器，一个用于基带处理所述滤波器输出的基带电路，一个用于计算接收的功率电平以便产生用于控制AGC放大器的控制信号的AGC控制接收功率电平计算装置，一个用于计算在该滤波器中已经衰减的功率电平的衰减功率电平计算装置，和一个以在衰减功率电平计算装置的计算结果校正AGC控制接收功率电平计算装置中的计算结果和报告校正的功率电平给该基带电路的功率电平校正装置。
AGC控制接收功率电平计算装置包括对于计算数字-模拟变换器的输出功率电平的一个装置，和根据该计算装置的计算输出产生该控制电压的一个控制电压产生装置。该衰减功率电平计算装置包括用于计算滤波器与数字-模拟变换器的输出功率电平之间的差值的一个装置。该基带电路从功率电平校正装置接收报告并且使用该接收报告作为相对于通信的相反侧的功率电平控制的数据。一个CDMA通信系统移动站。
根据本发明的再一个方面，提供一种接收机，其中通过天线的接收信号由AGC放大器放大、解码、由A/D变换器进行A/D变换、由信道滤波器抑制期望频率外部的频带、并且滤波的输出由基带电路处理，包括功率计算器，用于根据来自所述A/D变换器的数字数据计算功率信号；增益控制器，用于确定功率信号和根据所述A/D变换器的输入范围确定的一个预定的参考电平之间的差信号，积分所述差信号并且将所述积分的差信号变换为一个模拟信号，以便将所述变换的模拟信号提供给AGC放大器作为一个增益控制信号；和，减法器，用于从所述积分差信号中减去衰减功率电平并且将所述相减的信号提供给所述基带处理器作为基准信号。信道滤波器的衰减功率电平由信道滤波器的输入和输出之间的差值确定。基带处理器根据用于控制该发送功率电平的基准信号确定SIR，即，包含在接收信号中的期望频率功率电平和干扰功率电平以及期望频率功率电平之间的比率。如同权利要求1中阐述的接收机是在CDMA通信系统的移动站中的一个接收机。
根据本发明使用上面的接收功率电平计算电路的接收机可以用作CDMA通信系统移动站。该基带电路特性在于它使用从功率电平校正装置接收的报告作为相对于通信的相反侧的功率电平控制的数据。
在根据本发明的操作和功能中，在通过作为一个级随后的A/D电路提供的信道滤波器的功率前与后计算接收信号功率电平。因此可能允许准确的天线端子接收功率电平报告给该基带电路，而该A/D变换电路没有饱和。
具体地，第一功率电平计算电路计算接收信号的功率电平，它已经在A/D变换电路中数字地变换了，因此馈送计算的功率电平与接收的基准功率电平的差值。积分电路积分该功率电平差，以及它的积分输出表示天线端子接收功率电平和用于控制该AGC放大器。由于馈送给A/D变换电路的功率电平和接收的基准功率电平之间的差值反馈给AGC放大器，输入给A/D变换电路的接收信号不超过它的输入范围，并且不发生A/D变换电路饱和。
用于计算该信道滤波器输出功率电平的第二功率电平计算电路在在该信道滤波器中已经衰减期望频带外部的分量之后计算接收信号的功率电平。在该信道滤波器中功率电平衰减的程度可以用在第二功率电平计算电路计算的功率电平与从第一功率电平计算电路计算的功率电平的差值表示。馈送给基带电路的接收信号已经通过该信道滤波器，因此功率电平比馈送给A/D变换器的功率电平低了信道滤波器中衰减的程度。这意味着报告给基带电路的天线端子接收功率电平应该校正为表示该差值的一个电平，该差值是通过从在该积分电路的积分结果减去在两个功率电平计算电路中计算结果之间的差值获得的。通过这个校正，可得到馈送给该基带电路的接收功率电平和天线端子接收功率电平报告彼此间的一致关系。
从参照附图的下列描述中其它目的和特性将清楚了。
图1图解地表示根据本发明具有AGC的接收机的结构；图2A和2B表示用于说明根据本发明的接收机的操作的附图；图3图解地表示具有AGC功能的现有技术的接收机的结构；和图4图解地表示具有AGC功能的另一个现有技术的接收机的结构。
现在参照附图描述本发明的优选实施例。
现在，在图3和4中相同的部件由相同的标号表示。接收信号由天线1接收。前端电路2包括一个双工器，一个放大器，一个带通滤波器，一个下变换器等，并且用于去掉期望的频带外部的接收信号分量和放大和频率变换该接收信号。AGC放大器3根据对应于接收功率电平的控制电压控制关于接收信号的增益。解调电路4解调该接收信号，和A/D变换器5数字地变换是一个模拟信号的接收信号。信道滤波器6衰减在要求电波附近的期望频带外部的接收信号频率分量。
基带电路7计算SIR，即包含在接收信号中的期望频率功率电平和干扰功率电平之间的比率。基带电路7还从加法器13接收对应于馈送给它的接收信号的天线端子接收功率电平，除了SIR计算之外，还计算RSSI(接收信号强度指示)，即期望频率功率电平，它用于相对于在之前注意的通信的相反侧的基站的发送功率电平控制。
功率电平计算电路10计算从A/D变换器5输出计算接收信号功率电平，并且馈送该计算的功率电平与基准功率电平的差。这个差表示馈送给A/D变换器5的实际功率电平和接收的基准功率电平之间的差。积分电路9积分该功率电平差。因此获得的积分对应于天线端子接收功率电平，并且馈送给加法器13。积分电路9馈送对应于天线端子接收功率电平、经过D/A变换器8的AGC放大器增益数据的控制数据。
另一个功率电平计算电路11计算在信道滤波器6中的要求频带外部的功率电平衰减之后的接收信号的功率电平。加法器12馈送在功率电平计算电路11中计算的功率电平与在功率电平计算电路10中计算的功率电平的差值。这个功率电平对应于在信道滤波器6中的功率电平衰减的程度。加法器13通过从该积分输出中减去加法器12的差值输出校正在信道滤波器6中用于该功率电平衰减的积分电路9的积分输出，并且给基带电路7报告校正的功率电平。
现在参照图2(a)和2(b)描述表示在图1中的电路的操作。假定表示在图1中的AGC放大器3的增益在一定的固定的时间期间(例如一个时隙间隔)设置为一定的值GO。在这种情况下，功率电平计算电路10计算在一个时隙中馈送给A/D变换器5的平均功率电平。在图2(a)中，横坐标是在功率电平计算电路中计算的功率电平，而纵坐标表示计算的功率电平和基准功率电平REF之间的差值。基准功率电平REF是根据A/D变换器5的输入范围计算的。
参见图2A，假定在功率电平计算电路10中功率电平计算的结果是Pcall，则与基准功率电平REF的差值ΔP1馈送给积分电路9。在图2B中，上面的横坐标是在该积分电路9中获得的积分，即从A/D变换器5的输入端看到的天线端子接收功率电平。纵坐标是AGC放大器3的增益，它相对于天线端子接收功率电平是适当的。当放大器3的增益是G0时，积分是P0。
当从功率电平计算电路10接收ΔP1时，积分电路9馈送积分值(P0+ΔP1)，和AGC放大器3的增益是G1。积分电路9馈送对应于AGC放大器3的增益G1的控制电压数据给D/A变换器8，因此馈送该控制电压给AGC放大器3。用这种方式，根据馈送给A/D变换器5的接收的信号接收功率电平控制放大器3的增益，因此不发生饱和。
功率电平计算电路11计算在信道滤波器6中的要求频带外部的功率电平衰减之后获得的接收信号的功率电平。假定在功率电平计算电路11中功率电平计算的结果是Pca12，如在图2(A)中所示的，电路11馈送Pca12与到加法器12的基准功率电平REF的差值-ΔP2(ΔP2是一个正数)。作为基准功率电平REF，相同的值使用在两个功率电平计算电路中。
加法器12馈送功率电平计算电路11的输出-ΔP2与功率电平计算电路10的输出ΔP1的差值。这个差值表示在信道滤波器6中的功率电平衰减。图2(B)中较低的横坐标是报告给基带电路7的天线端子接收功率电平。如在图2(B)中的较低的横坐标所示的，加法器13从积分电路9的积分输出(P0+ΔP1)中减去加法器13的差输出(ΔP1+ΔP2)，并且馈送该输出(P0-ΔP2)作为到基带电路7的天线端子接收功率电平。
当馈送给基带电路7的接收信号功率电平比馈送给A/D变换器5的接收信号功率电平低于对应于信道滤波器6中的衰减的程度时，加法器13的报告输出(P0-ΔP2)是从基带电路7的输入端看的作为天线端子接收功率电平。这是因为考虑滤波器6中功率电平衰减在校正之后馈送该报告。因此电路7可以计算期望电波和干扰波的正确的功率电平。
因此，可得到本发明的效果，准确的天线端子接收功率电平可以报告给基带电路而没有A/D变换器的饱和。这是因为AGC放大器增益是根据馈送给A/D变换器的接收信号功率电平的计算结果控制的，而且通过计算通过该信道滤波器的接收信号的功率电平和校正在该信道滤波器中功率电平衰减计算的功率电平，天线端子接收功率电平报告给基带电路。
因此，在该天线端子从通信的相反侧的该基站接收的准确的功率电平报告给CDMA通信系统移动站中的基带电路，以便相对于该基站的发送功率电平可以正确地控制。
本领域的技术人员将存在结构的变化，在不偏离本发明的范围下，可以进行各种显然地不同的修改和实施例。在前面的描述和附图中提出的内容仅仅是借助实例提供的。因此前面的描述被认为是说明的而不是限定的。
权利要求
1．一种用于接收机的接收功率电平计算电路，包括一个用于放大接收信号的AGC放大器，一个用于解调AGC放大器输出的解调电路，一个数字-模拟变换器，用于变换解调电路的解调输出为一个模拟信号，一个用于衰减要求频带外部的数字-模拟变换器的模拟输出的滤波器，一个用于基带处理该滤波器输出的基带电路，一个用于计算接收功率电平以便产生用于控制AGC放大器的控制信号的AGC控制接收功率电平计算装置，一个用于计算在该滤波器中已经衰减的功率电平的衰减功率电平计算装置，和一个以在衰减功率电平计算装置的计算结果校正AGC控制接收功率电平计算装置中的计算结果和报告正确的功率电平给该基带电路的功率电平校正装置。
2．根据权利要求1所述的接收功率电平计算电路，其特征在于，所述AGC控制接收功率电平计算装置包括用于计算所述数字-模拟变换器的输出功率电平的装置，和一个控制电压产生装置，根据所述计算装置的计算输出产生所述控制电压。
3．根据权利要求1所述的接收功率电平计算装置，其特征在于，所述衰减功率电平计算装置包括用于计算所述滤波器和所述数字-模拟变换器的输出功率电平之间的差值的装置。
4．一种接收机，包括一个用于放大接收信号的AGC放大器，一个用于解调AGC放大器的输出的解调电路，一个用于将所述解调电路的解调输出变换为模拟信号的数字-模拟变换器，一个用于衰减期望频带外部的数字-模拟变换器的模拟输出的滤波器，一个用于基带处理所述滤波器输出的基带电路，一个用于计算接收的功率电平以便产生用于控制AGC放大器的控制信号的AGC控制接收功率电平计算装置，一个用于计算在该滤波器中已经衰减的功率电平的衰减功率电平计算装置，和一个以在衰减功率电平计算装置的计算结果校正AGC控制接收功率电平计算装置中的计算结果和报告校正的功率电平给该基带电路的功率电平校正装置。
5．根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述AGC控制接收功率电平计算装置包括用于计算所述数字-模拟变换器的输出功率电平的装置，和一个控制电压产生装置，根据所述计算装置的计算输出产生所述控制电压。
6．根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述衰减功率电平计算装置包括用于计算所述滤波器和所述数字-模拟变换器的输出功率电平之间的差值的装置。
7．根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，所述基带电路从所述功率电平校正装置接收一个报告并且使用所述接收报告作为相对于通信的相反侧的功率电平控制的数据。
8．根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，它是一个CDMA通信系统移动站。
9．一种接收机，其中通过天线的接收信号由AGC放大器放大、解码、由A/D变换器进行A/D变换、由信道滤波器抑制期望频率外部的频带、并且滤波的输出由基带电路处理，包括功率计算器，用于根据来自所述A/D变换器的数字数据计算功率信号；增益控制器，用于确定功率信号和根据所述A/D变换器的输入范围确定的一个预定的参考电平之间的差信号，积分所述差信号并且将所述积分的差信号变换为一个模拟信号，以便将所述变换的模拟信号提供给AGC放大器作为一个增益控制信号；和减法器，用于从所述积分差信号中减去衰减功率电平并且将所述相减的信号提供给所述基带处理器作为基准信号。
10．根据权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述信道滤波器的衰减功率电平由所述信道滤波器的输入和输出之间的差值确定。
11．根据权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述基带处理器确定SIR，即，包含在接收信号中的期望频率功率电平和干扰功率电平之比和基于所述基准信号的期望频率功率电平，用于控制发射功率。
12．根据权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述接收机是在CDMA通信系统中的移动站中的一个接收机。
全文摘要
功率电平计算电路10和11分别在信道滤波器6的输入和输出端计算功率电平,和一个加法器13计算两个计算的功率电平之间的差值。加法器13从积分电路9的AGC控制信号输出中校正(即减去)在加法器12中获得的差值,并且报告作为天线端子接收功率电平的该校正输出给基带电路7。加法器13的校正输出通过取该信道滤波器6的期望电波频带外部的衰减范围获得,因此对应于准确的天线端子接收功率电平。
文档编号H04L27/01GK1305270SQ0013106
公开日2001年7月25日 申请日期2000年12月8日 优先权日1999年12月8日
发明者栗原和弘 申请人:日本电气株式会社