自动增益控制方法及装置的制作方法

专利名称：自动增益控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收信号的处理方法及信号接收装置。
背景技术：
通讯系统泛指应用信号强度或其衍生数值进行解调译码的系统，包括有线暨无线 通讯系统，广播暨接取通讯系统。在一般通讯系统中，在不同信道下信号强度受到信道的特 性影响而起起伏伏，若接收端的接收信号的强度透过自动增益控制器调整，则能使接收信 号维持在固定强度范围内，以免接收端误判接收信号的讯息。然而在实际系统中，经过自动增益控制器调整后的信号强度并非如同上述假设般 完美固定不变。以下以高斯信道环境说明自动增益装置在高斯信道与固定多路径信道环境 中运作原理。在高斯通道环境下，自动增益控制器调整回路增益大小，并在增益收敛速度和 稳定状态下增益抖动程度间衡量。当回路增益大时，收敛到理想准位速度快，但在理想准位 上下抖动剧烈如图1中时间点tl之后所示的增益曲线100在理想准位10上下抖动。当回 路增益小时，如果切换点不佳，增益收敛到理想准位速度慢，但在理想准位上下抖动缓和如 图1的表示增益变化的虚线Iio或120所示。故，系统设计者提各种调整增益的方法以改进增益收敛速度及稳定状态下增益抖 动的情况。例如美国专利编号7336743，提出的方法特点为增益调整控制信号产生器的算 法。该方法分成粗调与细调两阶段，并在粗调阶段利用应用步进方式调整增益，改善增益收 敛速度。粗调方法为根据信号强度比较器结果决定调整的方向为增加、减少，或维持不变， 每次增加或减少的增益大小为预设固定值。又例如美国专利编号7295073，其所提出的方 法特点为依据信号最大振幅调整增益，使模拟数字转换器范围内取样的信号有最大使用效 率。该方法整合信号强度估计与信号强度比较功能于振幅准位检测器，输出检测结果至范 围检测器。范围检测器根据振幅准位检测器结果决定调整的方向为增加、减少，或维持不 变，每次增加或减少的增益大小为预设固定值。但是在移动通道环境下，自动增益控制器稳定追踪信号强度变化并立即补偿路 径损耗的过程中，在符码周期时间内不断地调整信号强度，导致引入额外的抖动噪声劣化 接收机的接收效能。例如，现有的自动增益控制器，如美国专利编号7336743、7295073、 7031409以及6574292的专利所提出的皆以系统工作频率周期式调整增益，在移动环境中， 引入额外的抖动噪声劣化接收机的接收效能，故其受到非线性噪声及移动信道影响也大。总而言之，现有的自动增益控制器为了改进增益收敛速度，无法有效兼顾到在追 踪路径损耗变化时会引入噪声的问题，使得在移动环境中，大大影响其接收效能。

发明内容
本发明是一种自动增益控制方法及装置，能应用于不同的接收环境，以提高信号 接收的效能。在固定接收或移动接收的环境中，增益值被调整以收敛的同时，寻找模式决定 至少一切换值并据以另外改变此增益值以缩短增益收敛时间。再者，在其它实施例中，随着寻找模式之后，追踪模式是以周期式调整增益方式，降低追踪信号强度时引入噪声能量，如 在移动接收环境中之时。如此，本发明的实施例，能改善增益收敛速度；另外，在高速移动环 境下，本发明的其它实施例还能降低噪声对系统的影响。所以，在不同的接收环境下，本发 明的实施例皆能提高接收机效能。根据本发明的第一方面，提出一种自动增益控制方法，此方法包括在一寻找模式 中，对一接收信号的一增益值进行增益调整的同时，根据增益值的一增益曲线的变化情况， 另外改变增益值至少一次以使增益值趋向一目标增益准位，其中，另外改变增益值的步骤 包括检测增益曲线的至少一特征点；根据检测到的至少一特征点，决定一切换值，切换值 用以使增益值接近目标增益准位；以及根据切换值，设定增益值为一新增益值并使之生效； 其中，上述检测、决定及设定的步骤至少被执行一次。在依据上述方法的其它实施例中，还包括当设定增益值的步骤最后一次被执行 后，进入一追踪模式，在追踪模式中，周期性判断是否调整增益值，其中，增益值在追踪模式 中被调整的周期大于增益值在寻找模式中被进行增益调整的周期。根据本发明的第二方面，提出一种自动增益控制装置，此装置包括一可变增益放 大单元、一模拟数字转换器、一检测单元以及一控制单元。可变增益放大单元，用以依据一 增益值控制一接收信号以产生一第一信号。模拟数字转换器，用以依据第一信号产生一数 字信号。检测单元，用以依据数字信号及一目标准位信号，产生一增益信号。控制单元，用 以依据增益信号产生一增益控制信号，其中，可变增益放大器的增益值是依据增益控制信 号而调整。当控制单元操作于一寻找模式时，控制单元在增益值进行增益调整的同时，根据 增益值随时间变化的关是的至少一特征值，另外改变增益值至少一次以使增益值趋向一目 标增益准位。根据本发明的第三方面，提出一种自动增益控制装置，此装置包括一可变增益放 大单元、一模拟数字转换器以及一控制单元。可变增益放大单元，用以依据一增益值控制一 接收信号以产生一第一信号。模拟数字转换器，用以依据第一信号产生一数字信号。控制 单元，用以依据数字信号及一目标准位产生一增益控制信号，其中，可变增益放大器的增益 值是依据增益控制信号而调整。当控制单元操作于一寻找模式时，控制单元在增益值进行 增益调整的同时，根据增益值随时间变化的关是的至少一特征值，另外改变增益值至少一 次以使增益值趋向一目标增益准位。根据本发明的第四方面，提出一种自动增益控制装置，自动增益控制装置包括一 可变增益放大单元、一模拟数字转换器、一功率鉴别器及一控制单元。可变增益放大单元用 以依据一增益值控制一接收信号以产生一第一信号。模拟数字转换器用以依据第一信号产 生一数字信号。功率鉴别器，用以依据数字信号及一目标准位信号，产生一比较信号。控制 单元用以依据比较信号产生一增益控制信号，其中，可变增益放大器的增益值依据增益控 制信号而调整。当控制单元操作于一寻找模式时，控制单元在增益值进行增益调整的同时， 根据增益值随时间变化的关是的至少一特征值，另外改变增益值至少一次以使增益值趋向 一目标增益准位。在依据上述本发明的装置的其它实施例中，当最后一次另外设定增益值生效后， 进入或选择性的进入一追踪模式，在追踪模式中，控制单元周期性判断是否调整增益值，其 中，增益值在追踪模式中被调整的周期大于增益值在寻找模式中被进行增益调整的周期。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细 说明如下


图1绘示不同回路增益在高斯通道下的增益收敛曲线；图2绘示不同回路增益在移动通道下的增益收敛曲线；图3A、图3B及图3C绘示本发明的自动增益控制方法的应用于移动接收环境的一 实施例的示意图；图3D绘示本发明的自动增益控制方法的应用于固定接收环境的一实施例的示意 图；图4A绘示本发明的自动增益控制方法应用于固定接收环境的一实施例的流程 图；图4B绘示本发明的自动增益控制方法应用于移动接收环境的一实施例的流程 图；图4C绘示本发明的自动增益控制方法选择性地应用于固定接收或移动接收环境 的一实施例的流程图；图4D绘示本发明的自动增益控制方法的追踪模式的一实施例的流程图；图5A及图5B绘示本发明的自动增益控制方法的寻找模式中，以局部最大值及最 小值作为增益变化的特征值时，其决定方式的实施例的示意图；图6绘示本发明的自动增益控制方法的寻找模式中，以反曲点作为增益变化的特 征值时，其决定方式的实施例的示意图；图7A绘示增益增量转换函数特征曲线参数定义的示意图；图7B及图7C绘示增益增量转换函数特征曲线参数定义的例子；图8A绘示本发明的自动增益控制装置的一实施例的方块图；图8B绘示本发明的自动增益控制装置的另一实施例的方块图；图9A绘示图8的本发明的自动增益控制装置的实施例中，控制单元的一第一实施 方式的方块图；图9B绘示图8的本发明的自动增益控制装置的实施例中，控制单元的一第二实施 方式的方块图；图9C绘示图8的本发明的自动增益控制装置的实施例中，控制单元的一第三实施 方式的方块图；图9D绘示图8的本发明的自动增益控制装置的实施例中，控制单元的一第四实施 方式的方块图；图10绘示本发明的自动增益控制装置的另一实施例的方块图；图IlA及图IlB绘示增益曲线图以示意透过量测方式来计算寻找模式的切换点的 例子；图12绘示本发明的自动增益控制装置的另一实施例的方块图。主要元件符号说明10、301、501、1101 理想增益准位
100、110、120、230、250、300、500、1100、1120 增益曲线200 路径损耗与都卜勒效应下信号强度曲线201-204:信号强度曲线的波谷210:路径损耗231-234 增益曲线的波峰240 路径损耗补偿311,312 增益被切换点的时间点510 增益曲线的一阶微分520 增益曲线的二阶微分710、720 增益增量转换曲线800A、800B、1000、1200 自动增益控制装置810 可变增益放大单元820 模拟数字转换器830:检测单元831 功率检测器833 比较器835、1230 回路滤波器840A、840B、900A、900B、900C、900D、1010、1220 控制单元910、1290:控制器930、930A、930B 切换值决定单元931 加权运算器933 最大值检测单元935 最小值检测单元936: 二阶微分器938 切换值检索控制单元939 缓存器940A、940B、1270 增益追踪单元950A.950B 追踪值产生器951a、951b 函数产生电路952 运算单元953 加法器955 减法器957:多任务器959:闩锁器961 周期性脉波产生器970 增益储存单元1110、1130 最大值与理想增益准位的差值1115、1135 最小值与理想增益准位的差值1210 功率鉴别器
1250 增益检测单元
具体实施例方式本发明的自动增益控制方法的不同实施例，分别提出寻找模式、追踪模式以及其 组合，以改善各种接收环境下的增益收敛速度。此外，本发明的自动增益控制方法应用于移 动接收环境的实施例，在移动接收环境下提升路径损耗补偿的同时能降低噪声对系统的影 响。故此，信号接收效能得以提高。在通讯系统中，自动增益控制器的增益值的增益曲线在收敛过程中，增益值受控 于一种自动增益控制方式而被调整，如图1所示的增益曲线100，大致会以理想准位10为中 上下震荡的特性。本发明方法的一实施例，是在增益收敛的同时，进入一寻找模式，根据增 益值随时间的变化的至少一特征值，例如局部最大及最小值，另外改变增益值至少一次以 使增益值趋向一目标增益准位，其中，需要通过先前的增益值中的找出至少一特征值以计 算出一切换值以决定另外改变的增益值的大小。若以增益曲线的观念来说，即是决定增益 曲线的一切换点，将增益实质上切换至目标增益准位，也就是目标增益准位或其附近，以快 速缩短增益收敛所需时间。如图3A中，增益曲线300在时间点311后，切换到接近增益准 位301的下的数值。再者，在另一例子中，还可循相似方式寻找下一个切换点，以更接近理 想准位，如图3B所示，在时间点311以后，增益曲线300切换到在增益准位301之上，并继 续依循原有进行的自动增益控制方式变化并趋向收敛，在经过一次局部的最大值及最小值 以后，找到另一个适当的切换点，在时间点312时，切换到接近增益准位301的数值。在经过至少一次的切换动作后，本发明方法的一实施例进入另一模式，称为追踪 模式，增益曲线300的变化如图3A的时间点311后的增益曲线300或图3B的时间点312 后的增益曲线300。请参考图3C中，其是图3B的追踪模式中，增益曲线经放大比例后的示 意图，其中的纵轴的虚线代表更新周期，增益曲线300是周期性的被决定如何还新数值。
为了更能理解本发明的上述实施例中追踪模式的作用，以下用移动信道环境下信 道变化情形为例，说明增益收敛速度和稳定状态下增益抖动程度之间必需作出衡量，使得 自动增益控制装置在移动信道环境下提升路径损耗补偿同时降低噪声对系统的影响。在移动信道环境中，接收信号强度会同时受到路径损耗210与多普勒效应的双重 影响200，而信号强度受多普勒效应如图2信号强度曲线200所示其波谷201、202、203及 204。期望理想的自动增益控制器可以补偿因路径损耗的信号强度同时又可以忽略多普勒 效应。在图2中，斜线240所示为反应路径损耗的理想增益曲线，当回路增益大的增益曲线 如230，路径损耗补偿速度快，增益容易受到多普勒效应影响，抖动较为剧烈如图2增益曲 线230所示其波峰231、232、233及234。发明人观察到，若回路增益小，路径损耗补偿速度 慢，增益不易受到多普勒效应影响，抖动较为缓和如图2虚线的增益曲线250所示。故此，请再参照图3A及图3B，在寻找模式中增益值是依较小的周期(即较高的操 作频率)进行原有的自动增益控制，使增益曲线持续产生起伏的变化情况，相较之下，追踪 模式中的更新周期得以延长(亦即采较低的操作频率)以降低引入抖动噪声，辅以大幅增 益调整方式补偿因延长更新周期而降低的追踪路径损耗能力。如此，追踪模式适用在移动 接收环境之中，增益不易受到多普勒效应影响，抖动较为缓和，并能提升路径损耗补偿同时 降低噪声对信号的影响。
此外，对于固定接收环境，本发明的自动增益控制方法的一实施例为寻找模式结 束后依原有进行的自动增益控制方式让增益值调整收敛。如图3D所示，在寻找模式中，增 益曲线300经历两次切换，即于时间点311及312额外设定了两次增益值。在时间点312 作了最后一次切换以后，增益曲线300的变化更接近增益准位301，并继续依循原有进行的 自动增益控制方式趋向收敛。如图3D所示，增益曲线300在时间点312后改变为接近增益 准位301的增益值。再者，本发明的自动增益控制方法的其它实施例，包括寻找模式，并选择性的按照 接收环境及实际的情况，例如移动环境是否高速或低速，而决定是否进一步执行追踪模式。请参照图4A，其绘示依照本发明的自动增益控制方法的一实施例的流程图。此实 施例说明上述的寻找模式的步骤，可应用于例如一接收端的自动增益控制单元中，以控制 一接收信号的一增益值，以加快增益收敛的速度。在图4A中，步骤S410及S420表示在增 益值受到自动增益控制而被调整的同时，检测增益值随时间变化的关系的至少一特征值， 例如增益值的至少一局部最大值及至少一局部最小值。在步骤S410中，寻找增益值被调整 时的局部最大值或最小值，若找到其中之一后，在步骤S420中，判断是否已找到至少一局 部最大值及至少一局部最小值，若否，则继续执行步骤S410，直至找到至少一局部最大值及 至少一局部最小值为止。步骤S430，根据检测到的特征值，如至少一局部最大值及至少一局 部最小值，决定一切换值并据以设定增益值，例如将增益值设定为切换值或基于切换值所 得的其它数值。如步骤S435所示，每次设定增益值后，必须等待一段时间，以确保切换点的 数值生效。如步骤S440所示，步骤S410至S430可执行一次或多次。若不再设计算切换值 以设定增益值，则可在最后一次设定增益值后，结束寻找模式。上述的实施例可适用于固定 接收环境，可得到如图3D所示的增益控制结果。此外，图4B绘示依照本发明的自动增益控制方法的另一实施例的流程图。在此实 施例中，方块S400代表如图4A的流程图所示的寻找模式，在寻找模式之后，进入一追踪模 式。此实施例可适用于移动接收环境，可得到如图3A或图3B所示的增益控制结果。方块 S460，在追踪模式中，周期性地依据接收信号的强度估计值及预设信号强度的比较结果以 决定调整增益值的大小或维持不变。增益值在追踪模式中被调整的周期大于通讯系统的系 统频率的周期。还进一步说，增益值在追踪模式中被调整的周期大于增益值在未进入追踪 模式时增益值被调整的周期。例如，在应用移动环境之下或有线的通讯环境下，如在应用正 交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)的通讯系统,则 上述增益值在追踪模式中被调整的周期大于符码的时间长度。此外，图4C绘示依照本发明的自动增益控制方法的另一实施例的流程图。在此实 施例与图4B的实施例不同在于，在寻找模式之后，经过步骤450，判断是否需要进入追踪模 式。若是，始进行方块S460所代表的追踪模式；若否，则执行其它的控制或结束。此处步骤 450的作用是为达到最佳化，并且令此方法的实施例能适用于不同的接收环境，执行此实施 例的通讯系统可依据需求或实际情况，于步骤S450加以判断是否需要进入追踪模式，或者 是设定其中的参数。而判断的准则，例如是目前的接收信号是否得自移动环境；或移动环 境是否高速(如行驶的高速列车或高速公路的车辆)；或是接收信号的信号强度是否达到 一门坎值。如此，依据此实施例，可因应不同的情况而达到自动增益控制的最佳化效果。接着，对于上述实施例中，寻找模式及追踪模式的步骤的不同实施方式说明如下。
在图4A中，步骤S410及S420表示在增益值受到自动增益控制而被调整的同时， 检测增益值随时间变化的关系的至少一特征值。特征值例如前述的增益曲线的至少一局部 最大值及至少一局部最小值，此外特征值还可以为其它代表增益值变化特征的数值，例如 对应到增益曲线上的反曲点或增益值变化对时间的二阶微分为零时的增益值。以下用列举 几种特征值定义的例子来说明。首先以局部最大值及最小值作为增益变化的特征值为例。图5A示意在本发明的 自动增益控制方法的寻找模式中，一增益值依随时间变化的关系的情形，其中横轴代表时 间，纵轴代表增益值的数值。图5A中示意在一时间间隔内所取得的多个增益值，可实质上 视为一增益曲线500经取样而得的多个增益值，而直线501代表目标的增益准位，其中，时 间点η所对应的增益值称为y[n ]。第一例是在一时间间隔内，比较增益值随时间变化的关系的多个增益值，以决定 局部最大及最小值。例如，在图5A的时间点7至11之间，增益值有如下关系出现y[7] <y[8] <y[9] >y[10] > y[11]，则增益值y[9]即可视为一局部最大值。另外，在时间点 17至21之间，增益值有如下关系出现y[17] > y[18] > y[19] < y[20] <y[21]，则增益 值y[19]即可视为一局部最小值。增益曲线取样频率可大于或等于数字转换器取样频率。第二例首先在一时间间隔内，寻找增益变化的一阶微分实质上为零的时间点所对 应的增益值，此增益值实质上可视为增益曲线500的驻点(stationarypoint)。接着，利用 这些驻点对应的增益数值大小关系决定上一步骤的所得的增益值为局部最大或最小值。例 如图5B的曲线510示意图5A的增益曲线500的一阶微分，寻找增益一阶微分为零的时间 点至少一组，例如图5B中所示的时间点分别为t1; t2，t3，t4。根据t1; t2，t3，t4，对应至增 益曲线的增益值分别为=Ytt1], y[t2]，y[t3]，y[t4]，并比较这些增益值的数值关系。由于 y [tj > y [t2]，y [t2] < y [t3]，y [t3] > y [t4]，则可判断 y [tj 和 y [t3](约分别等于 y [9]， y[29])为局部最大值，y[t2]和y [t4](约分别等于y [19]，y [39])为局部最小值。第三例是可应用第二例的做法，不同的是，更进一步求出增益曲线500的二阶微 分，并利用一阶微分为零的时间点t1; t2，t3，t4，根据对应的二阶微分的数值是否为正或负， 来判断这些时间点所对应的增益值是否为局部最小值或最大值。由于此为微积分原理的基 本应用，故在此不再赘述。除了以局部最大值及最小值作为增益变化的特征值以外，增益变化的特征值可定 义为增益变化的二阶微分为零时的时间点所对应的增益值。若以增益曲线的观点，此特征 值即对应到增益曲线500的反曲点(inflection point)。请参照图6，曲线520示意图5A 中的增益曲线500的二阶微分的变化关系。寻找增益二阶微分为0的时间点，至少一点，例 如图6中的时间点t’ 1;t’ 2，t’ 3，t’ 4，根据t’ 1;t’ 2，t’ 3，t’ 4_，对应至增益曲线500的增 益值分别记为y[t’ J, y[t’ 2]，y[t’ 3]，y[t’ 4]。由于这些增益值实质上可视为目标增益 准位，故此，只要至少取得一个上述的增益值，如y[t’ J，即可供步骤S 430设定为新的增 益值。在步骤S 430中，切换值是依据至少一特征值而得，可依特征值的定义而有不同 的实施方式，其目的在于找出一切换值并可据以决定如何设定目前在变化中的增益值以使 之切换到一新的增益值，以接近目标增益准位。例如，特征值是以至少一局部最大值及至少 一局部最小值为定义，但这些局部最大值及最小值的加权的总和则可求得一切换值，如平均值。另外，若特征值定义为增益随时间变化的关系的二阶微分为零时的增益值(可视为 增益曲线的反曲点)，除了可直接设定此增值为切换值以外，还可搭配其它算法，例如计算 多个对应到反曲点的增益值的平均值作为切换值，并据以设定增益值，以增加精确度。另 外，切换点亦可依据接收端中的自动增益控制单元的元件特性加以局部最大值及最小值来 决定。元件特性例如指一可变增益放大器的输入信号功率，输出信号功率与增益的关系以 及输入信号与增益的关系。总而言之，寻找模式中，检测至少一或多个特征值的步骤，是用以估测目前增益值 变化的型态，进而据以于步骤S430中设定增益值。所以，任何能实质地反映此增益变化型 态的特征值，即可用以实施步骤S410及S420。例如可变增益放大单元的增益控制信号，其 与增益值的改变相关，故此，检测此增益控制信号的至少一特征值，亦可视为步骤S410及 S420的均等的实施例。在实施上述实施例的方法时，若在寻找模式中只执行包括步骤S410至S430的步 骤一次后，即进入追踪模式，则可忽略步骤S440。另外，在其它实施方式中，如图3B所示，可 重复检测增益曲线变化以及计算切换值位置至少一次，使增益切换点数值逐步接近理想准 位。此外，在每次设定增益值为切换点的数值时，必须等待一段时间，以确保切换点的数值 生效，如步骤S 435所示。另外，此等待的时间可参照实施时接收端中的自动增益控制单元 的元件特性来设定一适当的时间，例如英飞凌(Infineon)公司的TUA 6034调谐器，等待时 间可设定为110ms。在图4B及图4C所示的步骤S 460，进入追踪模式之后，周期性检查接收信号强度 估计值与预设信号强度的比较结果，决定调整的方向为增加振幅A、减少振幅A，或维持不 变。例如，A为增益增量转换函数，为信号强度比较器输出结果的函数A(·)。若增益增量转 换函数如图7A所示，则步骤S 460的一实施例如图4D的流程图所示。步骤S510及S520， 用以维持增益为一周期，若维持的时间到达一周期时，如步骤S530所示，检查比较结果Err 与一门坎值THD的关系。若比较结果Err的绝对值不大于门坎值THD，则增益值维持不变， 即增益增量为0，故方法回到执行步骤S510。若比较结果Err的绝对值大于门坎值THD且 接收信号的强度估计值大于预设信号强度，则如步骤S 533所示，减小增益值，即增益增量 为负值-A。若比较结果大Err的绝对值大于门坎值THD且接收信号的强度估计值小于预设 信号强度，则如步骤S535所示，增加增益值，即增益增量为正值+A。至于增益增量+A或-A 的变化方式则随增益增量转换函数A (·)而定，如图7A，在比较结果Err介于门坎值THD及 另一门坎值XLIMIT的时，增益增量A为SLOPE* (Err-THD)，其中SLOPE表示线段的斜率；当 比较结果Err大于XLIMIT时，则增益增量A为一数值YLIMIT。故此，可以应用参数THD、SL0PE、XLIMIT及YLIMIT对一增益增量转换函数特征曲 线加以定义。图7B及图7C为增益增量转换函数的其它两个例子，增益增量转换曲线710及 720，它们各自有不同的门坎值Tl及T2。当比较结果大于门坎值时，增益增量+A各自有不 同的变化。对于增益增量转换曲线710，当比较结果大于Tl时，增益增量+A是固定的数值 YLIMIT。对于增益增量转换曲线720而言，当比较结果大于T2时，增益增量+A是会随比较 结果的改变而有所不同。由此，在步骤S460中，可随高速移动下降低噪声对系统的影响，以 选择适当的更新周期及增益增量转换函数，以降低抖动噪声及补偿追踪路径损耗能力。以下揭露依照本发明的一自动增益控制装置的几种实施例，其中，这些实施例能用以执行上述的自动增益控制方法的实施例。请参考图8A的照本发明的自动增益控制装置的一实施例，用以于一通讯系统中 控制一接收信号的一增益值，以使增益后的信号合符通讯系统的信号强度的要求。自动增 益控制装置800包括一可变增益放大单元810、一模拟数字转换器820、一检测单元830以 及一控制单元840A。可变增益放大单元810，用以依据一模拟增益控制信号Cga所代表的 增益值放大接收信号Si以产生一第一信号So。模拟数字转换器820，用以依据第一信号So 产生数字信号Sd。检测单元830，用以依据数字信号Sd及一目标准位信号T，产生一增益信 号Sg及一比较信号Sc。控制单元840A，用以依据增益信号Sg产生上述的模拟增益控制信 号Cga，其中，可变增益放大器810放大接收信号Si的增益值是依据模拟增益控制信号Cga 而调整。当控制单元840A操作于一寻找模式时，控制单元840A于检测到增益信号Sg的数 值随时间变化的关是的至少一特征值后，依据此至少一特征值决定一切换值，并设定模拟 增益控制信号Cga以代表将增益值切换为一新的增益值，此增益值可以为切换值或依据切 换值而计算而得的数值。以上的自动增益控制装置的实施例能执行上述的自动增益控制方法的实施例，尤 其适用于固定接收环境中。可变增益放大单元810例如包括一可变增益放大器或可程序增 益放大器。控制单元840A例如是可程序化电路如一微处理器、微控制器、数字信号处理器、 场域可程序逻辑门阵列、或是其它逻辑电路。在寻找模式中，控制单元840A例如可被程序 化以实施图4A中的方法，或是硬件电路方式以实施。另外，在寻找模式中，控制单元840A 起始时依据增益信号Sg决定模拟增益控制信号Cga ；在增益值进行此增益调整的同时，控 制单元840A检测增益信号Sg的数值变化的至少一特征值，当检测到此至少一特征值后，控 制单元840A另外依据此至少一特征值决定切换值，以决定模拟增益控制信号Cga。在实施时，亦可令控制单元840A设定两个或以上的切换值。控制单元840A设定 上一次的切换值时，即不改变模拟增益控制信号Cga直至切换点的数值生效后，控制单元 840A再次依据增益信号Sg作为决定模拟增益控制信号Cga的来源，如图3D的时间点311 至312之间增益值变化的情形；当控制单元840A再于检测到增益信号Sg的数值变化的至 少一特征值，例如是局部最大值及局部最小值后，控制单元840A依据这一次所决定的切换 值决定模拟增益控制信号Cga，如图3D中的时间点312所示，以使增益值更接近目标准位 信号T所代表的一目标增益准位，如以比较信号所代表的差值较前一切换点所对应的比较 信号所代表的差值为小作为选取下一个切换点的条件。此外，切换值亦如上述是根据至少 一特征值，或其加权总和或平均值来计算。再者，可变增益放大单元810的元件特性，如输 入输出信号功率与增益的关是以及输入信号与增益的关系，能反映出增益收敛的趋势及速 度，故可在设计时考虑上述元件关是以决定适当的权重或计算的比例。请参照图9A及图9B，控制单元900A及900B分别实施图8A中的控制单元840A的 实施例的电路方块图。在图9A中，控制单元900A接受增益信号Sg，并据以产生模拟增益控 制信号Cga。控制单元900A包括一控制器910、一切换值决定单元930A、一增益储存单元 970以及一数字模拟转换器990。数字模拟转换器990接受数字增益控制信号Cgd，转换成模拟增益控制信号Cga。切换值决定单元930A接受增益储存单元970所输出的数字增益控制信号Cgd，并据以检测出增益变化的局部最大值及最小值，经计算得到切换值以产生增益切换信号Sf。控制器910接受增益信号Sg、增益切换信号Sf，如上述实施例中自动增益控制装 置的寻找模式的运作，控制器910取用上述信号Sg及Sf的一作为数字增益控制信号Cgd 产生的来源，从而控制可变增益放大单元810。在寻找模式中，控制器910在依据增益信号 Sg调整增益值的同时，依据增益切换信号Sf设定数字增益控制信号Cgd以将增益值切换为 新的增益值。在图9A中的切换值决定单元930A检测至少一局部最大值及至少一局部最小值作 为特征值。切换值决定单元930A包括一最大值检测单元933、最小值检测单元935及一加 权运算器931，用以产生增益切换信号Sf。此例可用以实施如图5A所示，上述利用一时间 间隔内多个增益值或均等的数值之间的比较关系来决定局部最大值及最小值。例如，数字 增益控制信号Cgd可实质上视为增益值的变化，最大值检测单元933及最小值检测单元935 于一时间间内接收由数字增益控制信号Cgd所代表的多个增益值，透过比较它们的关系以 测出局部的最大值及最小值并分别储存，当至少一局部最大值及至少一局部最小值取得以 后，再输出至加权运算器931以计算出切换值并据以产生增益切换信号Sf。控制器910受 到增益切换信号Sf的通知，令数字增益控制信号Cgd产生的来源从上述的增益信号Sg切 换为增益切换信号Sf，从而控制可变增益放大单元810的增益值。在固定接收环境的下，可 实施控制器910等待此新的增益值生效后，令数字增益控制信号Cgd产生的来源恢复为增 益信号Sg，如此可得出如图3D的增益控制结果。此外，切换值决定单元930A还可用以实施如图5B所示，利用增益值变化关系，以 及利用其一阶微分或甚至二阶微以决定局部最大值及局部最小值的例子。在实作时，切换 值决定单元930A还可增设一阶微分器或二阶微分器。另外，图9B所示为控制单元840的另一实施例，其与图9A所示的控制单元900A 不同之处在于图9B中的控制单元900B的切换值决定单元930B检测至少一增益值的随时 间变化的关系的二阶微分作为特征值。如此，可用以实施如图6所示的特征值及切换点决 定方式。切换值决定单元930B例如包括一二阶微分器936、一切换值检索控制单元938及 一缓存器939。二阶微分器936接收数字增益控制信号Cgd，对增益变化的数值进行二阶微 分信号处理。切换值检索控制单元938检测二阶微分为零的时间点并输出信号，控制缓存 器939储存此时对应的增益数值，并且还进而产生增益切换信号Sf，以通知控制器910。如 此，控制器910令数字增益控制信号Cgd产生的来源从上述的增益信号Sg切换为增益切换 信号Sf，此与上述的控制器910运作方式相似，故不再赘述。请参考图8B，其为依照本发明的自动增益控制装置的另一实施例。此实施例与图 8A所示的实施例的差异在于图8B自动增益控制装置的控制单元840B用以依据增益信号 Sg及比较信号Sc产生上述的模拟增益控制信号Cga。此实施例的控制单元840B除了能实 施寻找模式外，还具有追踪模式，故此可适用于移动接收环境的中。如此，此实施例可以实 施如图4B或图4C所示的自动增益控制方法的实施例。在追踪模式中，控制单元840B周期性地依据比较信号Sc以决定是否调整模拟增 益控制信号Cga以代表将增益值增加、减少或维持不变。增益值在追踪模式中被调整的周 期大于增益值在寻找模式中被调整的周期。在追踪模式中，控制单元840B例如可参照如图7A、图7B或图7C的增益增量与比较结果的关系，以调整模拟增益控制信号Cga。在其它的实施例中，控制单元840B可将比较 信号Sc与模拟增益控制信号Cga的关系实施为一函数关系以程序化方式或是硬件电路方 式以实施在控制单元840B之中。另外，在控制单元840B的不同实施方式中，还可额外加上 内存(未绘示)，以助控制单元840储存所读取的信号及处理过程中的数据，或是增益控制 信号Cga的数值。当然，内存亦可设计为内建于控制单元840B。另外，控制单元840B亦可用其它电路元件来实施。请参见图9C所绘示为控制单元 840B的一实施例。在图9C中，控制单元900C接受增益信号Sg以及比较信号Sc，并据以产 生模拟增益控制信号Cga。控制单元900C包括一控制器910、一切换值决定单元930、一增 益追踪单元940A，增益储存单元970以及数字模拟转换器990。相对于图9A或图9B所示 的控制单元，控制单元900C还包括了增益追踪单元940A以实现追踪模式，在追踪模式中， 控制器910接收增益追踪单元940A的增益追踪信号S t。切换值决定单元930是用以实现寻找模式，例如为切换值决定单元930A或930B。增益追踪单元940A接受数字增益控制信号Cgd以及比较信号Sc，以产生增益追踪 信号St。控制器910接受增益信号Sg、增益切换信号Sf及增益追踪信号St,如上述实施例 中自动增益控制装置的寻找模式及追踪模式的运作，控制器910取用上述信号Sg、Sf及St 的一作为数字增益控制信号Cgd产生的来源，从而控制可变增益放大单元810。在寻找模 式中，控制器910依据增益切换信号Sf设定数字增益控制信号Cgd。在追踪模式中，控制 器910依据增益追踪信号St调整数字增益控制信号Cgd。在一例子中，控制器910包括一 多任务器并具有判断电路以控制多任务器以选择使用上述信号Sg、Sf及St之一。在实施 时，亦可令控制器910在寻找模式中作两次或以上的切换动作，在采用两个切换点的例子 中，控制器910中的判断电路将以如下的顺序选择信号Sg、Sf、Sg、Sf及St。另外，控制器 910亦可以用微处理器、微控制器或其它逻辑电路实施。请再参考图9C，增益追踪单元940A的一实施例包括一追踪值产生器950A、一闩锁 器959及一周期性脉波产生器961。增益追踪单元940A周期性依据比较信号Sc以产生增 益追踪信号St。故此，在追踪模式中，用以产生一增益增量转换函数的电路的输出提供给 一储存器，例如闩锁器959，并且由一脉波产生器961周期性地产生频率以控制闩锁器的输 出，此周期性的增益追踪信号S t是使增益值在追踪模式中被调整的周期是大于增益值在 寻找模式中被调整的周期。在图9C中，追踪值产生器950A包括一函数产生电路95la、一产生绝对值的运算 单元952、一加法器953、一减法器955、一多任务器957。运算单元952是用以取得比较信 号Sc所代表的比较结果的绝对值Sea。而函数产生电路951a用以依据此比较结果的绝对 值Sca作为输入，实现一增益增量转换函数Β(·)的输出；例如，增益增量转换函数Β(·) 可视为图7Α、图7Β或图7C中的增益增量转换函数A( ·)的第一象界所对应的函数，增益 增量转换函数Β(·)对应于正值的输入，有正值的输出。多任务器957具有三路的输入以 及一路的控制或判断输入，例如是Sc。当Sc大于一门坎值THD且Sc为正时，多任务器957 选择第三路的减法器955输出，亦即增益储存单元970输出的上一次的数字增益控制信号 Cgd减掉增益增量转换函数951a输出的结果。当Sc大于门坎值THD且Sc为负时，多任务 器957选择第一路的加法器953的输出，亦即增益储存单元970输出的上一次的数字增益控制信号Cgd加上增益增量转换函数951a输出的结果。其余的情形，多任务器957选择第 二路增益储存单元970输出。此外，追踪值产生器950A的另一例子请参照图9D的实施例，此实施例与图9C的 差异仅在于追踪值产生器950A改为追踪值产生器950B。追踪值产生器950B包括一函数 产生电路951b及加法器953。函数产生电路951b用以依据比较信号S c的比较结果作为 输入，实现一增益增量转换函数Α(·)的输出。例如，图7Α、图7Β或图7C所示的增益增量 转换函数Α( ·)。加法器953输出上一次的数字增益控制信号Cgd加上增益增量转换函数 951b输出的结果。依据比较信号的比较结果的大小，函数产生电路951b例如依图7A、图7B 或图7C所示的增益增量转换函数A(·)，输出正值的Α(·)的结果、负值的Α(·)的结果或 是零。而上述的函数产生电路951a或951b，是可以用查表或计算的方式以硬件实现。至于检测单元830的一实施方式，如图8所示，检测单元830包括一功率检测器 (power detector)831、一比较器833以及一回路滤波器(loop filter)835。功率检测器 830，用以依据数字信号Sd决定数字信号Sd的平均功率。比较器833，用以比较数字信号 Sd的平均功率及目标准位信号，产生比较信号Sc。回路滤波器835，用以依据比较信号Sc 产生增益信号Sg。此外，在其它实施例中，检测单元830可用不同的功率检测器、峰值检测 器、比较器以及回路滤波器的各种整合或结合的方式实施。此外，图8A或图8B中的检测单 元830与其控制单元亦可视为一主控制单元而作出整合或其他方式实施。例如，在其它实施例中，图8A或图8B的检测单元830可以与其控制单元结合为一 控制单元，例以如图10所示的控制单元1010，其是可以用可程序化的处理电路、数字信号 处理器或是逻辑电路实施。另外，模拟数字转换器820及控制单元1010可以使用内建模拟 数字转换器的微控制器或数字信号处理器以实作。再者，以下以图IlA的增益曲线图与自动增益控制装置1000为例，来举例说明 上述实施例中寻找模式的适当比例量测方式与切换点计算方式。利用自动增益控制装置 1000，可透过量测增益随时间变化的关系的情况，或增益曲线的变化，获取切换值计算的适 当比例。首先，利用控制单元1010观察长时间增益收敛的准位，设定为理想增益准位。如 图IlA所示的增益曲线1100的理想增益准位1101。接着，记录增益曲线的一最大值MAX与 最小值MIN分别与理想增益准位的差值Dmax与Dmin，如图IlA中的箭号1110及1115所表示 的大小值或图IlB中的箭号1130及1135所表示的大小值。适当比例R设定为R = Dfflin/ (D +D . )ο
Wmax "mm/ °如此，控制单元840根据此适当比例R计算切换值，并以图1IA和图1IB举例说明。 若最大值先于最小值出现，如图IlA所示，则切换值可设定为MAX· R+MIN· (I-R)。若最小 值先于最大值出现，如图IlB所示，则切换值可设定为MIN · R+MAX · (I-R)。另外，请参照图12所绘示的本发明的自动增益控制装置的另一实施例的方块图。 自动增益控制装置1200亦可以实施本发明的自动增益控制方法的实施例，而前述的图8中 的实施例不同的处在于利用功率鉴别器(discriminator) 1210来达成如图8中的功率检 测器831及比较器833的作用，以产生比较信号Sc。在一例子中，功率鉴别器1210包括功 率检测器831及比较器833。此外，自动增益控制装置1200还包括一控制单元1220。控制 单元1220有别于前述的控制单元900，是包括一回路滤波器1230、一增益检测器1250、一增 益追踪器1270及一控制器1290。回路滤波器1230例如图8中的回路滤波器835。功率鉴别器1210接收模拟数字转换器取样后信号产生比较信号Sc。比较信号Sc输入至回路滤波 器1230与增益追踪器1270。增益曲线由控制器1290基于回路滤波器1230输出的增益信 号Sg、增益检测器的输出信号Sl与增益追踪器产生的增益追踪信号St而产生。增益检测 器1250例如切换值决定单元930。在另一例子中，增益检测器1250可实施为增益检测器 1250寻找及记录特征值，例如局部的最大值及最小值，而切换点的计算是由具有运算功能 的控制器1290加以判断及计算。增益追踪器1270例如是增益追踪单元940A或940B。控 制器1290例如为可程序化的处理器或其它逻辑电路，是接受增益信号Sg、输出信号Sl及增 益追踪信号St，如上述实施例中自动增益控制装置的寻找模式及追踪模式的运作，控制器 1290取用上述信号Sg、Sl及St的一作为数字增益控制信号Cg(或模拟增益控制信号Cga) 产生的来源，从而控制可变增益放大单元810。此外，基于图12的自动增益控制装置1200，在一适用于固定接收环境的实施例 中，可不必实施例增益追踪器1270，而增益检测器1250例如以切换值决定单元930。对于上述图9A至图9D及图12所示实施例中的控制器(如910或1290)，在其它 例子中，增益储存单元970可以整合到控制器的内。另外，在其它例子中，为实施如图4C所 示的自动增益控制方法的实施例，控制器可另外接受一来自通讯系统的信号以得知接收环 境的情况或参数，以选择性的按照接收环境及实际的情况，例如移动环境是否高速或低速， 而决定是否进一步执行追踪模式。此外，基于图9A至图9D或图12所示的实施例，在其它例子中，数字模拟转换器 990可独立于控制单元以外或包括在控制单元内。另外，基于图8A、图8B、图10或图12所示的实施例，在其它例子中，可变增益放大 单元810是改以其它能接受数字信号(如数字增益控制信号Cgd)以控制增益值的可变增 益放大单元或可程序可变增益放大单元，故此可不必使用数字模拟转换器990以产生模拟 增益控制信号Cga。可变或可程序增益放大单元例如透过数字接口如序列周边接口(SPI) 或间集成电路协议(I2C)以控制增益。本发明上述实施例已揭露自动增益控制方法及装置。其实现寻找模式，在增益收 敛的过程中，决定至少一切换值，以缩短增益收敛时间；此外，其它实施例还进一步实现追 踪模式，在移动接收环境下提升路径损耗补偿的同时能降低噪声对系统的影响。故此，各种 接收环境下的增益收敛速度得以改善，信号接收效亦能得以提高。综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所 属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的还动与润 饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
一种自动增益控制方法，该方法包括(a)在一寻找模式中，对一接收信号的一增益值进行增益调整的同时，根据该增益值的一增益曲线的变化情况，另外改变该增益值至少一次以使该增益值趋向一目标增益准位，其中，另外改变该增益值的步骤包括检测该增益曲线的至少一特征点；根据检测到的该至少一特征点，决定一切换值，该切换值是用以使该增益值接近该目标增益准位；以及根据该切换值，设定该增益值为一新增益值并使的生效；其中，该检测、该决定及该设定的步骤至少被执行一次。
2.如权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，该步骤(a)的该检测的步骤 中，该增益曲线的该至少一特征点包括该增益曲线的至少一局部最大值及至少一局部最 小值；该切换值是依据该至少一局部最大值及该至少一局部最小值而決定。
3.如权利要求2所述的自动增益控制方法，其特征在于，该步骤(a)的该检测的步骤 中，该增益曲线的至少一局部最大值及至少一局部最小值是依据于一时间间隔内所取得的 该增益曲线的至少两个邻近的驻点而决定。
4.如权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，该步骤(a)的该检测的步骤 中，该增益曲线的该至少一特征点包括该增益曲线的至少一反曲点，该增益曲线的一反曲 点对应到该增益曲线对时间的二阶微分为零的该增益曲线上的一点，该切换值依据该至少 一反曲点所对应的该增益曲线的增益值而决定。
5.如权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，该方法还包括(b)当该设定该增益值的步骤最后一次被执行后，进入一追踪模式，在该追踪模式中， 周期性判断是否调整该增益值，其中，该增益值在该追踪模式中被调整的周期大于该增益 值在该寻找模式中被进行该增益调整的周期。
6.如权利要求5所述的自动增益控制方法，其特征在于，该步骤(b)还包括当该设定该增益值的步骤最后一次被执行后，若该接收信号是于一移动接收环境中接 收时，始进入该追踪模式。
7.如权利要求5所述的自动增益控制方法，其特征在于，该步骤(b)中，周期性地依据 该接收信号的强度估计值及一预设信号强度的比较结果以决定调整该增益值或使的维持 不变。
8.如权利要求7所述的自动增益控制方法，其特征在于，在该步骤(b)中若该比较结果的绝对值不大于一门坎值，则该增益值维持不变；若该比较结果的绝对值大于该门坎值且该接收信号的强度估计值大于该预设信号强 度，则减小该增益值；若该比较结果的绝对值大于该门坎值且该接收信号的强度估计值小于该预设信号强 度，则增加该增益值。
9.一种自动增益控制装置，其特征在于，该装置包括一可变增益放大单元，用以依据一增益值控制一接收信号以产生一第一信号；一模拟数字转换器，用以依据该第一信号产生一数字信号；以及一主控制单元，用以依据该数字信号及一目标准位产生一增益控制信号，其中，该可变增益放大器的该增益值是依据该增益控制信号而调整；其中，当该主控制单元操作于一寻找模式时，该主控制单元在该增益值进行增益调整 的同时，根据该增益值随时间变化的关系的至少一特征值，另外改变该增益值至少一次以 使该增益值趋向一目标增益准位。
10.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于，该主控制单元检测该增益控 制信号的数值随时间变化的关系的至少一特征值以作为该增益值随时间变化的关系的该 至少一特征值以决定一切换值，并据该切换值以设定该增益控制信号以另外设定该增益值 以使得该增益值接近该目标增益准位。
11.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于，该主控制单元包括 一检测单元，用以依据该数字信号及该目标准位，产生一增益信号；以及 一控制单元，用以依据该增益信号产生该增益控制信号；其中，当该控制单元是操作于该寻找模式时，该控制单元在该增益值进行增益调整的 同时，根据该增益值随时间变化的关系的该至少一特征值，另外改变该增益值至少一次以 使该增益值趋向该目标增益准位。
12.如权利要求11所述的自动增益控制装置，其特征在于，该检测单元包括 一功率检测器，用以依据该数字信号决定该数字信号的平均功率；一比较器，用以比较该平均功率及该目标准位，产生一比较信号；以及 一回路滤波器，用以依据该比较信号产生该增益信号。
13.如权利要求11所述的自动增益控制装置，其特征在于，该控制单元检测该增益控 制信号的数值随时间变化的关系的至少一特征值以作为该增益值随时间变化的关系的该 至少一特征值以决定一切换值，并据该切换值以设定该增益控制信号以另外设定该增益值 以使得该增益值接近该目标增益准位。
14.如权利要求11所述的自动增益控制装置，其特征在于，该控制单元包括一切换值决定单元，依据该增益控制信号，检测出该增益信号的随时间变化的关系的 该至少一特征值，以得到一切换值以产生一增益切换信号；以及一控制器，用以接受该增益信号、该增益切换信号，并据以产生该增益控制信号；其中， 在该寻找模式中，该控制器依据该增益切换信号设定该增益控制信号以设定该增益值。
15.如权利要求14所述的自动增益控制装置，其特征在于，该切换值决定单元包括一 微分器。
16.如权利要求11所述的自动增益控制装置，其特征在于当最后一次另外设定该增益值生效后，该主控制单元进入一追踪模式，在该追踪模式 中，该主控制单元周期性判断是否调整该增益值，其中，该增益值在该追踪模式中被调整的 周期大于该增益值在该寻找模式中被进行该增益调整的周期。
17.如权利要求16所述的自动增益控制装置，其特征在于，该控制单元还包括还包括 一增益追踪单元，在该追踪模式中，依据该增益控制信号以及一比较信号，周期性地决定是否调整该增益控制信号，以产生一增益追踪信号；其中，该检测单元依据该数字信号及该目标准位信号还产生该比较信号；在该追踪模 式中，该控制器还依据该增益追踪信号调整该增益控制信号以设定该增益值。
18.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于，该主控制单元包括一功率鉴别器，用以依据该数字信号及一目标准位信号，产生一比较信号；以及一控制单元，用以依据该比较信号产生该增益控制信号；其中，当该控制单元操作于该寻找模式时，该控制单元在该增益值进行增益调整的同 时，根据该增益值随时间变化的关系的该至少一特征值，另外改变该增益值至少一次以使 该增益值趋向该目标增益准位。
19.如权利要求18所述的自动增益控制装置，其特征在于，该控制单元检测该增益控 制信号的数值随时间变化的关系的至少一特征值以作为该增益值随时间变化的关系的该 至少一特征值以决定一切换值，并据该切换值以设定该增益控制信号以另外设定该增益值 以使得该增益值接近该目标增益准位。
20.如权利要求18所述的自动增益控制装置，其特征在于，该控制单元包括一回路滤 波器，用以依据该比较信号产生一增益信号以得到该增益的增益曲线。
21.如权利要求18所述的自动增益控制装置，其特征在于当最后一次另外设定该增益值生效后，该主控制单元进入一追踪模式，在该追踪模式 中，该主控制单元周期性判断是否调整该增益值，其中，该增益值在该追踪模式中被调整的 周期大于该增益值在该寻找模式中被进行该增益调整的周期。
22.如权利要求21所述的自动增益控制装置，其特征在于该控制单元还包括一增益检测单元，依据该增益控制信号，检测出该增益信号增益曲线的局部最大值及 最小值，以得到一输出信号；一增益追踪单元，在该追踪模式中，依据该增益控制信号以及该比较信号，周期性地决 定是否调整该增益控制信号，以产生一增益追踪信号；以及一控制器，用以接受该增益信号、该输出信号及该增益追踪信号，并据以产生该增益控 制信号；其中，在该寻找模式中，该控制器依据该输出信号设定该增益控制信号以设定该增 益值；在该追踪模式中，该控制器依据该增益追踪信号调整该增益控制信号。
23.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于还包括一增益储存单元，用以储存该增益控制信号。
24.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于还包括一数字模拟转换器，用以依据该增益控制信号以产生一模拟的增益控制信号。
25.如权利要求9至24任一权利请求所述的自动增益控制装置，其特征在于，在寻找模 式中，该至少一特征值包括该增益值随时间变化的关系的至少一局部最大值及至少一局 部最小值。
26.如权利要求25所述的自动增益控制装置，其特征在于，该至少一局部最大值及至 少一局部最小值是依据一时间间隔内所取得的该增益值随时间变化的关系的至少两个时 间上邻近而且能令该增益值的对应的一增益曲线对时间的一阶微分实质上为零的增益值 而决定。
27.如权利要求10、13、14、15、19或21所述的自动增益控制装置，其特征在于，在寻找 模式中，该至少一特征值包括该增益值随时间变化的关系的至少一局部最大值及至少一 局部最小值；该切换值根据该至少一局部最大值及该至少一局部最小值以及该可变增益放 大单元的输入输出信号功率与增益的关系以及输入信号与增益的关系而决定。
28.如权利要求9至24所述的自动增益控制装置，其特征在于，该至少一特征点包括4令该增益值随时间变化的关系所对应的一增益曲线的二阶微分为零的至少一增益值。
29.如权利要求10、13、14、15、19或21所述的自动增益控制装置，其特征在于，该至少 一特征点包括令该增益值随时间变化的关系所对应的一增益曲线的二阶微分为零的至少 一增益值；该切换值依据该至少一令该增益曲线对时间的二阶微分为零的增益值而决定。
30.如权利要求9所述的自动增益控制装置，其特征在于当最后一次另外设定该增益值生效后，该主控制单元进入一追踪模式，在该追踪模式 中，该主控制单元周期性判断是否调整该增益值，其中，该增益值在该追踪模式中被调整的 周期大于该增益值在该寻找模式中被进行该增益调整的周期。
31.如权利要求16、17、21、22或30所述的自动增益控制装置，其特征在于，当最后一次 另外设定该增益值生效后，若该自动增益控制装置是于一移动接收环境中时，始进入该追 踪模式。
32.如权利要求16、17、21、22或30所述的自动增益控制装置，其特征在于，该主控制单 元周期性地依据该接收信号的强度估计值及一预设信号强度的比较结果以决定调整该增 益值或使的维持不变。
33.如权利要求32所述的自动增益控制装置，其特征在于若该比较结果的绝对值不大于一门坎值，该主控制单元决定该增益值维持不变；若该比较结果的绝对值大于该门坎值且该接收信号的强度估计值大于该预设信号强 度，该主控制单元决定减小该增益值；若该比较结果的绝对值大于该门坎值且该接收信号的强度估计值小于该预设信号强 度，该主控制单元决定增加该增益值。
全文摘要
本发明公开了一种自动增益控制方法及装置，用以控制一接收信号的增益值。在增益值被调整而收敛的同时，进入一寻找模式以根据增益值随时间变化的关是的至少一特征值，另外改变增益值至少一次以使增益值接近目标准位。在其它实施例中，还进一步进入追踪模式中，以周期式调整增益方式，使增益被调整的周期较之前为长，以降低追踪信号强度时引入噪声能量。如此，本发明的实施例能改善增益收敛速度，又能进而降低在移动接收环境下噪声对通讯系统的影响，从而提高信号接收效能。
文档编号H04B1/12GK101882918SQ20091013711
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者侯信安 申请人:财团法人工业技术研究院