自动增益控制装置及方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种自动增益控制装置及方法。

背景技术：

在无线通信环境中，由于传输射频信号的无线信道为时变性信道，存在着各种信号衰落现象，并且通信双方也可能会相互运动或是切换频道，所以无线接收机收到的射频信号功率是不可预知的，必定会在一个很大的范围内波动。当信号源很近或者信号传输条件很好时，接收机可能收到很强烈的信号，当信号源很远或者传输条件不好时，接收机可能接收到很微弱的信号。接收机可能接收到的信号功率的波动范围很大，即无线信号的动态范围很大。

为了实现大动态范围的无线接收机，必须实现大动态范围的自动增益控制电路，调整接收机的信号增益使得信号功率稳定在一个期望数值附近，以尽可能减小信号功率变化带来的影响，使接收机可以稳定的解调出数据。在接收机中的自动增益控制电路设定完成合适的信号增益之前，接收机很有可能无法正常解调信号。因此，自动增益控制便成为通信系统实现中一个必不可少的部分。

自动增益控制简称agc，就是自动的对信号的增益，或者说功率、幅度进行控制。一般处于接收机这一端，通过检测接收到的信号能量来控制射频模块上的放大器对模拟信号功率进行调节，或者是对采样后的数字信号做幅度调节来实现信号功率的控制。

agc电路实现信号功率调整的目标，一是将模拟的射频信号放大到数模转换器量化的最优功率，二是确保接收机有足够大的动态范围来处理不同强度的信号。因此，采用agc电路能够最大程度降低接收机模数转换器引入的量化噪声，并为解调器提供最优的信噪比，达到最低的误码率。

在无线数字音频广播领域，hdradio、cdradio、cdr等技术方案通过数字模拟混叠同播的方式，允许现有的模拟调制信号和新的数字调制信号在同一个频带内播出，即带内同频(inbandonchannel，iboc)技术。iboc技术最大的特点在于无需新的频率资源分配，实现了传统模拟广播到数字广播的平滑过渡。

此类iboc广播系统在同一个频率上混合传输模拟调频信号和数字ofdm调制信号，这些信号具有不同的发射功率，且由于无线传输过程中衰落效应的影响而出现时变的信号功率比，使得iboc无线接收机在进行信号分离和解调时面临很大挑战。尤其是现有无线接收机的agc电路设计结构难以满足iboc信号的最佳接收效果，无法让同时播出的多路信号同时达到最优接收信噪比。导致同频播出的多路信号出现不同的接收质量和覆盖范围，对iboc技术的推广、工程实施复杂度以及市场效益带来重大影响。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明主要目的在于提供一种带内同频无线接收机的自动增益控制方法及装置，旨在解决现有技术中无法让同时播出的多路信号同时达到最优接收信噪比的技术问题。

为实现上述目的，本发明还提供一种自动增益控制装置，所述装置包括：

第一agc模块、信号分离模块、第二agc模块和第三agc模块；

所述第一agc模块，用于接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块；

所述信号分离模块，用于对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至所述第二agc模块，将分离后的数字信号发送至所述第三agc模块；

所述第二agc模块，用于根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

所述第三agc模块，用于根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

所述第二agc模块，还用于根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

优选地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第一增益值进行调整：

gnext1＝g1+α1·δp1+β1·δp2

其中，gnext1为所述调整后的第一增益值，g1为所述第一增益值，δp1为第一功率差值，所述第一功率差值为根据所述混合信号的第一功率估计值和第一预设参考功率值相减得到的差值，所述第一功率估计值为预设时间段内所述混合信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α1和β1为适应于所述第一agc模块的预设增益调整系数。

优选地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第三增益值进行调整：

gnext3＝g3+α3·δp3+β3·δp2

其中，gnext3为所述调整后的第三增益值，g3为所述第三增益值，δp3为第三功率差值，所述第三功率差值为根据所述数字信号的第三功率估计值和第三预设参考功率值相减得到的差值，所述第三功率估计值为预设时间段内所述数字信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α3和β3为适应于所述第三agc模块的预设增益调整系数。

优选地，所述装置还包括：解调器模块，所述解调器模块，用于接收所述第三agc模块发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

所述解调器模块，还用于根据所述解调器模块的信噪比snr值对所述第三agc模块的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

优选地，所述解调器模块，还用于当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

为实现上述目的，本发明还提供一种自动增益控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

第一agc模块接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块；

所述信号分离模块对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至第二agc模块，将分离后的数字信号发送至第三agc模块；

所述第二agc模块根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

所述第三agc模块根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

所述第二agc模块根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

优选地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第一增益值进行调整：

gnext1＝g1+α1·δp1+β1·δp2

其中，gnext1为所述调整后的第一增益值，g1为所述第一增益值，δp1为第一功率差值，所述第一功率差值为根据所述混合信号的第一功率估计值和第一预设参考功率值相减得到的差值，所述第一功率估计值为预设时间段内所述混合信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α1和β1为适应于所述第一agc模块的预设增益调整系数。

优选地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第三增益值进行调整：

gnext3＝g3+α3·δp3+β3·δp2

其中，gnext3为所述调整后的第三增益值，g3为所述第三增益值，δp3为第三功率差值，所述第三功率差值为根据所述数字信号的第三功率估计值和第三预设参考功率值相减得到的差值，所述第三功率估计值为预设时间段内所述数字信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α3和β3为适应于所述第三agc模块的预设增益调整系数。

优选地，解调器模块接收所述第三agc模块发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

根据所述解调器模块的信噪比snr值对所述第三agc模块的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

优选地，当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

本发明公开了一种的自动增益控制方法，本发明还公开了一种自动增益控制装置，为iboc接收机设计了一种新的agc电路结构，采用紧耦合多级多路agc架构来匹配不同阶段的信号质量、功率变化和动态范围要求，利用模拟信号和数字信号各自的特性进行相互校准，使各路信号都能获得最佳的解调性能。本发明设计的紧耦合多级多路agc电路结构，可以让iboc接收机解调的各路信号，特别是数字信号实现最佳信噪比，使得同频播出的多路信号具有同样的传输效果，即一致的接收质量和覆盖范围。

附图说明

图1为本发明一种自动增益控制装置电路示意图；

图2为本发明一种自动增益控制装置第一实施例示意图；

图3本发明一种自动增益控制装置第二实施例示意图；

图4为本发明一种自动增益控制方法流程框图；

图5为本发明一种自动增益控制方法第一实施例流程框图；

图6为本发明一种自动增益控制方法第二实施例流程框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一种自动增益控制装置电路示意图，参照图1，所述装置包括：

第一agc模块10、信号分离模块20、第二agc模块30和第三agc模块40；

所述第一agc模块10，用于接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块20；

需要说明的是，所述接收混合信号，接收的混合信号可以是通过接收机接收由射频前端和模数转换器发出的混合信号，即是通过将射频或基带的原始信号进行调制和数模转换以形成的混合信号；接收的混合信号还可以是直接接收已有的混合信号。其中，所述混合信号为包括模拟调幅信号、数字ofdm调制信号的集合，或者为包括模拟调幅信号、模拟调频信号、数字ofdm调制信号等其他信号的集合，本发明在此对混合信号不加以限制。

可以理解的是，所述自动增益控制(automaticgaincontrol)是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。自动增益控制是限幅输出的一种，它利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。当弱信号输入时，线性放大电路工作保证输出信号的强度；当输入信号达到一定强度时，启动压缩放大电路，使输出幅度降低。也就是说，agc功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度。agc细分为agci(输入自动增益控制)和agco(输出自动增益控制)。

需要说明的是，所述将混合信号进行自动增益控制，其中自动增益控制包括内部agc实现方式和外部agc实现方式，根据射频前端的具体情况采用外部agc实现方式或是内部agc实现方式；所述agc按信号调节方式可分为两种类型——调节外部模拟射频信号的外部agc和调节内部数字采样信号的内部agc。外部agc是通过计算接收信号的功率，来控制射频模块的可变增益放大器，使得射频模块输出信号落在模数转换器的最佳动态范围之内并保持稳定，这里存在一个数字域到模拟域的反馈信号。而内部agc则是计算出接收信号的增益调整系数，再和延时后的信号相乘，使得输出信号落在信号解调器的最佳动态范围之内并保持稳定。

所述信号分离模块20，用于对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至所述第二agc模块30，将分离后的数字信号发送至所述第三agc模块40；

需要说明的是，对所述经过增益控制的混合信号进行分离的过程包括：将经过增益控制的混合信号实施分离，为分离出的模拟信号和数字ofdm信号再各自单设一个后级agc，即第二agc模块30和第三agc模块40，对分离后的信号做进一步调整，其中第二agc模块30负责对所述模拟信号进行增益控制，第三agc模块40负责对所述数字信号进行增益控制，当然如果对所述混合信号实施分离后，有其他的类型的信号，那么与该类型信号对应的设置一个agc模块，用于对该类型信号进行增益控制。

所述第二agc模块30，用于根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

所述第三agc模块40，用于根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

所述第二agc模块30，还用于根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块10，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块40；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

可以理解的是，所述第二agc模块30对所述第一agc模块10和所述第三agc模块40进行修正，是指所述将各个agc电路相互修正，即利用模拟信号和数字信号各自的特性进行相互校准，使各路信号都能获得最佳的解调性能；所述利用数字信号解调结果修正增益调整系数是指利用类似解调器等解调设备对数字信号进行解调，以获得相应数字信号解调结果，通过所述数字信号解调结果对增益调整系数进行调整。其中，所述增益调整系数，其取值大小对增益值的收敛速度和稳定性有决定性的影响。较大的增益调整系数值使得agc收敛速度加快，可以适应快速变化的动态接收环境，但其稳定性差，更容易受噪声信号影响，导致增益调整后的信号出现明显抖动；较小的增益调整系数值可以使信号抖动非常小，但收敛速度比较慢，不适用于快速变化的动态接收环境。为此，本方案采用紧耦合的方式，让各个agc电路相互修正，并利用数字信号解调结果修正增益调整系数，使得各个agc都能工作在最佳状态。

相应地，所述第二agc模块30根据所述第二功率差值通过下式对所述第一增益值进行调整：

gnext1＝g1+α1·δp1+β1·δp2

其中，gnext1为所述调整后的第一增益值，g1为所述第一增益值，δp1为第一功率差值，所述第一功率差值为根据所述混合信号的第一功率估计值和第一预设参考功率值相减得到的差值，所述第一功率估计值为预设时间段内所述混合信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α1和β1为适应于所述第一agc模块的预设增益调整系数。

需要说明的是，使用分离后的所述第二agc模块30的计算结果对所述第一agc模块10进行修正。因为所述模拟调频信号为恒包络信号，对信号强度的跟踪更加准确

α1和β1为适应于所述第一agc模块10的预设增益调整系数，可根据具体系统设置一个合适的确定值。

相应地，所述第二agc模块30根据所述第二功率差值通过下式对所述第三增益值进行调整：

gnext3＝g3+α3·δp3+β3·δp2

其中，gnext3为所述调整后的第三增益值，g3为所述第三增益值，δp3为第三功率差值，所述第三功率差值为根据所述数字信号的第三功率估计值和第三预设参考功率值相减得到的差值，所述第三功率估计值为预设时间段内所述数字信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α3和β3为适应于所述第三agc模块40的预设增益调整系数。

可理解的是，使用分离后的所述第二agc模块30的计算结果对所述第三agc模块40进行修正。因为数模混合信号中的数字信号功率远低于模拟调频信号，在高噪声环境下，所述第三agc模块40输入的数据中含有很大比例的噪声分量，使得信号功率估计不准确。而所述第二agc模块30输入的数据为调频信号采样，具有较高的信噪比，所以其计算结果可用来对所述第三agc模块40进行修正。

需要说明的是，功率差值为根据功率估计值和预设参考功率值相减得到的差值，所述功率估计值为预设时间段内信号的平均功率值，计算在预设时间内的n个采样信号s(i)的平均功率，计算公式如下：

其中，pest为所述功率估计值，n为agc的跟踪和控制周期长度，s(i)为采样信号。

利用功率差值对当前增益值进行调整，所述功率差值为所述功率估计值与预设参考功率值的差值，计算公式如下：

δp＝pref-pest

其中，δp为所述功率差值，pref为所述预设参考功率值，pest为所述功率估计值。

图2为本发明一种自动增益控制装置第一实施例示意图，基于上述图1所示的内容，参照图2，所述装置还包括：解调器模块50；

所述第一agc模块10，用于接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块20；

所述信号分离模块20，用于对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至所述第二agc模块30，将分离后的数字信号发送至所述第三agc模块40；

所述第二agc模块30，用于根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

所述第三agc模块40，用于根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

所述第二agc模块30，还用于根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块10，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块40；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

所述解调器模块50，用于接收所述第三agc模块40发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

在具体实现中，也可以在所述第二agc模块30之后再设置一个解调器模块，用于接收所述第三agc模块40发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；当然若是分离后的混合信号除了模拟信号和数字信号外还有其他类型的信号，也可以相应的重新设置一个解调器模块，用于对该类型信号进行解调，以使该类型信号恢复成能直接进行通信业务的信号，本发明对此不加以限制；

所述解调器模块50，还用于根据所述解调器模块50的信噪比snr值对所述第三agc模块40的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块40修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

所述解调器模块50，还用于当所述解调器模块50的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块50的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

需要说明的是，根据所述解调器模块50的snr估计结果对所述第三agc模块40的增益调整系数进行修正。所述解调器模块50的snr估计结果指示了所述第三agc模块40输入数据的噪声比重。当所述解调器模块50的snr值小于预设阈值时，即snr值较高，说明噪声比重小，相应地将所述α3调大，所述β3调小；当所述解调器模块50的snr值大于或等于预设阈值时，即snr值较低，说明噪声比重大，相应地将所述α3调小所述β3调大；α3和β3为适应于所述第三agc模块40的预设增益调整系数，该预设增益调整系数可以动态调节。

图3本发明一种自动增益控制装置第二实施例示意图，基于上述图2所示的内容，参照图3，所述装置还包括：射频前端01和模数转换器02；

所述第一agc模块10，用于接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块20；

所述信号分离模块20，用于对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至所述第二agc模块30，将分离后的数字信号发送至所述第三agc模块40；

所述第二agc模块30，用于根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

所述第三agc模块40，用于根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号所述第二agc模块30，还用于根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块10，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块40；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

所述解调器模块50，用于接收所述第三agc模块40发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

在具体实现中，也可以在所述第二agc模块30之后再设置一个解调器模块，用于接收所述第三agc模块40发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；当然若是分离后的混合信号除了模拟信号和数字信号外还有其他类型的信号，也可以相应的重新设置一个解调器模块，用于对该类型信号进行解调，以使该类型信号恢复成能直接进行通信业务的信号，本发明对此不加以限制；

所述解调器模块50，还用于根据所述解调器模块50的信噪比snr值对所述第三agc模块40的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块40修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

所述解调器模块50，还用于当所述解调器模块50的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块50的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

所述射频前端01，用于利用射频或者基带接收外部信号，并将所述外部信号发送至所述模数转换器02；

需要说明的是，所述射频前端由功率放大器(pa)、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责fdd系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。

所述模数转换器02，用于接收所述射频前端01发送的所述外部信号，将所述外部信号经过数模转换成混合信号，并将所述混合信号发送至所述第一agc模块10；

在具体实现中，将模拟的射频信号放大到数模转换器量化的最优功率，确保接收机有足够大的动态范围来处理不同强度的信号，采用agc电路能够最大程度降低接收机模数转换器引入的量化噪声，并为解调器提供最优的信噪比，达到最低的误码率；为了实现大动态范围的无线接收机，必须实现大动态范围的自动增益控制电路，调整接收机的信号增益使得信号功率稳定在一个期望数值附近，以尽可能减小信号功率变化带来的影响，使接收机可以稳定的解调出数据。

应当理解的是，在无线通信环境中，由于传输射频信号的无线信道为时变性信道，存在着各种信号衰落现象，并且通信双方也可能会相互运动或是切换频道，所以无线接收机收到的射频信号功率是不可预知的，必定会在一个很大的范围内波动。当信号源很近或者信号传输条件很好时，接收机可能收到很强烈的信号，当信号源很远或者传输条件不好时，接收机可能接收到很微弱的信号。接收机可能接收到的信号功率的波动范围很大，即无线信号的动态范围很大。

可以理解的是，衰落现象包括慢衰落和快衰落，所述慢衰落是指由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。所述快衰落是指，移动台附近的散射体(地形，地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象。

图4为本发明一种自动增益控制方法流程框图，参照图4，所述方法包括：

s1、第一agc模块接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块；

需要说明的是，所述接收混合信号，接收的混合信号可以是通过接收机接收由射频前端和模数转换器发出的混合信号，即是通过将射频或基带的原始信号进行调制和数模转换以形成的混合信号；接收的混合信号还可以是直接接收已有的混合信号。其中，所述混合信号为包括模拟调幅信号、数字ofdm调制信号的集合，或者为包括模拟调幅信号、模拟调频信号、数字ofdm调制信号等其他信号的集合，本发明在此对混合信号不加以限制。

可以理解的是，所述自动增益控制(automaticgaincontrol)是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。自动增益控制是限幅输出的一种，它利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。当弱信号输入时，线性放大电路工作保证输出信号的强度；当输入信号达到一定强度时，启动压缩放大电路，使输出幅度降低。也就是说，agc功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度。agc细分为agci(输入自动增益控制)和agco(输出自动增益控制)。

需要说明的是，所述将混合信号进行自动增益控制，其中自动增益控制包括内部agc实现方式和外部agc实现方式，根据射频前端的具体情况采用外部agc实现方式或是内部agc实现方式；其中，所述射频前端由功率放大器(pa)、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责fdd系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。

应理解的是，所述agc按信号调节方式可分为两种类型——调节外部模拟射频信号的外部agc和调节内部数字采样信号的内部agc。外部agc是通过计算接收信号的功率，来控制射频模块的可变增益放大器，使得射频模块输出信号落在模数转换器的最佳动态范围之内并保持稳定，这里存在一个数字域到模拟域的反馈信号。而内部agc则是计算出接收信号的增益调整系数，再和延时后的信号相乘，使得输出信号落在信号解调器的最佳动态范围之内并保持稳定。

s2、所述信号分离模块对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至第二agc模块，将分离后的数字信号发送至第三agc模块；

需要说明的是，对所述经过增益控制的混合信号进行分离的过程包括：将经过增益控制的混合信号实施分离，为分离出的模拟信号和数字信号再各自单设一个后级agc，即第二agc模块和第三agc模块，对分离后的信号做进一步调整，其中第二agc模块负责对所述模拟信号进行增益控制，第三agc模块负责对所述数字信号进行增益控制，当然如果对所述混合信号实施分离后，有其他的类型的信号，那么与该类型信号对应的设置一个agc模块，用于对该类型信号进行增益控制。

s3、所述第二agc模块根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

s4、所述第三agc模块根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

s5、所述第二agc模块根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

需要说明的是，所述第二agc模块对所述第一agc模块和所述第三agc模块进行修正，是指将各个agc电路相互修正，即利用模拟信号和数字信号各自的特性进行相互校准，使各路信号都能获得最佳的解调性能

应理解的是，所述利用数字信号解调结果修正增益调整系数是指利用类似解调器等解调设备对数字信号进行解调，以获得相应数字信号解调结果，通过所述数字信号解调结果对增益调整系数进行调整。其中，所述增益调整系数，其取值大小对增益值的收敛速度和稳定性有决定性的影响。较大的增益调整系数值使得agc收敛速度加快，可以适应快速变化的动态接收环境，但其稳定性差，更容易受噪声信号影响，导致增益调整后的信号出现明显抖动；较小的增益调整系数值可以使信号抖动非常小，但收敛速度比较慢，不适用于快速变化的动态接收环境。为此，本方案采用紧耦合的方式，让各个agc电路相互修正，并利用数字信号解调结果修正增益调整系数，使得各个agc都能工作在最佳状态。

在具体实现中，将模拟的射频信号放大到数模转换器量化的最优功率，确保接收机有足够大的动态范围来处理不同强度的信号，采用agc电路能够最大程度降低接收机模数转换器引入的量化噪声，并为解调器提供最优的信噪比，达到最低的误码率；为了实现大动态范围的无线接收机，必须实现大动态范围的自动增益控制电路，调整接收机的信号增益使得信号功率稳定在一个期望数值附近，以尽可能减小信号功率变化带来的影响，使接收机可以稳定的解调出数据。

相应地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第一增益值进行调整：

gnext1＝g1+α1·δp1+β1·δp2

其中，gnext1为所述调整后的第一增益值，g1为所述第一增益值，δp1为第一功率差值，所述第一功率差值为根据所述混合信号的第一功率估计值和第一预设参考功率值相减得到的差值，所述第一功率估计值为预设时间段内所述混合信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α1和β1为适应于所述第一agc模块的预设增益调整系数。

需要说明的是，使用分离后的所述第二agc模块的计算结果对所述第一agc模块进行修正。因为所述模拟调频信号为恒包络信号，对信号强度的跟踪更加准确

α1和β1为适应于所述第一agc模块的预设增益调整系数，可根据具体系统设置一个合适的确定值。

相应地，所述第二agc模块根据所述第二功率差值通过下式对所述第三增益值进行调整：

gnext3＝g3+α3·δp3+β3·δp2

其中，gnext3为所述调整后的第三增益值，g3为所述第三增益值，δp3为第三功率差值，所述第三功率差值为根据所述数字信号的第三功率估计值和第三预设参考功率值相减得到的差值，所述第三功率估计值为预设时间段内所述数字信号的平均功率值；δp2为所述第二功率差值，α3和β3为适应于所述第三agc模块的预设增益调整系数。

需要说明的是，使用分离后的所述第二agc模块的计算结果对所述第三agc模块进行修正。因为数模混合信号中的数字信号功率远低于模拟调频信号，在高噪声环境下，所述第三agc模块输入的数据中含有很大比例的噪声分量，使得信号功率估计不准确。而所述第二agc模块输入的数据为调频信号采样，具有较高的信噪比，所以其计算结果可用来对所述第三agc模块进行修正。

需要说明的是，功率差值为根据功率估计值和预设参考功率值相减得到的差值，所述功率估计值为预设时间段内信号的平均功率值，计算在预设时间内的n个采样信号s(i)的平均功率，计算公式如下：

其中，pest为所述功率估计值，n为agc的跟踪和控制周期长度，s(i)为采样信号。

利用功率差值对当前增益值进行调整，所述功率差值为所述功率估计值与预设参考功率值的差值，计算公式如下：

δp＝pref-pest

其中，δp为所述功率差值，pref为所述预设参考功率值，pest为所述功率估计值。

图5为本发明一种自动增益控制方法第一实施例流程框图，基于上述图4所示的内容，参照图5，所述方法包括：

s1、第一agc模块接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块；

s2、所述信号分离模块对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至第二agc模块，将分离后的数字信号发送至第三agc模块；

s3、所述第二agc模块根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

s4、所述第三agc模块根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

s5、所述第二agc模块根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

s6、解调器模块接收所述第三agc模块发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

在具体实现中，也可以在所述第二agc模块之后再设置一个解调器模块，用于接收所述第三agc模块发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；当然若是分离后的混合信号除了模拟信号和数字信号外还有其他类型的信号，也可以相应的重新设置一个解调器模块，用于对该类型信号进行解调，以使该类型信号恢复成能直接进行通信业务的信号，本发明对此不加以限制；

s7、所述解调器模块根据所述解调器模块的信噪比snr值对所述第三agc模块的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

s8、所述解调器模块当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

需要说明的是，根据所述解调器模块的snr估计结果对所述第三agc模块的增益调整系数进行修正。所述解调器模块的snr估计结果指示了所述第三agc模块输入数据的噪声比重。当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，即snr值较高，说明噪声比重小，相应地将所述α3调大，所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，即snr值较低，说明噪声比重大，相应地将所述α3调小所述β3调大；α3和β3为适应于所述第三agc模块的预设增益调整系数，该预设增益调整系数可以动态调节。

图6为本发明一种自动增益控制方法第二实施例流程框图，基于上述图5所示的内容，参照图6，所述方法包括：

s1、第一agc模块接收混合信号，根据第一增益值对所述混合信号进行增益控制，并将经过增益控制的混合信号发送至信号分离模块；

s2、所述信号分离模块对所述经过增益控制的混合信号进行分离，将分离后的模拟信号发送至第二agc模块，将分离后的数字信号发送至第三agc模块；

s3、所述第二agc模块根据第二增益值对所述模拟信号进行增益控制，获得增益模拟信号；

s4、所述第三agc模块根据第三增益值对所述数字信号进行增益控制，获得增益数字信号；

s5、所述第二agc模块根据第二功率差值对所述第一增益值进行调整，根据所述第二功率差值对所述第三增益值进行调整，将调整后的第一增益值发送至所述第一agc模块，将调整后的第三增益值发送至所述第三agc模块；所述第二功率差值为根据所述模拟信号的第二功率估计值和第二预设参考功率值相减得到的差值，所述第二功率估计值为预设时间段内所述模拟信号的平均功率值。

s6、解调器模块接收所述第三agc模块发送的增益数字信号，对所述增益数字信号进行解调；

s7、所述解调器模块根据所述解调器模块的信噪比snr值对所述第三agc模块的α3和β3进行修正，并接收所述第三agc模块修正后的增益数字信号，将所述修正后的增益数字信号进行解调。

s8、所述解调器模块当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，将所述α3调大且将所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，将所述α3调小且将所述β3调大。

需要说明的是，根据所述解调器模块的snr估计结果对所述第三agc模块的增益调整系数进行修正。所述解调器模块的snr估计结果指示了所述第三agc模块输入数据的噪声比重。当所述解调器模块的snr值小于预设阈值时，即snr值较高，说明噪声比重小，相应地将所述α3调大，所述β3调小；当所述解调器模块的snr值大于或等于预设阈值时，即snr值较低，说明噪声比重大，相应地将所述α3调小所述β3调大；α3和β3为适应于所述第三agc模块的预设增益调整系数，该预设增益调整系数可以动态调节。

在所述步骤s1之前,所述方法还包括：

s01、射频前端用于利用射频或者基带接收外部信号，并将所述外部信号发送至模数转换器；

需要说明的是，所述射频前端由功率放大器(pa)、滤波器、双工器、射频开关、低噪声放大器、接收机/发射机等组成。其中功率放大器负责发射通道的射频信号放大；滤波器负责发射及接收信号的滤波；双工器负责fdd系统的双工切换及接收/发送通道的射频信号滤波；射频开关负责接收、发射通道之间的切换；低噪声放大器主要用于接收通道中的小信号放大；接收机/发射机用于射频信号的变频、信道选择。

s02、模数转换器接收所述射频前端发送的所述外部信号，将所述外部信号经过数模转换成混合信号，并将所述混合信号发送至所述第一agc模块；

在具体实现中，将模拟的射频信号放大到数模转换器量化的最优功率，确保接收机有足够大的动态范围来处理不同强度的信号，采用agc电路能够最大程度降低接收机模数转换器引入的量化噪声，并为解调器提供最优的信噪比，达到最低的误码率；为了实现大动态范围的无线接收机，必须实现大动态范围的自动增益控制电路，调整接收机的信号增益使得信号功率稳定在一个期望数值附近，以尽可能减小信号功率变化带来的影响，使接收机可以稳定的解调出数据。

应当理解的是，在无线通信环境中，由于传输射频信号的无线信道为时变性信道，存在着各种信号衰落现象，并且通信双方也可能会相互运动或是切换频道，所以无线接收机收到的射频信号功率是不可预知的，必定会在一个很大的范围内波动。当信号源很近或者信号传输条件很好时，接收机可能收到很强烈的信号，当信号源很远或者传输条件不好时，接收机可能接收到很微弱的信号。接收机可能接收到的信号功率的波动范围很大，即无线信号的动态范围很大。

可以理解的是，衰落现象包括慢衰落和快衰落，所述慢衰落是指由于在电波传输路径上受到建筑物或山丘等的阻挡所产生的阴影效应而产生的损耗。所述快衰落是指，移动台附近的散射体(地形，地物和移动体等)引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。