CN1084114C - 具有自动增益控制电路的移动无线单元和在所述移动无线单元中自动增益控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明接收时分复用信号和检测该时分复用信号的接收信号强度。本发明的自动增益控制装置根据由一控制装置控制的放大系数和一检测装置的检测结果自动地增益控制接收信号的放大程度，其中表示自动增益控制对接收信号强度的跟踪能力的放大系数是可变的。

Description

具有自动增益控制电路的移动无线单元和在所述移动无线单元中自动增益控制的方法

本发明涉及时分多路通信***中构成作为无线选呼接收机，便携电话机和类似装置的移动无线单元，更具体地说，涉及一种在其接收部分中具有自动增益控制电路的移动无线单元。

通常的无线移动单元已具有自动增益控制电路，以便在对接收的信号进行解调和解码时把该接收的信号电平控制在一预定的电平内。这种移动无线单元经常被使用在电场电平可能变化从而造成接收电平起伏的场合中。为了解决上述问题，构造了自动增益控制电路以检测接收的信号强度(该接收信号的电场强度)和根据该被检测的接收信号强度调整放大程度，以便将输出电平保持在一预定电平上。

日本专利申请公开NO.170165(1986)已公开了一种改进跟踪能力以适于接收突发信号的发明。

本发明的一个目的是解决上述的问题。

本发明的另一个目的是提供一种移动无线单元，它消除了由于固定放大系数所引起的故障并消除了接收误差，以提供有效的自动增益控制电路的功能。

本发明的再一个目的是提供一种消除了由于固定放大系数所引起的故障并消除了接收误差，以提供有效的自动增益控制电路的功能的方法。

本发明的目的是通过一种接收时分多路复用传输信号的移动无线单元实现的，该移动无线单元包括：检测接收的信号强度的检测装置；根据由控制信号控制的放大系数和该检测装置的检测结果自动地对接收信号的放大程度进行增益控制的自动增益控制放大装置，其中表示自动增益控制对接收信号强度的跟踪能力的放大系数是可变的；和输出控制信号以控制自动增益控制放大装置的放大系数的控制装置。

此外，本发明的目的是通过一种用于移动无线单元的自动增益控制方法实现的，该方法包括下列步骤：在时间t检测接收的信号强度RSSI(t)；根据检测的接收信号强度RSSI(t)确定是否发送站发送了信号；当该发送站没有发送信号和/或通信定时是固有的移动无线单元通信定时时，设定放大系数K(t)为一预定值；当该发送站发送了信号并且通信定时不是固有的移动无线单元通信定时时，设定该放大系数K(t)为一不同于预定值的值；根据由下列等式所示的放大值放大该接收的信号：

Ag(t+1)＝Ag(t)-K(t)×(RSSI(t)-V1)

其中Ag(t+1)表示在t+1时刻的放大值，Ag(t)

表示在t时刻的放大值，V1是接收的信号强度的理想值。

本发明包括一个用于检测接收的信号强度的控制装置，和根据检测结果控制自动增益控制放大部分的放大系数的装置，通过设定该放大系数适于接收状态为操作自动增益控制放大部分作好准备。结果，与其中放大系数已被固定的现有技术相比，本发明提供了更好的灵活性和合适的接收。

如果通过基本上一个小的被检测接收信号强度值确定基站为OFF(关闭)和/或由时分复用方法规定的固有移动无线单元通信定时被寻址为从属移动无线单元，则放大系数被设定到一预定值。如果确定该基站为ON(打开)并且由时分复用方法规定的固有移动无线单元通信定时没被寻址为从属移动无线单元，则放大系数被设定到一比该预定值大的值。

对放大系数进行调整不仅为跟踪被接收信号电平的波动提供了有效能力，而且防止了由于放大程度的大范围波动造成的接收差错。

当将放大系数设定为“0”时，自动增益控制放大部分的放大程度保持恒定。其结果，接收电平稳定，防止了接收差错。

刚好在该从属移动无线单元开始接收之前的时刻设定该放大系数为一大的值具有上述的效果。另外，这样消除了对放大系数的不必要控制，从而功率被节省。

此外，响应从属移动无线单元的接收定时，通过定时器设定减小放大系数的定时实现了该放大系数的精确控制。

当阅读了下面的详细描述和附图之后，本发明的上述和其它目的，特性和优点将变得更清楚。

图1是本发明的第一实施例的框图；

图2是表示第一实施例的操作图解表示；

图3是本发明的第二实施例的框图；

图4是表示第二实施例的操作流程图

图5是表示放大系数与放大程度之间关系的图解表示。

下面，参考附图描述本发明的实施例。

图1是实施于专用于诸如无线选呼接收单元，无线接收机或类似装置的移动无线单元的实施例的框图。在图l中，实线表示信号线，虚线表示控制线。

移动无线单元100经天线101通过包括自动增益控制放大器102的接收部分103接收电波。被接收的信号通过该自动增益控制放大器102放大。通过解调器104解调该接收的信号。该被解调信号通过译码器106译码，并输入到一个检测器107。该检测器107确定是否该被译码信号是一个寻址到从属移动无线单元的通信信号。检测器107的检测信号被输入到一个控制部分109。如果该信号被确定为寻址到该从属移动无线单元，则控制部分109启动一个用于记录的通知部分108。

在接收部分103中接收的信号被同时输入到一个RSSI(被接收信号强度指示器)105，在那里对接收的信号强度进行检测。该RSSI105的合成检测信号被输入到自动增益控制放大器102和控制部分109。自动增益控制放大器102根据RSSI105的输出执行自动增益控制操作。另外，该自动增益控制放大器102被构造成通过控制部分109调整其放大系数。该放大系数表示自动增益控制对被接收信号强度的跟踪能力。

如果控制部分109检测到一个寻址到从属移动无线单元的通信的定时和/或基站停止了其由比一预定电平低的检测信号确定的传输(OFF)，则该控制部分109减小该放大系数到一预定值，例如“0”。

放大系数设定为“0”的情况表示该自动增益控制放大器102的放大程度被保持(固定)为恒定。

而如果控制部分109检测到不是寻址到从属移动无线单元的通信的定时并且基站执行由RSSI105的基本上大的检测信号确定的传输(ON)，则该控制部分109增大该放大系数到一上述的预定值，例如一个大于“0”的值。

图2是用于解释移动无线单元的工作的定时图。

假设基站(未示出)执行如图2(A)所示的时分发送。术语“OFF”表示该基站不执行发送。术语“PR”表示同步信号，每个“A”到“D”的“数据”是分别寻址A到D的传输数据。每个移动无线单元A到D通过接收PR能够识别寻址到它的传输数据的定时。在上述情况中，可能为该移动无线单元提供一种功率节省手段，诸如在必要的情况下用于接收的电池节省。

图2示出了作为例子的移动无线单元“B”的工作。图2(B)示出了该移动无线单元B的通信定时。当该移动无线单元开始接收时，自RSSI105的合成检测输出被产生，例如，如图2(C)所示。如果基站为ON，该检测输出等于或大于一恒定电平VR。而如果该基站为OFF，该检测输出低于该恒定电平。该检测输出允许移动无线单元B确定该基站的发送状态。

假设移动无线单元B的控制部分109根据RSSI105的检测输出控制自动增益控制放大器102的放大系数，如果接收消息的定时不是寻址到从属移动无线单元并且该基站不为OFF，该移动无线单元B通过设定该放大系数为一个相对大恒定值NA操作自动增益控制放大器102，如图2(D)所示。而如果接收消息的定时是寻址到该从属移动无线单元和/或该基站为OFF，该控制部分109设定该放大系数为“0”，以便保持该自动增益控制放大器的放大值恒定。

当基站为OFF时，由于不要求自动增益控制放大器102工作，所以放大系数被设定为“0”。然而，该放大系数被设定为一个相对大的恒定值NA，直到该从属移动无线单元开始接收为止。因此，当该从属移动无线单元开始接收时，该自动增益控制放大器以一个相对大的放大系数操作，为处理由于输入被接收的信号导致的信号电平波动作好准备。结果，该移动无线单元能够以一个近似的电平接收该信号。

在该移动无线单元开始接收之后，放大系数被设定为“0”。该移动无线单元以在接收开始设定的固定放大系数连续接收，从而防止了放大程度被大大地扩展和防止了被接收信号的电平波动。这样就防止了伴随被接收信号电平的波动而产生的接收差错。

该移动无线单元还被做成在通信不是寻址到从属移动无线单元的定时将放大系数增加到一个相对大的值，在通信是寻址到从属移动无线单元的定时将放大系数减小到一个小的值。这使得该移动无线单元不仅能够通过对被接收信号的波动的有效跟踪能力的帮助以一合适的状况接收，而且防止了由于该放大系数的大范围的波动造成的接收差错。

该移动无线单元还能够被做成仅就在该从属移动无线单元开始的接收定时之前的一预定时间隔内操作自动增益控制功能。

例如，当RSSI的输出低于一预定电平时，移动无线单元B通过设定放大系数为“0”保持自动增益控制放大程度恒定。当该从属移动无线单元不是处在通信定时内和不是处在就在该从属移动无线单元的通信定时之前的预定时间间隔内时，即使该RSSI的输出高于预定的电平，该放大系数被设定为“0”，以开始自动增益控制。

在图2(E)的情况中，自动增益控制操作是通过仅在该移动无线单元B的通信定时之前设定该放大系数为“NA”仅一预定时间间隔(即，接收同步信号和移动无线单元A的数据的必要时间)来执行。因此，在移动无线单元B的通信定时时刻，通过设定放大系数“0”，就把自动增益控制的放大程度保持恒定。

这些操作由包含在控制部分109中的内装计数器控制。例如，移动无线单元B在已建立同步以后能够识别从属移动无线单元的下一个通信定时。这样，就建立了一个预定时间间隔，在该时间间隔中，执行计数操作一个比从属移动无线单元的一个通信定时与下一通信定时之间的时间间隔小一点的时间间隔。并且在该从属移动无线单元B的通信定时启动计数操作，和自该时刻的一预定时刻内设定放大系数为“0”。在一预定时间过后和计数操作完成后，该放大系数变为恒定值“NA”。该值被保持直到恰在从属移动无线单元的通信定时之前的时刻为止。

上述操作不仅用来在放大系数变化时减少操作时间，而且减少了伴随这种操作的功率消耗。

图3是实施于诸如便携电话的移动无线单元的本发明的另一实施例的框图。参考图3，实线表示信号线。虚线表示控制线。

移动无线单元300将来自麦克风301的话音信号输入转换成电信号。该电信号经A/D转换器302转换成数字信号，然后经编码器部分303编码。该信号进一步通过一个调制器304被调制并经一个由天线307公用的用于发送和接收的双工器306自发送部分305发送出去。

天线307接收由基站200输出的电波，并通过双工器306输入到接收部分310。在接收部分310中，信号经自动增益控制放大部分308放大并进一步经另一放大器309(例如，超外差式)放大输出一信号。然后，通过一个解调器311它被解调。该被解调数据通过译码器译码，并经D/A转换器315转换成模拟话音信号，于是从扬声器316输出话音。

来自接收部分310的输出信号也输入给RSSI312，在那里对接收的信号强度进行检测。来自RSSI312的输出被输入到执行自动增益控制功能的自动增益控制放大部分308。该RSSI312的输出通过比较器318与一恒定值VR进行比较。所生成的信号被输入到CPU317。

来自解调器部分311的解调信号被输入到一个检测部分313，在那里对同步进行检测。该检测结果连同由从属移动无线单元接收的已被解调的数据一起输入给CPU317。CPU317根据同步检测结果，从属移动无线单元接收的数据，和/或RSSI312的输出确定该从属移动无线单元的接收状态。如果确定该通信定时寻址到该从属移动无线单元，或由RSSI312的小于VR的输出确定基站为OFF，则自动增益控制放大部分308的放大系数被设定为一个已预定的小的值NB(＝“0”)。

如果由RSSI312的大于VR的输出确定基站为ON和通信定时不是寻址到该从属移动无线单元，则自动增益控制放大部分308的放大系数被设定为一个预定的值NA。值NA设定为比值NB大。NA和NB的这些值已被存储在例如CPU317的内装存储器中。

图4是表示图3的移动无线单元的操作的流程图。电源接通后，CPU317设定自动增益控制放大部分308的放大系数为值NA。如果通过检测接收的信号强度确定RSSI312的输出大于预定值VR，以及通信定时不寻址到从属移动无线单元，则该放大系数保持为NA。

而如果RSSI312的输出小于预定值VR，CPU317设定自动增益控制放大部分308的放大系数为值NB(＝“0”)。自动增益控制放大部分308的放大系数保持不变。如果RS5I312的输出大于预定值VR和通信定时是寻址到该从属移动无线单元，放大系数设定为“0”，则自动增益控制放大部分308的放大值保持不变。然后，CPU317驱动其内装定时器执行时间计数给定时间间隔。该时间计数就在寻址到下个移动无线单元开始通信定时之前持续。

在搜索同步之后，从属移动无线单元识别寻址到它的下个通信定时。该时间计数周期可以小于从一个时间定时到下一个时间定时的时间长度。如果就在下个通信定时开始之前RSSI312的输出变得大于值VR，则自动增益控制放大部分308开始其工作。

在本实施例中，就在从属移动无线单元以如图1和2所示的相同方式开始接收之前，该放大系数被设定为相对大的一个值。在接收开始之后，该放大系数被固定为“0”，以便尽可能合适地设定接收电平。这一特性能够避免由于大范围的放大波动造成的接收电平的变化，从而消除了接收差错。

图5示出了自动增益控制放大部分308的放大系数与放大程度之间关系的一个例子。更具体地说，它示出了放大系数(图5中的K(t)和放大程度(图5中的Ag(t)，Ag(t+1))之间的关系。RSSI312在时间t的输出值定义为RSSI(t)，放大系数定义为K(t)。自动增益控制放大部分308在时间t+1的放大值Ag(t+1)与自动增益控制放大部分308在时间t的放大值Ag(t)之间的关系由下列等式表示：

Ag(t+1)＝Ag(t)-K(t)×[RSSI(t)-V1]

其中，V1表示RSSI的理想值。

如果该放大系数K(t)是大的，则RSSI(t)迅速接近理想值V1。而如果该放大系数K(t)是小的，则RSSI(t)缓慢地接近理想值V1。如果K(t)＝“0”，该自动增益控制放大器的放大值保持恒定。值K(t)或者为NA，或者为NB(NA＞NB)。

在每个实施例中，小的放大系数值设定为“0”。然而，它可以被设定为任何接近“0”的值。如果该放大系数被设定为一个大的值，它可被设定为最大值1。

Claims (9)

1.一种接收时分复用传输信号的移动无线单元，包括：

检测接收的信号强度的检测装置；

根据由控制信号控制的放大系数和所述检测装置的检测结果自动增益控制接收信号的放大程度的自动增益控制放大装置，其中表示自动增益控制对接收信号强度的跟踪能力的所述放大系数是可变的；和

输出所述控制信号以控制所述自动增益控制放大装置的所述放大系数的控制装置，其特征在于所述控制装置：

根据所述检测装置的检测结果确定发送站没有发送信号和/或通信定时是固有的移动无线单元通信定时时，设定所述放大系数为一预定值；和

根据所述检测装置的检测结果确定所述发送站发送了信号和通信定时不是固有的移动无线单元通信定时时，设定所述放大系数为一比所述预定值大的值。

2.根据权利要求1的移动无线单元，其特征在于所述预定值是0。

3.根据权利要求1的移动无线单元，其特征在于所述控制装置包括检测固有通信定时的装置。

4.根据权利要求1的移动无线单元，其特征在于所述控制装置：

根据所述检测装置的检测结果确定发送站没有发送信号和/或通信定时是不同于就在固有的移动无线单元通信定时之前的一预定时间间隔的通信定时时，设定所述放大系数为一预定值；和根据所述检测装置的检测结果确定所述发送站发送了信号和通信定时为所述预定时间间隔时，设定所述放大系数为一比所述预定值大的值。

5.根据权利要求4的移动无线单元，其特征在于所述预定值是0。

6.根据权利要求4的移动无线单元，其特征在于所述控制装置包括检测固有通信定时的装置。

7.一种移动无线单元的自动增益控制方法，包括下列步骤：

在时间t检测接收的信号强度RSSI(t)；

根据检测的接收信号强度RSSI(t)确定是否发送站发送了信号；

当所述发送站没有发送信号和/或通信定时是固有的移动无线单元通信定时时，设定一放大系数K(t)为一预定值；

当所述发送站发送了信号并且通信定时不是固有的移动无线单元通信定时时，设定所述放大系数K(t)为一不同于所述预定值的值；

根据由下列等式所示的一放大值放大所述接收的信号：Ag(t+1)＝Ag(t)-K(t)×(RSSI(t)-V1)

其中Ag(t+1)表示在t+1时刻的放大值，Ag(t)表示在t时刻的放大值，V1是接收的信号强度的理想值。

8.根据权利要求7的移动无线单元的自动增益控制方法，其中所述预定值是0。

9.一种移动无线单元的自动增益控制方法，包括下列步骤：

在时间t检测一接收的信号强度RSSI(t)；

根据检测的接收信号强度RSSI(t)确定是否发送站发送了信号；

当所述发送站没能发送信号和/或通信定时是不同于就在固有的移动无线单元通信定时之前的一预定时间间隔的通信定时时，设定一放大系数K(t)为一预定值；

当所述发送站发送了信号并且通信定时是不同于所述预定时间间隔的通信定时时，设定所述放大系数K(t)为一不同于所述预定值的值；根据由下列等式所示的一放大值放大所述接收的信号：Ag(t+1)＝Ag(t)-K(t)×(RSSI(t)-V1)，

其中Ag(t+1)表示在t+1时刻的放大值，Ag(t)表示在t时刻的放大值，V1是接收的信号强度的理想值。

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