JP2580873B2 - デジタル自動利得制御 - Google Patents
デジタル自動利得制御Info
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- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
- H04W52/38—TPC being performed in particular situations
- H04W52/40—TPC being performed in particular situations during macro-diversity or soft handoff
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
- H03G3/3078—Circuits generating control signals for digitally modulated signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/04—TPC
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、デジタル自動利得（ゲイン）制御に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、限定されたダイナミッ
ク・レンジを有する受信機における、不連続信号に対す
る自動利得制御（AGC）に関する。
る。さらに詳しくは、本発明は、限定されたダイナミッ
ク・レンジを有する受信機における、不連続信号に対す
る自動利得制御（AGC）に関する。
背景技術 無線信号の受信における自動利得制御（AGC）の概念
は、よく理解されているが、時分割多重アクセス（TDM
A）信号の自動利得制御は陸上移動通信産業に対して新
しい問題を定義している。
は、よく理解されているが、時分割多重アクセス（TDM
A）信号の自動利得制御は陸上移動通信産業に対して新
しい問題を定義している。
ヨーロッパでの利用が考えられているセルラ・システ
ムなどの広帯域TDMAシステムにおいては、RFチャンネル
は、多くの時分割多重タイム・スロットのうち特定のス
ロットにおいて、無線システムにアクセスしようとして
いる多くの加入者の間で共有（時分割多重）されてい
る。タイム・スロットは、周期的に繰り返すフレームと
して配置される。このため目的の無線通信は周期的に、
不連続となる、すなわち、他のタイム・スロット内に伝
送される関係のない信号がはさみ込まれる。（強度がま
ちまちの）関係のない信号は、目的の信号の利得制御に
影響を与えてはならない。このように周期的に不連続と
なるTDMA信号の自動利得制御を行うことは、極めて難し
い問題である。
ムなどの広帯域TDMAシステムにおいては、RFチャンネル
は、多くの時分割多重タイム・スロットのうち特定のス
ロットにおいて、無線システムにアクセスしようとして
いる多くの加入者の間で共有（時分割多重）されてい
る。タイム・スロットは、周期的に繰り返すフレームと
して配置される。このため目的の無線通信は周期的に、
不連続となる、すなわち、他のタイム・スロット内に伝
送される関係のない信号がはさみ込まれる。（強度がま
ちまちの）関係のない信号は、目的の信号の利得制御に
影響を与えてはならない。このように周期的に不連続と
なるTDMA信号の自動利得制御を行うことは、極めて難し
い問題である。
安価な、限られたダイナミック・レンジを有する受信
機でデジタルAGCを行おうとすることは、さらに難しい
問題である。これらの信号は、陸上移動通信環境におい
ては100dBも変動する場合があるが、デジタル信号処理
用の小さな８ビットのアナログ−デジタル変換器（A/
D）は48dBダイナミック・レンジに制限されるので、信
号のゲイン受信機の限られたダイナミック・レンジ内に
維持するように制御する技術を開発しなければならな
い。さらに、48dBの装置によって100dBの不連続信号を
処理することも課題となる。さもなければもっとダイナ
ミック・レンジの広い非常に高価なA/Dを利用しなけれ
ばならなくなる。
機でデジタルAGCを行おうとすることは、さらに難しい
問題である。これらの信号は、陸上移動通信環境におい
ては100dBも変動する場合があるが、デジタル信号処理
用の小さな８ビットのアナログ−デジタル変換器（A/
D）は48dBダイナミック・レンジに制限されるので、信
号のゲイン受信機の限られたダイナミック・レンジ内に
維持するように制御する技術を開発しなければならな
い。さらに、48dBの装置によって100dBの不連続信号を
処理することも課題となる。さもなければもっとダイナ
ミック・レンジの広い非常に高価なA/Dを利用しなけれ
ばならなくなる。
これらのTDMA伝送システムのデジタル的な性質によっ
て、利得制御に対するもう１つの問題が起きる。ガウス
最小シフト・キーイング（GMSK−−Gaussian minimum s
hift keying）により、信号の直交位相が変調されて、
受信された信号の電力がさらに測定しにくくなり、直交
位相を１つずつ取り出してみても、受信信号電力に比例
したものはない。
て、利得制御に対するもう１つの問題が起きる。ガウス
最小シフト・キーイング（GMSK−−Gaussian minimum s
hift keying）により、信号の直交位相が変調されて、
受信された信号の電力がさらに測定しにくくなり、直交
位相を１つずつ取り出してみても、受信信号電力に比例
したものはない。
本発明は、このような問題点を克服し、以下に示すよ
うな利点を実現することを目的とする。
うな利点を実現することを目的とする。
発明の概要 本発明の実施例により、限られたダイナミック・レン
ジを有する受信機において、特に不連続信号に対するデ
ジタル自動利得制御（AGC）の方法が提供される。本方
法は、受信され、自動利得制御された不連続信号のレベ
ルを検出する段階，自動利得制御された信号のレベルを
受信機のダイナミック・レンジと比較する段階およびAG
Cを調整して、自動利得制御された信号とダイナミック
・レンジの限界との間に望ましい関係を確立する段階と
から構成される。またこのAGC方法を利用して、TDMAセ
ルラ型伝送システムにおける転送（HAND−OFF）方法を
提供する。
ジを有する受信機において、特に不連続信号に対するデ
ジタル自動利得制御（AGC）の方法が提供される。本方
法は、受信され、自動利得制御された不連続信号のレベ
ルを検出する段階，自動利得制御された信号のレベルを
受信機のダイナミック・レンジと比較する段階およびAG
Cを調整して、自動利得制御された信号とダイナミック
・レンジの限界との間に望ましい関係を確立する段階と
から構成される。またこのAGC方法を利用して、TDMAセ
ルラ型伝送システムにおける転送（HAND−OFF）方法を
提供する。
限られたダイナミック・レンジを有する受信機におけ
る不連続信号の自動利得制御（AGC）の方法は、さらに
以下の段階から構成されることを特徴とする。受信され
自動利得制御された信号をデジタル化して、デジタル化
されたサンプルを電力サンプルに変換して、その信号の
電力を検知しさらにそのレベルを検出する段階、自動利
得制御された信号のレベルを受信機のダイナミック・レ
ンジと比較する段階、そして信号が受信機のダイナミッ
ク・レンジ内にはいるまで漸進的に減衰させるかあるい
は、信号が受信機のダイナミック・レンジにはいるまで
漸進的にゲインを増幅することにより粗調整を行い、さ
らに受信された信号のAGCを微調整して、信号処理段階
の全ダイナミック・レンジ（限られた範囲内であって
も）の最適利用値が最大よりも６ないし12dB低くなり、
自動利得制御された信号とダイナミック・レンジの制限
範囲との間に望ましい関係が確立される段階から構成さ
れる。
る不連続信号の自動利得制御（AGC）の方法は、さらに
以下の段階から構成されることを特徴とする。受信され
自動利得制御された信号をデジタル化して、デジタル化
されたサンプルを電力サンプルに変換して、その信号の
電力を検知しさらにそのレベルを検出する段階、自動利
得制御された信号のレベルを受信機のダイナミック・レ
ンジと比較する段階、そして信号が受信機のダイナミッ
ク・レンジ内にはいるまで漸進的に減衰させるかあるい
は、信号が受信機のダイナミック・レンジにはいるまで
漸進的にゲインを増幅することにより粗調整を行い、さ
らに受信された信号のAGCを微調整して、信号処理段階
の全ダイナミック・レンジ（限られた範囲内であって
も）の最適利用値が最大よりも６ないし12dB低くなり、
自動利得制御された信号とダイナミック・レンジの制限
範囲との間に望ましい関係が確立される段階から構成さ
れる。
図面の簡単な説明 以下の詳細な説明および添付の図面により、本発明の
他の目的，特徴および利点がさらに明確に理解され、本
発明を好適な実施例において実行するための最適な形態
がご理解いただけるであろう。（ただしこれらは例であ
って、これに制限されるものではない）。
他の目的，特徴および利点がさらに明確に理解され、本
発明を好適な実施例において実行するための最適な形態
がご理解いただけるであろう。（ただしこれらは例であ
って、これに制限されるものではない）。
第１図は、本発明の簡単なブロック図である。
第２図は、本発明の好適な実施例の機能ブロック図で
ある。
ある。
第３図は、本発明によるAGC過程である。
第４図は、本発明の他の実施例の簡単な図である。
発明の実施例 第１図は、本発明の簡単なブロック図である。ここに
はデジタル直交成分受信機が示されている。第１図に示
されるのは、RF受信機部（IF），同相および直交位相を
有する直交復調器（I/Q），アナログ−デジタル変換器
（A/D），デジタル信号プロセッサ（DSP）および自動利
得制御（AGC）を受信機部（RF/IF）に対して行うデジタ
ル−アナログ変換器（D/A）が連続して示されている。
はデジタル直交成分受信機が示されている。第１図に示
されるのは、RF受信機部（IF），同相および直交位相を
有する直交復調器（I/Q），アナログ−デジタル変換器
（A/D），デジタル信号プロセッサ（DSP）および自動利
得制御（AGC）を受信機部（RF/IF）に対して行うデジタ
ル−アナログ変換器（D/A）が連続して示されている。
動作中は、受信機部（RF/IF）で信号が受信され、中
間周波数に変換され、ゲイン増幅が行なわれる。すなわ
ち同相および直交成分に直交復調され（I/Q）、限られ
たダイナミック・レンジのアナログ−デジタル変換器で
デジタル化され（A/D）、デジタル信号プロセッサ（DS
P）で電力サンプルに変換され、信号のレベルが検出さ
れる。デジタル信号プロセッサ（DSP）では、信号レベ
ルは受信機のダイナミック・レンジと比較されて、デジ
タル−アナログ変換器（D/A）内でAGCが調整されて自動
利得制御された信号と受信機のダイナミック・レンジの
限界との間に望ましい関係が確立される。
間周波数に変換され、ゲイン増幅が行なわれる。すなわ
ち同相および直交成分に直交復調され（I/Q）、限られ
たダイナミック・レンジのアナログ−デジタル変換器で
デジタル化され（A/D）、デジタル信号プロセッサ（DS
P）で電力サンプルに変換され、信号のレベルが検出さ
れる。デジタル信号プロセッサ（DSP）では、信号レベ
ルは受信機のダイナミック・レンジと比較されて、デジ
タル−アナログ変換器（D/A）内でAGCが調整されて自動
利得制御された信号と受信機のダイナミック・レンジの
限界との間に望ましい関係が確立される。
もっと具体的にいえば、自動利得制御された信号の電
力レベルがダイナミック・レンジを制限されたステージ
における望ましい電力レベルと比較される。
力レベルがダイナミック・レンジを制限されたステージ
における望ましい電力レベルと比較される。
第２図は、本発明の好適な実施例の機能ブロック図で
ある。第２図では、RF受信機部（RF/IF）；出力が低域
濾波（LPF）される同相（Ｉ）と直交（Ｑ）相ミキサを
有する直交復調器（I/Q）；直接メモリ・アクセス制御
（DMA）下の８ビットのアナログ−デジタル変換器（A/
D）,3ステート・ゲート，ランダム・アクセス・メモリ
（RAM）および56001デジタル信号プロセッサ（56001DS
P）；および受信機部（RF/IF）に対して自動利得制御
（AGC）を行うラッチング・デジタル−アナログ変換器
（A/D）が配列されている。このGMSK受信機は、従来のR
Fステージから構成されることを特徴として、ミキシン
グと濾波をおこない、Motorola製MC1350のような従来の
AGC型IF増幅器に10.7MHzのIF信号を供給する。IF増幅器
は、10.7MHzの局部発振器,90度移相器,1対のミキサおよ
び１対の低域フィルタ（LPF）から構成される従来のI/Q
復調器に給電する。RCA製A3318CEのような８ビットのフ
ラッシュA/Dのダイナミック・レンジは48dBとなり、受
信機のダイナミック・レンジを制限する主な原因となっ
ている。信号の収集，信号レベルの検出およびAGC制御
にはMotorola製の560001デジタル信号プロセッサ（5600
1DSP）が用いられる。56001DSPは、従来のクロックおよ
びタイミング回路構成（図示せず）とプログラミング制
御用のROM（図示せず）とによってサポートされる。受
信機部（IF）に対して自動利得制御（AGC）を行うラッ
チング・デジタル−アナログ変換器（D/A）としては、
アナログ装置7528LNが適している。
ある。第２図では、RF受信機部（RF/IF）；出力が低域
濾波（LPF）される同相（Ｉ）と直交（Ｑ）相ミキサを
有する直交復調器（I/Q）；直接メモリ・アクセス制御
（DMA）下の８ビットのアナログ−デジタル変換器（A/
D）,3ステート・ゲート，ランダム・アクセス・メモリ
（RAM）および56001デジタル信号プロセッサ（56001DS
P）；および受信機部（RF/IF）に対して自動利得制御
（AGC）を行うラッチング・デジタル−アナログ変換器
（A/D）が配列されている。このGMSK受信機は、従来のR
Fステージから構成されることを特徴として、ミキシン
グと濾波をおこない、Motorola製MC1350のような従来の
AGC型IF増幅器に10.7MHzのIF信号を供給する。IF増幅器
は、10.7MHzの局部発振器,90度移相器,1対のミキサおよ
び１対の低域フィルタ（LPF）から構成される従来のI/Q
復調器に給電する。RCA製A3318CEのような８ビットのフ
ラッシュA/Dのダイナミック・レンジは48dBとなり、受
信機のダイナミック・レンジを制限する主な原因となっ
ている。信号の収集，信号レベルの検出およびAGC制御
にはMotorola製の560001デジタル信号プロセッサ（5600
1DSP）が用いられる。56001DSPは、従来のクロックおよ
びタイミング回路構成（図示せず）とプログラミング制
御用のROM（図示せず）とによってサポートされる。受
信機部（IF）に対して自動利得制御（AGC）を行うラッ
チング・デジタル−アナログ変換器（D/A）としては、
アナログ装置7528LNが適している。
受信機は各4.8ミリセカンドのフレームに８個のタイ
ム・スロットを有するTDMAシステムで動作する；各直交
相においては135キロビット／秒が伝送される。動作中
は、各タイム・スロットに対して、前回記憶されたAGC
設定がメモリ（RAM）からデジタル信号プロセッサ（560
01DSP）を通じて取り出され（DMA）、デジタル−アナロ
グ変換器（D/A）に印加されて、受信機部（RF/IF）に対
して自動利得制御（AGC）を行う。受信された信号は、
利得制御と直交変調が行われた後で、アナログ−デジタ
ル変換器（A/D）によりデジタル化されて、１ビット間
隔で複数のサンプル対となり、これらのサンプルは３ス
テート・ゲートの直接メモリ・アクセス制御（DMA）の
もとでメモリ（PAM）に記憶される。サンプルは、メモ
リ（RAM）から取り出されて、56001DSPで、Ｎ個の対
（好適な実施例においては32ないし128個の対）を合計
してＱ値とＩ値とを求め、Ｑ値とＩ値の２乗の合計の平
方根をとることにより電力サンプルに変換される。この
平方根は、受信された信号の平均電力に比例する（１対
から得た瞬間的な電力サンプルは、受信信号の強度にば
らつきがあるために、信頼性をもって求めることができ
ない）。電力サンプルを得るための好適な他の方法とし
ては、Ｑ値とＩ値との２乗を単に合計する方法を用いる
こともできる。
ム・スロットを有するTDMAシステムで動作する；各直交
相においては135キロビット／秒が伝送される。動作中
は、各タイム・スロットに対して、前回記憶されたAGC
設定がメモリ（RAM）からデジタル信号プロセッサ（560
01DSP）を通じて取り出され（DMA）、デジタル−アナロ
グ変換器（D/A）に印加されて、受信機部（RF/IF）に対
して自動利得制御（AGC）を行う。受信された信号は、
利得制御と直交変調が行われた後で、アナログ−デジタ
ル変換器（A/D）によりデジタル化されて、１ビット間
隔で複数のサンプル対となり、これらのサンプルは３ス
テート・ゲートの直接メモリ・アクセス制御（DMA）の
もとでメモリ（PAM）に記憶される。サンプルは、メモ
リ（RAM）から取り出されて、56001DSPで、Ｎ個の対
（好適な実施例においては32ないし128個の対）を合計
してＱ値とＩ値とを求め、Ｑ値とＩ値の２乗の合計の平
方根をとることにより電力サンプルに変換される。この
平方根は、受信された信号の平均電力に比例する（１対
から得た瞬間的な電力サンプルは、受信信号の強度にば
らつきがあるために、信頼性をもって求めることができ
ない）。電力サンプルを得るための好適な他の方法とし
ては、Ｑ値とＩ値との２乗を単に合計する方法を用いる
こともできる。
ここでももっと具体的にいうと、自動利得制御された
信号の電力レベルが、ダイナミック・レンジを制限され
ているステージにおける望ましい電力レベルと比較され
る。このため、８ビット・アナログ−デジタル変換器
（A/D）の短期の飽和を防ぐために、AGCによって自動利
得制御された信号のレベルを確立して、A/Dの最大出力
よりも約６ないし12dB（好適な実施例では9dB）低い公
称レベル（nominal level）に維持することが望まし
い。
信号の電力レベルが、ダイナミック・レンジを制限され
ているステージにおける望ましい電力レベルと比較され
る。このため、８ビット・アナログ−デジタル変換器
（A/D）の短期の飽和を防ぐために、AGCによって自動利
得制御された信号のレベルを確立して、A/Dの最大出力
よりも約６ないし12dB（好適な実施例では9dB）低い公
称レベル（nominal level）に維持することが望まし
い。
第３図は、本発明によるAGC制御過程の図である。
基本的な過程は、以下で構成される。
受信され、自動利得制御された不連続信号のレベルを
検出する段階， 自動利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミ
ック・レンジと比較する段階，および AGCを調整して自動利得制御された信号とダイナミッ
ク・レンジの限界との望ましい関係を確立する段階。
検出する段階， 自動利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミ
ック・レンジと比較する段階，および AGCを調整して自動利得制御された信号とダイナミッ
ク・レンジの限界との望ましい関係を確立する段階。
上記で測定された平均電力を、望ましい公称レベル
（すなわち9dB、以下では0db基準値として示す）を表す
電力レベルから減じて、電力誤差を求める。ここで求め
られた電力誤差はさらに全体的なループ・ゲイン特性を
補正する調整によって分解されて、AGC誤差（AGCE）が
得られる。AGC誤差（AGCE）が全出力以内の幅（9dB）の
中にあれば、通常のAGC設定（濾波されたAGC数−FAGC
N）が誤差（AGCE）の量により微調整される。誤差がそ
の幅（9dB）より大きく、しかしA/Dのダイナミック・レ
ンジ内にある（48dB−9dB＝39dB）ときは、誤差（AGC
E）とその幅よりも多少大きな値（9dB＋1dB＝10dB）の
量で調整する。もし誤差がA/Dのダイナミック・レンジ
以下であれば、ダイナミック・レンジの量（48dB）によ
り粗調整を行う。すなわち、もし誤差がダイナミック・
レンジよりも大きければ、幅よりも多少大きな値（9dB
＋1dB＝10dB）で調整する。最後に、この誤差の計算
と、前回のゲイン設定（FAGCN）がデジタルに回帰する
無限インパルス応答低域フィルタ（当業者には既知であ
る）の入力となり、新しい濾波AGCの数（FAGCN）が導か
れる。このように、信号はA/Dのダイナミック・レンジ
内にはいるまで漸進的にゲイン増幅（またはゲイン減
衰）され、A/Dの全（限られてはいても）ダイナミック
・レンジの最適利用（適切な幅で）が実現されるまでさ
らに増幅（または減衰）される。複数のTDMタイム・ス
ロットに対するこれらのさまざまな近似計算の結果は、
メモリ（RAM）に記憶されて、個別の信号を再開したい
ときに、AGC制御を再開させるために用いられる。
（すなわち9dB、以下では0db基準値として示す）を表す
電力レベルから減じて、電力誤差を求める。ここで求め
られた電力誤差はさらに全体的なループ・ゲイン特性を
補正する調整によって分解されて、AGC誤差（AGCE）が
得られる。AGC誤差（AGCE）が全出力以内の幅（9dB）の
中にあれば、通常のAGC設定（濾波されたAGC数−FAGC
N）が誤差（AGCE）の量により微調整される。誤差がそ
の幅（9dB）より大きく、しかしA/Dのダイナミック・レ
ンジ内にある（48dB−9dB＝39dB）ときは、誤差（AGC
E）とその幅よりも多少大きな値（9dB＋1dB＝10dB）の
量で調整する。もし誤差がA/Dのダイナミック・レンジ
以下であれば、ダイナミック・レンジの量（48dB）によ
り粗調整を行う。すなわち、もし誤差がダイナミック・
レンジよりも大きければ、幅よりも多少大きな値（9dB
＋1dB＝10dB）で調整する。最後に、この誤差の計算
と、前回のゲイン設定（FAGCN）がデジタルに回帰する
無限インパルス応答低域フィルタ（当業者には既知であ
る）の入力となり、新しい濾波AGCの数（FAGCN）が導か
れる。このように、信号はA/Dのダイナミック・レンジ
内にはいるまで漸進的にゲイン増幅（またはゲイン減
衰）され、A/Dの全（限られてはいても）ダイナミック
・レンジの最適利用（適切な幅で）が実現されるまでさ
らに増幅（または減衰）される。複数のTDMタイム・ス
ロットに対するこれらのさまざまな近似計算の結果は、
メモリ（RAM）に記憶されて、個別の信号を再開したい
ときに、AGC制御を再開させるために用いられる。
さらに、このさまざまなゲイン計算の結果は実際に受
信された信号強度を表している（全体のループ・ゲイン
特性は適当に補正されて）ので、これらのゲイン判定を
伝送局に報告して、受信機のダイナミック・レンジを最
適に利用できる伝送ゲイン・レベルを決めることがで
き、それによってシステム、特にセルラ・システムにお
いてスペクトルの効率と周波数の再利用を増大させるこ
とができる。さらに、セルラ型システムにおいては、信
号強度（ゲイン判定）を受信機により伝送局に報告し
て、AGC調整が特定の閾値と交差する場合は伝送を転送
することができる。また、隣接セル（タイム・スロッ
ト）の信号強度（AGCレベル）を判定して評価すること
により、転送が容易になる。
信された信号強度を表している（全体のループ・ゲイン
特性は適当に補正されて）ので、これらのゲイン判定を
伝送局に報告して、受信機のダイナミック・レンジを最
適に利用できる伝送ゲイン・レベルを決めることがで
き、それによってシステム、特にセルラ・システムにお
いてスペクトルの効率と周波数の再利用を増大させるこ
とができる。さらに、セルラ型システムにおいては、信
号強度（ゲイン判定）を受信機により伝送局に報告し
て、AGC調整が特定の閾値と交差する場合は伝送を転送
することができる。また、隣接セル（タイム・スロッ
ト）の信号強度（AGCレベル）を判定して評価すること
により、転送が容易になる。
第４図は、本発明のもう１つの実施例である。ここに
示すのは、電力平均化回路と比較器を利用して、上述し
た第３図の制御過程を実行する自動利得制御のアナログ
装置である。電力平均化回路は、関連技術の当業者には
よく知られており、上述した制御過程に合わせて簡単に
適用することができる。
示すのは、電力平均化回路と比較器を利用して、上述し
た第３図の制御過程を実行する自動利得制御のアナログ
装置である。電力平均化回路は、関連技術の当業者には
よく知られており、上述した制御過程に合わせて簡単に
適用することができる。
以上、限られたダイナミック・レンジを有する受信機
において、特に不連続信号に対するデジタル自動利得制
御（AGC）方法を提供した。本方法は、受信され自動利
得制御された不連続信号のレベルを検出する段階，自動
利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミック・
レンジに比較する段階およびAGCを調整して自動利得制
御された信号とダイナミック・レンジの限界との間に望
ましい関係を確立する段階とによって構成される。ま
た、このAGC制御方法を利用して、TDMAセルラ型伝送シ
ステムにおいて転送する方法をも提供した。
において、特に不連続信号に対するデジタル自動利得制
御（AGC）方法を提供した。本方法は、受信され自動利
得制御された不連続信号のレベルを検出する段階，自動
利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミック・
レンジに比較する段階およびAGCを調整して自動利得制
御された信号とダイナミック・レンジの限界との間に望
ましい関係を確立する段階とによって構成される。ま
た、このAGC制御方法を利用して、TDMAセルラ型伝送シ
ステムにおいて転送する方法をも提供した。
限られたダイナミック・レンジを有する受信機におい
て不連続信号を自動利得制御（AGC）する方法は、さら
に以下の段階から構成されることを特徴とする。すなわ
ち、受信され自動利得制御された不連続信号をデジタル
化して、デジタル化されたサンプルを電力サンプルに変
換し信号の電力を検知し、そのレベルを検出する段階、
自動利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミッ
ク・レンジに比較する段階、および信号が受信機のダイ
ナミック・レンジ内にはいるまで漸進的に減衰するある
いは受信機の限られたダイナミック・レンジにはいるま
で漸進的にゲインを増幅することにより粗調整を行い、
さらに受信された信号のAGCを微調整して信号処理ステ
ージの全ダイナミック・レンジ（限られてはいても）の
最適利用値が最大感度よりも約６ないし12dB低くなり自
動利得制御された信号とダイナミック・レンジの限界と
の間に望ましい関係が確立される段階から構成される。
て不連続信号を自動利得制御（AGC）する方法は、さら
に以下の段階から構成されることを特徴とする。すなわ
ち、受信され自動利得制御された不連続信号をデジタル
化して、デジタル化されたサンプルを電力サンプルに変
換し信号の電力を検知し、そのレベルを検出する段階、
自動利得制御された信号のレベルを受信機のダイナミッ
ク・レンジに比較する段階、および信号が受信機のダイ
ナミック・レンジ内にはいるまで漸進的に減衰するある
いは受信機の限られたダイナミック・レンジにはいるま
で漸進的にゲインを増幅することにより粗調整を行い、
さらに受信された信号のAGCを微調整して信号処理ステ
ージの全ダイナミック・レンジ（限られてはいても）の
最適利用値が最大感度よりも約６ないし12dB低くなり自
動利得制御された信号とダイナミック・レンジの限界と
の間に望ましい関係が確立される段階から構成される。
本発明の好適な実施例を解説、図示してきたが、本発
明の変形や修正が可能であることは、当業者であればご
理解いただけよう。たとえば、本発明はTDMA陸上移動通
信システムに限らず、AM,FMまたはテレビ信号などを含
むデジタル信号およびアナログ信号のAGCにも適用する
ことができる。
明の変形や修正が可能であることは、当業者であればご
理解いただけよう。たとえば、本発明はTDMA陸上移動通
信システムに限らず、AM,FMまたはテレビ信号などを含
むデジタル信号およびアナログ信号のAGCにも適用する
ことができる。
ここでは、A/Dが受信機のダイナミック・レンジに対
して最大の制約となることが前提とされている。しか
し、本発明と受信機のダイナミック・レンジに対して最
も大きな制約となる特定のステージに限らず、同様に適
用することができる。従って、受信機の限られたダイナ
ミック・レンジの観点から議論が行われている。
して最大の制約となることが前提とされている。しか
し、本発明と受信機のダイナミック・レンジに対して最
も大きな制約となる特定のステージに限らず、同様に適
用することができる。従って、受信機の限られたダイナ
ミック・レンジの観点から議論が行われている。
これらの、また他のすべての変形や適用は、添付され
た請求項の範囲に入るものとする。
た請求項の範囲に入るものとする。
フロントページの続き (72)発明者 サーニイ，フランク・ジョセフ・ジュニ ア アメリカ合衆国イリノイ州ノース・リバ ーサイド、ウエスト・トゥエンティフォ ース・ストリート8922 (56)参考文献 特開 昭60−145713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−216511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−123871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−122246（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−125051（ＪＰ，Ｕ)
Claims (10)
- 【請求項１】利得制御段を有する受信機において自動利
得制御を行う方法であって： デジタル化手段において、受信機内で復調された受信信
号をデジタル化する段階； 前記デジタル化された受信信号の電力レベルを決定する
段階； 前記決定された電力レベルと所望の基準レベルとを比較
することにより誤差信号を計算する段階； 前記計算された誤差信号が、前記所望の基準レベルに対
して所定の許容範囲以内に入る場合には、受信機の利得
を前記計算された誤差信号に等しい量だけ正確に調整す
る段階； 前記計算された誤差信号が、前記所定の許容範囲の下側
限界値よりも小さいがまだ第２の所定の範囲に入る場合
は、受信機の利得を前記計算された誤差信号に前記所定
の許容範囲よりも大きいある量を加算したものに等しい
量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記第２の所定の範囲の下側
限界値よりも小さい場合は、受信機の利得を前記所定の
許容範囲と前記第２の所定の範囲との和に実質的に等し
い量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記所定の許容範囲の上側限
界値よりも大きい場合は、受信機の利得を前記所定の許
容範囲に等しい量だけ粗く減少させる段階； 調整された濾波されない受信機利得設定を計算する段
階； デジタル低域通過フィルタ内の既に計算され記憶された
複数の濾波されない受信機利得設定と前記調整された濾
波されない受信機利得設定とを加算し、更新された濾波
受信機利得設定を設ける段階； を含んでなることを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記所定の許容範囲は、前記デシタル化手
段における所望の最大レベルから、その所望の最大レベ
ルよりも低い６から12デシベルの間で選択される所望の
レベルまで、およびその所望のレベルより上記デシベル
と実質的に等しい量だけ低いところまでであり、上記第
２の所定の範囲は前記所定の許容範囲の下側限界値か
ら、前記デジタル化手段のダイナミック．レンジ内の最
小の所望レベルまでである、ことを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】前記所定の許容範囲は前記所望の基準レベ
ルに対して、プラスまたはマイナス約６乃至12デシベル
の範囲を持つ、ことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】前記更新された濾波受信機利得設定に関す
る指標が受信機から送信局に報告され、受信機のダイナ
ミック．レンジを効果的に活用する送信レベルを確立す
る、ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】前記更新された濾波受信機利得設定に関す
る指標が受信機から送信局に報告され、セルラ型システ
ムにおいて転送の判断を助ける、ことを特徴とする請求
項１記載の方法。 - 【請求項６】前記指標がある閾値を通過したときに、セ
ルラ型システムにおいて通信を転送する段階を更に含
む、ことを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】セルラ型システムにおける代替チャンネル
の前記更新された濾波受信機利得設定に関する指標が転
送の判断を容易にするために評価される、ことを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項８】信号は、TDM通信方式におけるタイム・ス
ロット内の不連続信号を含む、ことを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項９】利得制御段を有する受信機において自動利
得制御を行う方法であって： 受信機内で復調された受信信号をデジタル化する段階； 前記デジタル化された受信信号の電力レベルを決定する
段階； 前記決定された電力レベルと所望の基準レベルとを比較
することにより誤差信号を計算する段階； 前記計算された誤差信号が、前記所望の基準レベルに対
して所定の許容範囲内に入る場合には、復調の前に受信
機の利得を前記計算された誤差信号に等しい量だけ正確
に調整する段階； 前記計算された誤差信号が、前記所定の許容範囲の下側
限界値よりも小さいがまだ第２の所定の範囲に入る場合
は、復調の前に受信機の利得を前記計算された誤差信号
に前記所定の許容範囲よりも大きいある量を加算したも
のに等しい量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記第２の所定の範囲の下側
限界値よりも小さい場合は、復調の前に受信機の利得を
前記所定の許容範囲と前記第２の所定の範囲との和に実
質的に等しい量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記所定の許容範囲の上側限
界値よりも大きい場合は、復調の前に受信機の利得を前
記所定の許容範囲に等しい量だけ粗く減少させる段階； 調整された濾波されない受信機利得設定を計算する段
階； デジタル低域通過フィルタ内の既に計算され記憶された
複数の濾波されない受信機利得設定と前記調整された濾
波されない受信機利得設定とを加算し、更新された濾波
受信機利得設定を設ける段階； を含んでなることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】利得制御段を有する直交変調受信機にお
いて自動利得制御を行う方法であって： 受信機内で復調された受信信号をデジタル化する段階； 前記デジタル化された直交変調受信信号の電力レベルを
決定する段階； 前記決定された電力レベルと所望の基準レベルとを比較
することにより誤差信号を計算する段階； 前記計算された誤差信号が、前記所望の基準レベルに対
して所定の許容範囲以内に入る場合には、受信機の利得
を前記計算された誤差信号に等しい量だけ正確に調整す
る段階； 前記計算された誤差信号が、前記所定の許容範囲の下側
限界値よりも小さいがまだ第２の所定の範囲に入る場合
は、受信機の利得を前記計算された誤差信号に前記所定
の許容範囲よりも大きいある量を加算したものに等しい
量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記第２の所定の範囲の下側
限界値よりも小さい場合は、受信機の利得を前記所定の
許容範囲と前記第２の所定の範囲との和に実質的に等し
い量だけ粗く増加させる段階； 前記計算された誤差信号が前記所定の許容範囲の上側限
界値よりも大きい場合は、受信機の利得を前記所定の許
容範囲に等しい量だけ粗く減少させる段階； 調整された濾波されない受信機利得設定を計算する段
階； デジタル低域通過フィルタ内の既に計算され記憶された
複数の濾波されない受信機利得設定と前記調整された濾
波されない受信機利得設定とを加算し、更新された濾波
受信機利得設定を設ける段階； を含んでなることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27805188A | 1988-11-30 | 1988-11-30 | |
| US278,051 | 1988-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04502541A JPH04502541A (ja) | 1992-05-07 |
| JP2580873B2 true JP2580873B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=23063490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2501195A Expired - Lifetime JP2580873B2 (ja) | 1988-11-30 | 1989-11-13 | デジタル自動利得制御 |
Country Status (17)
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| JP (1) | JP2580873B2 (ja) |
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| CN (1) | CN1014200B (ja) |
| AT (1) | ATE103750T1 (ja) |
| CA (1) | CA2000785C (ja) |
| DD (1) | DD292787A5 (ja) |
| DE (1) | DE68914262T2 (ja) |
| DK (1) | DK101591D0 (ja) |
| ES (1) | ES2050819T3 (ja) |
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| IL (1) | IL91947A (ja) |
| MX (1) | MX171680B (ja) |
| MY (1) | MY105777A (ja) |
| PT (1) | PT92433B (ja) |
| TR (1) | TR24905A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB8915172D0 (en) * | 1989-07-01 | 1989-08-23 | Orbitel Mobile Communications | Receiver gain control for radio telephone system |
| WO1991017606A1 (en) * | 1990-04-27 | 1991-11-14 | Motorola, Inc. | Digital automatic gain control |
| US5187809A (en) * | 1990-08-24 | 1993-02-16 | Motorola, Inc. | Dual mode automatic gain control |
| DE4191921T (ja) * | 1990-08-24 | 1992-08-27 | ||
| JP2861631B2 (ja) | 1992-05-06 | 1999-02-24 | 日本電気株式会社 | Ｆｓｋ受信機 |
| JPH05327378A (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-10 | Toshiba Corp | 無線通信装置の自動利得制御回路 |
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| CA2232754A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Gain control method and receiver |
| JP2002519997A (ja) * | 1998-04-23 | 2002-07-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｉｆ受信機 |
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| DE10050330A1 (de) * | 2000-10-11 | 2002-04-25 | Infineon Technologies Ag | Signalstärkeausgleich für stark zeitvariante Mobilfunkkanäle |
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-
1989
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- 1989-10-11 IL IL9194789A patent/IL91947A/en not_active IP Right Cessation
- 1989-10-16 CA CA002000785A patent/CA2000785C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1989-11-23 AT AT89312183T patent/ATE103750T1/de not_active IP Right Cessation
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-
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