JPH0969740A - 自動利得制御回路 - Google Patents
自動利得制御回路Info
- Publication number
- JPH0969740A JPH0969740A JP22350495A JP22350495A JPH0969740A JP H0969740 A JPH0969740 A JP H0969740A JP 22350495 A JP22350495 A JP 22350495A JP 22350495 A JP22350495 A JP 22350495A JP H0969740 A JPH0969740 A JP H0969740A
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- Japan
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- output
- gain control
- transient response
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通信相手局が複数で受信レベルが変動する
が、過渡応答特性及び安定性から最適なループフィルタ
の伝達関数Ｆ(s）を決めることができる。 【解決手段】 受信入力信号の実効値をレベル検出器２
２で検出し、その検出出力で、ループフィルタ１７の出
力を除算器２２において割算し、その割算結果を利得制
御信号として可変利得増幅器１２へ供給する。この利得
制御信号は入力信号のレベルに無関係になる。
が、過渡応答特性及び安定性から最適なループフィルタ
の伝達関数Ｆ(s）を決めることができる。 【解決手段】 受信入力信号の実効値をレベル検出器２
２で検出し、その検出出力で、ループフィルタ１７の出
力を除算器２２において割算し、その割算結果を利得制
御信号として可変利得増幅器１２へ供給する。この利得
制御信号は入力信号のレベルに無関係になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】一般の無線通信機の復調処理
に用いる信号パワーは、受信精度などの観点から極力一
定（所望の値）であることが望ましい。一方、通信相手
局が複数ある場合、相手局により通信距離や伝搬経路が
異なり、従って受信信号レベル（パワー）も自ずと異な
る。
に用いる信号パワーは、受信精度などの観点から極力一
定（所望の値）であることが望ましい。一方、通信相手
局が複数ある場合、相手局により通信距離や伝搬経路が
異なり、従って受信信号レベル（パワー）も自ずと異な
る。
【０００２】この発明は受信信号レベルに応じて増幅利
得を制御し、安定した復調処理を実現するための自動利
得制御回路に関する。
得を制御し、安定した復調処理を実現するための自動利
得制御回路に関する。
【０００３】
【従来の技術】図３に従来の自動利得制御回路の例を簡
略に示す。入力端子１１からの入力信号は可変利得増幅
器１２により、利得制御信号に比例した利得で増幅され
て出力端子１３に出力されると共に、レベル検出器１４
へ供給される。レベル検出器１４で検出された出力信号
レベルＰO と端子１５より目標値（レベル）ＰS との差
が差分検出器１６で検出され、この差分（制御偏差量）
がループフィルタ１７に入力される。このループフィル
タ１７の出力は、利得制御信号として可変利得増幅器１
２に入力され、その出力レベルが一定（＝目標レベル）
となるように閉ループが形成している。入力端子１１の
入力信号の有無がキャリアセンス１８で検出され、その
検出出力で入力信号を検出している状態で可変利得増幅
器１２の利得を制御する動作状態に入力信号を検出しな
い状態で初期化状態にループフィルタ１７が制御され
る。
略に示す。入力端子１１からの入力信号は可変利得増幅
器１２により、利得制御信号に比例した利得で増幅され
て出力端子１３に出力されると共に、レベル検出器１４
へ供給される。レベル検出器１４で検出された出力信号
レベルＰO と端子１５より目標値（レベル）ＰS との差
が差分検出器１６で検出され、この差分（制御偏差量）
がループフィルタ１７に入力される。このループフィル
タ１７の出力は、利得制御信号として可変利得増幅器１
２に入力され、その出力レベルが一定（＝目標レベル）
となるように閉ループが形成している。入力端子１１の
入力信号の有無がキャリアセンス１８で検出され、その
検出出力で入力信号を検出している状態で可変利得増幅
器１２の利得を制御する動作状態に入力信号を検出しな
い状態で初期化状態にループフィルタ１７が制御され
る。
【０００４】入力信号を検出している動作状態で可変利
得増幅器１２の利得Ａは、 Ａ＝ＫA ・ＧC （１） ＫA ：利得定数〔１／パワー〕 ＧC ：利得制御信号レベル〔パワー〕 で表される。従って入力信号のレベルＰI に対する出力
レベルＰO は、 ＰO ＝ＫA ・ＧC ・ＰI （２） となる。一方、前述した通り、受信（入力）信号レベル
ＰI は相手局（送信元）により異なるが、個々の通信に
おいては、受信信号レベルＰI は一定値として扱うこと
ができる。従って、利得制御信号レベルＧC を入力信号
（変数）としたときの可変利得増幅器１２の開ループ伝
達関数は、 ＫA ・ＰI （３） となる。（ＫA ，ＰI は共に定数） 図４は以上の点に鑑み、従来の自動利得制御回路により
形成される閉ループについて、扱う物理量（信号）を信
号のレベル（パワー）で統一し、目標値（ＰS）から制
御量（ＰI ）までを伝達関数ブロックでモデル化したも
のである。即ち出力レベルＰO と目標値ＰS との差が差
回路１６でとられ、その差出力が伝達関数Ｆ(s) のルー
プフィルタ１７に供給され、その出力が入力信号ＰI を
利得ＫA倍する回路１２を通じて出力信号を得る。従っ
て、この閉ループの伝達関数は、 （ＫA ・ＰI ・Ｆ(s))／（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s)) （４） となる。
得増幅器１２の利得Ａは、 Ａ＝ＫA ・ＧC （１） ＫA ：利得定数〔１／パワー〕 ＧC ：利得制御信号レベル〔パワー〕 で表される。従って入力信号のレベルＰI に対する出力
レベルＰO は、 ＰO ＝ＫA ・ＧC ・ＰI （２） となる。一方、前述した通り、受信（入力）信号レベル
ＰI は相手局（送信元）により異なるが、個々の通信に
おいては、受信信号レベルＰI は一定値として扱うこと
ができる。従って、利得制御信号レベルＧC を入力信号
（変数）としたときの可変利得増幅器１２の開ループ伝
達関数は、 ＫA ・ＰI （３） となる。（ＫA ，ＰI は共に定数） 図４は以上の点に鑑み、従来の自動利得制御回路により
形成される閉ループについて、扱う物理量（信号）を信
号のレベル（パワー）で統一し、目標値（ＰS）から制
御量（ＰI ）までを伝達関数ブロックでモデル化したも
のである。即ち出力レベルＰO と目標値ＰS との差が差
回路１６でとられ、その差出力が伝達関数Ｆ(s) のルー
プフィルタ１７に供給され、その出力が入力信号ＰI を
利得ＫA倍する回路１２を通じて出力信号を得る。従っ
て、この閉ループの伝達関数は、 （ＫA ・ＰI ・Ｆ(s))／（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s)) （４） となる。
【０００５】受信信号の無い状態から信号受信状態へ移
ったとき（フィルタが初期化状態から動作状態に移った
とき）の閉ループ系の過渡応答は、仮想的に、目標値に
単位ステップを入力することで知ることができる。この
閉ループのステップ応答は式（４）より、 Ｐ0(s)＝ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ／（（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ）・Ｓ） Ｐ0(t)＝Ｌ-1｛ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ／（（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s))・Ｓ）｝ となる。
ったとき（フィルタが初期化状態から動作状態に移った
とき）の閉ループ系の過渡応答は、仮想的に、目標値に
単位ステップを入力することで知ることができる。この
閉ループのステップ応答は式（４）より、 Ｐ0(s)＝ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ／（（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ）・Ｓ） Ｐ0(t)＝Ｌ-1｛ＫA ・ＰI ・Ｆ(s) ／（（１＋ＫA ・ＰI ・Ｆ(s))・Ｓ）｝ となる。
【０００６】一定以上の受信精度を得るためには、式
（５）から導かれる過渡応答が、ある一定の誤差範囲内
に収束していなければならない。従って、過渡応答が収
束するまでの間は所望の受信精度が得られないので、送
信機はダミーデータを送出する必要がある。式（５）よ
り、Ｐ0(t)はＰI の関数となり、一般に、ＰI が小さい
ほど一定の誤差範囲内に収束するのに要する時間は長
く、また、ＰI が大きいほど閉ループ系は不安定とな
る。
（５）から導かれる過渡応答が、ある一定の誤差範囲内
に収束していなければならない。従って、過渡応答が収
束するまでの間は所望の受信精度が得られないので、送
信機はダミーデータを送出する必要がある。式（５）よ
り、Ｐ0(t)はＰI の関数となり、一般に、ＰI が小さい
ほど一定の誤差範囲内に収束するのに要する時間は長
く、また、ＰI が大きいほど閉ループ系は不安定とな
る。
【０００７】従来は、設計上の最大受信入力があった場
合でも閉ループ系が安定するようにＦ(s) を決定し、次
に設計上の最小受信入力があった場合の過渡応答を評価
し、ダミーデータの長さ（送出時間）を決定していた。
合でも閉ループ系が安定するようにＦ(s) を決定し、次
に設計上の最小受信入力があった場合の過渡応答を評価
し、ダミーデータの長さ（送出時間）を決定していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の自動利得制御回路では、閉ループ系の過渡応答は受
信信号レベルＰI の関数となるため、系の過渡応答特性
や安定性からＦ(s) を一元に決定できない。つまり、受
信信号レベルによって最適なＦ(s) が異なる。この発明
は、過渡応答が受信信号レベルＰI により左右されない
閉ループ系を構成し、過渡応答特性や安定性の優れた自
動利得制御回路を提供することを目的とする。
来の自動利得制御回路では、閉ループ系の過渡応答は受
信信号レベルＰI の関数となるため、系の過渡応答特性
や安定性からＦ(s) を一元に決定できない。つまり、受
信信号レベルによって最適なＦ(s) が異なる。この発明
は、過渡応答が受信信号レベルＰI により左右されない
閉ループ系を構成し、過渡応答特性や安定性の優れた自
動利得制御回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、従来の自動
利得制御回路の構成に加え、入力信号の実効値を知るた
めの第２のレベル検出器を設け、その第２のレベル検出
器の出力でループフィルタの出力を除算する除算器を設
け、この除算器の出力で可変利得増幅器の利得を制御す
る。
利得制御回路の構成に加え、入力信号の実効値を知るた
めの第２のレベル検出器を設け、その第２のレベル検出
器の出力でループフィルタの出力を除算する除算器を設
け、この除算器の出力で可変利得増幅器の利得を制御す
る。
【００１０】この構成により過渡応答が受信信号レベル
ＰI により左右されない自動利得制御回路が実現され
る。
ＰI により左右されない自動利得制御回路が実現され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施例を示し、
図３と対応する部分に同一符号を付けてある。この発明
においては、入力端子１１よりの入力受信信号はレベル
検出器２１にも分岐供給され、受信信号の実効値が検出
される。また、ループフィルタ１７の出力側と可変利得
増幅器１２の制御入力側との間に除算器２２が挿入さ
れ、除算器２２でループフィルタ１７の出力がレベル検
出器２１の検出出力で除算され、その除算結果が利得制
御信号として可変利得増幅器１２へ供給される。
図３と対応する部分に同一符号を付けてある。この発明
においては、入力端子１１よりの入力受信信号はレベル
検出器２１にも分岐供給され、受信信号の実効値が検出
される。また、ループフィルタ１７の出力側と可変利得
増幅器１２の制御入力側との間に除算器２２が挿入さ
れ、除算器２２でループフィルタ１７の出力がレベル検
出器２１の検出出力で除算され、その除算結果が利得制
御信号として可変利得増幅器１２へ供給される。
【００１２】この場合の制御閉ループを伝達関数ブロッ
クでモデル化すると図２に示すように、図３に対し、目
標値ＰS と出力レベルＰO との差に対して、Ｆ(s)o, Ｋ
A ，ＰI をそれぞれ乗算した値を入力レベルＰI で除算
し、その除算結果を出力ＰOとする構成となる。この閉
ループのステップ応答は以下のようになる。
クでモデル化すると図２に示すように、図３に対し、目
標値ＰS と出力レベルＰO との差に対して、Ｆ(s)o, Ｋ
A ，ＰI をそれぞれ乗算した値を入力レベルＰI で除算
し、その除算結果を出力ＰOとする構成となる。この閉
ループのステップ応答は以下のようになる。
【００１３】 ＰO (s) ＝（ＫA ・ＰI ・（１／ＰI ）・Ｆ(s))／｛（１＋ＫA ・ＰI ・ （１／ＰI ）・Ｆ(s))・Ｓ｝ ＝（ＫA ・Ｆ(s))／((１＋ＫA ・Ｆ(s))・Ｓ） ＰO (t) ＝Ｌ-1｛ＫA ・Ｆ(s) ／（（１＋ＫA ・Ｆ(s) ・Ｓ））｝ 以上より、この発明の自動利得制御回路の場合、閉ルー
プ系の過渡応答は、受信信号レベルＰI とは無関係とな
る。従って、過渡応答特性や安定性の立場から最適なＦ
(s) を決定でき、その結果、従来と比べ安定性が高く、
過渡応答も良好な利得制御を行うことができ、従って必
要なダミーデータが短くて済むため、効率の良い通信が
行える。
プ系の過渡応答は、受信信号レベルＰI とは無関係とな
る。従って、過渡応答特性や安定性の立場から最適なＦ
(s) を決定でき、その結果、従来と比べ安定性が高く、
過渡応答も良好な利得制御を行うことができ、従って必
要なダミーデータが短くて済むため、効率の良い通信が
行える。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、この発明による自動
利得制御回路の過渡応答は、受信信号レベルＰI とは無
関係であり、過渡応答特性や安定性の立場から最適なＦ
(s) を決定でき、従来の構成と比べ、相対的に安定性が
高く、必要なダミーデータの短い（効率の良い通信が行
える）自動利得制御回路が実現できる。
利得制御回路の過渡応答は、受信信号レベルＰI とは無
関係であり、過渡応答特性や安定性の立場から最適なＦ
(s) を決定でき、従来の構成と比べ、相対的に安定性が
高く、必要なダミーデータの短い（効率の良い通信が行
える）自動利得制御回路が実現できる。
【図１】この発明による自動利得制御回路の一実施例を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図２】図１に示した自動利得制御回路の伝達関数ブロ
ック。
ック。
【図３】従来の自動利得制御回路を示すブロック図。
【図４】図３に示した自動利得制御回路の伝達関数ブロ
ック。
ック。
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号を可変利得増幅器で増幅し、そ
の増幅出力信号のレベルがレベル検出器で検出され、そ
の検出レベルと目標値との差が差検出手段で検出され、
その差検出出力がループフィルタに供給され、そのルー
プフィルタの出力である利得制御信号により、上記可変
利得増幅器の利得が、上記差検出手段の出力がゼロにな
るように制御され、入力信号の有無が入力検出手段で検
出され、その検出が得られないとその出力で上記ループ
フィルタが初期状態に制御される自動利得制御回路にお
いて、 上記入力信号の実効値を検出する第２レベル検出器と、 その第２レベル検出器の検出出力で上記ループフィルタ
の出力を除算して、上記可変利得増幅器へ利得制御信号
として供給する除算手段と、 を有することを特徴とする自動利得制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22350495A JPH0969740A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 自動利得制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22350495A JPH0969740A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 自動利得制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969740A true JPH0969740A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16799188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22350495A Withdrawn JPH0969740A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 自動利得制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0969740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100462727C (zh) * | 2004-02-24 | 2009-02-18 | 博计电子股份有限公司 | 适用任意交流信号波形的交流电子负载模拟装置 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22350495A patent/JPH0969740A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100462727C (zh) * | 2004-02-24 | 2009-02-18 | 博计电子股份有限公司 | 适用任意交流信号波形的交流电子负载模拟装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |