KR20040024805A - Apparatus and method for automatic gain control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 중계기 및 수신기에 있어서, 특히 디지털 자동 이득 제어에 관한 것이다. 상세하게는 수신 신호의 파워 레벨을 일정하게 유지하도록 고주파 신호의 수신 파워가 작을 경우 신호 복조시에 이득을 보상하여 로우패스 필터링의 효율을 높이고, 또한 아날로그 신호 이득 제어시에 연속적인 일정 수신신호 샘플을 기준 파워 대비 수신 파워의 평균 오차율을 이용하도록 하여 순간적인 노이즈로 인하여 이득 제어시에 오류가 발생하는 것을 방지하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to digital repeaters and receivers, in particular to digital automatic gain control. Specifically, when the reception power of the high frequency signal is small to maintain the power level of the reception signal constant, the gain is compensated for during signal demodulation to increase the efficiency of low pass filtering, and the continuous constant received signal sample for analog signal gain control. By using the average error rate of the received power compared to the reference power to prevent the error occurs during the gain control due to the instantaneous noise.
종래의 디지털 자동 이득 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같다.The conventional digital automatic gain control apparatus is as shown in FIG.
도 1을 참조하면, 감쇠기(100)를 거쳐서 입력되는 수신 아날로그 신호인 RF 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(ADC, 101)와, 상기 변환된 디지털 신호를 수치제어발진기(NCO; Numerically Controlled Oscillator, 102)의 출력 신호와 곱하여 동상(I; Inphase) 신호와 직교(Q; Quadrature) 신호로 출력하는 제 1 및 제 2믹서(103,104)와, 상기 제 1 및 제 2믹서(103,104)의 출력 신호를 로우패스 필터링하는 제 1 및 제 2로우패스필터(LPF)(105,106)와, 상기 제 1 및 제 2로우패스필터로부터 필터링된 출력 신호의 파워 레벨에 따라 기준 파워와의 레벨 차이를 측정한 후 수신 아날로그 신호에 감쇠를 주어 이득을 조정하는 자동이득 조정부(110)로 구성된다.Referring to FIG. 1, an analog / digital converter (ADC) 101 for converting an RF signal, which is a received analog signal input through the attenuator 100, into a digital signal, and a numerically controlled oscillator NCO; First and second mixers 103 and 104, which are multiplied by the output signal of the Numerically Controlled Oscillator 102 and output as an in-phase signal and a quadrature signal, and the first and second mixers 103 and 104, respectively. A level difference between the first and second low pass filters (LPF) 105 and 106 for low pass filtering the output signal of the first and second low pass filters, and the reference power according to the power level of the output signal filtered from the first and second low pass filters. It is composed of an automatic gain adjustment unit 110 to adjust the gain by attenuating the received analog signal after the measurement.
여기서, 상기 자동 이득 제어부(110)는 제 1 및 제 2로우패스 필터(105,106)의 출력 파워를 검출하는 파워 검출부(111)와, 파워 검출부(111)의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(DAC)(112)와, 아날로그 변환된 신호를 기준 파워와의 레벨 차이로 증폭하는 연산 증폭기(OP-AMP)(113)와, 수신되는아날로그 신호를 상기 연산 증폭기의 출력으로 감쇠시켜 아날로그/디지털 변환부(101)로 출력하는 감쇠기(100)로 구성된다.Here, the automatic gain control unit 110 may include a power detector 111 for detecting output power of the first and second low pass filters 105 and 106, and a digital / converter for converting the output signal of the power detector 111 into an analog signal. An analog-to-analog converter (DAC) 112, an operational amplifier (OP-AMP) 113 that amplifies the analog-converted signal to a level difference from the reference power, and attenuates the received analog signal to the output of the operational amplifier. The attenuator 100 outputs to the analog-to-digital converter 101.
종래 자동 이득 제어 장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A conventional automatic gain control apparatus is described with reference to FIG. 1 as follows.
도 1을 참조하면, 수신되는 아날로그 신호는 감쇠기(Attenuator)(100)를 통해서 아날로그/디지털 변환부(101)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 제 1 및 제 2믹서(103,104)는 디지털 변환된 신호와 수치제어발진기(102)의 출력 신호를 각각 곱하여 복조(Demodulation)하고, 제 1믹서(103)는 동위상(I) 신호로, 제 2믹서(104)는 직교(Q) 신호로 분리하여 각각 출력하게 된다.Referring to FIG. 1, the received analog signal is converted into a digital signal by the analog / digital converter 101 through an attenuator 100. The first and second mixers 103 and 104 multiply and demodulate the digitally converted signal and the output signal of the numerically controlled oscillator 102, respectively, and the first mixer 103 is an in-phase (I) signal. The mixers 104 are separated into quadrature (Q) signals and outputted respectively.
제 1믹서(103)의 동위상(I) 신호는 제 1로우패스필터(105)에 의해 로우패스 필터링되어 출력되며, 제 2믹서(104)의 직교(Q) 신호는 제 2로우패스필터(106)에 의해 로우패스 필터링되어 출력된다.The in-phase (I) signal of the first mixer 103 is low pass filtered by the first low pass filter 105, and the quadrature (Q) signal of the second mixer 104 is outputted to the second low pass filter ( 106 is low pass filtered and output.
이때, 자동이득제어부(110)는 상기 제 1 및 제 2로우패스필터(105,106)의 출력 신호를 각각 입력받아 파워를 검출한 후 기준 파워와의 레벨 차이를 검출하여 수신되는 신호를 감쇠시켜 주어, 이득을 조정하게 된다.In this case, the automatic gain control unit 110 receives the output signals of the first and second low pass filters 105 and 106, respectively, detects power, and then attenuates the received signal by detecting a level difference from the reference power. You will adjust the gain.
이를 위해서, 자동 이득 제어부(110)는 파워 검출부(111), 디지털/아날로그 변환부(112), 연산 증폭기(AMP)(113), 감쇠기(100)로 구성된다. 상기 파워 검출부(111)는 제 1 및 제 2로우패스 필터(105,106)로부터 필터링된 I 및 Q 신호를 입력받아 수신 신호의 샘플마다 파워를 검출하고, 검출된 파워 값을 디지털/아날로그 변환부에서 아날로그 신호로 변환해 준다. 그러면, 연산 증폭기에서는 디지털/아날로그 변환부의 출력과 기준 파워와의 레벨 차이를 측정하고 이를 감쇠기(100)로 출력함으로써, 감쇠기(100)는 수신되는 아날로그 신호에 감쇠를 주게 된다.To this end, the automatic gain control unit 110 includes a power detector 111, a digital / analog converter 112, an operational amplifier (AMP) 113, and an attenuator 100. The power detector 111 receives the filtered I and Q signals from the first and second low pass filters 105 and 106, detects power for each sample of the received signal, and converts the detected power value into an analog in the digital / analog converter. Convert it to a signal. Then, in the operational amplifier, the level difference between the output of the digital / analog converter and the reference power is measured and outputted to the attenuator 100, whereby the attenuator 100 attenuates the received analog signal.
즉, 자동 이득 제어부는 RF 신호의 세기가 크면 낮은 전압으로 인가하여 감쇠를 많이 주고, RF 신호의 세기가 작으면 높은 전압을 인가하여 감쇠를 적게 주어 신호의 파워 레벨을 일정하게 유지시킨다.In other words, when the strength of the RF signal is large, the automatic gain control unit applies a low voltage to increase the attenuation. When the strength of the RF signal is small, the automatic gain control unit applies a high voltage to reduce the attenuation to maintain a constant power level.
그러나, RF 신호의 파워가 작을 경우에는 감쇠를 최대한 적게 주기 때문에 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 적은 파워의 디지털 신호가 로우패스필터를 거치게 되므로써, 적정 파워를 갖는 신호가 필터링되는 경우에 비하여 상대적으로 효율성이 떨어지는 문제가 있다.However, when the power of the RF signal is small, the attenuation is minimized as much as possible. Therefore, a low power digital signal outputted from the analog / digital converter passes through the low pass filter, so that a signal having a proper power is relatively filtered. There is a problem of low efficiency.
또한 자동이득제어에 있어서, RF 신호가 잡음 성분으로 인하여 전체 신호 중에 일부분 신호의 파워가 순간적으로 증가했을 경우, 샘플(sample)마다 파워를 측정하게 되어 있는 파워 검출부(111)는 다이나믹 범위(dynamic range)에서 벗어난 것으로 인식하여 정상적인 신호에 많이 감쇠를 주는 오류를 범할 수도 있는 문제가 있다.Also, in the automatic gain control, when the power of the RF signal is partially increased in the entire signal due to the noise component, the power detector 111 which measures the power for each sample has a dynamic range. There is a problem in that it is possible to make an error that recognizes a deviation from the () and gives a lot of attenuation to a normal signal.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수신 신호의 파워를 측정하고 미리 설정된 기준 파워와의 오차 값을 계산 및 누적하여 연속적으로 들어오는 한정된 샘플에 대한 누적평균 오차 값이 오차 범위에 수렴하지 않을 경우에 감쇠기의 감쇠량을 줄여 줄 수 있도록 한 자동 이득 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and measures the power of a received signal, calculates and accumulates an error value with a preset reference power, and the cumulative average error value of a limited sample continuously coming in converges in the error range. It is an object of the present invention to provide an automatic gain control device and method that can reduce the attenuation of the attenuator if not.
다른 특징은 감쇠기의 감쇠량 조정으로도 수신 파워가 낮을 경우 로우패스필터의 출력 효율을 높이기 위해 수치제어발진기의 이득을 증가시켜 줄 수 있도록 한 자동 이득 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an automatic gain control apparatus and method for increasing the gain of a numerically controlled oscillator in order to increase the output efficiency of a low pass filter even when the attenuation amount of the attenuator is low.
도 1은 종래 자동 이득 제어 장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional automatic gain control device.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 디지털 자동 이득 제어 장치를 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a digital automatic gain control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명 실시 예에 따른 디지털/아날로그 변환부의 출력 파형도.3 is an output waveform diagram of a digital / analog converter according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명 실시 예에 따른 디지털 자동 이득 제어 방법을 나타낸 플로우 챠트.4 is a flow chart showing a digital automatic gain control method according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
201...아날로그/디지털변환부202...수치제어발진기203 Analog-to-digital converter 202 Numerical control oscillator
203,204,222,223...믹서2205,206...로우패스필터203,204,222,223 ... Mixer 2205,206 ... Low Pass Filter
220...제 1이득제어수단230...제 2이득제어수단220 ... first gain control means 230 ... second gain control means
221...이득 제어부231...디지털/아날로그변환부221 Gain control unit 231 Digital / Analog converter
232...감쇠기232 ... Attenuator
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 자동 이득 조절장치는,Automatic gain control device according to the present invention for achieving the above object,
수신 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와;An analog / digital converter for converting a received analog signal into a digital signal;
상기 디지털 변환된 신호의 수치적으로 제어된 발진기의 출력으로 복조하여 동상 신호와 직교 신호로 출력하는 제 1 및 제 2믹서와;First and second mixers for demodulating the output of the digitally converted signal into a numerically controlled oscillator and outputting the in-phase signal and the quadrature signal;
상기 제 1 및 제 2믹서의 출력을 각각 로우패스 필터링하여 출력하는 제 1 및 제 2로우패스필터와;First and second low pass filters configured to low pass filter the outputs of the first and second mixers, respectively;
상기 제 1 및 제 2로우패스필터의 출력 파워를 측정하고 기 설정된 기준 파워와의 오차 값을 계산 및 누적하여 연속적 샘플의 누적 평균 오차 값에 따라 감쇠량을 조정하는 제 1이득제어수단과;First gain control means for measuring output power of the first and second low pass filters, calculating and accumulating an error value with a predetermined reference power, and adjusting the attenuation amount according to the cumulative average error value of the continuous samples;
상기 제 1이득제어수단에 의해 조정된 감쇠량에 따라 수신된 아날로그 신호 파워의 감쇠 정도를 제어하는 제 2 이득제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.And second gain control means for controlling the degree of attenuation of the received analog signal power in accordance with the amount of attenuation adjusted by the first gain control means.
바람직하게, 상기 제 1이득제어수단은 수신 신호의 파워를 계산하고 연속적으로 일정 샘플에 대해 누적한 누적 평균 오차 값이 오차 범위에 수렴하지 않을 경우 감쇄율 표에 따라 제 2이득제어수단의 감쇠량을 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first gain control means calculates the power of the received signal and controls the attenuation amount of the second gain control means according to the attenuation rate table when the cumulative average error value accumulated for a predetermined sample does not converge in the error range. Characterized in that.
바람직하게, 제 1이득제어수단은 제 1 및 제 2로우패스 필터의 효율의 높이기 위해 수치적으로 제어하는 발진기의 이득을 증가시켜 제 1 및 제 2믹서로 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first gain control means increases the gain of the oscillator numerically controlled to increase the efficiency of the first and second low pass filters and outputs the gains to the first and second mixers.
바람직하게, 제 1이득제어수단은 제 1 및 제 2로우패스필터의 출력 파워를 측정하고 기 설정된 기준 파워와의 오차 값을 계산 및 누적하여 누적 평균 오차 값에 따라 제 2 이득제어수단의 감쇠량 및 수치제어발진기의 이득을 조정하기 위한 이득 제어부와; 상기 이득 제어부로부터 출력되는 수치 제어 발진기의 이득 제어 신호에 의해 수치제어발신기의 출력 신호와 곱해져 제 1 및 제 2믹서로 출력하는 제 3 및 제 4믹서로 구성된다.Preferably, the first gain control means measures the output power of the first and second low pass filters, calculates and accumulates an error value with a predetermined reference power, and attenuates the second gain control means according to the cumulative average error value. A gain controller for adjusting the gain of the numerically controlled oscillator; And a third and fourth mixer which multiplies the output signal of the numerically controlled oscillator by the gain control signal of the numerically controlled oscillator output from the gain control unit and outputs the first and second mixers.
바람직하게, 상기 제 2이득제어수단은 제 1이득제어수단으로부터 감쇠량을 입력받아 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부와, 상기 디지털/아날로그 변환부의 출력 신호에 의해 상기 아날로그/디지털 변환부의 전단에서 수신 신호의 감쇠 정도를 달리해주는 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second gain control means includes a digital / analog converter for receiving an attenuation amount from the first gain controller and converting the attenuation amount into an analog signal, and an output signal of the digital / analog converter. It characterized in that it comprises an attenuator for varying the degree of attenuation of the received signal.
본 발명에 따른 자동 이득 제어 방법은, 디지털 중계기 및 수신기에 있어서,Automatic gain control method according to the invention, in the digital repeater and the receiver,
수신 고주파 신호를 위한 기준 파워와 오차 범위의 설정 및 수치 제어 발진기의 이득과 고주파 신호의 감쇠량을 초기화하는 단계; 수신된 I,Q 신호의 파워를 측정하고 기준파워와 측정 파워와의 오차를 계산하는 단계; 연속된 신호의 일정 샘플을 취하여 상기 계산된 오차 값을 누적하여 평균을 취하는 단계; 상기 평균 오차 값이 오차 범위 안에 수렴하는지를 확인한 후, 수렴하지 않으면 수신 신호의 파워가 낮은가를 확인하는 단계; 상기 수신 파워 확인결과 수신 파워가 낮으면 수신 고주파 신호의 감쇠량을 감소시키고 수치제어발진기의 이득을 증가시켜 주고, 수신 파워가 높으면 수치제어발진기의 이득을 초기화시키고 고주파 신호의 감쇠량을 증가시켜 주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Setting a reference power and an error range for the received high frequency signal and initializing the gain of the numerically controlled oscillator and the attenuation amount of the high frequency signal; Measuring the power of the received I and Q signals and calculating an error between the reference power and the measured power; Taking a constant sample of a continuous signal and accumulating and averaging the calculated error value; Checking whether the average error value converges within an error range, and if the convergence does not converge, checking whether a power of a received signal is low; If the received power is low and the received power is low, the attenuation of the received high frequency signal is decreased and the gain of the numerically controlled oscillator is increased. If the received power is high, the gain of the numerically controlled oscillator is initialized and the amount of attenuation of the high frequency signal is increased. It is characterized by including.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 중계기 및 수신기의 자동 이득 제어 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an automatic gain control apparatus for a digital repeater and a receiver according to the present invention.
도 2를 참조하면, 감쇠기를 통해서 수신된 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(201)와, 상기 아날로그/디지털 변환부(201)의 출력 신호에 수치제어발진기(202)의 출력 신호를 곱하여 동상신호와 직교 신호로 각각 출력하는 제 1 및 제 2믹서(203,204)와, 제 1 및 제 2믹서의 출력을 로우패스필터링하는 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)와, 상기 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)의 출력 파워를 측정하여 연속적으로 들어오는 한정된 샘플에 대한 누적 평균 오차 값을 구하는 제 1이득제어수단(220)과, 제 1이득제어수단(220)에 의해 아날로그/디지털 변환부의 전단에서 수신된 신호를 감쇠시켜 주기 위한 제 2이득제어수단(230)을 포함하는 구성이다.2, an analog / digital converter 201 for receiving an analog signal received through an attenuator and converting the analog signal into a digital signal, and a numerically controlled oscillator 202 in response to an output signal of the analog / digital converter 201. First and second mixers 203 and 204 for multiplying the output signals and outputting the signals as in-phase signals and quadrature signals, and first and second low pass filters 205 and 206 for low-pass filtering the outputs of the first and second mixers. First gain control means (220) and first gain control means (220) for measuring the output power of the first and second low pass filters (205, 206) to obtain a cumulative mean error value for a limited number of consecutive incoming samples; By the second gain control means 230 for attenuating the signal received at the front end of the analog-to-digital converter by the configuration.
여기서, 상기 제 1이득제어수단(220)은 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)의 출력 파워를 측정하고 기 설정된 기준파워와의 오차값을 계산 및 누적하여 구해진 누적 평균 오차 값이 오차 범위에 수렴하는지에 따라 제 2 이득제어수단(230) 및 발진기(NCO)(202)의 출력 이득을 제어하는 이득 제어부(221)와, 상기 이득 제어부(202)의 출력 이득 제어 신호에 발진기의 출력 이득을 곱하여 제 1 및 제 2믹서(203,204)로 각각 출력하는 제 3 및 제 4믹서(220,223)로 구성된다.Here, the first gain control unit 220 measures the output power of the first and second low pass filters 205 and 206, calculates and accumulates an error value with a predetermined reference power, and calculates and accumulates an error value. A gain control unit 221 for controlling the output gains of the second gain control means 230 and the oscillator (NCO) 202 in accordance with the convergence to the output gain of the oscillator and an output gain control signal of the gain control unit 202. It is composed of the third and fourth mixers 220 and 223 which are multiplied by and output to the first and second mixers 203 and 204, respectively.
상기 제 2이득제어수단(230)은 제 1이득제어수단(220)의 이득 제어부(221)의 감쇠율 표에 따라 출력되는 이득 조정 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(231)와, 상기 디지털/아날로그 변환부(231)의 출력 신호에 의해 수신된 아날로그 신호의 감쇠 정도를 달리하여 아날로그/디지털 변환부(202)로 출력하는 감쇠기(232)로 구성된다.The second gain control means 230 includes a digital / analog converter 231 for converting a gain adjustment signal output according to the attenuation ratio table of the gain controller 221 of the first gain control means 220 into an analog signal; The attenuator 232 outputs the analog / digital converter 202 by varying the attenuation degree of the analog signal received by the output signal of the digital / analog converter 231.
상기와 같은 디지털 중계기 및 수신기의 자동 이득 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The automatic gain control apparatus of the digital repeater and the receiver will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2를 참조하면, 수신된 RF 신호의 아날로그 입력 신호(Analog input signal)는 감쇠기(232)를 통해서 아날로그/디지털 변환부(201)에 의해 디지털 신호로 변환된다.Referring to FIG. 2, an analog input signal of the received RF signal is converted into a digital signal by the analog / digital converter 201 through an attenuator 232.
상기 아날로그/디지털 변환부(201)의 출력 디지털 신호는 제 1 및 제 2믹서(203,204)에서 수치제어발진기(202)의 출력 신호와 곱해져 복조되어 각각 동상(I) 신호와 직교(Q) 신호로 출력된다. 그리고, 동상과 직교신호는 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)에 의해 로우패스 필터링된 후 출력된다.The output digital signal of the analog-to-digital converter 201 is multiplied and demodulated by the output signal of the numerically controlled oscillator 202 in the first and second mixers 203 and 204 to respectively in-phase (I) and quadrature (Q) signals. Is output. The in-phase and quadrature signals are output after low pass filtering by the first and second low pass filters 205 and 206.
이때, 제 1이득제어수단(220)은 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)로부터 입력된 신호의 파워(power)를 측정한 후 기준파워와의 오차를 계산 및 누적하여 누적평균 오차 값이 오차 범위에 수렴하는지에 따라서 제 2이득제어수단(230)을 통해 수신 신호의 감쇠량을 조정할 것인지, 수치제어발진기(202)의 이득을 보장해 줄 것인지를 결정하게 된다.In this case, the first gain control unit 220 measures the power of the signals input from the first and second low pass filters 205 and 206, calculates and accumulates an error with reference power, and accumulates the cumulative average error value. The second gain control means 230 determines whether to adjust the amount of attenuation of the received signal or to ensure the gain of the numerically controlled oscillator 202 according to the convergence range.
이를 위해 제 1이득제어수단(220)은 이득 제어부(221), 제 1 및 제 2믹서(222,223)로 구성되며, 제 2이득제어수단(230)은 디지털/아날로그 변환부(231), 감쇠기(232)로 구성된다.To this end, the first gain control unit 220 is composed of a gain control unit 221, the first and second mixers 222, 223, the second gain control unit 230 is a digital / analog converter 231, attenuator ( 232).
상기 이득 제어부(221)는 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)로부터 입력된 신호의 파워를 측정하고 미리 설정된 기준파워와의 오차 값을 계산하고 이를 누적하여, 연속적으로 들어오는 수신 신호의 일정 샘플(sample)에 대한 누적 평균 오차 값을 구한다. 구해진 누적 평균 오차 값이 초기에 설정된 오차범위 내에 수렴하는지 확인하고 수렴하면 현재의 수치제어발진기(202)의 이득과 감쇠기(232)의 이득을 그래도 유지한다.The gain control unit 221 measures power of signals input from the first and second low pass filters 205 and 206, calculates an error value with a preset reference power, accumulates them, and accumulates a predetermined sample of continuously received signals. Find the cumulative mean error value for (sample). If the calculated cumulative average error value converges within the initially set error range and converges, the gain of the current numerically controlled oscillator 202 and the gain of the attenuator 232 are still maintained.
이득 제어부(221)에서 측정한 누적 평균 오차 값을 근거로 수신 신호의 파워가 일정 수순 이하의 파워일 경우에는 감쇠율 표에 따라서 감쇠기(232)의 감쇠 량을 줄여 줄 수 있는 이득 제어 신호를 제 2이득제어수단(230)으로 출력하면, 제 2이득제어수단(230)의 디지털/아날로그 변환부(231)에서 상기 이득 제어 신호를 감쇠기(232)로 출력하여, 감쇠기에서의 수신 신호의 감쇠량을 줄여준다.On the basis of the cumulative average error value measured by the gain control unit 221, when the power of the received signal is less than a predetermined procedure, a gain control signal capable of reducing the amount of attenuation of the attenuator 232 according to the attenuation ratio table is provided. When outputting to the gain control means 230, the digital / analog converter 231 of the second gain control means 230 outputs the gain control signal to the attenuator 232, thereby reducing the amount of attenuation of the received signal in the attenuator give.
그리고, 이득 제어부(221)는 일정 시간 이후에 측정한 누적 평균 오차 값에 근거하여 수신 파워가 낮을 경우에 제 1 및 제 2로우패스 필터(205,206)의 효율을 높여주기 위해 일정 이득(A) 값을 제 3 및 제 4믹서(222,223)로 출력한다. 제 3 및 제 4믹서(203,204)는 상기 이득(A) 값과 수치제어발진기(202)의 발신 주파수(Sin θ, Cos θ)를 곱해져 제 1 및 제 2믹서(203,204)로 각각 출력(ASinθ, ACosθ)하게 된다. 여기서, 이득 제어부(221)는 초기에 수치제어발진기(202)의 발진 주파수 이득을 단위 이득(A=1)으로 설정한다.In addition, the gain control unit 221 may use the constant gain A value to increase the efficiency of the first and second low pass filters 205 and 206 when the reception power is low based on the cumulative average error value measured after a predetermined time. Is output to the third and fourth mixers 222 and 223. The third and fourth mixers 203 and 204 are multiplied by the gain A value and the outgoing frequencies Sin θ and Cos θ of the numerically controlled oscillator 202 and output to the first and second mixers 203 and 204 respectively. , ACosθ). Here, the gain control unit 221 initially sets the oscillation frequency gain of the numerically controlled oscillator 202 to the unity gain A = 1.
그리고, 이득 제어부(221)로 출력된 새롭게 설정된 일정 이득(A=x) 신호가 제 3 및 제 4믹서(203,204)에서 발진 주파수 신호에 곱해지고, 제 1 및 제 2믹서를통하여 상기 아날로그/디지털 변환부(201)의 출력 신호와 곱해져 수신 신호의 복조가 수행된다.The newly set constant gain (A = x) signal output to the gain controller 221 is multiplied by the oscillation frequency signal by the third and fourth mixers 203 and 204, and the analog / digital signal is passed through the first and second mixers. The output signal of the converter 201 is multiplied to demodulate the received signal.
여기서, 수치제어발진기(2020의 출력 파형은 아날로그/디지털 변환부(ADC)를 통과시켰을 때 도 3과 같은 파형이 출력되므로, 이러한 사인 파형의 크기만 조정하므로 수치제어발진기(202)의 주파수와는 무관하여 기본적인 수치제어발진기(202)의 역할에 영향을 미치지 않는다.Here, when the output waveform of the numerically controlled oscillator 2020 passes through the analog / digital converter (ADC), the waveform as shown in FIG. 3 is output. Regardless, it does not affect the role of the basic numerically controlled oscillator 202.
반대로, 이득 제어부(221)는 측정된 신호의 파워 값에 대한 누적 평균 오차 값을 근거로 수신 신호의 파워가 일정 수준 이상의 파워를 갖는다고 판단되면 수치제어발진기(221)의 이득에 단위 이득(A=1)을 주고, 감쇠율에 따라서 제 2이득제어수단(230)의 감쇠기(232)의 감쇠량을 증가시켜준다.On the contrary, if the gain control unit 221 determines that the power of the received signal has a predetermined level or more power based on the cumulative average error value of the measured power value of the signal, the unit gain A = 1) and increases the attenuation amount of the attenuator 232 of the second gain control means 230 in accordance with the attenuation rate.
도 4는 본 발명 실시 예에 따른 자동 이득 제어 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.4 is a flowchart illustrating an automatic gain control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 제 1이득 조정수단(220)에서는 수신 신호의 기준 파워와 오차 범위를 설정하고, 수치제어발진기(202)의 이득을 초기화한다. 그리고 RF 신호 감쇠량을 '0'으로 세팅한다(S101).First, the first gain adjusting means 220 sets the reference power and the error range of the received signal, and initializes the gain of the numerically controlled oscillator 202. The RF signal attenuation amount is set to '0' (S101).
그리고, 제 1 및 제 2믹서(203,204), 제 1 및 제 2로우패스필터(205,206)를 통해서 수신된 동상 및 직교신호(I,Q)의 파워를 측정하고(S203), 상기 설정된 기준 파워와 측정 파워와의 오차를 계산한다(S205).Then, the power of the in-phase and quadrature signals I and Q received through the first and second mixers 203 and 204 and the first and second low pass filters 205 and 206 is measured (S203), and An error with the measured power is calculated (S205).
연속된 신호의 한정된 샘플을 취하여 상기 측정된 오차 값을 누적하여 평균을 취하고(S207), 평균 오차 값이 오차 범위 안에 수렴하는지를 확인한다(S209).A limited sample of the continuous signal is taken and the measured error value is accumulated and averaged (S207), and it is checked whether the average error value converges within the error range (S209).
이때, 평균 오차 값이 오차 범위 안에 수렴하는 경우에는 수치제어발진기(202)의 이득을 현 상태로 유지하고(S210), 다시 단계 S203으로 진행하여 수신된 신호(I,Q)의 파워를 계속 측정하게 된다.At this time, if the average error value converges within the error range, the gain of the numerically controlled oscillator 202 is maintained at the current state (S210), and the flow proceeds to step S203 again to continuously measure the power of the received signals I and Q. Done.
그리고, 상기 S209의 확인결과 평균 오차 값이 오차 범위 안에 수렴하지 않을 경우에는 수신 신호의 파워가 낮은가를 확인하고(S211), 상기 단계 S211의 확인결과 수신 신호의 파워가 일정 기준치 보다 낮으면 RF 신호 감쇠량을 감소하고 수치제어발진기(NCO)(202)의 이득을 증가시켜 주어 로우패스필터(LPF)(203,204)의 출력 효율을 좋게 한다(S210). 다시 단계 S203으로 진행한다.If the average error value does not converge within the error range, the check result of S209 confirms whether the power of the received signal is low (S211). If the power of the received signal is lower than a predetermined reference value, the RF signal is determined. By reducing the amount of attenuation and increasing the gain of the numerically controlled oscillator (NCO) 202, the output efficiency of the low pass filter (LPF) 203, 204 is improved (S210). The flow proceeds to step S203 again.
여기서, 수신 파워가 일정 수준 이하라고 판단하는 기준은 오차 범위의 설정 값에 따르며, 사용자가 오차 범위를 설정해 놓으면 AGC와 관련된 제한사항인 기준파워, AGC Range, 오차범위를 벗어났을 때 수신파워가 일정 수준 이하인 것으로 판단하게 된다.Here, the criterion for determining that the reception power is below a certain level depends on the setting value of the error range.If the user sets the error range, the reception power is constant when the reference power, AGC range, and error range, which are related to AGC, are out of the restrictions. It is judged that it is below the level.
그리고, 측정된 수신 신호의 파워 값에 대한 누적평균 오차 값을 근거로 수신신호의 파워가 낮지 않고 일정 기준치 이상일 경우에는 수치제어발진기(NCO)(202)의 이득을 초기화하고, 감쇠율 표에 따라 RF 신호 감쇠량을 증가시켜 준다. 그리고 다시 상기 단계 S213으로 진행한다.When the power of the received signal is not low and above a predetermined reference value based on the cumulative average error value of the measured power of the received signal, the gain of the NCO 202 is initialized, and the RF according to the attenuation ratio table is used. Increase signal attenuation. The process then proceeds to step S213 again.
이와 같이, 디지털 중계기 및 수신기에서 수신 신호의 파워 레벨을 일정하게 유지하도록 수신 고주파 신호의 수신 파워가 작을 경우 디지털 신호로 변환된 신호를 복조시에 수신신호의 이득을 보상해 줌으로써, 로우패스필터의 출력효율을 높일 수 있다.As described above, when the reception power of the received high frequency signal is small in the digital repeater and the receiver to maintain a constant power level of the received signal, the gain of the received signal is compensated when demodulating the signal converted into the digital signal. Output efficiency can be increased.
또한 아날로그 신호 이득 제어시에는 연속적인 일정 수신 신호의 샘플을 기준파워 대비 수신 파워의 누적 평균 오차율을 이용하여 순간적인 잡음으로 인하여 증가되는 신호의 파워로 인하여 정상적인 신호에 많은 량의 감쇠를 주는 오류가 자동이득제어시에 발생하는 것을 방지할 수 있다.In analog signal gain control, there is an error that a large amount of attenuation of the normal signal is caused by the power of the signal that is increased due to instantaneous noise by using the cumulative average error rate of the received power compared to the reference power. It can prevent the occurrence at the time of automatic gain control.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 이득 제어 장치 및 방법은 수신 신호의 파워 레벨을 일정하게 유지하도록 수신 고주파 신호의 수신 파워가 작을 경우 디지털 신호로 변환하고 복조시에 수신신호의 이득을 보상해 줌으로써, 로우패스필터의 출력효율을 높이고, 아날로그 신호 이득 제어시에는 연속적인 일정 수신 신호의 샘플을 기준파워 대비 수신 파워의 누적 평균 오차율을 이용하여 순간적인 잡음으로 인하여 증가되는 신호의 파워로 인하여 정상적인 신호에 많은 량의 감쇠를 주는 오류가 자동이득제어시에 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, the automatic gain control apparatus and method according to the present invention converts the received high frequency signal into a digital signal when the received high frequency signal is small so as to maintain a constant power level, and compensates the gain of the received signal during demodulation. In order to improve the output efficiency of the low pass filter and to control the analog signal gain, the signal is increased due to the instantaneous noise by using the cumulative average error rate of the received power relative to the reference power. It is possible to prevent an error that causes a large amount of attenuation at the time of automatic gain control.
또한 기준파워 대비 수신된 신호파워의 오차 값을 누적하여 그 평균값을 적용하므로 수신신호의 파워가 오차 범위를 벗어났을 경우 빠르게 오차 범위에 수렴하도록 함으로써, 자동이득제어를 수신신호 레벨에 연동하여 수행하는 효과가 있다.In addition, since the error value of the received signal power compared to the reference power is accumulated and the average value is applied, when the power of the received signal is out of the error range, the automatic gain control is performed in conjunction with the received signal level by quickly converging to the error range. It works.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100698760B1 (en) * | 2006-01-02 | 2007-03-22 | (주) 엘지텔레콤 | Method of setting automatically an output and relay system for performing the same |
| KR100765365B1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-10-09 | 전자부품연구원 | System and method for automatic gain control and digital communication system using the same |
| KR100871940B1 (en) * | 2004-05-03 | 2008-12-08 | 콸콤 인코포레이티드 | Gain control for a receiver in a multi-carrier communication system |
| US7504884B2 (en) | 2005-12-07 | 2009-03-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Automatic gain control apparatus of cable modem, and lock-time acquisition method using the same |
| US8401129B2 (en) | 2009-11-19 | 2013-03-19 | Techwell Llc | Digital automatic gain control |
| KR101401828B1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-29 | 주식회사 피플웍스 | Automatic level control method for coverage compensation of repeater |
| KR20200006892A (en) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | 광운대학교 산학협력단 | Broadcast signal repeater and relay method |
| CN113708736A (en) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 北京安达维尔科技股份有限公司 | LOC and VDB shared numerical control automatic gain loop and method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5469115A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-21 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for automatic gain control in a digital receiver |
| US5565932A (en) * | 1994-11-08 | 1996-10-15 | Zenith Electronics Corp. | AGC system with pilot using digital data reference |
| JP3329264B2 (en) * | 1998-04-06 | 2002-09-30 | 日本電気株式会社 | AGC circuit |
| KR20000051268A (en) * | 1999-01-20 | 2000-08-16 | 김영환 | automatic gain control device in digital television |
| KR100301574B1 (en) * | 1999-03-26 | 2001-09-26 | 박종섭 | Analog auto gain control circuit in the mobile communication system |
| KR100352850B1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-09-16 | 엘지전자 주식회사 | auto gain control circuit in antenna diversity |
| KR100410751B1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | a return force decreasing device for electronic accel pedal of vehicles |
-
2002
- 2002-09-16 KR KR10-2002-0056254A patent/KR100491727B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100871940B1 (en) * | 2004-05-03 | 2008-12-08 | 콸콤 인코포레이티드 | Gain control for a receiver in a multi-carrier communication system |
| US7504884B2 (en) | 2005-12-07 | 2009-03-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Automatic gain control apparatus of cable modem, and lock-time acquisition method using the same |
| KR100765365B1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-10-09 | 전자부품연구원 | System and method for automatic gain control and digital communication system using the same |
| KR100698760B1 (en) * | 2006-01-02 | 2007-03-22 | (주) 엘지텔레콤 | Method of setting automatically an output and relay system for performing the same |
| US8401129B2 (en) | 2009-11-19 | 2013-03-19 | Techwell Llc | Digital automatic gain control |
| KR101401828B1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-29 | 주식회사 피플웍스 | Automatic level control method for coverage compensation of repeater |
| KR20200006892A (en) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | 광운대학교 산학협력단 | Broadcast signal repeater and relay method |
| CN113708736A (en) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 北京安达维尔科技股份有限公司 | LOC and VDB shared numerical control automatic gain loop and method |
| CN113708736B (en) * | 2021-08-27 | 2024-06-04 | 北京安达维尔科技股份有限公司 | Numerical control automatic gain loop shared by LOC and VDB and method |
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