专利名称：增益控制方法以及接收器的利记博彩app
技术领域：
本发明有关于增益(gain)控制机制，特别有关于用于接收器的自动增益控制 方法以及装置。
背景技术：
数字视频广播(Digital Video Broadcasting,以下简称DVB)接收器支持数字 视频地面广播(DVB-T)或手持数字视频广播(DVB-H)的传输，越来越多的接收 器采用硅调谐器(silicontuner)来替代"can"调谐器，以减少电力消耗以及电路布 局面积。除此之外，许多硅调谐器采用直接转换接收器(direct conversion receiver,以下简称DCR)结构，以减少组件数目以及产品成本。请参考图l，图1为具有DCR结构的硅调谐器100的示意图。如图l所示， 传统具有DCR结构的硅调谐器100包含射频电压增益力文大器(radio frequency voltage gain amplifier , 以下简称RF-VGA)110 ， 电压控制震荡器 (voltage-controlled oscillator ，以下简称VCO)120 ,同相混频器(in-phase mixer)130，正交混频器(quadrature mixer)132，同相4氐通滤波器(low pass filter, 以下简称LPF)140，正交LPF142，同相基频电压增益放大器(baseband voltage gain amplifier,以下简称BB-VGA)150，正交BB-VGA152以及其中的宽带功率 侦测器(wide band power detector,以下简称WBPD)160。 RF-VGA 110耦4妾至同 相混频器130以及正交混频器132,同相混频器130耦接至同相低通滤波器140 以及VC0120,同相低通滤波器140耦接至同相BB-VGA 150。同样的，正交 混频器132耦接至正交低通滤波器142以及VC0120。正交低通滤波器142耦 接至正交BB-VGA152。 WBPD 160耦接至RF-VGA 110.RF-VGA 110用以接收 并放大RF输入信号Sin，其中同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152用以分 别接收并放大自同相低通滤波器140以及正交低通滤波器142滤波后之信号， 并分别输出同相输出信号S。utI以及正交输出信号S。ut.Q。 WBPD 160用以侦测宽
带信号强度并输出相关信息I。由于传统硅调谐器100的其它组件的具体才喿作 为本领域技术人员所熟知，故不赘述。
在DCR结构的硅调谐器中，同相BB-VGA以及正交BB-VGA由基频电路 中的自动增益控制器(auto gain controller,以下简称AGC)(图1中未显示)控制。 如本领域技术人员所知，AGC的控制精确度对于DVB接收器的获取时间以及 能效具有主导作用。AGC的优选操作点受到许多因素影响，例如硅调谐器的 噪声特征，硅调谐器的非线性特征，期望信号的强度，干扰信号的频率以及强 度，衰落信道(fading cha皿el)变化等等。由于上述因素相互影响，因此找到此 优选操作点比较困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明特提供一种增益控制方法以及接收器。 本发明提供一种增益控制方法，用于接收器中的至少第一可变增益放大器， 包含对第一可变增益放大器设置第一初始增益值；量测对应于接收器所4姿收的 接收信号的第一功率值；量测对应于自接收信号获取的目标信号的第二功率值； 以及对根据第 一功率值以及第二功率值得到的第 一获取值重新设置第 一初始增 益值。
本发明还提供一种增益控制方法，用于接收器中的可变增益放大器，包含 根据第一调谐指示，通过将调整值与可变增益放大器的增益进行结合，以设定 可变增益放大器的增益值；根据由接收器所接收的信号的当前信号质量获得信 号质量表示器；将信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较，以产生比 较结果；以及参考该比较结果，通过根据第一调谐指示或第二调谐指示结合调 整值与可变增益放大器的增益，以更新可变增益放大器的增益，其中，第二调 谐指示与第 一调谐指示相反。
本发明还提供接收器，包含第一可变增益放大器；第一功率侦测器，用以 量测对应于接收器所接收的接收信号的第一功率值；第二功率侦测器，用以量 测对应于自接收信号获取的目标信号的第二功率值；以及增益控制器，耦接至 第一可变增益放大器，第一功率侦测器以及第二功率侦测器，用以设置第一初 始增益值至第一可变增益放大器，以及根据来自第一功率侦测器的第一功率值 以及来自第二功率侦测器的第二功率值得到之第 一获取值重新设置第 一初始增 益值。
本发明还提供接收器，包含可变增益放大器；信号质量估测器，用以根据 由接收器所接收的接收信号的当前信号质量量测信号质量表示器；以及增益控 制器，耦接至可变增益放大器以及信号质量估测器，通过根据第一调谐指示结 合调整值与可变增益放大器的增益，以设定可变增益放大器的增益值，将信号 质量表示器与参考信号质量表示器进行比较，以产生比较结果，参考比4交结果， 根据第一调谐指示或第二调谐指示结合调整值与可变增益放大器的增益，以更 新可变增益放大器的增益。本发明可以使系统很快找到一个初始的AGC操作点，并随着环境的变化， 不断调整这个操作点，使系统的接收一直维持在最佳的状态。
图1为具有DCR结构的硅调谐器100的示意图。图2为根据本发明的接收器200的方块图。图3为实施于图2的接收器结构的接收器300的方块图。图4为根据本发明实施例的增益控制方法的流程图。图5为根据本发明实施例的增益控制方法的另一流程图。
具体实施方式
请参考图2,图2为根据本发明的接收器200的方块图。如图2所示，接 收器200包含天线202，第一可变增益放大器210,第二可变增益放大器220, 模拟至数字转换器(analog-to-digital converter,以下简称ADC)212,增益控制器 230,第一功率侦测器240,第二功率侦测器250以及信号质量估测器260。其 中第一可变增益放大器210、第二可变增益放大器220以及第一功率侦测器240 位于调谐器204中。增益控制器230通过ADC212耦接至第一可变增益》丈大器 210以及第二可变增益放大器220，增益控制器230耦接至第一功率侦测器240、 第二功率侦测器250以及信号质量估测器260。在此实施例中，第一功率侦测 器240用以量测对应于调谐器204接收到的信号的第一功率值。第二功率侦测 器250用以量测对应于自调谐器204接收到的信号^是取出的目标信号的第二功 率值。信号质量估测器260用以量测当前信号质量表示器。增益控制器230根 据第一功率侦测器240、第二功率侦测器250以及信号质量估测器260的消息，
用以设置增益值至第一可变增益放大器210以及第二可变增益放大器220。图2 中各功能方块的详细描述将详述于后。图3为实施于图2的接收器结构的接收器300的方块图。在此实施例中， 接收器300为具有硅调谐器的DVB接收器。需要注意的是，此实施例并非为 了限制本发明。实作中，图2中的接收器结构可以运用至任何无线接收器。如 图3所示，接收器300包含天线302，调谐器310, ADC312， AGC320,滤波 器322,频带内(inband)功率侦测器330，快速傅利叶变换(fast Fourier transform, 以下简称FFT)单元332，信道估测器334，信号噪声比(signal-to-noise ratio,以 下简称SNR)估测器340，均衡器342，解映射器(demapper)344，内部解交4昔器 (inner画deinterleaver)346,软件输入维特比解码器(soft input Viterbi decoder)348， 外部解交错器(outer-deinterleaver)350,里德'所罗门(Reed-Solomon,以下简称 RS)解码器352以及解扰乱器(descrambler)354。需要注意的是，由于调i皆器310 的结构与操作与传统硅调谐器100相同，故调谐器310中的组件与图1中硅调 谐器100的组件相同，则用相同的标号进行表示。除此之外，由于图3的配置 是将图2的结构与传统具有硅调谐器的DVB接收器进行结合而得到的，DVB 接收器为本领域技术人员所熟知，故图3中的组件的详细描述不赘述。只有接 收器300所采用的AGC机制的相关操作会详细描述。正如图3所示，AGC 320 耦接至RF-VGA 110，同相BB-VGA150, WBPD 160，正交BB-VGA152,频 带内功率侦测器330以及信号噪声比估测器340。在此实施例中，RF-VGA110相当于图2中的第一可变增益放大器210;同 相BB-VGA150以及/或正交BB-VGA152相当于图2中的第二可变增益》文大器 220; AGC 320相当于图2中的AGC 230; WBPD 160相当于图2中的第一功 率侦测器240;频带内功率侦测器330相当于图2中的第二功率侦测器250;信 号噪声比估测器340相当于图2中的信号质量估测器260。除了利用信号噪声 比对于AGC 320作为信号质量表示器，由于误码率(bit error rate,以下简称BER) 为信号质量表示器的又一实施例，则图2中的信号质量估测器260也可由解码 器348来实现。图4以及图5为根据本发明实施例的增益控制方法的流程图。由AGC 320 执行的增益控制方法可以分成两种模式获取模式以及追踪模式。图4的方法 用以设置RF-VGA 110，同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152的初始增益值 (在此实施例中称为获卑^莫式)。图5的方法用以动态调节RF-VGA 110，同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152的增益值(在此实施例中称为追踪模式)。在 此实施例中，AGC 320首先进入获取模式，然后再执行追踪模式。然而，需要 注意的是，此实施例并非为了限制本发明。举例来说，当WBPD160的控制点 不是追踪模式下的良好控制点时，AGC 320再次执行获取模式，然后再次进入 追踪模式。在其它实施例中，AGC 320只执行获取模式以为电压增益放大器设 置比先前技术更好的初始增益值，或是当初始增益值由传统方法设定后，只执 行追踪模式以动态调节电压增益放大器的增益值。以上可变化的实施例均属于 本发明的范畴。获取模式以及追踪模式的详细描述于后。步骤410, AGC 320 i殳置初始增益值至RF-VGA 110。步骤420， AGC 320进一步根据RF-VGA 110的初始增益值以及ADC转换 器312的目标电平，设置初始增益值至同相BB-VGA150以及正交BB-VGA152， 以处理输入信号。步骤430, WBPD 160量测所有接收信号的功率值，接收信号包含由天线 302所接收的载波信号(carrier signal)(即目标信号)C以及干扰信号I。频带内功 率侦测器330量测自接收信号(C+I)所提取的目标信号C的功率值。例如，在 UHF频带的情况下，WBPD 160所量测的接收信号(C+I)的功率值为在UHF频 带(470~862 Hz)中所有接收信号的总功率值，且目标信号从UHF频带中频宽 为5 8MHz的信号中选出。步骤440, AGC 320才艮据所有接收信号(C+I)的功率值以及目标信号C的 功率值获得一获取值，并且将RF-VGA IIO的增益值重设置为获取值。在其它 实施例中，通过搜寻具有功率值(C+I)以及C,或是可替代功率值(C+I)以及C 的功能而获得获取值。步骤450,基于分配给RF-VGA IIO的获取值，AGC 320进一步设置同相 BB-VGA 150以及正交BB-VGA152的增益值，以使得同相BB-VGA 150以及 正交BB-VGA152的输出电压在之后描述的目标范围内。当RF-VGA 110，同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152的增益值在获取 模式中决定后，AGC 320进入追踪模式以根据接收到的无线信号质量动态调节 增益值。步骤510，信号质量估测器(例如信号噪声比估测器340)量测目标信号C的 信号噪声比SQ—Cl作为稍后会用到的参考信号质量表示器SQ—REF。也就是说，SQ—REF= SQ—Cl。在此实施例中，信号噪声比为用以指示目标信号C的信号 质量的信号质量表示器，然而，此并非为了限制本发明。举例来说，在其它实 施例中，信号质量表示器可以自误码率或是星座图(constellation plot)中获得。 除此之外，信号质量估测器(例如信号噪声比估测器340)的位置也并非用以限 制本发明。如果信号质量估测器为误码率估测器，则可以位于解映像器344以 及解扰乱器352之间的任何位置。步骤520, AGC 320通过根据第一调谐指示，将调整值与RF-VGA 110的 当前增益值进行结合，更新RF-VGA 110的增益值。举例来说，如果RF-VGA 110 的增益值为5，调整值为O.l,第一调谐指示为增加增益值，则将RF-VGAllO 的增益4直更新为5.1(5+01.=5.1)。步骤530,参考更新后的分配给RF-VGA 110的增益值，AGC 320进一步 设置同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA 152的增益值，以保持同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152的输出电压值为目标值，且位于ADC 312的目标范 围中。步骤540，在等待一段时间后，信号噪声比估测器340量测目标信号C的 一新的信号噪声比SQ—C2，然后，AGC 320将信号噪声比SQj:2与参考信号 质量表示器SQ_REF进行比较。步骤542,如果目标信号C的信号质量因为步骤520以及步骤530(即 SQ—C2〉SQ一REF)的更新增益值而得到改善，进入步骤544，否则进入步^骤546。步骤544以及546，在AGC 320完成比较后，参考信号质量表示器SQ_REF 被设置等于当前目标信号C的由信号噪声比估测器340所量测的信号噪声比 SQ—C2。换句话说，在步骤544以及546中，参考信号质量表示器SQ_REF被 步骤540中所量测的最新的信号噪声比所更新。因此，在步骤542中，当前动 态增益值调整中所量测的信号噪声比SQ—C2，与上一次动态增益值调整中所量 测的信号噪声比SQ—C2进行比较。步骤550, AGC 320通过根据第一调谐指示，将调整值与RF-VGA 110的 当前增益值进行结合，更新RF-VGA 110的增益值，然后处理步骤530以继续 追踪信号质量变化。如前所述，如果RF-VGA 110的增益值为5.1，调整值为 0.1，则将RF-VGAllO的增益值更新为5.2(5.1+01.=5.2)。步骤560， AGC 320通过根据第二调谐指示，将调整值与RF-VGA 110的 增益值进行结合，以更新RF-VGA 110的增益值，然后处理步骤530继续追踪信号质量变化。如前所述，第一调谐指示为增加增益值的指示，与第一调谐指示相反，第二调谐指示为减少增益值的指示。如果RF-VGA 110的当前增益值 为5.1，且调整值为0,1，则RF-VGA110更新后的增益值为5(5.1-0.1=5)。需要注意的是图4以及图5中流程步骤的执行顺序仅仅为实施例，并非用 以限制本发明。前述的设定调整值仅仅为说明之用，并非用以限制本发明。除 此之外，在上述实施例中，第一调谐指示以及第二调谐指示分别为增益增加指 示和增益减少指示，然而，在不脱离本发明的精神和范围内，第一调i皆才旨示以 及第二调谐指示也可以被定义为增益减少指示和增益增加指示。通过动态监牙见信号质量变化，调谐增益值以分配给第一可变增益放大器(如射频电压增益放大 器110)以及第二可变增益放大器(例如同相BB-VGA 150以及正交BB-VGA152) 也可达到同样的目的。除此之外，在以上实施例中，增益值调谐机制包含调整增益值至多个可变 增益放大器，然而，在阅读本发明的揭露后，任何本领域技术人员应该可以明 白之前的增益值调谐机制仅作少许修改便可运用至单一可变增益放大器(如射 频电压增益放大器110)。例如，在一变换的实施例中，图4中所示的步艰《420 以及450和图5中所示的步骤530可以删除。此也属于本发明的精神。
权利要求
1. 一种增益控制方法，用于接收器中的至少第一可变增益放大器，包含对该第一可变增益放大器设置第一初始增益值；量测对应于该接收器所接收的接收信号的第一功率值；量测对应于自该接收信号获取的目标信号的第二功率值；以及对根据该第一功率值以及该第二功率值得到的第一获取值重新设置该第一初始增益值。
2. 根据权利要求1所述的增益控制方法，其特征在于，该接收器更包含第 二可变增益放大器，且对该第一可变增益放大器设置该第一初始增益值的步骤 更包含对该第二可变增益放大器设置第二初始增益值，以使该第二可变增益放 大器的输出在目标范围内。
3. 根据权利要求2所述的增益控制方法，其特征在于，更包含根据该第 一获取值将该第二初始增益值重新设定为第二获取值，以使该第 二可变增益;^文大器的该输出在该目标范围内。
4. 根据权利要求3所述的增益控制方法，其特征在于，更包含 根据第一调谐指示，通过将调整值与该第一可变增益放大器的该增益值进行结合，以更新该第一可变增益》文大器的增益值，其中需要被更新的该第一可 变增益放大器的该增益值的初始值为该第一初始增益值，该第一初始增益值重 设为该第一获取值；才艮据该第一可变增益;^文大器的该更新后的增益值，更新该第二可变增益》文 大器的增益值，以使该第二可变增益放大器的该输出在该目标范围内，其中需 要被更新的该第二可变增益放大器的该增益值的初始值为该第二初始增益值， 该第二初始增益值重设为该第二获取值；才艮据该目标信号的当前信号质量获取信号质量表示器； 将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较以产生比较结果；以及参考该比较结果，进一步通过4艮据该第一调谐指示或第二调"^皆指示结合该 调整值与该第一可变增益放大器的该增益值，以更新该第一可变增益》文大器的 该增益值，然后更新该第二可变增益放大器的该增益值，以使该第二可变增益 放大器的该输出在该目标范围内，其中，该第二调谐指示与该第一调谐指示相 反。
5. 根据权利要求1所述的增益控制方法，其特征在于，更包含 根据第一调谐指示，通过将调整值于该第一可变增益放大器的该增益值进行结合，以更新该第一可变增益放大器的增益值，其中需要被更新的该第一可 变增益放大器的该增益值的初始值为该第一初始增益值，该第一初始增益值重 设为该第一获取值；根据该目标信号的当前信号质量获得信号质量表示器；将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较以产生比较结果；以及参考该比较结果，进一步通过根据该第一调谐指示或第二调谐指示结合该 调整值与该第一可变增益;^文大器的该增益值，以更新该增益值，其中，该第二 调谐指示与该第 一调谐指示相反。
6. —种增益控制方法，用于接收器中的可变增益放大器，包含 根据第一调谐指示，通过将调整值与该可变增益放大器的该增益进行结合，以设定该可变增益力文大器的增益值；根据由该接收器所接收的信号的当前信号质量获得信号质量表示器； 将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较，以产生比较结果；以及参考该比较结果，通过根据该第 一调谐指示或第二调谐指示结合该调整值 与该可变增益放大器的该增益，以更新该可变增益》丈大器的该增益，其中，该 第二调谐指示与该第 一调谐指示相反。
7. 根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，更新该可变增益放 大器的该增益的步骤更包含当该比较结果表示该信号的信号质量被改善后，根据该第一调谐指示，结 合该调整值与该可变增益放大器的该增益；以及当该比较结果并未表示该信号的信号质量被改善后，根据该第二调谐指示， 结合该调整值与该可变增益放大器的该增益。
8. 根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，更包含 通过该信号质量表示器更新该参考信号质量表示器。
9. 根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，该信号质量表示器 为信号噪声比。
10. 根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，该信号质量表示 器为误码率。
11. 根据权利要求6所述的增益控制方法，其特征在于，该信号质量表示 器为星座图。
12. —种接收器，包含 第一可变增益放大器；第一功率侦测器，用以量测对应于该接收器所接收的接收信号的第一功率值；第二功率侦测器，用以量测对应于自该接收信号获取的目标信号的第二功 率值；以及增益控制器，耦接至该第一可变增益放大器，该第一功率侦测器以及该第 二功率侦测器，用以设置第一初始增益值至该第一可变增益放大器，以及才艮据 来自该第一功率侦测器的第一功率值以及来自该第二功率侦测器的第二功率值 得到的第 一获取值重新设置该第 一初始增益值。
13. 根据权利要求12所述的接收器，其特征在于，更包含 第二可变增益放大器，耦接至该增益控制器；其中该增益控制器设置第二初始增益值至该第二可变增益放大器，使得该 第二可变增益放大器的输出在目标范围内。
14. 根据权利要求13所述的接收器，其特征在于，该增益控制器根据该第 一获取值设置该第二初始增益值至第二获取值，使得该第二可变增益放大器的 该车lr出在该目才示范围内。
15. 根据权利要求14所述的接收器，其特征在于，更包含 信号质量估测器，耦接至该增益控制器，用以根据该目标信号的当前信号质量量测当前信号质量表示器；其中该增益控制器通过根据第 一调谐指示结合调整值与该第 一可变增益放 大器的该增益值，以更新该第一可变增益放大器的增益值，其中需要被更新的 该第一可变增益放大器的该增益值的初始值为该第一初始增益值，该第一初始 增益值重设为该第一获取值，更新该第二可变增益放大器的增益值，以便该第 二可变增益放大器的该输出在该目标范围内，其中需要被更新的该第二可变增 益放大器的该增益值的初始值为该第二初始增益值，该第二初始增益值重设为 该第二获取值，将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较以产生比 较结果，参考该比较结果，进一步通过根据该第一调谐指示或第二调谐指示结合该调整值与该第一可变增益》文大器的该增益值，以更新该第一可变增益;^文大 器的该增益值，然后更新该第二可变增益放大器的该增益值，以使该第二可变 增益放大器的该输出在该目标范围内，其中，该第二调谐指示与该第一调谐指 示相反。
16. 根据权利要求12所述的接收器，其特征在于，更包含 信号质量估测器，耦接至该增益控制器，用以根据该目标信号的当前信号质量量测信号质量表示器；其中#^居第一调谐指示，通过将调整值与该第一可变增益》文大器的该增益 值进行结合，以更新该第一可变增益放大器的增益值，其中需要被更新的该第 一可变增益》t大器的该增益值的初始值为该第一初始增益值，该第一初始增益 值重设为该第一获取值，将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较 以产生比较结果，参考该比较结果，进一步通过根据该第一调谐指示或第二调 谐指示结合该调整值与该第一可变增益放大器的该增益值，以更新该增益值， 其中，该第二调谐指示与该第一调谐指示相反。
17. —种接收器，包含 可变增益放大器；信号质量估测器，用以根据由该接收器所接收的接收信号的当前信号质量 量测信号质量表示器；以及增益控制器，耦接至该可变增益放大器以及该信号质量估测器，通过根据 第一调谐指示结合调整值与该可变增益放大器的该增益，以设定该可变增益放 大器的增益值，将该信号质量表示器与参考信号质量表示器进行比较，以产生 比较结果，参考该比较结果，通过根据该第一调谐指示或第二调谐指示结合该 调整值与该可变增益^L大器的该增益，以更新该可变增益^L大器的该增益，其 中，该第二调谐指示与该第一调谐指示相反。
18. 根据权利要求17所述的接收器，其特征在于，当该比较结果表示该信 号的信号质量被改善后，根据该第一调谐指示结合该调整值与该可变增益放大 器的该增益；以及当该比较结果并未表示该信号的信号质量被改善后，根据该 第二调谐指示结合该调整值与该可变增益放大器的该增益。
19. 根据权利要求17所述的接收器，其特征在于，该增益控制器更通过自 该信号质量估测器产生的该信号质量表示器更新该参考信号质量表示器。
20. 根据权利要求17所述的接收器，其特征在于，该信号质量表示器为信 号噪声比。
21. 根据权利要求17所述的增益控制方法，其特征在于，该信号质量表示 器为误码率。
22. 根据权利要求n所述的增益控制方法，其特征在于，该信号质量表示 器为星座图。
全文摘要
本发明涉及一种增益控制方法，用于接收器中的至少第一可变增益放大器，包含对第一可变增益放大器设置第一初始增益值；量测对应于接收器所接收的接收信号的第一功率值；量测对应于自接收信号获取的目标信号的第二功率值；以及对根据第一功率值以及第二功率值得到的第一获取值重新设置第一初始增益值。本发明可以使系统很快找到一个初始的自动增益控制器(auto gain controller，以下简称AGC)操作点，并随着环境的变化，不断调整这个操作点，使系统的接收一直维持在最佳的状态。
文档编号H04N5/52GK101394519SQ20081009467
公开日2009年3月25日 申请日期2008年4月29日 优先权日2007年9月19日
发明者吴宗翰, 周华山, 林哲立 申请人:联发科技股份有限公司