Способ и устройство компенсации усиления автоматического контроллера усиления

Изобретение относится к устройству и способу компенсации коэффициента усиления автоматического контроллера усиления (AGC) для стабилизации мощности приема дискретно передаваемых пакетных данных в системе мобильной связи. Сущность изобретения состоит в том, что контроллер компенсации принимает коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из AGC, дискретизирует коэффициент усиления одного символа на заданное число выборок в течение заданного периода и получает коэффициент усиления компенсации G_comp посредством вычисления разности между дискретизированным коэффициентом усиления одного символа во временном интервале и опорным коэффициентом усиления в течение заданного периода и получения коэффициента усиления компенсации AGC. Компенсатор осуществляет компенсацию ошибок, образовавшихся в искаженном сигнале AGC, с помощью коэффициента усиления компенсации AGC. Технический результат - обеспечить поддержание постоянного уровня мощности, измеряемого в течение периода пакетной передачи. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к устройству и способу автоматического управления усилением и, в частности, к устройству и способу компенсации коэффициента усиления автоматического контроллера усиления (AGC), для того, чтобы стабилизировать мощность принимаемого сигнала дискретно передаваемых высокоскоростных пакетных данных в системе мобильной связи.

Уровень техники

Системы мобильной связи, предназначенные для высокоскоростной передачи пакетных данных (в дальнейшем упоминаемые здесь как система мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей), обычно поддерживают только каналы передачи данных или поддерживают как канал данных, так и речевой канал. Первые упоминаются здесь как системы связи по стандарту International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000) Evolution-Data Only (lxEV-DO), тогда как последние упоминаются как системы, соответствующие стандарту IMT-2000 Evolution-Data and Voice (lxEV-DV).

Для реализации высокоскоростной передачи данных множество пользователей совместно используют один и тот же канал для мультиплексирования с временным разделением каналов в системе мобильной связи (TDM) с высокоскоростной пакетной передачей. Базовая станция принимает с помощью обратной связи информацию состояния прямого канала от мобильной станции и, если состояние канала является приемлемым, то базовая станция передает данные по схеме модуляции более высокого порядка, например, с помощью фазовой манипуляции с восьмеричными сигналами (8PSK), шестнадцатеричной квадратурной амплитудной модуляции (QAM) или 64-QAM для достижения более высокой скорости передачи данных. Поскольку прямой канал пакетных данных совместно используется множеством пользователей в TDM, базовая станция присваивает всю доступную мощность передачи одному или двум конкретным пользователям во временном интервале, присвоенном пользователям.

Поскольку пакетные данные обычно генерируются дискретно, существуют периоды, в которых пакеты не передаются, например периоды беспакетной передачи. Следовательно, если уровень принятых сигналов пакетных данных не сохраняется постоянным, то использование модуляции более высокого порядка, например типа 64-QAM, приводит к плохому качеству приема пакетов. Типичное решение заключается в том, чтобы использовать автоматический контроллер усиления (AGC). Структура AGC и вариации уровня сигнала, принятого в приемнике, будут описаны ниже со ссылкой на фиг.1-фиг.2В.

Фиг.1 изображает блок-схему типичного AGC для поддержания постоянного уровня принимаемого сигнала.

Как показано на фиг.1, AGC содержит усилитель 10 с управляемым коэффициентом усиления (GCA) для приема сигнала s(t) от антенны (не показана), накапливающий сумматор 20 для накопления выходного сигнала из GCA 10 в течение заданного периода, сумматор 30 для сложения выходного сигнала из накапливающего сумматора 20 до заданного опорного напряжения AIM_AMP, и фильтр 40 контура обратной связи, имеющий заданную полосу пропускания, для фильтрации выходного сигнала из сумматора 30.

Усилитель GCA 10 представляет собой усилитель, управляемый сигналом обратной связи.

Во время работы входной сигнал подается в усилитель GCA 10. Выходной сигнал из GCA 10 разделяется на две части, и одна из частей выходного сигнала подается на накапливающий сумматор 20. Сумматор 30 суммирует накопленный сигнал, принятый из накапливающего сумматора 20 до опорного напряжения AIM_AMP, имеющего отрицательное значение. То есть сумматор 30 вычисляет разность между выходным сигналом накапливающего сумматора 20 и опорным напряжением AIM_AMP. Фильтр 40 контура обратной связи фильтрует сигнал разности, а GCA 10 усиливает входной сигнал с фильтрованным сигналом.

Вариации уровня сигнала, принятого от базовой станции, будут описаны в связи со структурой AGC.

Фиг.2A, 2Б и 2В представляют диаграммы синхронизации, иллюстрирующие вариации передаваемого уровня мощности и вариации принимаемого уровня мощности для дискретной пакетной передачи. Более конкретно, фиг.2A иллюстрирует мощность I_or передачи базовой станции, фиг.2Б иллюстрирует уровень принятого сигнала О_0-AGC, управляемого AGC, а фиг.2В иллюстрирует сигнал управления V_c(t), предназначенный для управления GCA усилителем в контуре AGC в соответствии с вариацией мощности I_or передачи базовой станции. Следует заметить, что мощность I_or передачи базовой станции достигает максимального значения P_max в течение периода передачи от t_l до t₃, но падает до нормального значения P_nominal в течение периода беспакетной передачи.

Однако уровень О_0-AGC управляемого принимаемого сигнала не сохраняется постоянным вследствие быстрого изменения переданного сигнала в точке t_l начала передачи или в точке t₃ окончания передачи, поскольку AGC в основном работает методом управления контуром. Таким образом, требуется некоторое время, пока контур AGC не стабилизируется. Это предотвратимая AGC ошибка в предположении идеального AGC. Таким образом, большинство высокоскоростных приемников пакетных данных сталкивается с аналогичной проблемой в отношении дискретной пакетной передачи.

Высокоскоростная передача пакетных данных использует модуляцию более высокого порядка, например QPSK/8-PSK, или схему модуляции более высокого порядка, например 16-QAM/64-QAM. Качество демодуляции сильно ухудшается, если AGC ошибка, вызванная дискретной пакетной передачей, делает уровень мощности входного сигнала неустойчивым.

Кроме того, длительность AGC ошибки до стабилизации AGC в течение дискретной пакетной передачи изменяет уровень принимаемой мощности в одном временном интервале, что существенно воздействует на качество демодуляции 16-QAM/64-QAM. Следовательно, существует потребность в алгоритме для снижения вариации уровня мощности сигнала, выходящего из AGC в одном временном интервале.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство и способ подержания постоянного уровня принимаемой мощности, измеряемого в течение периода пакетной передачи, в системе мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство и способ предотвращения ухудшения качества приема, вызванного прерывистой пакетной передачей в системе мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство и способ компенсации изменений уровня мощности искаженного принятого сигнала в системе мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить устройство и способ компенсации изменений уровня мощности искаженного принятого сигнала без модификации структуры приемника в системе мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей.

Вышеупомянутые задачи достигаются посредством устройства и способа компенсации коэффициента усиления автоматического контроллера усиления AGC в приемнике, включающем в себя AGC для управления коэффициентом усиления принятых пакетных данных в системе мобильной связи, в которой пакетные данные передаются дискретно.

В устройстве компенсации AGC коэффициента усиления контроллер компенсации принимает AGC значение из AGC, дискретизирует AGC значение на заданное число выборок в течение заданного периода, и получает коэффициент усиления компенсации AGC значения посредством сравнения заданного значения с разностью между дискретизированным AGC значением и опорным коэффициентом усиления в течение заданного периода. Компенсатор осуществляет компенсацию AGC значения с помощью коэффициента усиления AGC компенсации, тем самым, исправляя ошибки, образовавшиеся ввиду природы AGC. Указанное устройство дополнительно содержит компенсатор смещения для компенсации уровня мощности компенсированного AGC значения с помощью смещения AGC компенсации, вычисленного в контроллере компенсации.

В способе компенсации AGC усиления AGC значение из AGC дискретизируют на заданное число выборок в течение заданного периода и коэффициент усиления AGC компенсации получают посредством сравнения заданного значения с разностью между дискретизированным AGC значением и опорным коэффициентом усиления в течение заданного периода. AGC значение компенсируют с помощью коэффициента усиления AGC компенсации, тем самым, исправляя ошибки, образовавшиеся ввиду природы AGC. Кроме того, получают смещение AGC компенсации, используя разность между опорным коэффициентом усиления на протяжении текущего периода и опорным коэффициентом усиления в течение следующего периода, выделенным в ответ на следующий тактовый сигнал опорного коэффициента усиления, когда истекает заданный период, а уровень мощности компенсированного AGC значения компенсируют с помощью смещения AGC компенсации.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает блок-схему известного автоматического контроллера усиления (AGC) для поддержания постоянным уровня мощности принимаемого сигнала;

фиг.2A, 2Б и 2В изображают диаграммы, иллюстрирующие изменения передаваемой мощности, принимаемой мощности и мощности сигнала AGC управления в известной технологии;

фиг.3 изображает блок-схему, иллюстрирующую устройство компенсации коэффициента усиления AGC контроллера в приемнике мобильной станции в системе мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 изображает блок-схему, иллюстрирующую контроллер компенсации в устройстве компенсации коэффициента усиления фиг.3;

фиг.5A-5Г изображают собой диаграммы синхронизации, иллюстрирующие вариации уровня мощности входных сигналов, чтобы компенсировать коэффициент усиления AGC согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.6 изображает процедурную блок-схему, иллюстрирующую способ компенсации коэффициента усиления AGC согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны здесь ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. Следует отметить, что одинаковые номера позиций обозначают одинаковые компоненты на чертежах.

Многие конкретные детали, такие как конкретные сигналы и уровни сигналов, которые приводятся в последующем описании, раскрыты с той целью, чтобы помочь сформировать полное понимание вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы без указанных деталей. Кроме того, для краткости опущены хорошо известные функции или конструкции.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в контексте прямой линии связи в системе мобильной связи с высокоскоростной пакетной передачей, поддерживающей мультимедийную услугу, включая услугу передачи речи и услугу передачи данных, используя полосу множественного доступа с кодовым разделением каналов (1CDMA). Полоса 1CDMA представляет собой частотную полосу 1,25 МГц, находящуюся в существующих синхронных системах стандарта IS-95 в Северной Америке. Она используется, чтобы определить опорный сигнал границ временного интервала T125, который, в свою очередь, определяет тактовый цикл в варианте осуществления настоящего изобретения. Поскольку пакетные данные передаются дискретно, отсюда следует, что мощность передачи быстро изменяется в точке t₁ начала передачи или в точке t₃ окончания передачи, и, в результате, автоматический контроллер усиления (AGC) 110 будет не в состоянии поддерживать принимаемую мощность постоянной, как иллюстрируется на фиг.2Б.

Реализация алгоритма компенсации коэффициента усиления AGC контроллера в приемнике мобильной станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет описана ниже.

Фиг.3 изображает блок-схему устройства компенсации коэффициента усиления AGC в приемнике мобильной станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, приемник мобильной станции содержит приемник 100 пакетных данных, AGC 110, который является устройством компенсации коэффициента усиления, и демодулятор символов. AGC 110 стабилизирует уровень мощности дискретных пакетных данных, принятых из приемника 100 пакетных данных, через управление усилением, и выдает AGC значение AGC_VALUE. Значение AGC_VALUE представляет уровень мощности искаженного сигнала, генерируемого в течение времени, требуемого для стабилизации в структуре контура обратной связи AGC 110. Оно представляет собой коэффициент усиления одного символа во временном интервале. Устройство компенсации коэффициента усиления содержит канальный компенсатор 121, демодулятор 122 Уолша, первый умножитель 123 и модуль 200 компенсации.

Канальный компенсатор 121 осуществляет компенсацию канала пакетных данных, а демодулятор 122 Уолша демодулирует принятые пакетные данные с использованием кода Уолша. Первый умножитель 123 умножает канальный компенсированный сигнал на сигнал, демодулированный с использованием кода Уолша, и выдает произведение в качестве искаженного сигнала, который должен быть компенсирован, то есть фактически AGC значение Z(n, m), которое требуется компенсировать.

Модуль 200 компенсации имеет контроллер 210 компенсации, компенсатор 220, устройство 230 оценки энергии символа, второй умножитель 240, и компенсатор смещения 250. Контроллер 210 компенсации вычисляет коэффициент усиления AGC компенсации AGCC_GAIN, и смещение AGC компенсации AGCC_OFFSET, чтобы с ними осуществить компенсацию AGC_VALUE. Компенсатор 220 компенсирует Z(n, m) с AGCC_GAIN. Устройство 230 оценки энергии символа оценивает опорную энергию для компенсированного коэффициента усиления Z_AGCC(n, m), принятого из компенсатора 220. Второй умножитель 240 умножает оценочную энергию символа на величину Z_AGCC(n, m). Компенсатор 250 смещения компенсирует произведение коэффициента усиления компенсации Z'_AGCC(n, m) с использованием значения AGCC_OFFSET, принятого из контроллера 210 компенсации. Следует отметить, что AGCC_OFFSET рассчитывается только по необходимости. Другими словами, параметр AGCC_OFFSET может быть опущен, если в нем нет необходимости.

Устройство 230 оценки энергии символа принимает метод оценки блокировки нежелательных данных, в котором он оценивает используя только символы принятых данных. Затухание радиоканала может быть отслежено посредством оценки для каждого временного интервала, величины и указанная величина используется в качестве опорной энергии, при демодуляции символов принимаемого временного интервала.

Структура и действие контроллера 210 компенсации в модуле 200 компенсации будут описаны подробно со ссылкой на фиг.4.

Фиг.4 изображает блок-схему контроллера 210 компенсации, иллюстрированного на фиг.3.

Как видно на фиг.4, контроллер 210 компенсации содержит контроллер 211 синхронизации, устройство 212 дискретизации, первое вычитающее устройство 213, первую справочную таблицу, запоминающее устройство 215, второе вычитающее устройство 216, и вторую справочную таблицу 217. Контроллер 211 синхронизации генерирует тактовый сигнал коэффициента усиления GAIN_CLK и тактовый сигнал опорного коэффициента усиления REF_GAIN_CLK. Сигнал REF_GAIN_CLK синхронизируется с опорным сигналом T125 границы временного интервала заданного периода, и используется в качестве периода дискретизации для AGC_VALUE. Устройство 212 дискретизации дискретизирует AGC_VALUE в ответ на тактовые сигналы.

В ответ на сигнал REF_GAIN_CLK, запоминающее устройство 215 временно сохраняет выходной сигнал из устройства 212 дискретизации в качестве опорного коэффициента усиления G_REF. В ответ на сигнал GAIN_CLK, первое вычитающее устройство 213 вычисляет разность (то есть коэффициент усиления компенсации G_COMP) между G_REF и выборкой AGC значения, которое является выходным сигналом устройства 212 дискретизации. Первая справочная таблица 214 выдает AGCC_GAIN, посредством сравнения значения G_COMP с заданным значением. Здесь запоминающее устройство 215 является D-триггером, который соединяется с контроллером 211 синхронизации и работает в ответ на сигнал REF_GAIN_CLK.

Второе вычитающее устройство 216 вычисляет разность (то есть смещение компенсации G_OFFSET) между опорным коэффициентом усиления текущего временного интервала и опорным коэффициентом усиления следующего временного интервала. Вторая справочная таблица 217 выдает AGCC_OFFSET, сравнивая G_OFFSET с заданным значением.

Вернемся к фиг.3, на которой фактическое AGC значение Z(n, m), которое должно быть скомпенсировано с помощью AGCC_GAIN из контроллера 210 компенсации, определяется формулой:

где m - индекс символа в одном временном интервале, а n - индекс временного интервала. Z(n, m) представляет собой произведение выходного сигнала P(n, m) канального компенсатора 121 и выходного сигнала Y(n, m) демодулятора 212 Уолша.

В уравнении (1) P представляет собой уровень пилот-сигнала, g(n, m) представляет собой коэффициент усиления, отразившийся в принятом сигнале за счет AGC контура обратной связи, h(n, m) - произведение x(n, m), которое должно умножаться на несущую c, и уровень s(n, m) принятого сигнала s(t), сложенный с уровнем P, и n(n, m) складывается с h(n, m). Указанные вычисления выполняются в приемнике 100 пакетных данных, до входа в AGC 110.

Фиг.5А-5Г изображают диаграммы синхронизации, иллюстрирующие вариации уровня мощности входных сигналов, необходимые для компенсации коэффициента усиления AGC 110.

Фиг.5A иллюстрирует синхронизацию работы контроллера 210 компенсации, изображенного на фиг.4, а фиг.5Б иллюстрирует изменение уровня AGCC_GAIN, вычисленного в контроллере 210 компенсации. Фиг.5В и фиг.5Г будут описаны ниже в связи с обсуждением фиг.7.

Поскольку управляемый AGC уровень мощности дискретно принимаемого сигнала варьируется, то в выходном сигнале усиления из AGC 110 в течение периода стабилизации генерируются ошибки. То есть, контроллер 210 компенсации принимает коэффициент усиления искаженного принимаемого сигнала на основе символа для одного временного интервала. Следовательно, коррекция AGC ошибок эквивалентна компенсации коэффициента усиления из AGC 110, то есть AGC_VALUE.

Контроллер 211 синхронизации выдает выходные сигналы GAIN_CLK и REF_GAIN_CLK в устройство 212 дискретизации в ответ на сигнал T125. В это же время контроллер 211 синхронизации выдает сигналы REF_GAIN_CLK в запоминающее устройство 215. Как показано на фиг.5A, значение AGC_VALUE синхронизируется с сигналом T125 и разделяется по частоте на заданное число выборок в соответствии с сигналом GAIN_CLK в устройстве 212 дискретизации. Номера частотно уплотненных выборок значения AGC_VALUE используются в качестве индексов символов, а тактовые импульсы T125 представляют индексы временных интервалов.

Устройство 212 дискретизации выдает выборки AGC_VALUE, посредством дискретизации AGC_VALUE в соответствии с сигналами GAIN_CLK и REF_GAIN_CLK. Выходной сигнал AGC_VALUE из устройства 212 дискретизации в ответ на сигнал REF_GAIN_CLK сохраняется в запоминающем устройстве 215 в виде G_REF для одного временного интервала. Первое вычитающее устройство 213 вычитает AGC_VALUE выборку, генерированную из G_REF в ответ на сигнал GAIN_CLK. Первая справочная таблица 214 получает AGCC_GAIN посредством сравнения G_COMP, принятого из первого вычитающего устройства 213, с сохраненным значением. Как иллюстрируется на фиг.5Б, поскольку AGCC_GAIN вычисляется в соответствии со значением AGC_VALUE, его уровень изменяется в противоположном направлении к изменению уровня, иллюстрируемого на фиг.2. Компенсатор 220, иллюстрируемый на фиг.3, осуществляет компенсацию Z(n, m) с AGCC_GAIN.

Тем временем второе вычитающее устройство 216 вычисляет коэффициент усиления смещения, G_OFFSET, путем вычитания значения опорного коэффициента усиления для текущего временного интервала из опорного коэффициента усиления для следующего временного интервала, при генерации REF_GAIN_CLK. Затем, вторая справочная таблица 217 получает AGCC_OFFSET для текущего временного интервала, сравнивая G_OFFSET с соответствующим значением таблицы. Величина AGCC_OFFSET вычисляется посредством уравнения (3). Возвращаясь к фиг.3, величина AGCC_OFFSET отражена в Z'_AGCC(n, m), чтобы тем самым поддерживать постоянную мощность сигнала пакетных данных, входящих в демодулятор 130 символов.

Далее здесь будет приведено описание способа компенсации искаженного сигнала, вызванного AGC ошибкой, AGC_VALUE, используя AGCC_GAIN и AGCC_OFFSET.

Фиг.6 изображает блок-схему процедуры, иллюстрирующую способ исправления AGC ошибок согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.6, на этапе 300, контроллер 210 компенсации устанавливает переменные на их исходные значения. Сначала будут описаны переменные.

AGC_VALUE представляет собой сигнал управления для GCA. Определяется период дискретизации AGC_SAMP_DUR для AGC_VALUE и число выборок на временной интервал AGC_SAM_NUM. Сигнал REF_GAIN_CLK синхронизируется с сигналом T125, опорным сигналом границ временного интервала, указывающим начало временного интервала. Сигнал получается в результате деления частоты сигнала REF_GAIN_CLK на AGC_SAM_NUM. Сигнал GAIN_CLK используется в качестве тактового сигнала дискретизации.

На этапе 310 контроллер 210 компенсации инициализирует счетчики путем установки индекса символа m и индекса временного интервала n на 0s, и сравнивает m с AGC_SAM_NUM на этапе 320. Если m равно AGC_SAM_NUM, то на этапе 330 контроллер 210 компенсации устанавливает m на исходное значение 0 и увеличивает n на 1 (n=n+l). Контроллер 210 компенсации генерирует сигнал REF_GAIN_CLK на этапе 335 и переходит к этапу 340. Если на этапе 320 m не равно AGC_SAM_NUM, то контроллер 210 компенсации выполняет этап 340.

После того как на этапе 340 контроллер 210 компенсации дискретизирует AGC_VALUE согласно сигналу GAIN_CLK, он на этапе 350 определяет, равно ли m исходному значению 0.

Если m равно 0, то на этапе 360 контроллер 210 компенсации устанавливает значение AGC_VALUE для текущего символа как опорный коэффициент усиления для n-го временного интервала, G_REF(n) (G_ref(n) = AGC_VALUE). Значение AGC_VALUE, равное G_ref(n), выделяется в каждой точке начала временного интервала и запоминается в запоминающем устройстве 215 как G_ref(n) для временного интервала. Используя G_ref(n), AGCC_GAIN выделяется относительно ошибки каждого символа. Поскольку сигнал управления для GCA усилителя и коэффициент усиления GCA усилителя в AGC контуре находятся в зависимости в экспоненциальной функции, то зависимость между AGC_VALUE и коэффициентом усиления GCA усилителя выражается как Ур. (4). Для справки, при вводе сигнала T125 в точке начала каждого временного интервала (m=0) контроллер 211 синхронизации генерирует сигнал REF_GAIN_CLK, и запоминающее устройство 215 выделяет G_ref каждый раз, когда оно принимает сигнал REF_GAIN_CLK, на этапах 330 и 335.

На этапе 370 AGCC_OFFSET смещение вычисляется с использованием G_ref(n) по формуле:

и затем выполняется этап 380. С другой стороны, если на этапе 350 m не равно 0, то процедура переходит к этапу 380.

Контроллер 210 компенсации получает коэффициент усиления смещения G_OFFSET(n-1) для предыдущего временного интервала посредством вычисления разности между опорным коэффициентом усиления G_ref(n) для текущего значения AGC_VALUE и опорным коэффициентом усиления G_ref(n-1) для предыдущего временного интервала посредством уравнения (5). Из уравнения (6) контроллер 210 компенсации устанавливает смещение компенсации предыдущего коэффициента усиления смещения G_OFFSET(n-1) как предыдущее смещение AGC компенсации AGCC_OFFSET(n-l), используя вторую справочную таблицу 217. Компенсатор 220 отражает смещение AGCC_OFFSET(n-l) в искаженном сигнале.

На этапе 380, контроллер 210 компенсации вычисляет AGCC_GAIN по формуле:

Контроллер 210 компенсации получает коэффициент усиления компенсации G_COMP(m) для текущего символа посредством вычисления разности между опорным коэффициентом усиления G_REF(n) для текущего временного интервала и AGC значением AGC_VALUE(m) для текущего символа с помощью (7). Потом он получает значение, выраженное в виде экспоненциальной функции в первой справочной таблице 214 в Ур.(8), соответствующее G_COMP(m), в виде AGCC_GAIN.

Применяя уравнение 7 к уравнению 8, получаем, что AGC коэффициент AGCC_GAIN(n, m) усиления компенсации для текущего символа в текущем временном интервале выражается как:

После вычисления AGCC_GAIN, контроллер 210 компенсации увеличивает m на 1 на этапе 390 и возвращается к этапу 320.

Следует отметить, что этап 370 для вычисления смещения AGCC_OFFSET и компенсации смещения с AGCC_OFFSET, является необязательным.

Компенсатор 250 смещения получает компенсацию смещения G_OFFSET путем умножения AGCC_OFFSET на произведение коэффициента усиления компенсации Z'_AGCC(n-1,m) для предыдущего временного интервала согласно ур.(10). Величина Z'_AGCC(n-1,m) является произведением компенсированного AGC значения и оценочной энергии символа. Величина Z_{AGCC_OFFSET}(n-1,m) получается в результате компенсации величины Z'_AGCC(n-1,m) на ее смещение мощности, тем самым делая мощность сигнала Z'_AGCC(n-1,m) постоянной.

Компенсатор 220 умножает AGCC_GAIN на искаженный принятый сигнал, компенсируя, тем самым, сигнал в отношении AGC ошибок. Компенсированный сигнал Z_AGCC(n, m) выражается как:

Величина Z_AGCC(n, m) из уравнения 11 вычисляется путем умножения AGCC_GAIN (=(g_REF(n)/g(n, m)²) на Z(n, m) из первого умножителя 123, имеющего коэффициент усиления из контура контроллера AGC 110. Таким образом, Z_AGCC(n, m) возмещает вариации коэффициента усиления AGC усилителя 110 для одного временного интервала, привязанного к текущему опорному коэффициенту усиления (g_REF(n)). Поскольку g_REF(n) устанавливается для каждого временного интервала, AGC выполняется относительно вариаций канала на временном интервале. Вариации уровня сигнала, появляющиеся во время указанного процесса, приведены на фиг.5В и 5Г.

Фиг.5В иллюстрирует уровень искаженного сигнала, вызванного AGC ошибкой, после возвращения AGCC_GAIN. Пунктирная линия обозначает искаженный сигнал после возвращения, а сплошная линия обозначает управляемый по уровню сигнал. Искажение сигнала компенсируется величиной AGCC_GAIN, и, таким образом, уровень мощности сигнала поддерживается постоянным в соответствующем временном интервале. Фиг.5Г иллюстрирует уровень мощности конечного принятого сигнала, после того как AGCC_OFFSET компенсирует сигнал относительно смещений компенсации G_OFFSET его уровня мощности, вовлеченных с процессом компенсации в каждом временном интервале. Величина AGCC_OFFSET(n) вычисляется на границе t₃ следующего временного интервала (то есть, (n+1)-ого временного интервала), на котором генерируется следующий сигнал REF_GAIN_CLK, то есть, когда генерируется следующий сигнал T125. Таким же образом вычисляется AGCC_OFFSET(n+1), когда сигнал T125 генерируется в (n+2)-ом временном интервале.

Между тем, вариации подвергнутого затуханию канала являются очень низкими относительно вариаций канала, вызванных AGC ошибками. Следовательно, AGC на основе временных интервалов оказывает небольшое влияние на исходную функцию AGC усилителя (то есть, поддерживая постоянным уровень мощности принятого сигнала, несмотря на изменения в радиоканале).

Хотя первое AGC значение во временном интервале используется для вычисления AGCC_OFFSET в некотором варианте осуществления настоящего изобретения, также можно считать, что последнее AGC значение во временном интервале используется в качестве опорного значения коэффициента усиления для стабилизации контура AGC усилителя 110 в качестве другого варианта осуществления настоящего изобретения.

Алгоритм компенсации коэффициента усиления AGC усилителя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения отличается от такового для первого варианта осуществления тем, что добавляется запоминающее устройство для сохранения AGC значений, поскольку последнее AGC значение во временном интервале используется в качестве опорного коэффициента усиления для временного интервала. За исключением опорного коэффициента усиления, компенсация смещения выполняется так же, как описано выше.

Хотя было описано, что компенсация смещения выполняется, когда динамическая область принимаемого сигнала должна поддерживаться постоянной, устройство и действие компенсации смещения могут быть опущены, поскольку компенсация смещения оказывает незначительное влияние на технические характеристики.

Как описано выше, настоящее изобретение компенсирует принятый сигнал относительно искажения сигнала, вызванного AGC ошибками вследствие дискретной передачи, используя AGC коэффициент усиления компенсации и AGC смещение компенсации, вычисленные из алгоритма коэффициента усиления. Следовательно, предотвращается ухудшение качества приема пакетного канала вследствие искажения сигнала.

Хотя изобретение было показано и описано со ссылкой на некоторые его варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в нем могут быть сделаны различные изменения по форме и деталям, не отклоняясь от сущности и объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.

1. Устройство компенсации коэффициента усиления автоматического контроллера усиления (AGC) в приемнике, включающем в себя AGC для управления коэффициентом усиления принятых пакетных данных в системе мобильной связи, в которой пакетные данные передаются дискретно, содержащее

контроллер компенсации для приема коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из AGC, для дискретизации коэффициента усиления одного символа во временном интервале на заданное число выборок в течение заданного периода, для получения коэффициента усиления компенсации G_comp посредством вычисления разности между дискретизированным коэффициентом усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и опорным коэффициентом усиления в течение заданного периода и получения значения коэффициента усиления компенсации AGC, выраженного в виде экспоненциальной функции и соответствующего коэффициенту усиления компенсации G_comp в течение заданного периода; и

компенсатор для умножения коэффициента усиления компенсации AGC на фактический коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC, полученного путем умножения канального компенсированного сигнала на сигнал, демодулированный с использованием кода Уолша, и для компенсации ошибок, образовавшихся в искаженном сигнале AGC.

2. Устройство по п.1, в котором опорный коэффициент усиления содержит коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC, выделенный в начале заданного периода и временно сохраненный.

3. Устройство по п.2, в котором контроллер компенсации содержит

контроллер синхронизации для генерации тактового сигнала опорного коэффициента усиления в заданном периоде и для генерации тактового сигнала коэффициента усиления путем деления частоты тактового сигнала опорного коэффициента усиления на заданное число выборок;

устройство дискретизации для дискретизации коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и для выдачи его выборок в течение заданного периода в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и тактовый сигнал опорного коэффициента усиления;

запоминающее устройство для временного сохранения выборки коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из устройства дискретизации в ответ на тактовый сигнал опорного коэффициента усиления и для выведения значения упомянутого коэффициента усиления в качестве опорного коэффициента усиления для одного временного интервала;

первое вычитающее устройство для вычитания выборки коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из опорного коэффициента усиления в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и для выведения полученной разности в качестве коэффициента усиления компенсации G_comp и

первую справочную таблицу для получения значения коэффициента усиления компенсации AGC, выраженного в виде экспоненциальной функции и соответствующего коэффициенту усиления компенсации G_comp в течение заданного периода.

4. Устройство по п.3, в котором заданный период содержит один временной интервал, включающий в себя передаваемый блок пакетных данных.

5. Устройство по п.2, дополнительно содержащее компенсатор смещения для компенсации компенсированного коэффициента усиления, принятого из компенсатора, с помощью значения коэффициента смещения компенсации, принятого из контроллера компенсации.

6. Устройство по п.5, в котором контроллер компенсации содержит

контроллер синхронизации для генерации тактового сигнала опорного коэффициента усиления в заданном периоде и для генерации тактового сигнала коэффициента усиления путем деления частоты тактового сигнала опорного коэффициента усиления на заданное число выборок;

устройство дискретизации для дискретизации коффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и для выдачи его выборок в течение заданного периода в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и тактовый сигнал опорного коэффициента усиления;

запоминающее устройство для временного сохранения выборки коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из устройства дискретизации в ответ на тактовый сигнал опорного коэффициента усиления и для выведения значения упомянутого коэффициента усиления в качестве опорного коэффициента усиления для одного временного интервала;

первое вычитающее устройство для вычитания выборки коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из опорного коэффициента усиления в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и для выведения полученной разности в качестве коэффициента усиления компенсации G_comp и

первую справочную таблицу для получения значения коэффициента усиления компенсации AGC, выраженного в виде экспоненциальной функции и соответствующего коэффициенту усиления компенсации G_comp в течение заданного периода.

7. Устройство по п.6, в котором заданный период содержит один временной интервал, включающий в себя передаваемый блок пакетных данных.

8. Устройство по п.7, в котором контроллер компенсации дополнительно содержит

второе вычитающее устройство для вычитания опорного коэффициента усиления для текущего периода из опорного коэффициента усиления для следующего периода, выделенного в ответ на следующий тактовый сигнал опорного коэффициента усиления, когда истекает заданный период, и для выведения полученной разности в качестве коэффициента смещения компенсации и

вторую справочную таблицу для получения коэффициента смещения компенсации AGC путем выведения сохраненного значения коэффициента смещения компенсации AGC, соответствующего упомянутому коэффициенту смещения компенсации.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее устройство оценки энергии символа для оценки энергии компенсированного коэффициента усиления AGC, принятого из компенсатора, и для нормализации оценочной энергии.

10. Способ компенсации коэффициента усиления автоматического контроллера усиления (AGC) в приемнике, включающем в себя AGC для управления коэффициентом усиления принятых пакетных данных в системе мобильной связи, в которой пакетные данные передаются дискретно, заключающийся в том, что

(1) принимают коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из AGC, дискретизируют коэффициент усиления одного символа во временном интервале на заданное число выборок в течение заданного периода, получают коэффициент усиления компенсации G_comp посредством вычисления разности между дискретизированным коэффициентом усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и опорным коэффициентом усиления в течение заданного периода и получают значение коэффициента усиления компенсации AGC, выраженное в виде экспоненциальной функции и соответствующее коэффициенту усиления компенсации G_comp в течение заданного периода; и

(2) осуществляют компенсацию путем умножения коэффициента усиления компенсации AGC на фактический коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC, полученного путем умножения канального компенсированного сигнала на сигнал, демодулированный с использованием кода Уолша, в также компенсации ошибок, образовавшихся в искаженном сигнале AGC.

11. Способ по п.10, в котором опорный коэффициент усиления содержит коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC, выделенный в начале заданного периода и временно сохраненный.

12. Способ по п.11, в котором этап (1) содержит этапы, на которых

генерируют тактовый сигнал опорного коэффициента усиления в заданном периоде и генерируют тактовый сигнал коэффициента усиления путем деления частоты тактового сигнала опорного коэффициента усиления на заданное число выборок;

дискретизируют коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и выдают его выборки в течение заданного периода в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и тактовый сигнал опорного коэффициента усиления;

временно сохраняют выборку коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из устройства дискретизации в ответ на тактовый сигнал опорного коэффициента усиления и выводят значение упомянутого коэффициента усиления в качестве опорного коэффициента усиления для одного временного интервала;

вычитают выборку коэффициента усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC из опорного коэффициента усиления в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления и выводят полученную разность в качестве коэффициента усиления компенсации G_comp; и

получают значение коэффициент усиления компенсации AGC, выраженное в виде экспоненциальной функции и соответствующее коэффициенту усиления компенсации G_comp в течение заданного периода.

13. Способ по п.12, в котором заданный период содержит один временной интервал, включающий в себя передаваемый блок пакетных данных.

14. Способ по п.11, в котором дополнительно

получают коэффициент смещения компенсации, используя разность между опорным коэффициентом усиления для текущего периода и опорным коэффициентом усиления для следующего периода, выделенным в ответ на следующий тактовый сигнал опорного коэффициента усиления, когда истекает заданный период; и

дополнительно осуществляют компенсацию компенсированного коэффициента усиления AGC с помощью значения коэффициента смещения компенсации.

15. Способ по п.14, в котором этап получения коэффициента смещения компенсации AGC содержит этапы, на которых

генерируют тактовый сигнал опорного коэффициента усиления в заданном периоде и генерируют тактовый сигнал коэффициента усиления путем деления частоты тактового сигнала опорного коэффициента усиления на заданное число выборок;

дискретизируют коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC в течение заданного периода в ответ на тактовый сигнал коэффициента усиления;

временно сохраняют коэффициент усиления одного символа во временном интервале сигнала AGC и выводят значение упомянутого коэффициента усиления в качестве опорного коэффициента усиления в течение заданного периода в ответ на тактовый сигнал опорного коэффициента усиления;

вычитают опорный коэффициент усиления для текущего периода из опорного коэффициента усиления для следующего периода, выделенного в ответ на следующий тактовый сигнал опорного коэффициента усиления, когда истекает заданный период, и выводят полученную разность в качестве коэффициента смещения компенсации; и

получают коэффициент усиления компенсации AGC путем выведения сохраненного значения коэффициента смещения компенсации AGC, соответствующего упомянутому коэффициенту смещения компенсации.

16. Способ по п.15, в котором заданный период содержит один временной интервал, включающий в себя передаваемый блок пакетных данных.