СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ DC И AGC Российский патент 2012 года по МПК H03G3/00 H04L25/06 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США №61/040,663, поданной 29 марта 2008 г. и озаглавленной "Method and System for DC Compensation and AGC" ("Способ и система для коррекции DC и AGC"), которая включена в данный документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к системе и способу для автоматического управления усилением (AGC) и коррекцией напряжения постоянного тока во входной радиочастотной (RF) системе приемника.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи широко используются, чтобы осуществлять передачу различного типа контента связи, такого как речь, данные и так далее. Эти системы могут быть системами множественного доступа, которые могут поддерживать связь со многими пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, ширина полосы пропускания и мощность передачи). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы 3GPP LTE и системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA).

В общем, система беспроводной связи с множественным доступом может одновременно поддерживать связь для многочисленных беспроводных терминалов. Каждый терминал взаимодействует с одной или более базовыми станциями через передачи по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть создана через SISO-систему (система с единственным входом и единственным выходом), MISO -систему (система с многочисленными входами и единственным выходом) или MIMO-систему (система с многочисленными входами и многочисленными выходами).

Система MIMO использует многочисленные (N_T) передающие антенны и многочисленные (N_R) приемные антенны для передачи данных. Канал MIMO, образованный N_T передающими и N_R приемными антеннами, может быть разложен на N_S независимых каналов, которые могут упоминаться как пространственные каналы, где N_s ≤ min{N_T, N_R}. Каждый из N_S независимых каналов соответствует размерности. Система MIMO может предусматривать ее улучшенное функционирование (например, более высокую пропускную способность и/или большую надежность) если дополнительные размерности, создаваемые многочисленными передающими и приемными антеннами, используются.

Система MIMO поддерживает системы TDD (дуплекс с временным разделением) и FDD (дуплекс с частотным разделением). В системе TDD передачи прямой и обратной линий связи происходят в той же частотной области, так что принцип взаимности разрешает оценку канала прямой линии связи из канала обратной линии связи. Это разрешает точке доступа извлекать коэффициент усиления формирования диаграммы направленности передающей антенны, когда множество антенн имеется в точке доступа (AP).

В подобных системах сигнал в приемнике, например приемнике беспроводного терминала доступа (AT), может значительно изменяться по уровню мощности из-за множества факторов, включая мощность передачи, мобильность, многолучевое распространение, замирание, помехи и другие. В подобном приемнике принятый сигнал типично усиливается с помощью малошумящего усилителя (LNA), преобразуется с понижением по частоте в область с более низкой частотой с помощью комбинации смесителя и локального осциллятора (LO) (гетеродина) и преобразуется в цифровой формат с помощью аналогово-цифрового преобразователя (ADC). Для того чтобы должным образом либо оптимально преобразовать сигнал в цифровой формат, средний уровень мощности сигнала на входе ADC должен быть достаточно большим, чтобы отношение квантования к шуму было достаточно большим, для должным образом квантованного принятого сигнала с минимальным шумом, и достаточно малым для недопущения насыщения ADC. Таким образом, для того чтобы должным образом установить уровень мощности сигнала на входе в ADC, подобные приемники обычно используют автоматическую регулировку усиления (AGC) для настройки усиления устройства перед ADC.

Другой проблемой, которая возникает в подобных приемниках, является уровень DC (постоянного тока), формируемый на выходе смесителя, осуществляющего преобразование с понижением частоты, и других устройств после него. Уровень DC в основном формируется утечкой LO-сигнала на вход и затем повторным смешиванием с LO-сигналом, создающим уровень DC. В общем случае уровень DC неблагоприятно влияет на осуществляемую далее оценку уровня мощности. Эта оценка осуществляться для установления должным образом усиления LNA, а также последующего каскада цифрового усиления.

В целом, AGC усиления малошумящего усилителя (LNA) или смесителя и уровень DC не являются независимыми друг от друга. Например, изменение усиления LNA либо смесителя также часто вызывает изменение уровня DC. Таким образом, существует необходимость в методе для осуществления AGC и компенсации уровня DC комбинированным образом, чтобы гарантировать соответствующий уровень сигнала на входе ADC, а также снижение либо устранение уровня DC после смесителя.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Аспект изобретения относится к устройству и способу для предоставления автоматического управления усилением (AGC) и компенсации постоянного тока (DC) в приемнике. В этом отношении приемник содержит блок оценки мощности для формирования оценки мощности уровня сигнала принятого RF-сигнала; RF-устройство (например, малошумящий усилитель (LNA) либо смеситель) для применения программируемого усиления для принятого RF-сигнала; AGC-модуль для управления усилением RF-устройства на основе оценки мощности принятого RF-сигнала, контур точной компенсации DC для корректировки компонента DC принятого сигнала точным способом и контур грубой компенсации DC для корректировки DC-компонента принятого сигнала грубым способом. По меньшей мере, рассматриваются три режима операций: режим обнаружения, режим соединения и режим ожидания.

В режиме обнаружения сигнал принимается приемником, но информация синхронизации сигнала еще не обнаружена. Режим обнаружения может использоваться непосредственно после включения терминала доступа (AT). В этом режиме целью является осуществление достаточно точной настройки AGC принимаемого сигнала. Это выполняется с помощью осуществления одной либо более итераций из следующего: (1) точная настройка в режиме быстрого отслеживания (FTM) DC-компонента принимаемого сигнала; (2) относительно краткая оценка мощности принятого сигнала и (3) настройка программируемого усиления RF-устройства на основе краткой оценки мощности принятого сигнала.

В режиме соединения приемник обнаруживает информацию синхронизации принятого сигнала. Соответственно, целью является осуществление более точной AGC принятого сигнала. Это выполняется с помощью осуществления одной либо более итераций из следующего: (1) относительно продолжительная оценка мощности принятого сигнала; (2) настройка программируемого усиления RF-устройства на основе продолжительной оценки мощности принятого сигнала; (3) точная настройка в режиме медленного отслеживания (STM) DC-компонента принятого сигнала и (4) одна или более грубых настроек DC-компонента принятого сигнала. Если никакой настройки программируемого усиления не осуществляется на этапе (2), тогда этапы (3) и (4) могут предшествовать, до тех пор пока точный DC-компонент принятого сигнала не находится выше заранее определенного порогового значения.

В режиме ожидания приемник не принимает и не передает информацию трафика, но принимает сигнал быстрого поискового вызова от точки доступа (AP). Приемник активируется (например, переходит с режима более низкой мощности на режим более высокой мощности) в заранее определенный момент для прослушивания сигнала быстрого поискового вызова (например, второй символ преамбулы суперкадра UMB (ультрамобильный широкополосный доступ) (SFPA) для определения того, имеет ли точка доступа (AP) сообщение для отправки в приемник. Целью является осуществление умеренно точной AGC принимаемого сигнала достаточно быстро после включения. Это выполняется выполнением заранее определенного числа итераций следующего при заранее определенном отношении синхронизации с принятым сигналом: (1) точная настройка в FTM DC-компонента принимаемого сигнала; (2) относительная краткая оценка мощности принимаемого сигнала и (3) настройка программируемого усиления RF-устройства на основе краткой оценки мощности принимаемого сигнала.

Другие аспекты, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут явными из следующего подробного описания изобретения, если рассматривать их вместе с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения станут более явными из изложенного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с чертежами, на которых одинаковые ссылочные символы идентифицируют соответствующие элементы по всему документу и на которых:

Фиг.1 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи множественного доступа согласно аспекту изобретения;

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему примерной системы связи согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему примерной входной системы приемника, включающей в себя управление AGC/компенсацией DC согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.4 иллюстрирует схему структуры UMB суперкадра согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему примерного способа калибровки грубой компенсации DC для всех состояний AGC согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.6 иллюстрирует блок-схему примерного способа осуществления AGC и компенсации уровня DC в режимах обнаружения и перехода от обнаружения к соединению согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.7 иллюстрирует блок-схему примерного способа осуществления AGC и компенсации уровня DC в режиме соединения согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.8 иллюстрирует блок-схему примерного способа осуществления AGC и компенсации уровня DC в режиме ожидания согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.9 иллюстрирует блок-схему примерного модуля автоматической регулировки усиления (AGC) согласно другому аспекту изобретения;

Фиг.10 иллюстрирует блок-схему примерных контуров компенсации постоянного тока (DC) согласно другому аспекту изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технологии, описанные в данном документе, могут использоваться для различных сетей беспроводной связи, таких как сети множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), сети множественного доступа с временным разделением (TDMA), сети множественного доступа с частотным разделением (FDMA), сети множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), сети FDMA с единственной несущей (SC-FDMA) и т.д. Термины "сеть" и "система" часто используются взаимозаменяемо. Сеть CDMA может реализовывать радиотехнологию, например универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (W-CDMA) и LCR (низкая скорость элементарных символов). Cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может реализовывать радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA-сеть может реализовывать радиотехнологию, такую как развитый UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. UTRA, E-UTRA и GSM являются частью системы универсальной мобильной связи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) является предстоящей версией UMTS, которая использует E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS и LTE описаны в документах организации, называемой "Проект партнерства третьего поколения" (3GPP). cdma2000 описывается в документах организации, называемой "Проект 2 партнерства третьего поколения" (3GPP2). Эти различные радиотехнологии и стандарты известны в данной области техники. Для ясности определенные аспекты методов описаны ниже для LTE, и терминология LTE используется в большей части описания ниже.

Множественный доступ с частотным разделением сигналов с единственной несущей (SC-FDMA) является методом, который использует модуляцию единственной несущей и коррекцию в частотной области. SC-FDMA имеет аналогичную эффективность и по существу ту же самую общую сложность, как и в системе OFDMA. Сигнал SC-FDMA имеет более низкое отношение пикового значения мощности к среднему (PAPR) из-за присущей ему структуры с единственной несущей. Метод SC-FDMA привлек большое внимание, особенно в передачах восходящей линии связи, где более низкое PAPR приносит значительную выгоду мобильному терминалу в смысле эффективности мощности передачи. В настоящее время он является текущим рабочим допущением для схемы множественного доступа восходящей линии связи в 3GPP LTE или развитом UTRA.

Фиг.1 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи множественного доступа согласно одному аспекту изобретения. Точка 100 доступа (AP) включает в себя многочисленные группы антенн, одна из которых включает 104 и 106, другая - включает 108 и 110, и дополнительная - включает в себя 112 и 114. На Фиг.1 показаны только две антенны для каждой группы антенн, однако больше или меньше антенн могут быть использованы для каждой группы антенн. Терминал 116 доступа (AT) осуществляет связь с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию в терминал 116 доступа по прямой линии 120 связи и принимают информацию от терминала 116 доступа по обратной линии 118 связи. Терминал 122 доступа (AT) осуществляет связь с антеннами 106 и 108, где антенны 106 и 108 передают информацию в терминал 122 доступа (AT) по прямой линии 126 связи и принимают информацию от терминала 122 доступа (AT) по обратной линии 124 связи. В системе FDD линии 118, 120, 124 и 126 связи могут использовать различные частоты для связи. Например, прямая линия 120 связи может использовать частоту, иную, чем используемая обратной линией 118 связи.

Каждая группа антенн и/или область, в которой они предназначены для осуществления связи, часто упоминается как сектор точки доступа (AP). В варианте осуществления каждая группа антенн предназначена для осуществления связи с терминалами (AT) доступа в секторе областей, покрываемых точкой 100 доступа (AP).

При передаче по прямым линиям 120 и 126 связи передающие антенны точки 100 доступа (AP) используют формирование диаграммы направленности антенны для того, чтобы улучшить отношение сигнал/шум прямых линий связи для различных терминалов 116 и 122 доступа (AT). Кроме того, точка доступа (AP), использующая формирование диаграммы направленности антенны для передачи в терминалы доступа (AT), размещенные случайным образом в его зоне обслуживания, вызывает меньше помех для терминалов доступа (AT) в соседних сотах, чем точка доступа (AP), передающая через единственную антенну во все ее терминалы доступа (AT).

Точка доступа (AP) может быть фиксированной станцией, используемой для осуществления связи с терминалами доступа (AT), и может также упоминаться как точка доступа (AP), Node B (узел В), базовая станция (BS) или определяться какой-либо иной терминологией. Терминал доступа (AT) может также называться абонентским оборудованием, устройством беспроводной связи, терминалом либо определяться какой-либо иной терминологией.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему примерной системы 200 связи, например MIMO-систему, содержащую передающую систему 210 (также известную как точка доступа (AP)) и приемную систему 250 (также известную как терминал доступа (AT)). В системе 210 передатчика данные трафика для множества потоков данных предоставлены из источника 212 данных для процессора 214 данных передачи (ТХ).

В варианте осуществления каждый поток данных передается соответствующей передающей антенной. Процессор 214 данных TX форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить кодированные данные.

Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с данными пилот-сигнала с использованием методов OFDM. Данные пилот-сигнала обычно являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным образом и может использоваться в системе приемника для оценки отклика канала. Мультиплексированные пилот-сигнал и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (т.е. отображаются на символы) на основе конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных для предоставления символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены командами, выполняемыми процессором 230.

Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются процессору 220 TX MIMO, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 220 TX MIMO затем предоставляет N_T потоков символов модуляции на N_T передатчиков (TMTR) 222a-222t. В определенных вариантах осуществления процессор 220 TX MIMO применяет веса формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, от которой передается символ.

Каждый передатчик 222a-t принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для предоставления одного или более аналоговых сигналов и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для предоставления модулированного сигнала, подходящего для передачи по каналу MIMO. N_T модулированных сигналов от передатчиков 222а-222t затем передаются от N_T антенн 224а-224t соответственно.

В приемной системе 250 переданные модулированные сигналы принимаются с помощью N_R антенн 252а-252r, и принятый сигнал от каждой антенны предоставляется в соответствующий приемник (RCVR) 254a-254r. Каждый приемник 254a-r обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразовывает с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, преобразует в цифровую форму приведенный обработанный сигнал, чтобы предоставить выборки, и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставить соответствующий "принятый" поток символов.

Процессор 260 данных RX затем принимает и обрабатывает N_R принятых потоков символов от N_R приемников 254a-r на основе конкретного метода обработки приемников для предоставления N_T "обнаруженных" потоков символов. Процессор 260 данных RX затем демодулирует, обратно перемежает и декодирует каждый обнаруженный поток символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка процессором 260 данных RX является дополнительной к той, которая осуществляется процессором 220 TX MIMO и процессором 214 данных TX в системе 210 передатчиков.

Процессор 270 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования необходимо использовать. Процессор 270 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.

Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно канала связи и/или принятого потока данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается с помощью процессора 238 данных TX, который также принимает данные трафика для множества потоков данных из источника 236 данных, модулируется модулятором 280, обрабатывается передатчиками 254а-254r и передается обратно в передающую систему 210.

В передающей системе 210 модулированные сигналы из приемной системы 250 принимаются антеннами 224a-t, обрабатываются приемниками 222a-t, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором 242 данных RX для извлечения сообщения обратной линии связи, переданного приемной системой 250. Процессор 230 затем определяет, какую матрицу предварительного кодирования нужно использовать для определения весов формирования диаграммы направленности антенны, затем обрабатывает извлекаемое сообщение.

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему примерной входной (радиочастотной) системы 300 приемника для осуществления автоматической регулировки усиления (AGC) и управления компенсацией DC согласно другому аспекту изобретения. В примерном варианте осуществления входная система 300 описана в данном документе как часть терминала доступа (AT) и, например, может быть реализована в любом одном или более из приемников 254a-r терминала 250 доступа (AT), описанного ранее. Тем не менее, будет понятно, что система 300 внешнего интерфейса может быть реализована в любом приемнике, включая любой один или более из приемников 222a-t точки 210 доступа (AP), описанной ранее.

В частности, входная система 300 содержит антенну 302, первый переключатель SW1, малошумящий усилитель 304 (LNA), смеситель 306, первый сумматор 308 и аналогово-цифровой преобразователь 310 (ADC), содержащий фильтр 312 для устранения эффектов наложения спектров (AAF) и сигма-дельта модулятор 314 (SDM). Будет понятно, что компоненты ADC 310 могут изменяться в соответствии с предпочтениями при проектировании. Кроме того, входная система 300 содержит групповую задержку 316 (GD), цифровой фильтр 318 (DF), второй сумматор 320, узкополосный режекторный фильтр 322 (NF), устройство 324 компенсации рассогласования I/Q, вращатель 326 частоты (FR), модуль 328 цифрового усиления, модуль 342 цифровой обработки сигналов и входной контроллер 344. Дополнительно, входная система 300 содержит контур 330 цифровой коррекции DC (DDCL), второй переключатель (SW2), контур 340 аналоговой коррекции DC (ADCL), цифроаналоговый преобразователь 338 (DAC) и модуль 332 автоматической регулировки усиления (AGC), содержащий блок 334 оценки мощности (ЕЕ) и цифровой усилитель 336 переменного усиления (DVGA).

При функционировании антенна 302 принимает принимаемый RF-сигнал из беспроводной среды и предоставляет его в LNA 304 через первый переключателя SW1, когда он находится в замкнутом положении. LNA 304, в свою очередь, усиливает принятый RF-сигнал с усилением, регулируемым модулем 332 AGC. Усиленный RF-сигнал, формируемый LNA 304, подается на смеситель 306, который преобразует с понижением частоты принятый сигнал на более низкую частоту, более подходящую для цифровой обработки. Смеситель 306 осуществляет преобразование с понижением частоты, используя сигнал F_c гетеродина (LO). Усиление смесителя 306 также регулируется модулем 332 AGC. Принятый сигнал, преобразованный с понижением частоты, подается на вход первого сумматора 308, который суммирует принятый сигнал с сигналом грубой компенсации DC, формируемым ADCL 340 и DAC 338, для того, чтобы уменьшить DC-компонент принятого сигнал на выходе смесителя 306. Как ранее рассмотрено в разделе предшествующего уровня техники, сигнал LO, проникающий на вход смесителя 306 и повторно смешивающийся с сигналом LO, формирует DC-компонент на выходе смесителя 306. При отсутствии коррекции DC-компонент может распространяться вниз по цепочке модулей входной системы 300.

Выход первого сумматора 308 соединен с ADC 310, который преобразует принятый сигнал из аналогового в цифровой формат. В частности, AAF 312 фильтрует принятый аналоговый сигнал для снижения либо устранения искажения наложение спектров, и SDM 314 преобразует отфильтрованный сигнал в цифровой формат. GD 316 задерживает I-компонент и/или Q-компонент принятого сигнала для большего выравнивания отношения синхронизации I/Q-компонента. DF 318 снижает либо устраняет помехи и/или другие нежелательные сигналы из принятого сигнала. Выходной сигнал DF 318 подается на вход второго сумматора 320, который суммирует принятый сигнал с сигналом точной DC компенсации, формируемым DDCL 330, чтобы дополнительно снизить любой остаточный DC, оставшийся от грубой компенсации DC, осуществляемой ADCL 340.

Выходной сигнал второго сумматора 320 подается на NF 322, который снижает любую нежелательную гармонику принятого сигнала более высокого порядка. Выходной сигнал NF 322 подается на устройство 324 компенсации рассогласования I/Q, которое лучше выравнивает коэффициенты усиления и фазы, ассоциированные с I- и Q-компонентами. Выход устройства 324 компенсации рассогласования I/Q соединен с FR 326, который корректирует принятый сигнал для устранения нежелательного смещения частот в сигнале F_c LO. Выход FR 326 соединен со входом модуля 332 AGC, который оценивает уровень мощности принятого RF-сигнала на входе LNA 304 и формирует сигнал AGC для LNA 304 и сигнал цифровой регулировки усиления для цифрового модуля 328 усиления. Сигнал AGC также используется в DDCL 330 и ADCL 340 для настройки фильтрации сигналов с второго сумматора 320 и, соответственно, DDCL 320. Выход FR 326 соединен с входом цифрового модуля 328 усиления, который применяет усиление к принимаемому сигналу на основе сигнала цифровой регулировки усиления, формируемого модулем 332 AGC.

Сигнал AGC от модуля 332 AGC может настраивать усиление LNA 304 и/или смесителя 306 относительно большими шагами. Например, в случае динамического диапазона принимаемого RF-сигнала от -110 до -20 дБм сигнал AGC может предусматривать следующие пять (5) аналоговых шагов усиления для LNA: 62 дБ, 46 дБ, 37 дБ, 26 дБ и 10 дБ. Цифровой сигнал регулировки усиления от модуля 332 AGC предусматривает более точную настройку усиления для принятого сигнала. Выход цифрового модуля 342 усиления соединен с модулем 342 цифровой обработки сигналов для дополнительной обработки принимаемого сигнала для получения данных. Модуль 342 цифровой обработки сигналов может предусматривать информацию синхронизации сигнала контроллера 344 либо его отсутствие, что используется контроллером 344 для управления различными модулями входной системы 300. В частности, контроллер 344 управляет модулем 332 AGC, DDCL 330, ADCL 340, первым переключателем SW1 и вторым переключателем SW2. Контроллер 344 может осуществлять управление по командам одного либо более модулей программного обеспечения, сохраненных в машиночитаемом носителе.

Как рассмотрено ранее, DDCL 330 предоставляет точную настройку (например, снижение либо компенсацию) DC-компонента на выходе второго сумматора 320. В частности, DDCL 330 включает в себя вход, соединенный с выходом второго сумматора 320 для того, чтобы воспринимать принятый сигнал, включающий в себя DC-компонент. Как рассмотрено более подробно дополнительно в материалах настоящей заявки, DDCL 330 формирует сигнал точной коррекции DC, осуществляя операцию фильтрации первого порядка на основе состояния усиления сигнала AGC. Кроме того, как рассмотрено ранее, ADCL 340 предоставляет грубую корректировку (например, снижение либо отмену) DC-компонента на выходе первого сумматора 308. В частности, ADCL 340 включает в себя вход, соединенный с DDCL 330 через переключатель SW2 для приема сигнала от него, связанного с компонентом принятого сигнала, не являющимся DC-компонентом, на выходе второго сумматора 320. Как рассмотрено более подробно дополнительно в материалах настоящей заявки, ADCL 340 формирует сигнал грубой компенсации DC, осуществляя операцию фильтрации первого порядка сигнала DDCL на основе состояния усиления сигнала AGC.

Режим медленного отслеживания (STM) означает, что постоянная времени DDCL 330 конфигурирована относительно большой (например, 102.4 мкс в режиме соединения) либо, наоборот, ширина полосы DDCL 330 конфигурирована относительно малой (например, 1,5 кГц). Режим быстрого отслеживания (FTM) означает, что постоянная времени DDCL 330 конфигурирована относительно малой (например, 6,4 мкс в режиме обнаружения и 1,6 мкс в режиме ожидания) либо, напротив, ширина полосы пропускания DDCL 330 конфигурирована относительно большой (например, 25 кГц в режиме обнаружения и 100 кГц в режиме ожидания). В более общем смысле STM означает, что компенсация DC осуществляется медленнее, чем в FTM, либо, напротив, FTM означает, что компенсация DC осуществляется быстрее, чем в STM.

Как рассмотрено более подробно в материалах настоящей заявки, STM используется во время состояния соединения AT, так как он предоставляет точную статическую оценку уровня DC, но его недостатком является медленное обнаружение. Однако FTM является подходящим для обнаружения быстрого статического DC, но его недостатком является относительная зашумленность. FTM типично используется во время режимов обнаружения и ожидания. Однако он может также использоваться, если уровень DC либо оценка мощности значительно отклоняются. То есть если существуют большие флуктуации в STM, то FTM может быть активирован для восстановления базового уровня. Как упомянуто выше, FTM не обеспечивает точного уровня DC, но является полезным при предоставлении хорошей первоначальной оценки. Следует также принимать во внимание, что уровень DC в различных элементах схемы может возникать как функция обновления каскадов усиления. То есть каждый каскад усиления может вводить компонент DC, когда его режим работы или рабочее значение изменяется. Следовательно, компенсация DC может включать в себя учет вводимого схемами компонента DC. Вышеуказанная схема AGC/ компенсации DC допускает быстрое отслеживание динамического диапазона и может настраиваться согласно управлению встроенным программным обеспечением.

В современных системах связи соответствующая коррекция DC для входного сигнала является фактором для лучшего использования динамического диапазона, доступного в ADC. В UMB-стандарте в качестве одного из нескольких возможных стандартов уровень сигнала прямой линии связи может значительно изменяться, исключая преамбулу суперкадра (SFPA). Так как уровень сигнала кадра подвергается изменению и SFPA является единственной устойчивой опорой уровня мощности, это создает серьезную задачу для существующих систем, пытающихся управлять AGC в интервале SFPA. Также, так как остаточный уровень DC приемника с нулевой промежуточной частотой (IF) изменяется при настройках усиления приемника, компенсация DC должна выполняться при настройке AGC.

В различных вариантах осуществления, раскрытых в материалах настоящей заявки, AGC и компенсация DC управляются так, чтобы усиление приемника распределялось как в аналоговой, так и в цифровой областях, а также компенсация DC применяется как в аналоговой, так и в цифровой областях. Установка компенсации DC зависит от установки AGC; то есть компенсация DC повторно корректируется всякий раз, когда состояние аналогового усиления изменяется из-за AGC.

Фиг.4 иллюстрирует схему примерной структуры 410 суперкадра UMB, который может быть частью принятого сигнала. Суперкадр 410 показан содержащим преамбулу суперкадра (SFPA). Вслед за SFPA имеется 25 кадров PHY прямой линии связи, проиндексированных как, например, 0-24. Следующий суперкадр 420 проиллюстрирован "следующим" за суперкадром 410, который имеет аналогичные преамбулу и кадры PHY.

Каждая SFPA включает в себя восемь (8) символов с релевантной информацией. Каждый символ может быть приблизительно 100 микросекунд (мкс). Эти символы включают в себя прямой первичный широковещательный канал (F-PBCCH), четыре (4) прямых вторичных широковещательных канала (F-SBCCH) или четыре (4) прямых канала быстрого поискового вызова (F-QPCH) и три (3) мультиплексируемых с временным разделением (TDM) пилот-сигнала 1-3 (прямые каналы обнаружения (F-ACQCH)). Например, как дополнительно детально разработано в материалах настоящей заявки, обновление AGC осуществляется во время приема F-PBCCH-символа, после того как этот символ был декодирован и/или с его ассоциированным уровнем мощности. 3-индексированный OFDM-символ не считается критичным непосредственно после обнаружения, следовательно, обновление AGC может осуществляться непосредственно после обнаружения. Также 5-7-индексированные OFDM-символы детектируются и декодируются как SFPA-индикатор и/или с оценкой мощности, во время обнаружения, так как более ранние символы могут быть искажены во время первоначального поиска. Если 5-7 индексированные OFDM-символы продетектированы, тогда может подтверждаться, что обнаружение произошло. Тем не менее, уровни мощности AGC могут быть некорректными для этого кадра, следовательно, настройки AGC могут задерживаться до следующей SFPA.

Как очевидно из вышеизложенного рассмотрения, для приспособления разрозненных появлений SFPA для измерений уровня принятого сигнала (RSSI) параметры синхронизации компенсации DC и AGC тщательно планируются для выполнения системных требований. В этом ключе реализованы пять режимов функционирования:

- режим калибровки компенсации DC;

- режим обнаружения;

- переход от обнаружения к режиму соединения;

- режим соединения и

- режим ожидания.

Режим калибровки компенсации DC активируется при включении питания либо в другие моменты времени, как желательно для системного программного обеспечения (SW)/встроенного программного обеспечения (FW). Калибровка компенсации DC осуществляется для всех возможных состояний усиления с обнуленным входом антенны. В данном документе таблица калибровки может быть сформирована для смещения либо компенсации для любого DC-компонента, который формируется антенными схемами. Этот режим может осуществляться во время запуска и может быть вынужденной операцией FW. Последующее описывает примерный способ функционирования в режиме калибровки компенсации DC.

Фиг.5 иллюстрирует блок-схему примерного способа 500 калибровки грубой компенсации DC (ADCL) для всех состояний AGC согласно другому аспекту изобретения. Согласно способу 500 контроллер 344 обнаруживает операцию включения терминала доступа (AT) (блок 502). В ответ на обнаружение операции включения контроллер 344 размыкает переключатель SW1 для блокировки входа антенны 302 в LNA 304, так что входной радиочастотный каскад 300 не может принимать сигнал (блок 504). Затем контроллер 344 управляет модулем 332 AGC для конфигурирования LNA 304 в состоянии первоначального усиления (блок 506). Затем контроллер 344 определяет уровень компонента DC на выходе второго сумматора 320 (блок 508). Затем контроллер 344 определяет, все ли из состояний усиления выбраны (блок 510). Если все из состояний усиления LNA не выбраны, способ переходит обратно к блоку 506 для выбора следующего состояния усиления. Иначе, контроллер 344 конфигурирует ADCL 340 так, чтобы он осуществлял грубую компенсацию DC на основе измеряемых компонентов DC для всех состояний усиления (блок 512). Затем контроллер 344 замыкает переключатель SW1, чтобы соединить антенну 302 с LNA 304, чтобы входной радиочастотный каскад 300 мог принимать сигнал (блок 514). Этот способ может также использоваться, в дополнение или альтернативно, для усиления смесителя 306.

Режим обнаружения (ACQ) используется во время первоначального обнаружения либо последовательного поиска. Во время первоначального обнаружения недоступна никакая системная информация о синхронизации для терминала доступа (AT). В этом случае процедура обнаружения осуществляется параллельно к настройке AGC/DVGA. В системах TDD и из-за отсутствия синхронизации кадр обратной линии связи (RL) способствует оценке мощности, которая приводит к большому динамическому диапазону принимаемой мощности. Следует добавить к этому эффекты изменений канала; следовательно, реализован режим быстрого отслеживания/обновления (FTM), который пытается точно отслеживать изменения мощности в сигнале. Другим способом объяснения этого является то, что компенсация DC установлена в режим FTM. В каждом цикле обновления компенсация DC осуществляет обновление FTM и AGC проводит оценку мощности (ЕЕ) или измерение RSSI, пока не будет получено слежение. Если терминал доступа (AT) получает синхронизацию, границы суперкадра (SF) являются хорошо определенными в этот момент, и AGC/DVGA переходит в режим медленного отслеживания (STM), который должен соответствовать другим условиям, поясненным ниже.

Режим перехода от обнаружения к соединению: если терминал доступа (AT) получил системное время, терминал доступа (AT) прекращает операцию AGC до следующей SFPA. В начале SFPA компенсация DC и AGC выполняют последовательности (конфигурируемых) циклов ACQ, например компенсация DC FTM, за которой следует обновление EE/AGC. После этого она переключается на режим соединения с компенсацией DC, перешедшей в режиме STM с включением контура грубой компенсации DC. Последующее описывает примерный способ функционирования в режиме обнаружения и перехода от обнаружения к соединению.

Фиг.6 иллюстрирует блок-схему примерного способа 600 осуществления AGC и компенсации уровня DC в режимах обнаружения и перехода от обнаружения к соединению согласно другому аспекту изобретения. Согласно способу 600 контроллер 344 обнаруживает, что RF-сигнал принимается (блок 602). В ответ на обнаружение принятого сигнала контроллер 344 инструктирует DDCL 330 для осуществления точной настройки в FTM (например, операция продолжительностью ~26 мкс) для уменьшения компонента DC на выходе второго сумматора 320 (блок 604). Затем контроллер 344 инструктирует модуль 332 AGC для осуществления относительно краткой оценки мощности (например, операция продолжительностью ~26 мкс)(блок 606) и формирует AGC-сигнал для настройки усиления LNA 304 (и/или смесителя 306) на основе оценки мощности (например, операция продолжительностью ~6 мкс)(блок 608). Затем контроллер 344 определяет, получил ли модуль 342 цифровой обработки сигналов синхронизацию принятого сигнала (блок 610). Если нет, тогда операции в блоке 604-610 повторяются.

Если, с другой стороны, модуль 342 цифровой обработки сигналов получил синхронизацию принятого сигнала, он отсылает сигнал в контроллер 344, что он обрабатывает преамбулу суперкадра (SFPA) (блок 614). Затем контроллер 344 устанавливает итерацию либо счет на 1 (блок 616). Контроллер 344 инструктирует DDCL 330 для осуществления точной настройки в FTM (например, операция продолжительностью ~26 мкс) для снижения DC-компонента на выходе второго сумматора 320 (блок 618). Затем контроллер 344 инструктирует модуль 332 AGC для осуществления относительно краткой оценки мощности (например, операция продолжительностью ~26 мкс) (блок 620) и для формирования AGC-сигнала для настройки усиления LNA 304 (и/или смеситель 306) на основе оценки мощности (например, операция продолжительностью ~6 мкс) (блок 622). Контроллер 344 затем определяет, равна ли итерация либо счет заранее определенному пределу (например, 5 или 6) (блок 624). Если итерация либо счет не равны заранее определенному пределу, контроллер 344 увеличивает итерацию либо счет (блок 626). Контроллер 344 затем повторяет операции блоков с 618 по 624. Если, с другой стороны, контроллер 344 определяет, что итерация либо счет равен заранее определенному пределу, контроллер 344 заканчивает процессы настройки AGC/DC обнаружения (блок 628).

Режим соединения связан с двумя подрежимами: SFPA до декодирования PBCCH и SFPA после декодирования PBCCH.

Сначала начинается рассмотрение общей концепции под видом режима декодирования "до" PBCCH, который начинается с оценки мощности AGC сигнала RSSI с компенсацией DC в режиме медленного отслеживания/обновления (STM) в начале 4-го OFDM-символа SFPA. Затем, если остаточное значение DC пересекает заранее определенное пороговое значение, операция переключается с режима STM на режим FTM и начинает выполнять заранее определенное число обновлений грубого контура компенсации DC до переключения компенсации DC обратно в STM.

Режим соединения для SFPA после декодирования PBCCH: начинаем оценку мощности AGC (RSSI) с компенсацией DC в STM в начале первого OFDM-символа SFPA. Затем, если остаточное значение DC пересекает заранее определенное пороговое значение, тогда переключаемся из режима STM в режим FTM и выполняем заранее определенное число обновлений грубого контура компенсации DC до переключения компенсации DC обратно в STM.

В режиме соединения существует возможность передачи меньше, чем полная мощность между преамбулами. Следовательно, любое обновление между двумя суперкадрами может вызвать насыщение ADC. Например, это может происходить, если обновление осуществляется в кадре с частичной мощностью, который следует за кадром с полной мощностью. Поэтому, чтобы избежать этой ошибки, желательно обновлять суперкадр только во время преамбул. Следует отметить, что AGC может выполняться во время всего суперкадра(ов), но обновляется лишь во время преамбул. Также вместо захвата мгновенного значения AGC захватывает отфильтрованное значение. После ACQ мгновенная мощность вычисляется из иных, чем с первого по третий символы (индексируемые как с нулевого по второй) в усилителе до декодирования PBCCH, затем после первого OFDM-символа. В данном документе предполагается, что синхронизация выполнена. Последующее описывает примерный способ работы в режиме соединения.

Фиг.7 иллюстрирует блок-схему примерного способа 700 осуществления AGC и коррекции уровня DC в режиме соединения согласно другому аспекту изобретения. Согласно способу 700 контроллер 344 принимает сообщение от модуля 342 цифровой обработки сигналов, указывающего обнаружение первого (1-го) OFDM-символа SFPA (если PBCCH-символ уже декодирован) либо четвертого (4-го) OFDM SFPA (если PBCCH-символ еще не декодирован) (блок 702). Если соответствующий символ еще не обнаружен, тогда контроллер 344 продолжает контролировать обнаружение этого символа на каждый блок 702. Если первый (1-й) либо четвертый (4-й) символ обнаружен, контроллер 344 инструктирует модуль 332 AGC для выполнения относительно длительной оценки мощности принятого RF-сигнала на входе в LNA 304 (например, операция продолжительностью ~52 мкс) (блок 704). На основе оценки мощности модуль 332 AGC определяет, необходимо ли настраивать усиление LNA 304 (и/или смесителя 306)(блок 706). Если да, то модуль 332 AGC формирует сигнал AGC для настройки усиления LNA 304 (и/или смесителя 306) на основе оценки мощности (например, операция продолжительностью ~ 6 мкс). Способ 700 затем переходит к операции, показанной в блоке 710.

Если модуль 332 AGC определяет, что усиление LNA 304 (и/или смесителя 306) не нужно настраивать в блоке 706, то контроллер 344 определяет DC-компонент на выходе второго сумматора 320 (блок 714). Затем контроллер 344 определяет, превышает ли DC-компонент заранее определенное пороговое значение (блок 716). Если нет, контроллер 344 возвращается к операции блока 702 для обнаружения первого (1-го) либо четвертого (4-го) символа следующего SFPA. Если, с другой стороны, контроллер 344 определяет, что измеренный DC-компонент превышает заранее определенное пороговое значение в блоке 716, контроллер 344 инструктирует DDCL 330 для выполнения точной настройки в STM для уменьшения DC-компонента на выходе второго сумматора 320 (например, операция продолжительностью ~6,5 мкс) (блок 710). Затем контроллер 344 инструктирует ADCL 340 для выполнения одной либо двух грубых настроек для уменьшения DC-компонента на выходе второго сумматора 320 (например, операция продолжительностью ~6,5 мкс) (блок 712). Контроллер 344 затем возвращается к операции блока 702 для обнаружения первого (1-го) либо четвертого (4-го) символа следующего SFPA.

Наконец, режим ожидания (активация из ожидания): в этом режиме система активируется в начале SFPA. Затем обновление DC выполняется в FTM и затем выполняется ЕЕ. Эта процедура DC/ЕЕ повторяется для заранее определенного числа циклов, после чего процесс переключает коррекцию DC в режим STM. Последующее описывает примерный способ работы в режиме ожидания.

Фиг.8 иллюстрирует блок-схему примерного способа 800 выполнения AGC и компенсации уровня DC в режиме ожидания согласно другому аспекту изобретения. Согласно способу 800 модуль 342 цифровой обработки сигналов активируется для проверки, имеется ли поисковый вызов для терминала доступа (AT) (блок 802). После активации модуль 342 цифровой обработки сигналов обнаруживает первый (1-й) OFDM-символ SFPA (блок 804). После уведомления об обнаружении первого (1-го) OFDM-символа контроллер 344 устанавливает итерацию либо счет на единицу (1) (блок 806). Затем контроллер 344 инструктирует DDCL 330 для выполнения точной настройки в FTM для уменьшения DC-компонента на выходе второго сумматора 320 (например, операция продолжительностью ~6,5 мкс) (блок 808). Далее контроллер 344 инструктирует модуль 332 AGC для выполнения относительно очень краткой оценки мощности (например, операция продолжительностью ~6,5 мкс) (блок 810). Модуль 332 AGC затем формирует сигнал AGC для настройки усиления LNA 304 (и/или смесителя 306) на основе оценки мощности (например, операция продолжительностью ~6,5 мкс) (блок 812). Контроллер 344 затем определяет, равна ли итерация либо счет заранее определенному пределу (например, 5 или 6) (блок 814). Если он определяет, что итерация либо счет не равен заранее определенному пределу, то контроллер 344 увеличивает итерацию либо счет (блок 818) и повторяет операции в блоках с 808 по 814. Иначе контроллер 344 оканчивает процесс ожидания настройки AGC/DC (блок 816).

Некоторые из основных причин для последовательности операций вышеизложенных режимов подробно изложены в материалах настоящей заявки. Когда цикл обнаружения/синхронизации подтвержден, быстрое отслеживание (FTM) прекращается до следующего (второго) суперкадра, в котором быстрое отслеживание (FTM) повторно запускается для заранее определенного числа циклов, чтобы получить подходящую первоначальную оценку установки мощности в преамбуле. Понятно, что первые сегменты информации первоначального обнаружения могут быть искажены либо уровень мощности для первой преамбулы суперкадра может отличаться от следующей поступившей (второй) преамбулы суперкадра. Следовательно, быстрое отслеживание повторно запускается в следующей (второй) преамбуле суперкадра (после получения синхронизации), чтобы получить подходящую первоначальную оценку мощности. Следует отметить, что обновления AGC не должны выполняться между преамбулами суперкадра, но выполняются в течение преамбул, так как уровни мощности в преамбулах.

Однако так как 1-й символ в следующей (второй) преамбуле суперкадра может быть также искажен либо может иметь другую мощность, чем у первой преамбулы суперкадра, он обычно отбрасывается. Так как синхронизация получена, режим быстрого отслеживания быстро оценивает мощность в последующих символах в следующей (второй) преамбуле суперкадра. Следовательно, режим медленного отслеживания (STM) может осуществляться.

С уже полученной синхронизацией и определенной мощностью в следующей (второй) преамбуле суперкадра 1-й символ преамбулы становится нерелевантным, и обновление AGC теперь может осуществляться по 1-му символу следующей (третьей) поступающей преамбулы суперкадра.

Фиг.9 иллюстрирует блок-схему примерного модуля 900 AGC согласно другому аспекту изобретения. Модуль 900 AGC может быть одним примерным вариантом осуществления модуля 332 AGC (но дополнительно включает в себя модуль цифрового усиления как элемент 922). Модуль 922 цифрового усиления может быть тем же самым модулем 328 входной радиочастотной системы 300, рассмотренным ранее.

В частности, контроллер 900 содержит блок 902 (ЕЕ) оценки мощности, линейно-логарифмический (log2) преобразователь 904, сумматор 906, фильтр 907 первого (1-го) порядка, делитель/вычитатель 918 и логику 920. ЕЕ 902 принимает входной сигнал от компенсации/коррекции DC и направляет сигнал в преобразователь 904 для преобразования его в логарифмический формат. Выход преобразователя 904 подается в сумматор 906, который имеет аналоговое усиление (формат log2) как обратный вход. Аналоговое усиление (log2) оценивает усиление между портом антенны на вход сумматора 906. Таким образом, выходом сумматора 906 является обновленная оценка E(n) мощности принятого RF-сигнала в порте антенны.

Выход сумматора 906 используется для фильтра 907 первого (1-го) порядка, который устраняет шум из оценки E(n) мощности принятого сигнала и формирует среднюю оценку мощности принятого сигнала. Фильтр 907 первого (1-го) порядка, в свою очередь, содержит первый умножитель 908, сумматор 910, элемент Z^-1 916 задержки и второй умножитель 914. Оценка E(n) мощности принятого сигнала используется для первого умножителя 908, который масштабирует оценку E(n) на коэффициент 1-α. Масштабированная оценка затем используется для сумматора 910, который суммирует ее с сигналом обратной связи из выхода второго умножителя 914. Средняя оценка мощности принятого сигнала формируется как выход сумматора 910, который подается на вход элемента Z^-1 916 задержки. Выход элемента t Z^-1 916 задержки соединен со вторым умножителем 914, который масштабирует задерживаемую среднюю оценку мощности на коэффициент α, чтобы сформировать сигнал обратной связи.

Выход фильтра 907 подается в делитель/вычитатель 918 (вычитание в логарифмической области эквивалентно делению в линейной области). Опорный уровень или целевой уровень E_ref является входом в делитель/вычитатель 918. Выход делителя/вычитателя 918 предоставляет результат отношения усиления и затем подается в логику 920. Логика 920 имеет два выхода, один является сигналом d(n) цифрового усиления для входа в модуль 922 цифрового усиления и один является сигналом f(n) аналогового усиления для управления AGC.

Таким образом, DVGA работает по сигналу мощности после подавления помех. Оценка мощности сначала масштабируется вниз с помощью текущего аналогового усиления для получения уровня мощности принятого сигнала (до использования какого-либо усиления). Контур первого порядка затем используется для оценки отфильтрованного значения уровня мощности. Логика управления будет выбирать соответствующий каскад аналогового усиления путем определения RSSI. Используя схему, показанную на Фиг.9, можно выполнять переход между множеством каскадов аналогового усиления в одном обновлении, что обеспечивает более быструю настройку AGC. Следует принять во внимание, что различные элементы, показанные на Фиг.9, могут модифицироваться либо изменяться согласно предпочтениям при проектировании при обеспечении желательного эффективного уровня производительности. Следовательно, модификации могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема этого и других вариантов осуществления.

Фиг.10 иллюстрирует блок-схему примерных контуров 1000 компенсации постоянного тока (DC) согласно другому аспекту изобретения. Два контура показаны в 1000, представляющие собой контуры 1010 и 1050 обратной связи с константами K_i и K₀ управления шириной полосы, как соответствующие входы. Первый контур 1010 рассматривается как контур точной настройки DC, тогда как второй контур 1050 рассматривается как контур грубой настройки DC.

В частности, контур 1010 точной настройки DC содержит сумматор 1012, адаптированный для суммирования сигнала x₁(n) с выхода второго сумматора 320 с сигналом d₁(n) обратной связи для формирования сигнала y₁(n) компенсации DC. Сигнал y₁(n) компенсации DC подается на умножитель 1014, который масштабирует сигнал с помощью константы K_i управления шириной полосы. Масштабируемый сигнал затем используется для сумматора 1016, который суммирует масштабируемый сигнал с задержанным выходом 1016, предоставляемым элементом Z^-1 1018 задержки. Сигнал d₁(n) обратной связи формируется на выходе элемента Z^-1 1018 задержки.

Контур 1050 грубой настройки DC содержит умножитель 1052, адаптированный для умножения сигнала d₁(n) обратной связи из контура 1010 точной корректировки DC на константу К₀ управления шириной полосы пропускания. Масштабируемый сигнал затем используется для сумматора 1054, который суммирует масштабируемый сигнал с сигналом a₁(n) грубой компенсации DC. Сигнал a₁(n) грубой компенсации DC формируется с помощью задержки выхода сумматора 1054, используя элемент Z^-1 1056 задержки. Сигнал a₁(n) грубой компенсации Q-DC формируется аналогичным образом. И I-, и Q-сигнал a₁(n) грубой компенсации DC и a_Q(n) используются для входов DAC 1060, который формирует аналоговый сигнал a_a(n) грубой компенсации DC.

Следует принимать во внимание, что алгоритмы контура, представленные внутренней работой контуров, могут изменяться согласно предпочтениям при проектировании. Следовательно, хотя Фиг.10 иллюстрирует один конкретный вариант осуществления для схемы контура DC, может использоваться другая реализация, в которой может быть выполнено множество контуров или множество степеней гранулярности в управлении.

Следует понимать, что определенный порядок иерархии этапов в раскрытых процессах является примером подходов в качестве примеров. На основе предпочтений при проектировании следует понимать, что определенный порядок иерархии этапов в процессах может быть переупорядочен при сохранении в объеме настоящего изобретения. Пункты формулы изобретения, относящиеся к способу, представляют элементы различных этапов в примерном порядке и не подразумевают ограничения определенным порядком или представленной иерархией.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, разряды, символы и элементарные сигналы, которые могут упоминаться по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любым их сочетанием.

Специалистам также должно быть понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические стадии, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или сочетания обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в общем смысле, в терминах их функциональных возможностей. Реализуются ли подобные функциональные возможности как аппаратное или программное обеспечение, зависит от конкретного приложения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного приложения, но подобные решения по реализации не должны интерпретироваться как причина отклонения от объема настоящего изобретения.

Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, спроектированных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, либо процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, например объединение DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с ядром DSP или любая другая подобная конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, раскрытого в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в модуле программного обеспечения, выполняемом процессором, или комбинации этих двух. Модуль программного обеспечения может постоянно находиться в ОЗУ (RAM, оперативное запоминающее устройство), флэш-памяти, ПЗУ (ROM, постоянное запоминающее устройство), ЭСПЗУ (EPROM, электрически программируемое ПЗУ), ЭСППЗУ (EEPROM, электрически стираемое программируемое ПЗУ), регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске) или любом другом виде запоминающего носителя, известном в данной области техники. Примерный запоминающий носитель связан с процессором, так что процессор может считывать информацию с и записывать информацию на носитель данных. В качестве альтернативы носитель данных может быть встроенным в процессор. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в ASIC. ASIC может постоянно находиться в абонентском терминале. В качестве альтернативы процессор и носитель данных могут постоянно находиться как дискретные компоненты в абонентском терминале.

В одном или более примерных вариантах осуществления описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или любом их сочетании. Если реализовано в программном обеспечении, функции могут сохраняться или передаваться как одна или более команд или код в машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель включает в себя как компьютерный носитель данных, так и среду связи, которая включает в себя любую среду, которая облегчает передачу компьютерной программы из одного места в другое. Носителем данных может быть любой доступный носитель, к которому можно предоставить доступ с помощью вычислительной машины. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое запоминающее устройство на оптических дисках, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства либо любой другой носитель, который может быть использован, чтобы переносить или сохранять требуемый программный код в форме команд или структур данных, к которым можно осуществлять доступ посредством вычислительной машины. Также любое подобное подключение, строго говоря, именуется машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника, используя коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витую пару, цифровую абонентскую линию (DSL) или беспроводные технологии, например инфракрасные, радио и микроволны, тогда коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например инфракрасные, радио и микроволны, включаются в определение носителя. Дисковое запоминающее устройство и немагнитный диск, как используется в данном документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск blu-ray, где "дисковые запоминающие устройства" обычно магнитно воспроизводят данные, тогда как "немагнитные диски" воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Сочетания из вышеперечисленного также следует включить в объем машиночитаемых носителей.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать настоящее изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, и общие принципы, определенные в данном документе, могут использоваться в других вариантах осуществления без отклонения от сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не подразумевается ограниченным вариантами осуществления, показанными в данном документе, но должно быть согласовано с самым широким объемом, соответствующим принципам и новым признакам, раскрытым в данном документе.

Изобретение относится в целом к системе и способу для автоматического управления усилением (AGC) и коррекцией напряжения постоянного тока (DC) во входной радиочастотной (RF) системе приемника. Технический результат заключается в обеспечении осуществления AGC и компенсации уровня DC комбинированным образом, чтобы гарантировать соответствующий уровень сигнала на входе аналогово-цифрового преобразователя (ADC), а также снижение либо устранение уровня DC после смесителя. Для этого способ обработки радиочастотного (RF) принятого сигнала содержит этапы: применение программируемого усиления к принятому RF-сигналу; формирование сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала; регулирование программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии; преобразование с понижением частоты принятого RF-сигнала; обнаружение информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты; настройку компонента постоянного тока (DC) сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом; и настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ обработки радиочастотного (RF) принятого сигнала, содержащий
применение программируемого усиления к принятому RF-сигналу;
формирование сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала;
регулирование программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии;
преобразование с понижением частоты принятого RF-сигнала;
обнаружение информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты;
настройку компонента постоянного тока (DC) сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом; и
настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий выполнение одной или более итераций следующих последовательных операций до обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты:
настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме быстрого отслеживания (FTM);
формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала; и
регулирования программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий выполнение заранее определенного числа одной или более итераций следующих последовательных операций после обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты:
настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в FTM;
формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала; и
регулирования программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий формирование сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты; и
регулирование программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий
настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме медленного отслеживания (STM) в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты; и
настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий выполнение заранее определенного числа одной или более итераций следующих последовательных операций:
настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме быстрого отслеживания (FTM) в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты;
формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты; и
регулирования программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты.

7. Способ по п.5 или 6, в котором отношение синхронизации содержит временной интервал для обработки по меньшей мере части преамбулы суперкадра сигнала, преобразованного с понижением частоты.

8. Устройство для обработки принятого радиочастотного (RF) сигнала, содержащее:
средство для использования программируемого усиления для принятого RF-сигнала;
средство для формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала;
средство для регулировки программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии;
средство для преобразования с понижением частоты принятого RF-сигнала;
средство для обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты;
средство для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и
средство для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее средство для управления следующим в последовательном порядке до обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты:
средством для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме быстрого отслеживания (FTM);
средством для формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала; и
средством для регулировки программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии.

10. Устройство по п.8, дополнительно содержащее средство для управления следующим в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты, после обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты:
средством для формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты; и
средством для регулировки программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты.

11. Устройство по п.10, в котором средство для управления дополнительно управляет следующим в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты, после обнаружения информации системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты:
средством для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме медленного отслеживания (STM); и
средством для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом.

12. Устройство по п.8, дополнительно содержащее средство для управления заранее определенной одной или более итерациями следующего в отношении синхронизации с сигналом, преобразованным с понижением частоты:
средства для настройки DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и в режиме быстрого отслеживания (FTM);
средства для формирования сигнала, связанного с оценкой энергии принятого RF-сигнала; и
средства для регулировки программируемого усиления на основе сигнала оценки энергии.

13. Машиночитаемый носитель, содержащий:
код для побуждения компьютера применять программируемое усиление для принятого RF-сигнала;
код для побуждения компьютера формировать сигнал, связанный с оценкой энергии принятого RF-сигнала;
код для побуждения компьютера регулировать программируемое усиление на основе сигнала оценки энергии;
код для побуждения компьютера выполнять преобразование с понижением частоты принятого RF-сигнала;
код для побуждения компьютера обнаруживать информацию системного времени в сигнале, преобразованном с понижением частоты;
код для побуждения компьютера выполнять настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно точным способом и
код для побуждения компьютера выполнять настройку DC-компонента сигнала, преобразованного с понижением частоты, относительно грубым способом.