[发明专利]多载波无线系统中的自动增益控制

说明书

技术领域

本发明一般涉及多载波无线电信系统，并且更具体地说，涉及多载波 无线接收器中用于自动增益控制的方法和系统。

背景技术

自动增益控制(AGC)广泛用于处理无线接收器中的变化的接收信号 强度。典型的AGC控制系统例如通过分析数字化数据流来测量接收信号 的信号强度并将测量的信号电平与期望的信号强度、所谓的设置点相比 较。测量的信号强度与期望的信号电平之间的差用于控制一个或多个放大 器，以在接收路径中的给定参考点保持输出信号相对于信号强度尽可能恒 定，或在期望的范围内。在许多系统中，在对数单元中处理信号强度，使 得增益控制系统相对于分贝具有线性响应。

在数字无线系统中，接收信号最初是模拟信号，所述模拟信号必须转 换成数字形式以提取编码数字信息。用于这个转换的模数(A/D)转换器对 其动态范围有限制，并且经常具有远小于接收器的期望系统动态范围的动 态范围。这意味着，在信号被转换成数字形式之前，必须基于接收信号强 度调节接收器路径的模拟增益。然而，用于调节系统模拟增益的常规技术 可引起不期望的瞬态效应。例如，每个模拟增益调整除了导致增益改变之 外典型地还导致数字化信号中DC偏移的改变。这个不希望有的效应可使 信号失真，并引起降级的性能。虽然可用高通滤波减轻这些DC偏移改变， 但是频繁的模拟增益改变仍会引起信号降级，因为它需要一些时间来通过 这个滤波移除每个增益改变的偏移。

最小化这种瞬态效应的一种方式是，在A/D转换器尽可能多地使用 动态范围，由此仅当必要时，例如仅当接收信号强度超出某些预定义边界 时，才在转换器之前调整模拟增益。然后可(例如使用数字增益放大器 (DGA))在数字域执行其余增益调整，例如以提供数字解调的电平信号。 这些数字增益改变不引起失真的瞬态效应。

在多载波系统中，两个或更多截然不同的射频载波在频率上放得彼此 靠近，其中二者携带针对给定接收器的信息。如用于宽带码分多址 (W-CDMA)系统的第三代合作伙伴项目(3GPP)所规定的，以其最简单形式 的W-CDMA多载波系统使用宽度为3.84MHz的两个相邻载波，其中在这 些载波中心频率之间间距大约5MHz。然而，3GPP标准还支持使用不同 的间距和不同数量的载波。

不管载波间距和带宽的细节如何，每个载波都将经受通过无线接收器 的一个或多个天线所接收的接收信号强度的不同变化，即便用同样的信号 电平传送载波也是如此。由此，多载波接收器中自动增益控制的一种方法 是使用两个独立接收器链，每个具有单独且独立的AGC系统。独立的AGC 系统给每个载波提供了将那个信号在信号强度方面保持恒定所需的增益 改变。然而，这种方法在接收器组件和集成电路芯片面积方面可能非常昂 贵，这直接转化成接收器的生产成本。而且，在对于每个载波使用独立接 收器链的意义上，接收器的功耗将倾向于随载波的数量而线性增大。由于 市场压力使得将无线电部分的数量和功耗保持尽可能低非常重要，因此重 用接收器的多个组件的多载波接收器设计是高度期望的。

发明内容

在本发明的多个实施例中，配置用于处理多载波信号的接收器电路包 括：公共模拟信号路径，用于调节所述接收的多载波信号并将所述接收的 多载波信号转换成数字形式；以及至少第一载波特定路径与第二载波特定 路径，用于分别从数字化信号中提取第一和第二截然不同的载波，并用于 处理载波特定信号以获得传送的信息。公共模拟信号路径在模数转换器之 前包含模拟可变增益电路，诸如模拟可变增益放大器。第一载波特定路径 与第二载波特定路径分别包含第一载波特定数字可变增益电路与第二载 波特定数字可变增益电路。接收器电路还包括：增益控制电路，配置成控 制所述模拟可变增益电路和所述数字可变增益电路并基于第一载波与第 二载波的载波信号电平之间的差向所述模拟可变增益电路分配增益调整。