通信设备的增益控制.pdf

用于增益控制的系统和方法包括用放大器放大信号，所述放大器增益用取决于参数值的多个增益曲线的一条表示，所述信号在参数值的第一值处被放大，且通过作为参数值的第一值函数调整对应在预定增益曲线上一点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第二值从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。要强调的是提供本摘要是为了符合需要摘要的规则，所述规则使得搜索者或其他读者能快速地确定本技术揭示的主题。

1.  一增益控制方法，其特征在于包括：
用放大器放大信号，所述放大器增益用取决于参数值的多个增益曲线的一条表示，所述信号在参数值的第一值处被放大；以及
通过作为参数值的第一值函数调整对应在预定增益曲线上点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第二值从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于每个增益曲线是非线性的，且所述预定增益曲线用于为非线性增益曲线补偿参数值的第二个。

3.  如权利要求2所述的方法，其特征在于所述增益控制信号经调整以在参数值的第一个处补偿放大器的非线性增益。

4.  如权利要求1所述的方法，其特征在于所述参数包括接收到信号的频率。

5.  如权利要求1所述的方法，其特征在于所述参数包括放大器温度。

6.  如权利要求1所述的方法，其特征在于预定增益曲线被存储在存储器内。

7.  如权利要求6所述的方法，其特征在于所述放大器包括接收机，且其中所述增益控制信号的调整包括估计来自接收机的放大信号的功率，并作为参数值的第一个的函数调整估计功率以定址存储器。

8.  如权利要求6所述的方法，其特征在于所述放大器包括发射机，所述方法还包括用接收机放大接收到的信号，且其中增益控制信号的调整包括估计来自接收机的放大的信号功率，并作为参数值的第一个函数调整估计功率以定址存储器。

9.  如权利要求6所述的方法，其特征在于所述增益控制信号的调整包括作为参数值的第一个的函数调整存储器内的增益控制信号。

10.  如权利要求6所述的方法，其特征在于放大器的每个增益曲线还通过在预定增益曲线上的两个点间内插而确定。

11.  如权利要求1所述的方法，其特征在于放大器的每个增益曲线还取决于第二参数值，所述信号在第二参数值的一个处被放大，且其中预定的增益曲线还涉及第二参数值的第二个，且增益控制信号的调整还包括作为第二参数值的第一个的函数调整增益控制信号。

12.  如权利要求11所述的方法，其特征在于所述参数还包括接收到信号的频率，且第二参数包括放大器温度。

13.  如权利要求11所述的方法，其特征在于所述预定增益曲线存储在存储器内。

14.  如权利要求13所述的方法，其特征在于所述放大器包括接收机，且其中增益控制信号的调整还包括估计来自接收机的放大信号功率，作为参数值的第一个的函数调整估计功率以定址存储器，从存储器读取来自对应于地址的预定增益曲线的增益控制信号，作为第二参数值的第一个的函数调整地址，并作为第二参数值的第一个以及经调整地址的函数调整从存储器读取增益控制信号。

15.  如权利要求13所述的方法，其特征在于所述放大器包括发射机，所述方法还包括用接收机放大接收到的信号，且其中增益控制信号的调整还包括估计来自接收机被放大信号的功率，作为参数值的第一个的函数调整估计的功率以定址存储器，从存储器读取来自对应地址的预定增益曲线的增益控制信号，作为第二参数值的第一个的函数调整地址，并作为第二参数值的第一个以及经调整地址的函数从存储器读取增益控制信号。

16.  如权利要求15所述的方法，其特征在于所述增益控制信号通过在预定增益曲线上的两个点间内插而确定。

17.  如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括从第一存储器复制预定增益曲线到第二存储器，所述增益控制信号对应于来自第二存储器的预定增益曲线上的点。

18.  一装置，其特征在于包括：
放大器，带有取决于参数值的多个增益曲线的一个表示的增益；以及
增益控制，通过作为参数值的第二个值的函数调整对应于在预定增益曲线上点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第一个值从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。

19.  如权利要求18所述的装置，其特征在于参数包括要由放大器放大的信号频率。

20.  如权利要求18所述的装置，其特征在于所述参数包括放大器温度。

21.  如权利要求18所述的装置，其特征在于每个增益曲线是非线性且所述预定增益曲线用于为参数值的第一个补偿非线性增益曲线。

22.  如权利要求21所述的装置，其特征在于所述增益控制还用于调整增益控制信号以在参数值的第二个处补偿放大器的非线性增益。

23.  如权利要求18所述的装置，其特征在于所述增益控制包括存储器，用于存储预定增益曲线。

24.  如权利要求23所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括内插器，用于从预定增益曲线上的两个点确定增益控制信号。

25.  如权利要求23所述的装置，其特征在于所述放大器包括接收机，其中增益控制还包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，还包括算子，用于作为参数值的第二个的函数调整功率以定址存储器。

26.  如权利要求23所述的装置，其特征在于还包括接收机，其中所述放大器包括发射机，且所述增益控制还包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，以及一个算子用于作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储。

27.  如权利要求26所述的装置，其特征在于所述算子包括加法器。

28.  如权利要求23所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括组合器，用于作为参数值的第二个的函数调整该增益控制信号。

29.  如权利要求28所述的装置，其特征在于所述算子包括加法器。

30.  如权利要求18所述的装置，其特征在于放大器的每个增益曲线还取决于第二参数值，且预定增益曲线还涉及第二参数值的第一个，且其中增益控制作为第二参数值的第二个的函数调整该增益控制信号。

31.  如权利要求30所述的装置，其特征在于所述参数还包括要由放大器放大的信号频率，且第二参数包括放大器温度。

32.  如权利要求30所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括存储器，用于存储预定的增益曲线。

33.  如权利要求32所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括内插器，用于从预定增益曲线上的两个点确定增益控制信号。

34.  如权利要求32所述的装置，其特征在于所述放大器包括接收机，所述增益控制还包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，第一算子用于作为参数的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器，第二算子用于作为第二参数值的第二个的函数调整地址，以及第三算子用于作为第二参数值的第二个的函数调整来自存储器的增益控制信号，所述第二参数值是经调整地址的函数。

35.  如权利要求32所述的装置，其特征在于还包括接收机，其中放大器包括发射机，且增益控制还包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，第一算子用于作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器，第二算子用于作为第二参数值的第二个的函数调整地址，以及第三算子用于作为第二参数值的第二个的函数调整来自存储器的增益控制信号，所述第二参数值是经调整地址的函数。

36.  如权利要求35所述的装置，其特征在于所述第一和第三算子每个包括加法器，且第二算子包括乘法器。

37.  如权利要求18所述的装置，其特征在于还包括第一存储器，用于存储预定增益曲线，且其中增益控制包括第二存储器，所述增益控制还被用于从第一存储器将预定增益曲线复制到第二存储器，增益控制信号对应来自第二存储器的预定增益曲线上的一个点。

38.  一计算机可读媒质体现一方法，所述方法控制放大器的增益，所述放大器带有基于一个参数值的多个增益曲线的一个表示的增益，所述方法其特征在于包括：
为参数值的第一个存储与放大器增益曲线相关的预定增益曲线；
作为参数值的第二个的函数调整对应于预定增益曲线上一点的增益控制信号；以及
将调整后的增益控制信号应用到放大器。

39.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于每个增益曲线是非线性的，且预定增益曲线用于为参数值的第一个补偿非线性增益曲线。

40.  如权利要求39所述的装置，其特征在于增益控制信号经调整以补偿在参数值的第二个处的放大器非线性增益。

41.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于所述参数包括要放大的信号频率。

42.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于所述参数包括放大器温度。

43.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于所述预定增益曲线被存储在存储器内。

44.  如权利要求43所述的计算机可读媒质，其特征在于所述放大器包括接收机，且其中增益控制信号的调整包括估计从接收机接收的功率输出，并作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器。

45.  如权利要求43所述的计算机可读媒质，其特征在于所述放大器包括发射机，所述方法还包括用接收机放大接收到的信号，且其中增益控制信号的调整包括估计来自接收机的功率输出，并作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器。

46.  如权利要求43所述的计算机可读媒质，其特征在于所述增益控制信号的调整包括作为参数值的第二个的函数调整增益控制信号。

47.  如权利要求43所述的计算机可读媒质，其特征在于增益控制信号通过在预定增益曲线上的两个点间的内插而确定。

48.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于放大器的每个增益曲线还取决于第二参数值，且其中预定的增益曲线还涉及第二参数值的第一个，且增益控制信号调整还包括作为第二参数值的第二个的函数调整增益控制信号。

49.  如权利要求48所述的计算机可读媒质，其特征在于所述参数还包括要由放大器放大的信号的频率，且第二参数包括放大器温度。

50.  如权利要求48所述的计算机可读媒质，其特征在于所述预定增益曲线存储在存储器内。

51.  如权利要求50所述的计算机可读媒质，其特征在于所述放大器包括接收机，且其中增益控制信号的调整还包括估计来自接收机的功率输出，作为参数值的第二个的函数调整估计功率以定址存储器，从存储器读取来自对应于地址的预定增益曲线的增益控制信号，作为第二参数值的第二个的函数调整地址，并作为第二参数值的第二个以及经调整地址的函数从存储器读取增益控制信号。

52.  如权利要求50所述的计算机可读媒质，其特征在于所述放大器包括发射机，所述方法还包括用接收机放大接收到的信号，且其中增益控制信号的调整还包括估计来自接收机的功率输出，作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器，从存储器读取来自对应于地址的预定增益曲线的增益控制信号，作为第二参数值的第一个的函数调整地址，并作为第二参数值的第二个以及经调整地址的函数调整从存储器读取增益控制信号。

53.  如权利要求50所述的计算机可读媒质，其特征在于所述增益控制信号通过在预定增益曲线上的两个点间内插而确定。

54.  如权利要求38所述的计算机可读媒质，其特征在于所述方法还包括从第一存储器复制预定增益曲线到第二存储器，所述增益控制信号对应于来自第二存储器的预定增益曲线上的一点。

55.  一装置，其特征在于包括：
放大器装置，用于放大信号，所述放大器装置带有取决于参数值的多个增益曲线的一个表示的增益；以及
增益控制装置，用于通过作为参数值的第二个的函数调整对应于在预定增益曲线上一点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第一个从与放大器装置的增益曲线相关的预定增益曲线控制放大器的增益。

56.  如权利要求55所述的装置，其特征在于参数包括接收到的信号的频率。

57.  如权利要求55所述的装置，其特征在于所述参数包括放大器装置的温度。

58.  如权利要求55所述的装置，其特征在于每个增益曲线是非线性的且所述预定增益曲线用于为参数值的第一个补偿非线性增益曲线。

59.  如权利要求58所述的装置，其特征在于所述增益控制装置信号发生器还用于调整增益控制信号以在参数值的第二个处补偿放大器装置的非线性增益。

60.  如权利要求55所述的装置，其特征在于所述增益控制装置包括存储器装置，用于存储预定的增益曲线。

61.  如权利要求60所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括用于从预定增益曲线上的两个点内插而确定增益控制信号的装置。

62.  如权利要求60所述的装置，其特征在于所述放大器装置包括接收机，其中增益控制装置还包括用于估计来自接收机的功率输出的装置，还包括用于作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器的装置。

63.  如权利要求60所述的装置，其特征在于还包括接收机，其中所述放大器装置包括发射机，且所述增益控制装置还包括用于估计来自接收机的功率输出的装置，以及用于作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器的装置。

64.  如权利要求60所述的装置，其特征在于所述增益控制装置还包括用于作为参数值的第二个的函数调整来自存储器的增益控制信号的装置。

65.  如权利要求55所述的装置，其特征在于所述放大器的每个增益曲线还取决于第二参数值，且预定增益曲线还涉及第二参数值的第一个，且其中所述增益控制装置作为第二参数值的第二个的函数调整增益控制信号。

66.  如权利要求65所述的装置，其特征在于所述参数包括要由放大器装置放大的信号频率，且第二参数包括放大器装置的温度。

67.  如权利要求65所述的装置，其特征在于所述增益控制装置还包括存储器装置，用于存储预定的增益曲线。

68.  如权利要求67所述的装置，其特征在于所述增益控制装置还包括用于从预定增益曲线上的两个点内插而确定增益控制信号的装置。

69.  如权利要求65所述的装置，其特征在于所述放大器装置包括接收机，所述增益控制装置还包括用于估计来自接收机的功率输出的装置，用于作为参数的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器的装置，用于作为第二参数值的第二个的函数调整地址的装置，以及用于作为第二参数值的第二个的函数调整来自存储器的增益控制信号的装置，其中所述第二参数值是经调整的地址的函数。

70.  如权利要求65所述的装置，其特征在于还包括接收机，其中放大器装置包括发射机，且增益控制装置还包括用于估计来自接收机的功率输出的装置，用于作为参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址存储器的装置，用于作为第二参数值的第二个的函数调整地址的装置，以及用于作为第二参数值的第二个的函数调整来自存储器的增益控制信号的装置，其中所述第二参数值是经调整的地址的函数。。

71.  如权利要求55所述的装置，其特征在于还包括第一存储器装置，用于存储预定增益曲线，且其中增益控制装置包括第二存储器装置和用于从第一存储器装置将预定增益曲线复制到第二存储器装置的装置，所述增益控制信号对应于来自第二存储器装置的预定增益曲线上的一点。

72.  一装置，其特征在于包括：
一接收机，带有取决于接收机参数值的多个接收机增益曲线的一个表示的增益；
一发射机，带有取决于发射机参数值的多个发射机增益曲线的一个表示的增益；
增益控制，用于通过作为接收机参数值的第二个值的函数调整对应于在预定增益曲线上一点的接收机增益控制信号并对接收机应用经调整的接收机增益控制信号，对接收机参数值的第一个值从与接收机的接收机增益曲线相关的预定接收机增益曲线控制放大信号的增益，所述增益控制还用于通过作为发射机参数值的第二个值的函数调整对应于在预定发射机增益曲线上一点的发射机增益控制信号并对发射机应用经调整的发射机增益控制信号，对发射机参数值的第一个值从与发射机的发射机增益曲线相关的预定发射机增益曲线控制放大信号的增益。

73.  如权利要求72所述的装置，其特征在于接收机参数包括要由接收机放大的信号频率，且所述发射机参数包括要由发射机放大的信号频率。

74.  如权利要求72所述的装置，其特征在于所述接收机参数包括接收机温度，所述发射机参数包括发射机温度。

75.  如权利要求72所述的装置，其特征在于每个接收机和发射机增益曲线是非线性的，且其中预定的接收机增益曲线用于补偿接收机参数值的第一个的非线性接收机增益曲线，且预定的发射机增益曲线用于补偿发射机参数值的第一个的非线性发射机增益曲线。

76.  如权利要求75所述的装置，其特征在于增益控制还用于调整接收机增益控制信号以在接收机参数值的第二个处补偿接收机的非线性增益，并调整发射机增益控制信号以在发射机参数值的第二个处补偿发射机的非线性增益。

77.  如权利要求72所述的装置，其特征在于所述的增益控制还包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，还包括存储器，用于存储预定的接收机和发射机增益曲线，所述来自其相应的预定增益曲线的接收机和发射机增益信号的调整是估计的功率的函数。

78.  如权利要求77所述的装置，其特征在于所述存储器包括接收机存储器，用于存储预定的接收机增益曲线，且发射机存储器用于存储预定的发射机增益曲线。

79.  如权利要求78所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括接收机内插器，用于从来自接收机存储器的预定接收机增益曲线上的两个点而确定接收机增益控制信号，且发射机内插器用于从发射机存储器的预定发射机增益曲线上的两个点而确定发射机增益控制信号。

80.  如权利要求72所述的装置，其特征在于接收机的每个接收增益曲线还取决于第二接收机参数的值，且预定的接收机增益曲线还涉及第二接收机参数值的第一个，且其中增益控制作为第二接收机参数值的第二个的函数调整接收机增益控制信号，且其中发射机的每个发射机增益曲线还取决于第二发射机参数值，且预定的发射机增益曲线还涉及第二发射机参数值的第一个，且其中增益控制作为第二发射机参数值的第二个的函数调整发射机增益控制信号。

81.  如权利要求80所述的装置，其特征在于所述接收机参数包括要由接收机放大的信号的频率，且发射机参数包括要由发射机放大的信号频率，第二接收机参数包括接收机温度，且第二发射机参数包括发射机温度。

82.  如权利要求80所述的装置，其特征在于所述增益控制包括功率估计器，用于估计来自接收机的功率输出，且存储器用于存储接收机和发射机预定增益曲线，来自其相应预定增益曲线的接收机和发射机增益控制信号的调整是估计的功率的函数。

83.  如权利要求82所述的装置，其特征在于所述存储器包括接收机存储器，用于存储预定的接收机增益曲线，以及发射机存储器，用于存储预定的发射机增益曲线。

84.  如权利要求83所述的装置，其特征在于所述增益控制还包括第一算子，用于作为接收机参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址接收机存储器，第二算子用于作为第二接收机参数值的第二个的函数调整到接收机存储器的地址，第三算子，用于作为第二接收机参数的第二个的函数调整来自接收机存储器的接收机增益控制信号，其中所述第二接收机参数值是到接收机存储器的经调整地址的函数，第四算子，用于作为发射机参数值的第二个的函数调整估计的功率以定址发射机存储器，第五算子用于作为第二发射机参数值的第二个的函数调整到发射机存储器的地址，第六算子，用于作为第二发射机参数的第二个的函数调整来自发射机存储器的发射机增益控制信号，其中所述第二发射机参数值是到发射机存储器的经调整地址的函数。

85.  如权利要求84所述的装置，其特征在于所述的第一、第三、第四和第六算子每个包括一个加法器，且第二和第五算子每个包括一个乘法器。

86.  如权利要求72所述的装置，其特征在于还包括第一存储器，用于存储预定的接收机和发射机增益曲线，且其中增益控制包括第二存储器，所述增益控制还用于将预定接收机和发射机增益曲线从第一存储器复制到第二存储器，所述接收机和发射机增益控制信号每个对应来自第二存储器的其相应预定增益曲线上的一点。

通信设备的增益控制
                             背景
领域
本发明涉及通信系统，尤其涉及一些用于控制通信设备的增益的系统和技术。

背景
通信系统一般支持两个或多个通信设备间的信息交换。这些通信设备一般包括与通信媒质形成接口的模拟前端，还包括数字处理器用于操作信息。取决于通信设备类型，模拟前端可以用发射机、接收机等设计。发射机的功能是调制、上变频并放大信息以发送到自由空间。接收机的功能是在有噪声和干扰的情况下检测信号，并提供检测到信号的放大、下变频以及解调，使得该信号可以被显示或为数字处理器使用。
接收机一般包括增益控制，该控制一般在领域内被称为自动增益控制(AGC)。接收机内的AGC功能的一个作用是维持在信号输入变化范围内的恒定输出功率。这一般是用AGC实现的，AGC对来自接收机的输出功率求平均，并将该平均反馈到接收机以控制接收机增益。
在移动无线应用中，AGC功能还可以用于移动发射机内以防止靠近基站的移动用户干扰离基站较远的移动用户。AGC功能在移动站内实现，该实现是通过反馈平均接收机输出功率以跟随接收机控制发射机增益。因此，如果移动站移到更接近基站而增加接收到的功率，AGC会按比例减少接收机和发射机的增益。这会使得随着移动用户接近基站按比例地减少移动发射机功率。该功率控制技术通常被称为开环控制。
接收机和发射机的非线性增益特性会阻止AGC以最优方式操作。相应地，通常在AGC内使用线性化电路，作为一种补偿接收机和发射机内非线性性的方式。线性化电路可以以任何一种方式实现。一种公共的技术涉及使用存储在内存中的“查询表”以将平均接收机功率转换成功率控制信号，这可以补偿接收机或发射机的非线性增益特征。“查询表”的内容在校准过程期间被确定。校准过程一般需要使用AGC闭环随着到接收机的输入功率在对于不同频率和温度变化的特定操作范围上被扫掠，跟踪来自接收机的平均功率输出。
为了维持通信设备地商业可行性，制造商通常寻求简单校准过程，这减少了对人力资源的要求。不幸地是，该过程经常决定在符合AGC精度要求的操作频率和温度的绝对最小数上实现的校准过程。相对简单的校准过程潜在缺点随着将多媒体通信设备引入市场而更加突出。作为示例，支持先前的语音设备和新数据服务的多媒体通信设备可能需要每个有分开的校准过程。相应地，需要一种通信设备，可以用简单的校准过程支持，该校准过程不能只支持不同的频率和温度，而且还要能支持操作的多媒体模式。
                             概述
在本发明的一个方面，增益控制的方法包括用放大器放大信号，所述放大器增益用取决于参数值的多个增益曲线的一条表示，所述信号在参数值的第一值处被放大，以及通过作为参数值的第一值函数调整对应在预定增益曲线上点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第二值从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。
在本发明的另一方面，一装置包括放大器，带有取决于参数值的多个增益曲线的一个表示的增益；以及增益控制，通过作为参数值的第一值函数调整对应在预定增益曲线上点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第二值从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。
在本发明的另一方面，一计算机可读媒质体现一方法，所述方法控制放大器的增益，所述放大器带有基于参数值的多个增益曲线的一个表示的增益，方法包括为参数值的第一个参数存储与放大器增益曲线相关的预定增益曲线，作为参数值的第二个的函数调整对应预定增益曲线上点的增益控制信号，并将调整后的增益控制信号应用到放大器。
在本发明的另一方面，一装置包括放大器装置，用于放大信号，所述放大器装置带有取决于参数值的多个增益曲线的一个表示的增益，以及增益控制装置，用于通过作为参数值的第二个的函数调整对应在预定增益曲线上点的增益控制信号并对放大器应用经调整的增益控制信号，对参数值的第一个从与放大器增益曲线相关的预定增益曲线控制放大的信号的增益。
在本发明的另一方面，一装置包括一接收机，带有取决于接收机参数值的多个接收机增益曲线的一个表示的增益；一发射机，带有取决于发射机参数值的多个发射机增益曲线的一个表示的增益；增益控制，用于通过作为接收机参数值的第二值函数调整对应在预定增益曲线上点的接收机增益控制信号并对接收机应用经调整的接收机增益控制信号，对接收机参数值的第一值从与接收机的接收机增益曲线相关的预定接收机增益曲线控制放大信号的增益，所述增益控制还用于通过作为发射机参数值的第二值函数调整对应在预定发射机增益曲线上点的发射机增益控制信号并对发射机应用经调整的发射机增益控制信号，对发射机参数值的第一值从与发射机的发射机增益曲线相关的预定发射机增益曲线控制放大信号的增益。
可以理解，本发明的其他方面会从以下详细描述中而对领域内的技术人员变得明显，其中只示出和描述了本发明的示例实施例，仅作说明。可以理解，本发明可以进行其他不同的实施例，且其几点细节能在各个方面进行修改，所有都不偏离本发明。相应地，附图和描述被视为说明性质，而不是限制性质的。
                         附图的简要描述
本发明的方面作为示例说明，而不是为了限制，在附图中，附图中相同的符号具有相同的标识：
图1是带有增益控制的示例模拟前端的功能模块图；
图2是带有多个线性化电路的示例增益控制的功能框图；
图3是示例模拟前端内的放大器的非线性增益特征图例表示，以及用于补偿放大器的非线性性的示例预定增益曲线；
图4是用于图2的增益控制内的示例线性化电路功能框图；以及
图5是用于图4的线性化电路的示例核心线性化电路的功能框图。
图6是使用带有先前语音设备的HDR通信设备的多媒体应用的示例模拟前端功能框图。
                          详细描述
以下连同所附附图提出的详细描述用做本发明示例实施例的描述，且不用于表示本发明可被应用的唯一实施例。本描述中使用的“示例”一词意味着“用做示例、实例或说明”，且不应被理解为最优或优于其他实施例的。详细描述包括用于彻底理解本发明的特定细节。然而，对于领域内的技术人员很清楚的是，本发明可以不需要这些特定细节而实现。在一些实例中，众知的结构和设备以框图形式示出，为了避免混淆本发明的概念。
在通信设备的示例实施例中，预定的增益曲线补偿放大器的非线性特性，该曲线可以通过在固定的操作温度和频率处的校准过程经计算。预定增益曲线然后可以用于为放大器计算增益控制信号，这是通过作为操作频率和温度函数调整与放大器的输出功率相关的预定增益曲线上的点而实现的。放大器可以是独立放大器或者是组成接收机或发射机的一个或多个放大器。该概念可以进一步扩展到支持多媒体设备，其中与放大器的输出功率相关的预定曲线上的点根据操作模式经调整。
这些增益控制技术的各个方面在CDMA通信系统环境中描述，然而本领域内的技术人员可以理解这些增益控制技术同样适用于各种其他通信环境。相应地，任何对CDMA通信系统的参考仅用于说明本发明的发明方面，可以理解该种发明方面有广泛应用范围。
CDMA是基于扩频通信的调制和多址方案。在CDMA通信系统中，大量信号共享相同频率，其结果是增加了用户容量。这可以通过用不同的伪随机噪声(PN)码发送每个信号而实现，这些码对载波实现调制，从而扩展了信号波形的频谱。发送的信号在接收机内由相关器被分开，相关器使用对应的PN码对期望信号频谱进行解扩展。不期望的信号其PN码不匹配，在带宽上不经解扩展，作为噪声。
图1说明了用于诸如移动CDMA通信设备的订户站的示例模拟前端。或者。模拟前端可以用于基站。模拟前端可以在发射或接收模式操作。在发射模式，发射机102可以通过天线共用器106耦合到天线104，用于到基站的反向链路传输(未示出)。反向链路指从订户站到基站的传输。在接收模式，天线共用器106引导由天线104接收的前向链路传输到接收机108。前向链路指从基站到订户站的传输。天线共用器106的位置可以由领域内已知的装置控制。接收机的输出被反馈以通过AGC 109控制发射机和接收机增益。在描述的示例实施例中，AGC 109响应温度和频率变化。在多媒体应用中，AGC 109可以用于支持不同操作模式，诸如语音或数据应用。为了说明，AGC技术参考反向链路描述，然而，如领域内的技术人员可以理解，这些AGC技术同样可以应用于前向链路。
在描述的示例实施例中，接收机108可以基于外差式复数(I-Q)结构。为了解释方便，示例接收机108不参考分开的I(同相)和Q(正交)信道而进行功能性描述。可以使用连同双低噪声放大器112a和112b(LNA)组合的可变增益RF衰减器110以通过接收机108提供好的增益分布。在至少一个接收机的实施例中，LNA可以备有旁路能力。象频干扰抵消滤波器114可以位于LNA112a和112b之间以抑制象频噪声。数模转换器(DAC)116可以在AGC 109输出处使用以将数字RF增益控制信号转换成模拟信号，用于控制可变RF衰减器110的衰减水平。AGC 109可以进一步用于通过LNA控制信号旁路一个或多个LNA 112a和112b。
来自LNA 112b的输出可以耦合到IF混合器118，在此它与本地振荡器(L0)(未示出)生成的基准信号混合。位于IF混合器118输出处的带通滤波器120可以用于选择中频(IF)，即接收到的传输和基准信号间的拍频。来自带通滤波器120的IF输出可以在由带通混合器124与来自L0的第二基准信号混合前被提供给IF可变增益放大器(VGA)122。位于基带混合器124输出处的低通滤波器126可以用于将混合信号的基带分量发送到模数转换器(ADC)128处。来自ADC 128的数字基带信号可以被提供给处理器(未示出)，其中它可以用短PN码正交解调、由Walsh码解覆盖、使用长PN码解扰码并用前向差错纠正解码。第二DAC130可以在AGC 109输出处使用以将数字IF增益控制信号转换成模拟信号，用于控制IF VGA 122的增益。
来自ADC 128的数字基带信号还可以用于驱动AGC 109。或者，数字基带信号还可以被提供给处理器内的雷克接收机(未示出)。雷克接收机可以配有多个解调元件(指)以及搜索器。搜索器标识强多径到达，并分配一个指以在标识的偏移处解调。最佳指的已解调数字基带信号然后可以用于驱动AGC 109。
在上述的示例实施例中，发射机102使用直接转换结构。或者，发射机102可以用一个或多个IF级设计。发射机102可以经实现以接收用长PN码扩展并用短PN码正交调制的多个Walsh信道。基带滤波器132可以用于从经正交调制信号的频带分量中抑制并用于脉冲成型。经滤波的信号可以被提供给RF混合器134，在此它被调制到载波波形上。已调载波波形然后可以耦合到发射机VGA 136并最终耦合到功率放大器138，用于通过天线104发送到自由空间。带通滤波器(未示出)可以被安排在功率放大器138之后以在通过天线104传输前滤去不需要的频率。如果发射机功率低到使得发射机VGA 136能支持反向链路传输时，功率放大器138可以被用于支持四个驱动器状态，具有关闭和旁路功率放大器138的能力。AGC 109可以用于控制功率放大器138的状态以及发射机VGA 136的增益。第三DAC 140可以用于将数字发射机增益控制信号转换成模拟信号，用于控制发射机VGA 136的增益。
示例AGC 109的功能框图在图2中在高数据速率(HDR)CDMA通信系统背景中示出。HDR通信系统一般设计成符合一个或多个标准，诸如“cdma2000 HighRate Packet Data，Air Interface Specification”，3GPP2 C.S0024，Version2，October 27，2000，由“第三代合作人计划”的组织颁布。该种HDR通信示例在美国专利申请号08/963386内说明，题为“Method and Apparatus for HighRate Packet Data Transmission”，提交于1997年11月3日。上述标准和专利申请的内容在此引入作为参考。如领域内的技术人员可以理解的，在此讨论的AGC的发明概念相等地可应用于其他的通信设备。
在描述的示例实施例中，AGC可以用于测量来自接收机的功率输出并提供反馈以控制发射机和接收机的增益。反馈信号可以通过将接收机测量的输出功率与AGC设定点比较而生成。如果接收机的测量的输出功率在AGC设定点之下，则提供给发射机和接收机的反馈信号可以用于相应地增加增益。相反，如果测量的接收机的输出功率在设定点之上，则提供给发射机和接收机的反馈信号可以相应地用于减少增益。
参考图2，来自模拟前端的接收机或来自处理器的雷克接收机的数字基带信号可以耦合到能量估计器202。能量估计器202通过累加在门控导频脉冲期间的(I²+Q²)值而计算接收机的输出功率。在HDR通信系统中，基站一般在前向链路上发送门控导频信号。在其他使用上述的发明AGC技术的通信系统中，累加时段可以由领域内的普通技术人员确定以最优化性能。AGC设定点可以由减法器206从来自能量估计器202计算的输出功率中减去。AGC设定点和计算的输出功率间产生的差表示接收机的输出功率与AGC设定点间的误差。误差信号由乘法器208用AGC增益经比例缩放。经比例缩放的差错信号然后可以被提供给AGC累加器210，用于在一个或多个导频突发脉冲串上求平均。在至少一个实施例中，AGC累加器210在最大和最小阀值处饱和。经比例缩放的误差信号产生的平均被称为“AGC值”，并用于控制接收机和发射机的增益。
LNA状态机212可以用于根据接收机的平均输出功率即AGC值确定接收机内的两个前端LNA的哪个会被旁路。随着AGC值增加，LNA状态机212可以用于一个接着一个切换或旁路LNA。使用该方法，接收机内的可变增益RF衰减器的动态范围会更小，因为一个或两个LNA切换掉(switch out)需要较少的衰减。相反，由于接收机的平均输出功率减少，LNA状态机212可以用于一个接着一个切换LNA回到接收机信号路径。
RF衰减器控制214可以用于控制接收机内的可变增益RF衰减器的衰减程度。RF衰减器控制214的衰减特性可以根据特定的应用和总设计参数而采用各种形式。例如，RF衰减器控制214可以用于提供在最小AGC值以下的零衰减。当AGC值超过该最小阀值时，衰减程度会随着AGC值线性增加，直到AGC值到达最大。RF衰减控制214的衰减特性可以在到达该最大之后用相对平坦的响应。
当一个或两个LNA在接收机内被切换掉时，应增加IF VGA的增益以维持接收机的总增益恒定。这可以通过调整AGC值完成，AGC值用LNA偏移控制接收机内IF VGA的增益。LNA偏移是LNA状态机212的状态函数。类似地，如果增加可变增益RF衰减器的衰减，则控制接收机内的IF VGA增益的AGC值应进一步由RF衰减器偏移调整。这些调整可以用图2内示出的减法器216和218实现。减法器216和218可以用于AGC配置内，其中接收机内的IF VGA的增益与来自AGC的IF增益控制信号成反比变化。可以将来自减法器216和218的IF增益控制信号以及来自RF衰减器控制214的RF增益控制信号提供给其相应的线性化电路220和222。
线性化电路可以被用于补偿接收机的非线性的RF和IF增益控制。线性化电路取决于特定设计标准可以以多种方式实现。在至少一个实施例中，线性化电路可以配有存储预定增益曲线的存储器。图3示出该种预定增益曲线。接收机的实际增益曲线可以由曲线302示出。存储器可以用于存储通过校准获得的预定增益曲线，这是接收机的实际增益曲线的倒数。预定增益曲线用曲线304示出。当存储在存储器内的预定增益曲线304被应用到AGC值时，结果是接收机输出功率和可变增益RF衰减器的增益控制间的线性关系，IF VGA如曲线306示出。
接收机的实际增益曲线一般作为温度和载波频率的函数而变化。在至少一个实施例中，可以在存储器内存储任何数量的预定增益曲线以提供在各种温度和频率处的线性化增益。取决于曲线的数目，该方法会消耗很多内存。或者，线性化电路可以用带有温度和频率补偿的单个预定增益曲线实现。图4示出使用该概念的示例线性化电路的功能框图。该线性化电路包括核心线性化电路402以存储在基准频率和温度处的预定增益曲线。频率补偿可以通过由算子404对沿着x轴即水平轴的预定曲线上的点应用补偿而实现。算子是实现数学函数的任何硬件或软件。例如，在描述的示例线性化电路中，算子404是加法器。算子404的输出可以被提供给核心线性化电路402以读出预定增益曲线上的数据点。算子404的输出还可以被提供给第二算子406。第二算子406可以用于偏移预定增益的斜率以补偿温度变化。算子还可以用比例缩放函数实现，因此第二算子406可以用乘法器实现。第三算子408可以用于将核心线性化电路以及第二算子的输出与y轴即纵轴内的偏移组合以进一步补偿温度变化。在描述的示例线性化电路中，第三算子408可以是加法器。第三算子408的输出是应用到接收机的数字增益控制信号。
取决于特定应用和总设计限制，核心线性化电路可以以各种方式实现。在至少一个实施例中，核心线性化电路可以在存储器内用每个AGC值的数字RF或IF增益控制值实现。因此，如果AGC值输入是16比特宽，且增益控制信号也是16比特宽，则需要64K×16存储器。或者，存储器要求可以大大减少而同时通过使用连同线性内插器的存储器维持相同的分辨率。图5是使用这一概念的示例核心线性电路的功能框图。在示出的示例实施例中，AGC的最高位比特(MSB)通过截去最低位比特(LSB)而被应用到存储器502。领域内的技术人员可以确定从AGC值中截去的LSB数目以最佳地平衡存储器消耗和处理复杂度间的性能折衷。根据应用在存储器502输入处被截去的AGC值，来自预定增益曲线的两个值被输出到线性内插器504。第一值表示截去的AGC值输入的数字增益控制信号并为内插器过程设定最小值。第二值表示下一最高截去AGC值的数字增益控制信号，并为补插器过程设定最大值。线性内插器504在从存储器502来的两个值定义的界限间内插正确的数字增益控制信号。
线性内插器504可以以各种方式实现，且领域内的技术人员可以构建符合其特定设计准则的线性内插器。然而，为了完整，这里描述示例线性内插器。在该示例线性内插器中，来自存储器的最小值被应用到加法器506。下一步，计算零和最大以及最小值间的差之间的一个值，并被应用到加法器506以确定经内插的数字增益控制信号。这可以通过由减法器508从最大值中减去最小值而完成。产生的差被提供给乘法器510以进行比例缩放操作。比例缩放操作可以通过将AGC值向上偏移5比特实现，并用门512实现带有0xFFFF_HEX的AND操作实现。来自门512的16LSB可以乘以在乘法器510处的16比特差值。来自乘法器510的32比特产生的积的16LSB可以经截短以到达合适的内插值，该值由加法器506加入来自存储器502的最小值。加法器506的输出提供数字增益控制信号，这随着来自接收机的估计输出功率而线性改变。
回到图2，发射机VGA的增益可以由两个功率环控制。开环控制224可以用于基于来自AGC衰减器210的AGC值生成最优反向链路传输的估计。开环估计可以由领域内已知的装置计算以补偿系统参数，这些参数诸如路径损失、基站负载效应以及诸如衰减和屏蔽的环境导致的现象。
第二功率控制环路是闭环控制226。闭环控制226有纠正开环估计以获得基站处期望的信噪比(SNR)的功能。这可以通过测量在基站处的反向链路传输功率并提供反馈给订户站以调整反向链路传输功率而实现。反馈信号的形式可以是反向功率控制(RPC)命令，该命令通过将在基站处测量的反向链路传输功率与功率控制设定点比较而生成。如果测量的反向链路传输功率在设定点以下，则RPC向上命令被提供给订户站以增加反向链路传输功率。如果测量的反向链路传输功率在设定点以上，则提供给订户站RPC向下命令以减少反向链路传输功率。闭环控制在CDMA通信系统内众知。可以使用加法器228用于将开环估计结果与闭环控制226的输出组合。
可以使用功率放大器状态机230以控制发射机内功率放大器的驱动器状态。作为示例，功率放大器可以通过在四个驱动器级的一个或多个内切入或切出而用四个不同的操作功率电平配置。功率放大器状态机230可以用于按照组合的开环和闭环计算函数，一个接着一个切入或切出个人驱动器级。在至少一个实施例中，如果发射功率足够低使得发射机VGA可以支持传输功率要求，则功率放大器包括旁路和完全关闭的能力。使用该方法，可以通过增加功率放大器的功率电平而减少发射机VGA的功率要求。
无论何时当功率放大器的驱动器状态改变时，它在发射机信号路径内引入了增益或衰减步骤，这应通过以相同或相反的方式调整发射机VGA的增益而被补偿。这可以通过调整组合的闭环和开环计算而完成，该闭环和开环计算用功率放大器偏置控制发射机VGA的增益。功率放大器偏置是功率放大器状态机230的状态的函数。该调整可以用如图2示出的减法器232实现。
发射机VGA线性化电路234可以用于为AGC的非线性性补偿来自减法器232产生的功率控制值。发射机VGA线性化电路234类似于以上连同图3-5描述的一个可以用线性化电路实现。
整篇描述的线性化电路概念可以被扩展到支持多媒体应用。该方法在将新数据服务整合入现存的语音设备时特别有吸引力。例如，线性化电路概念可以用于提供更稳健的通信设备，将HDR通信系统整合入现存CDMA蜂窝电话。现存CDMA蜂窝电话可以以美国专利号4901307以及美国专利号5103459内描述的方式实现，前者题为“Spread Spectrum Multiple Access CommunicationSystem Using Satellite or Terrestrial Repeaters”以及后者题为“Systemand Method for Generating Waveforms in a CDMA Cellular TelephoneSystem”，两者都转让给本发明的受让人，在此引入作为参考。
图6示出使用带有先前语音设备的HDR通信设备的多媒体应用的示例模拟前端功能框图。模拟前端包括天线共用器106，它将发射机102或接收机108耦合到天线104。发射机102和接收机108的操作与图1内描述相同，且因此在此不重复，除了HDR通信和先前语音设备共享相同的发射机102和接收机108。
在描述的示例多媒体应用中，HDR通信设备以及先前语音设备每个有自己的AGC。HDR通信设备602的AGC(HDR AGC)在HDR模式操作时控制模拟前端，且用于先前语音设备604的AGC(语音AGC)在语音模式操作时控制模拟前端。对于商业化目的，预见会使用在先前语音设备内现存的语音AGC 604。过去的CDMA蜂窝电话内使用的先前语音设备一般包括以硬件实现的AGC。硬件实现在AGC在先前语音设备内操作所处的速度看来是非常实际的方法。然而，如同领域内技术人员可以理解的，先前语音设备的AGC可以在不偏离上述的本发明概念情况下以任何方式实现。使用微处理器根据频率和温度变化计算新预定增益曲线以补偿发射机或接收机的非线性操作并重载硬件内的线性化电路。
HDR AGC 602可以用带有温度和频率补偿的数字信号处理器(DSP)实现，如上详细描述的。DSP是HDR AGC的有效实现，但不是实现先前语音内的AGC的实际方式，先前语音内的AGC一般比HDR的AGC运行快了32倍，因为它不一定增加DSP上的负载。由于雷克接收机一般在DSP内实现，该AGC配置可以很简单地用于在每指基础上支持能量估计，选择最佳指以驱动AGC。
在图6示出的多媒体应用示例实施例中，单个校准过程可以用于基于先前语音设备的校准过程载入语音AGC 602内的硬件线性化电路。载入语音AGC 602内的硬件线性化电路的预定增益曲线可以由软件经重新格式化并被载入HDRAGC 604内的DSP线性化电路，使之对于设备制造商透明。该方法对于设备制造商特别有吸引力，因为只需要一个校准过程以支持HDR通信设备以及先前语音设备，而同时向设备制造商提供先前语音设备的方便性和现存校准过程的熟悉性。
回到图6，来自接收机108的数字基带信号可以被送到语音AGC 602以及HDR AGC 604。AGC 602和604会为发射机102和接收机108生成增益控制信号。合适的增益控制信号可以由多路复用器606基于公共选择信号而选择，该信号指明多媒体应用正要操作语音或HDR模式。
本领域的技术人员可以理解，这里揭示的结合这里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为清楚地说明硬件和软件的可互换性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以以多种方式对每个特定的应用实现描述的功能，但该种实现决定不应引起任何从本发明范围的偏离。
各种用在此的说明性实施例揭示的逻辑框、模块和电路的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或任何以上的组合以实现在此描述的功能。通用处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个结合DSP内核的微处理器或任何该种配置。
在此用实施例揭示的方法步骤或算法可能直接以硬件、处理器执行的软件模块或两者的组合来执行。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范处理器最好耦合到处理器使处理器能够从存储介质读取写入信息。或者，存储介质可能整合到处理器。处理器和存储介质可驻留于专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端内。或者，处理器和存储介质可以驻留于用户终端的离散元件中。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
虽然规范描述了本发明的特定实施例，本领域的技术人员可以考虑本发明的变体而不偏离本发明的概念。