通信设备、无线通信系统以及无线通信设备的自动增益控制方法

专利名称：通信设备、无线通信系统以及无线通信设备的自动增益控制方法
技术领域：
本发明涉及无线通信设备、无线通信系统以及无线通信设备的自动增益控制方法。
传统移动无线发射／接收装置，比如便携式电话机，采用AGC方法(自动增益控制)，也就是一种基于接收电场强度的变化在接收信号放大器中自动控制放大系数(也就是增益)的方法。在AGC中，必须要避免使想要得到的接收信号或同类的振幅错误地跟随由于多通道衰落的作用而引起的解调和变化所带来的电平变化。因此，现有技术的AGC通常是计算出在恰当时间内的平均接收功率，以基于适当的功率电平执行增益控制。
之所以这样是因为以平均接收功率电平为基础的解调比率提供了一段足够长的控制时间间隙，包含在振幅成分中的数据信号将有可能不能依靠该解调系统而被正确地接收。同时，除非衰落变化有足够的稳定性，稳定接收将不可能实现。
现有技术的AGC可以毫无问题地直接应用到著名的TDMA系统上，因为在这个系统里信道以时间划分为基础来避免与其它信道产生干扰的。另一方面，CDMA系统则拥有允许信道之间相互干扰的特征。因此，虚拟噪音产生于其它信道上传送的信号。同时，虚拟噪音变化产生于其它信道信号的电平变化。这就是说CDMA系统有这样一个特点噪音总是存在并且是变化的，因此现有技术的AGC不能直接应用到这个系统上。
一些传统的用于接收多数不同信道数据的系统有监示其它正接收数据的信道的接收电平的功能。提供此功能的目的是为了在可能的情况下，在恰当的频率下检索一个比目前正在使用的更好的可用的通信信道，并将主信道切换到一个更好的信道，从而总是保持最佳的通信状态。
在这种情况下，只有一个接收电路系统的接收装置只能靠暂时地中断正在使用的信道上的通信来监示其它的信道。因而监示时间则被要求越短越好。监示时间越长，主信道通信的中断时间就会越长，而通信效率就会下降。
我们可以想象如果有两个接收电路系统系统就能在监示其它信道的同时而不中断主信道的通信。但在很多实例中，从缩减体积、重量、价格和电流消耗的立场来看，这种构造是不可取的。
从以上讨论可以看出，接收单元恰当的自动增益控制和能够不过分恶化通信效率的信道监示是两项对立的功能。
本发明是为了克服在上面描述的现有技术中的缺点，其目的就是要提供一种无线通信设备、一种无线通信系统以及该无线通信设备的自动增益控制方法，通过在接收单元中恰当地执行通信信道监视和自动增益控制来防止通信效率的过度恶化。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线通信设备，它包含测量装置，用于测量从在通信系统中互相不同的第一和第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度，数据传送和接收就产生于无线通信设备和以测量装置的测量结果为基础而选出的第一或第二电话系统中的基站之间。
第一个电话系统以CDMA系统为基础，而第二个电话系统的基础与CDMA系统不同。这个不同的电话系统是以TDMA统为基础的。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于测量在预定测量时间内的接收电场强度；和自动增益控制装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数。
该无线通信设备还包含切换装置，它以测量装置测量的接收电场强度为基础来切换通信信道，测量时间以切换装置所选择的通信信道为基础来设定。测量装置测量的接收电场强度是在测量时间内得到的多个接收电场强度值的平均值。以测量装置测量的接收电场强度为基础，多个无线通信系统中至少有一个被挑选出来。测量时间是以从多个无线通信系统中挑选出来的那一个为基础来设定的。预定数是以从多个无线通信系统中挑选出来的那一个为基础来设定的。
根据本发明的其它方面，提供了一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；和自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数。
测量装置测量从在通信系统中互相不同的第一和第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度。测量装置通过在预定的时间内中断从第一个电话系统中的基站传送和由其接收数据来测量从第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度。测量装置在由第一个电话系统提供的线路质量恶化的时候测量从第二个电话系统的基站传送的信号的接收电场强度。测量装置以预定的频率测量从第二个电话系统的基站传送的信号的接收电场强度。自动增益控制装置以通信信道的切换为基础来控制放大。该无线通信设备还包含振荡装置，基于相对于参考信号的相位差来控制其振荡频率；相位比较装置，以预定的分频比率和参考信号对振荡装置的输出进行分频，由此获得信号之间的相位差；分频比率控制装置，以测量装置的测量结果为基础来控制分频比率，和自动增益控制装置，以分频比率为基础来控制放大系数。分频比率控制装置包括用来计算在预定时间内得到的测量结果平均值的装置和以计算出的平均值及预定想要的值为基础来设定分频比率的分频调整装置。想要的值则根据槽长来决定。
根据本发明的再一个方面，提供了一种无线通信设备，它包含接收装置，用于接收无线信号；和自动增益控制装置，以在预定时间内接收到的信号的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；该自动增益控制装置包括计算处理装置，通过计算接收到的信号的两个正交分量来决定接收电场强度；第一存储器，用来顺序储存计算处理过的接收电场强度；计算装置，用来计算在每次预定时间内从第一存储器中读出的接收电场强度的平均值；第二存储器，用来储存至少是最新的和刚刚在前的计算装置所计算的平均值；和自动增益控制装置，用来以储存在第二存储器中的计算值的比较结果为基础来控制放大系数。
第二存储器将计算装置所计算的平均值作为历史存储，自动增益控制装置以与在第二存储器中作为历史存储平均值之前所使用的信道相对应的平均值为基础来控制放大系数。无线通信设备还包括控制装置，用于以接收装置的分频器中的预置分频比率为基础来探测通信信道并从第二存储器中读出与探测到的通信信道相对应的平均值。
根据本发明的另一个方面，提供了一个无线通信系统。该系统包含一个基于以上设备之一的无线通信设备，以及一个用来和该无线通信设备传送和接收数据的基站，该无线通信设备包括向基站通报测量装置的测量时间的装置，此基站在测量时间内保持固定的通信电平。
根据本发明的再一个方面，提供了一种无线通信设备的自动增益控制方法，此方法包含一个接收步骤，用于接收无线信号；一个测量步骤，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；一个选择步骤，以在预定的测量时间内测量得到的接收电场强度为基础来选择使用的无线通信信道；一个调整步骤，以在选择步骤中选择的无线通信步骤为基础来设定测量时间；和一个自动增益控制步骤，以在调整步骤中设定的测量时间内测量到的接收电场强度为基础来控制接收步骤中的放大系数。
在测量步骤中，测量通信系统中互相不同的第一和第二电话系统的基站所传送出的信号的接收电场强度。在测量步骤中，通过在预定的时间内中断与第一电话系统的基站之间的数据传送和接收来测量第二电话系统的基站所传送出的信号的接收电场强度。在测量步骤中，第二电话系统的基站所传送的信号的接收电场强度是在第一电话系统提供的线路质量恶化时被测量的。在测量步骤中，第二电话系统的基站所传送的信号的接收电场强度是以预定频率测量的。在自动增益控制步骤中，与通信信道切换相对应的放大受到控制。
根据本发明的其它方面，提供了一种无线通信设备的自动增益控制方法，该设备包含接收装置，用于接收无线信号；自动增益控制装置，用于以在预定时间内接收的电场强度为基础来控制接收装置中的放大系数；所说方法包括一个通过计算处理接收到的信号的两个正交分量来决定接收电场强度的步骤；一个顺序将计算处理过的接收电场强度存储到第一存储器中的步骤；一个计算在每次预定时间内读出的储存的接收电场强度平均值的步骤；一个储存最新的和刚刚在前的计算过的平均值的步骤；和一个以储存的平均值的比较结果为基础来控制放大系数的步骤。
计算过的平均值在第二存储器中作为历史存储，以在作为历史存储平均值之前所使用的通信信道相对应的平均值为基础来控制放大系数。自动增益控制方法还包含一个以接收装置分频器中的预定分频比率为基础来探测通信信道并从第二存储器读出与探测到的通信信道相对应的平均值的步骤，以读出的平均值为基础来控制放大。
总的说来，在依照本发明的接收机中，AGC以接收电场强度为基础来自动地、充分地控制接收单元的放大系数，提供了一个功能，此功能允许改变AGC参数，比如接收电场强度测量的时间和循环周期以及用探测到的测量时间和循环周期的反馈进行的放大系数控制循环周期。
作为探测AGC参数切换必要生的装置，AGC只有在必要时才具有允许切换的功能。AGC还有一个功能就是在切换执行完之后允许必需的AGC准确性的调整。因此当确实需要保持最佳的通信状态或者须要只确定粗略的接收电场强度电平时，才允许进行AGC参数切换。
作为探测AGC参数切换必要生的装置，AGC还有一个功能就是自动探测通信信道的切换和新通信信道的频率，同时也有以探测结果为基础来改变控制时间的功能。而且AGC还有储存与正在使用的通信信道有关的AGC参数的功能。当探测到的新频率是一个以前使用过的通信信道，AGC具有可将预先储存的AGC参数作为初始值的功能。
作为其它功能，当一个新通信信道曾经被使用过，将探测此时与过去的使用时间之间的间隔，同时，当此通信信道在过去的使用周期之后的预定的时间内被重新使用时，过去储存的AGC参数被用作为初始值。当预定的时间已过去，最佳的AGC参数将被再度探测。
二者择其一地，除了时间间隔探测外，有关于新通信信道的系统参数被预先提取，而与通信信道质量和状态相对应的AGC参数初始值会被应用。
当信道切换到一个不同的通信环境下的通信信道时，以上的功能将使得接收信号放大器的放大系数的初始值以及在最短的必需时间内和充足的状态下探测和补充接收环境的能力得以优化。
其它目的和特点将在以下的参考附图的说明中加以阐述。


图1是根据本发明的无线通信设备的实施例的一个方框图；图2表现的是GSM系统的一个基站和CDMA系统的另一个基站；图3表现的是接收电场强度以及时间间隔；图4是包括图1中的频率合成器IC23的PLL的方框图；图5是包括图1中的频率合成器IC24的PLL的方框图；图6是图1中存储器32的示例结构；图7是使用寄存器的存储器32的示例结构；
图8是图1中存储器37的示例结构；图9是图1中增益控制器切换控制器36的示例表；图10是图1中增益控制器切换控制器36的另一个示例表；图11是没有频率合成器36的无线通信设备的示例结构；图12是无线通信设备的自动增益控制方法的流程图；图13是图1中的AGC单元的的自动增益控制方法的流程图；图14显示的是一个基站与一个无线通信设备之间数据通信的状况。
本发明的首选实施例将参考附图进行阐述。
现在，考虑无线通信设备利用多个不同的通信信道的情况。由于不同的通信信道只是被认为在载波频率、接收波质量上有所不同，比如在发射台端、和无线通信设备的传播环境不同的情况下，或者在与具有不同信号格式或者不同的调制系统的其它发射台通信的情况下。当与有不同的调制系统的发射台之间的通信成为可能时，以下指标才能够达到。即便是在没有安装某种调制系统的发射台的地区，只要安装有发射台，虽然是不同的调制系统，依然可以被用来进行通信。在接下来的例子中，假定将要被利用的通信信道的信号格式和调制系统能从其载波频率中识别出来。
现在来考虑图2所示的例子。在此例中提供有用来与—个接收器(也就是移动装置)之间进行数据传送和接收的一个著名的GSM(全球移动系统)系统的基站和一个著名的CDMA(码分多路存取)系统的基站。GSM系统采用TDMA(时分多路存取)，也就是说，它以时间分割为基础来使用信道，以避免与其它信道之间的信号干扰。另一方面，CDMA系统通过使用最高的相关值代码来恢复已传送的数据，因此自然而然地允许有其它信道的信号干扰。CDMA系统与GSM系统更多的不同表现为在此系统中传送功率电平随着与基站的距离的变化等在很短的循环周期中变化，虽然在每个槽里保持着稳定的传送功率电平。
因此，GSM系统中AGC电路不能直接地应用到CDMA系统中。在图3中会对此进行进一步描述。在CDMA系统中，接收电场强度随着时间的推移逐级地、一个槽一个槽地发生改变，但在一个槽中传送功率保持稳定。于是接收电场强度就随着时间的推移逐级地、一个槽一个槽地发生改变。
随着传送功率电平的逐级改变，与其它接收器之间发送与接收的信号的电平也产生了变化。这又引起了虚拟噪音的改变。虽然在图中并没有表现出在每个槽中接收电场强度的变化，但事实上由于衰落的影响，他仍有微小的变化。
因此在CDMA系统中必须只能保持微小的接收电场强度变化以与AGC电路保持一致。如果GSM系统中的AGC电路为此直接地应用到CDMA系统中，为了保持稳定的电平将得不仅仅抑制那些微小的变化，还有所有的变化包括接收电场强度的逐级变化。AGC电路的这种操作与CDMA系统的目的是相反的。因此，GSM系统中的AGC电路不能被直接应用到CDMA系统中去。
要抑制住接收电场强度的微小变化而同时保持其逐级变化的那一部分，必须靠基于接收数据的信道恰当地改变平均时间计算期来操作AGC电路，此平均时间计算期将在以后加以说明。一个包含有这样的AGC电路的无线通信设备将参考图1做出说明。在下文所参考的附图中，相同的部分由相同标号表示。
图1是根据本发明的无线通信设备的实施例的一个框图。参考此图，一个带通滤波器2选择性地传送给由天线1接收的一个预定的波带。一个LNA(低噪声放大器)2将带通滤波器2的输出加以放大。一个交互级滤波器4将低噪声放大器3输出的放大的接收波中不必要的谐波去掉。一个混频器5通过使用一个频率合成器提供的第一个本振频率将交互级滤波器4的输出转化为中频信号。另一个交互级滤波器6将混频器5输出的不必要的谐波以及图像波去掉。一个增益控制放大器7将交互级滤波器6的输出加以放大，并将此输出供应给正交解调器8-1和8-2。
正交解调器8-1和8-2将从增益控制放大器7处接收到的输出信号与各自的本振频率相乘，一个是与中频相同的第一个本振频率，而另外一个则是从一个90度移相器11中得到的第二个本振频率，它将第一个本振频率相移了90度。从而，两个接收信号的正交基带成分被提取。
低通滤波器9-1和9-2分别去掉两个被析取的接收信号的正交基带成分中的谐波和形状波形。A／D变频器10-1和10-2将低通滤波器9-1和9-2的输出转变为取样的和量化的数字调制成分。一个数字解调器13对低通滤波器9-1和9-2所输出的数字调制成分进行数字解调来再现数据、声音等等。
第一和二本振频率PLLs产生，这些PLL分别由VCO(压控振荡器)21和22、频率合成器IC23和24、以及作为参考频率振荡器的一个TCXO(温度控制器晶体振荡器)20构成。
如图4所示，频率合成器IC23包括了一个用来对压控振荡器21的输出进行分频的可变分频器231，一个用来对温度控制器晶体振荡器25的输出进行分频的固定分频器233，一个用来对两个分频器的输出进行相位比较的相位比较器232。压控振荡器21的振荡频率由相位比较的结果来控制。这个PLL是稳定的频率源，并将其输出供应给混频器5。
如图5所示，频率合成器IC24包括了一个用来对压控振荡器22的输出进行分频的固定分频器241，一个用来对固定分频器241和温度控制器晶体振荡器25的输出进行相位比较的相位比较器242。压控振荡器22的振荡频率由相位比较的结果来控制。这个PLL也是稳定频率的来源，并将其输出供应给正交解调器8-1，同时通过移相器11供应给正交解调器8-2。
回到图1，增益控制放大器7以控制电压信号为基础来控制放大系数。特别是，增益控制放大器7如此操作运行，使得其放大系数以接收电场强度(或振幅)为基础来控制，同时使得跟随级A／D变频器10-1和10-2的接收电平总是出于适当的范围。
一个AGC单元30以A／D变频器10-1和10-2(也就是接收信号的两个正交数字调制器成分)的输出为基础产生一个控制信号，把它供应给增益控制器7。单元30包括了一个数字操作电路31，一个存储器32，一个控制增益计算器33，一个增益控制器34，一个D／A变频器35，一个增益控制器切换控制器36以及一个存储器37。
数字操作电路31有一个加法器和乘法器，同时它还得到了A／D变频器10-1和10-2的两个正交数字调制器成分的输出的算术和几何平均值。电路31将得到的平均值供应给存储器32。这样就能得到瞬时接收振幅。
存储器32顺序地将数字操作电路31所输入的瞬时振幅数据累积起来。控制增益计算器33以一定的间隔产生在存储器32中累积的接收振幅数据的变量历史，并在每次这样的间隔中得出平均值。
假定A／D变频器10-1和10-2各为八位，并以16．364MHZ，即四倍于4．096MHZ的芯片速率来执行过采样，在″00h″(h代表十六进制，在下文中与此同义)和″FFh″的范围之内的八位数据以16．384MHZ的速率被输入到解调器13和操作电路41中。每次由A／D变频器10-2和10-2所提供的数据与接收电场强度成比例，当没有接收信号输入时表示为″00h″；而当接收信号输入电平高到造成A／D变频器的饱和时(也就是A／D变频器所能允许的最高电平)则表示为″FFh″。
只要计算电路31从A／D变频器10-2和10-2中任一个接收到八位数据，它便开始执行时间平均计算。比如说，由两个A／D变频器中的每一个输入的数据为″0Fh″时，其平均值为″0Fh″。如图6所示，在″00h″到″FFh″的范围内的八位数据储存在存储器6中。
现在来对时间平均计算进行说明。如上所述，当取样频率为16．384MHZ时，存储器32中的数据以每个1／16．384秒的循环周期来表示接收电平。因此，把存储器32中的所有值相加n次，然后把总数除以n，就得到了在n×16．384微秒的周期内的平均接收电场。当在0．625毫秒的无线槽循环周期内执行此操作时，在数字上与(0．625毫秒)／(1／16．384微秒)=10，240相对应的数据从存储器32中取出并相加，然后把总数除以10，240。这样就能得到″0．625毫秒的周期内的平均接收电场强度″。时间平均的时间间隔随着变数n变化而变化。
存储器32还能通过用一个寄存器将n个八位数据相加得到。在这种情况下，存储器32只由一个比如说十几位的寄存器和一个用来储存相加数据取样数n的寄存器。
比如说，为了，将10，240个八位数据相加，最多只需要一个22位的数据加法寄存器。每当一个取样数据被输入，将取样数据相加，寄存器的增量为1。这样的寄存器如图7所示。当在一定的时刻数据从寄存器中被读出时，取样数据的数目被计为x，数据总值被计为y，用y除以x可得到取样循环周期的平均接收电平乘以x秒的结果。
在任一情况下，由控制增益计算器33提供得到的时间平均接收电平(在此处也就是八位数据)。
增益控制器34通过比较最新的时间平均以及刚刚在前的由控制增益计算器33提供的时间平均，恰当地校正了该控制增益，同时将校正了的控制增益作为控制电压信号通过D／A变频器35送还给增益控制放大器7。与增益控制器34有关的最新的时间平均以及刚刚在前的时间平均被储存在存储器37中。
图8表示的是储存在存储器37中的两个数据。也就是储存在存储器37中的最新的时间平均以及刚刚在前的由控制增益计算器33提供的时间平均。这两个时间平均都是八位数据。增益控制器34从存储器37中读出这些数据。增益控制切换控制器36在读出这些数据时提供地址。
增益控制器34能探测到在时间平均周期内的接收电平的变化，在此周期内，为得到时间平均而将储存在存储器37中的两个数据加以比较。探测到此变化，增益控制器34在取消变化的方向上改变提供给D／A变频器35的输出。在此例中，关于输出多少到D／A变频器35的数据将根据接收电平改变的粗糙度而改变，并保持在一个表中或诸如此类。通过改变粗糙度来改变后继的AGC的灵敏度是有可能的。
在存储器37中，以上所述的各种不同的数据被储存在单独分开的区域。也可以用专用的存储器来储存各种不同的数据。但从缩减设备外壳的体积的观点来看，准备单独分开的存储器是不可取的。从物理上看，将一个存储器分割为多块来储存各个种类的数据有助于缩减设备外壳的体积。
控制增益计算器33从存储器32中取出累积的接收振幅的变化历史的循环周期，与接收信号的平均时间长度相对应。循环周期越短，AGC反应更快。如果循环周期时间过短，则短时电平变化比如衰落可能会敏感地回应而使得解调失败。特别是当一个调制系统的调制信号成分可能包含在正在使用的振幅中时，调制信号数据可能会失真。
相反地，当时间平均周期过长时，虽然衰落的稳定性或诸如瞬时变化之类可以得到保证，但无法与伴随着移动发射器／接收器运动的接收电平随动。在这样的情况下，输入到A／D变频器10-1和10-2的信号可能会变得过高或饱和，或者过低。在这种情况下，量化噪音可能会增加以至于与接收信号相关而无法再被忽视，因而使得信号质量恶化。为了防止这样的信号质量恶化，控制增益计算器33应该在恰当的循环周期内计算时间平均。
回到图1，此移动发射器／接收器装置的构造将会被详细描述。一个中央处理器40将频率调节数据提供给合成器频率调节器26，频率调节数据是一个包含有输出频率值和分频比率的数字信号。
合成器频率调节器26明确地说就是一个预置和保持频率调节数据的寄存器。现存于调节器26中的频率调节数据的分频比率被输出到频率合成器IC22。因此调节器26决定了压控振荡器21的输出频率。在此实施例中，用来接收信号的通信信道的信号格式和解调系统能从正在使用的通信信道的载波频率中所识别。
增益控制器切换控制器36监视由合成器频率调节器26提供给频率合成器IC23的频率调节数据的分频比率。通过此分频比率，控制器36可以探测到正在使用的通信信道的信道号和频率。
增益控制器切换控制器36有一个存储表，此表为能波使用的各个载波频率储存足够的增益切换控制参数。现在将参考图9对此表进行说明。如图所示，此表提供了恰当的分频比率值、信道号和接收振幅平均时间。当分频比率和信道号被确定时，接收振幅平均时间的恰当值也就被确定了。接收振幅平均时间的恰当值则根据应用的是CDMA系统还是GSM系统而改变。
分频比率是在频率合成器IC23中预置的数据，并引用以合成器的规格为基础的值的二元数据。例如，假定CDMA系统和GSM系统各自有信道号1-10和101-200，以及分别为0．625和0．3125毫秒的平均时间。图9中的数据被保存在增益控制器切换控制器36的存储表中。
也可以按照上述的相加的数据取样的数目来保存平均时间。在这种情况下，如图10所示，对于各个分频比率和信道号，为接收振幅平均时间而相加的数据取样的数目被保存。
如上所述使用此表，增益控制器切换控制器36基于通过监示输入到频率合成器IC23而得到的指定的分频比率和信道号来为控制增益计算器33设定一个恰当的接收振幅平均时间。如图11所示，也可以由中央处理器40直接为频率合成器IC23和增益控制器切换控制器36设定时间，而不使用此表。在这种情况下就不需要合成器频率调节器26，并且可以进一步地缩减设备外壳的体积。
同时，增益控制器34基于恰当的(也就是想要的)增益控制器切换频率从存储器37中读出时间平均数据。于是，增益控制器33可以通过存储器37将计算结果转移到增益控制器34。恰当的(也就是想要的)增益控制器切换频率是以槽长为基础来来确定的。增益控制器切换控制器36从存储器37中读出时间平均数据是可能的。
在如上所述的无线通信设备中，以下的自动增益控制方法得到了实现。首先，接收电场强度在一个预定的测量时间内被测量。将被使用的无线通信系统是以被测量的接收电场强度为基础选择出来的。测量时间是以被选择的无线通信系统为基础而预置的。那么，放大系数是以在预置的测量时间内所测量到的接收电场强度为基础来控制的。此自动增益控制方法将在以后参考图12做出更详尽的说明。参考该图，无线信号被无线通信设备所接收(S121步骤)，同时在预定的时间接收电场强度被测量(步骤S122)。
根据被测量到的接收电场强度，将被使用的无线通信系统被选择出来(步骤S123)。测量时间是以被选择出来的无线通信系统为基础预置的(步骤S124)。放大系数是以在预置的测量时间内所测量到的接收电场强度为基础来控制的(步骤S125)。
在此自动增益控制中，从在通信系统中通过中断传送和接收而互相不同的两个电话系统的基站传送出的信号的电场强度。然而中断时间可能非常短。当电话系统所提供的线路质量恶化或在一个预定的频率处质量恶化时，接收电场强度的测量可以完成。响应于通信信道切换，可以完成放大系数控制。
在图1所示的AGC单元30中，如图13所示的自动增益控制方法得到了实现。特别是在这种方法中，接收电场强度首先通过计算两个接收信号的正交成分而获得(步骤S131)。所获得的接收电场强度被顺序地储存到存储器32中(步骤S132)。在每次预置时间内读出的接收电场强度的平均值被计算(步骤S133)。
接着，最新的以及刚刚在前的计算过的平均值被储存在存储器37中(步骤S134)。放大系数是以存储的计算过的平均值的比较结果为基础来控制的(S步骤135)。
在以上的自动增益控制中，可以将计算过的平均值作为历史储存到存储器37中，并以该储存为历史的平均值之前的所使用过的信道相对应的平均值为基础来控制放大系数。以在分频器中预置的分频比率为基础来探测通信信道，以及以读出的平均值为基础来控制放大系数也是可能的。
如上所示，在瞬时无线通信设备中，当使用某个一定的通信信道来通信时，以在恰当的时间内的平均值为基础来完成稳定的AGC操作。当正在使用的通信信道被转换到另一个通信信道时，新通信信道的数据可能被预先储存或识别。这样做可以立即将AGC状态纠正到最佳状态。
在一个无线通信系统中，在此系统中，当能够找到一个能提供更充足的接收电场强度电平的通信信道而引起通信中的信道切换时，能勘测其它通信信道而非正在使用的通信信道的接收电场强度电平，勘测的时间越短越好，即便必需的接收电场强度测量的精确性并不是很高。这是因为对其它信道的勘测必须在主信道上暂时性地中断通信，结果造成通信效率的降低。在这种情况下，通过用基于本发明的接收器来组织一个无线通信系统，可以获得快速的AGC状态，而所需的精确度最小。
在此情况中，对其它信道的勘测的时间选择是按照以下的步骤来确定的。比如说，当正在使用的通信信道的接收电场强度电平低于一个预定的门限电平或者当帧误差率超过了一个预定的门限率时，与其它信道有关的接收电场强度测量被引起。而当读出写在存储器32中的测量结果(也就是接收电场强度数据)并根据读出数据与一个预定的阈值比较的结果而提供一个中断给中央处理器40时，则引起信道切换。
二者择其一地，每经过一个预定时间，测量接收电场强度电平，所说预定时间是由与正在使用的通信信道的接收电场电平独立的定时器所提供的。在这种情况下，可以将主信道切换到一个更好质量的线路上。中央处理器40确定这些测量的时间选择。当然，将上面用接收电场强度来作为判断标准的系统和使用定时器的系统组合使用也是可能的。
该无线通信设备适用于向基站通报接收电场强度测量时间的周期，而在测量时间内，基站不能改变传送功率电平。这是因为如果传送功率电平被改变就不能得到正确的测量结果。
如图14所示，现在假设一个在基站140和无线通信设备141之间的数据通信的情形。在这情况下，在装置141中的一个传送单元141a将有关于接收电场强度测量时间的周期的数据通报给基站140中的一个接收单元141b。接收到此通报，基站140可以知道装置141中的接收单元141b的测量时间。基站140中的传送单元141a执行控制以使得内传送功率电平在测量时间内保持稳定。
此外，当正在使用的通信信道的信道号被探测到，增益控制器切换控制器36和增益控制器34可以使用储存在存储器37中的历史数据恢复通信信道。这样做是为了在探测到主信道曾经被使用过的那一刻调整在增益控制器34中的增益控制数据。这样做，可以对最可靠的初始值数据进行调整并获得AGC回路的快速会聚。通信信道使用历史由使用过的信道的信道号和与使用时间有关的数据等等构成。
如前所述，以本发明为基础，当使用某个通信信道来进行通信时，在一个恰当的时间内以平均数据为基础可以执行稳定的AGC操作。同时，当切换到一个不同的信道来进行通信时，通过预先储存和识别新通信信道的数据，AGC状态能被校正到最佳状态。
而且，通过在自动探测监示其它信道的操作时切换AGC数据平均时间，可以容易地实现AGC数据平均时间的切换，而不需要复杂操作。此外，通过使用一个频率合成器控制信号或一个用来探测监示其它信道的操作的开始的压控传送器控制信号，可以实现恰当的AGC，而不需要对现有技术的AGC系统进行大量的添加或改造。
专业技术人员会想到改变构造，在不超出本发明的范围内可以做出多样而且不同的修改和实施例。此问题在前面仅仅只是结合附图进行说明。因此，前面的描述是说明性的而非限制。
权利要求
1．一种无线通信设备，包含测量装置，用于测量在通信系统中互相不同的第一和第二电话系统的基站中传送出的信号的接收电场强度，在基于测量装置的测量结果选出的第一或第二电话系统的基站与无线通信设备之间进行数据传送和接收。
2．一种无线通信设备，包含测量装置，用于测量在通信系统中互相不同的第一和第二电话系统的基站中传送出的信号的接收电场强度，在基于测量装置的测量结果选出的第一或第二电话系统的基站与无线通信设备之间进行数据传送和接收，第一电话系统以CDMA统为基础，而第二电话系统以与CDMA系统不同的系统为基础。
3．按照权利要求2的无线通信设备，其中与CDMA系统不同的电话系统是TDMA系统。
4．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于测量在预定测量时间内的接收电场强度；和自动增益控制装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数。
5．按照权利要求4无线通信设备，还包含切换装置，它以测量装置测量的接收电场强度为基础来切换通信信道，测量时间以切换装置所选择的通信信道为基础来设定。
6．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于测量在预定测量时间内的接收电场强度；和自动增益控制装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数，测量装置测量的接收电场强度是在测量时间内得到的多个接收电场强度值的平均值。
7．按照权利要求4的无线通信设备，以测量装置测量的接收电场强度为基础，多个的无线通信系统中至少有一个被挑选出来的。
8．按照权利要求7的无线通信设备，测量时间是以从多个的无线通信系统中挑选出来的那一个为基础来设定的。
9．按照权利要求6的无线通信设备，预定数是以从多个的无线通信系统中挑选出来的那一个为基础来设定的。
10．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；和自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数。
11．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；和自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；其中测量装置测量从在通信系统中互相不同的第一和第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度。
12．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；和自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；其中测量装置测量从在通信系统中互相不同的第一和第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度和通过在预定的时间内中断从第一个电话系统中的基站传送和由其接收数据来测量从第二个电话系统中的基站传送的信号的接收电场强度。
13．按照权利要求12的无线通信设备，其中测量装置在由第一个电话系统提供的线路质量恶化的时候测量从第二个电话系统的基站传送的信号的接收电场强度。
14．按照权利要求12的无线通信设备，其中测量装置以预定的频率测量从第二个电话系统的基站传送的信号的接收电场强度。
15．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；和自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数，该自动增益控制装置以通信道的切换为基础来控制放大。
16．一种无线通信设备包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；振荡装置，基于相对于参考信号的相位差来控制振荡频率；相位比较装置，以预定的分频比率和参考信号对振荡装置的输出进行分频，由此获得信号之间的相位差；分频比率控制装置，以测量装置的测量结果为基础来控制分频比率；和自动增益控制装置，以分频比率为基础来控制放大系数，并以通信信道的切换为基础来控制放大。
17．一种无线通信设备包含接收装置，用于接收无线信号；测量装置，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；选择装置，用于以测量装置测量的接收电场强度为基础来选择无线通信系统；调整装置，用于以选择装置选择的无线通信系统为基础来调整测量时间；自动增益控制装置，用于以在由调整装置设定的测量时间内测量装置测量的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；振荡装置，基于相对于参考信号的相位差来控制振荡频率；相位比较装置，以预定的分频比率和参考信号对振荡装置的输出进行分频，由此获得信号之间的相位差；分频比率控制装置，以测量装置的测量结果为基础来控制分频比率；和自动增益控制装置，以分频比率为基础来控制放大系数，并以通信信道的切换为基础来控制放大，分频比率控制装置包括用来计算在预定时间内得到的测量结果平均值的装置和以计算出的平均值及预定想要的值为基础来设定分频比率的分频调整装置。
18．按照权利要求17的无线通信设备，其中想要的值由槽长来决定。
19．一种无线通信设备，包含接收装置，用于接收无线信号；和自动增益控制装置，以在预定时间内接收到的信号的接收电场强度为基础来控制接收装置的放大系数；该自动增益控制装置包括计算处理装置，通过计算接收到的信号的两个正交分量来决定接收电场强度；第一存储器，用来顺序储存计算处理过的接收电场强度；计算装置，用来计算在每次预定时间内从第—存储器中读出的接收电场强度的平均值；第二存储器，用来储存至少是最新的和刚刚在前的计算装置所计算的平均值；和自动增益控制装置，用来以储存在第二存储器中的计算值的比较结果为基础来控制放大系数。
20．按照权利要求19的无线通信设备，其中第二存储器将计算装置所计算的平均值作为历史存储，自动增益控制装置以与在第二存储器中作为历史存储平均值之前所使用的信道相对应的平均值为基础来控制放大系数。
21．按照权利要求19的无线通信设备，其中，还包括控制装置，用于以接收装置的分频器中的预置分频比率为基础来探测通信信道并从第二存储器中读出与探测到的通信信道相对应的平均值。
22．一种无线通信系统，包含—个以权利要求1到权利要求21中任一设备为基础的无线通信设备，以及一个用来和该无线通信设备传送和接收数据的基站，该无线通信设备包括向基站通报测量装置的测量时间的装置，此基站在测量时间内保持固定的通信电平。
23．一个无线通信设备的自动增益控制方法，包含一个接收步骤，用于接收无线信号；一个测量步骤，用于在预定的测量时间内测量接收电场强度；一个选择步骤，以在预定的测量时间内测量得到的接收电场强度为基础来选择使用的无线通信信道；一个调整步骤，以在选择步骤中选择的无线通信步骤为基础来设定测量时间；和一个自动增益控制步骤，以在调整步骤中设定的测量时间内测量到的接收电场强度为基础来控制接收步骤中的放大系数。
24．按照权利要求23的自动增益控制方法，其中在测量步骤中，测量通信系统中互相不同的第一和第二电话系统的基站所传送出的信号的接收电场强度。
25．按照权利要求23的自动增益控制方法，其中在测量步骤中，通过在预定的时间内中断与第一电话系统的基站之间的数据传送和接收来测量第二电话系统的基站所传送出的信号的接收电场强度。
26．按照权利要求23的自动增益控制方法，其中在测量步骤中，第二电话系统的基站所传送的信号的接收电场强度是在第一电话系统提供的线路质量恶化时被测量的。
27．按照权利要求23的自动增益控制方法，其中在测量步骤中，第二电话系统的基站所传送信号的接收电场强度是以预定频率测量的。
28．按照权利要求23的自动增益控制方法，其中在自动增益控制步骤中，与通信信道切换相对应的放大受到控制。
29．一种无线通信设备的自动增益控制方法，所说设备包含接收装置，用于接收无线信号；一个自动增益控制装置，用于以在预定时间内接收的电场强度为基础来控制接收装置中的放大系数；所说方法包括一个通过计算处理接收到的信号的两个正交分量来决定接收电场强度的步骤；一个顺序将计算处理过的接收电场强度存储到第—存储器中的步骤；一个计算在每次预定时间内读出的储存的接收电场强度平均值的步骤；一个储存最新的和刚刚在前的计算过的平均值的步骤；和一个以储存的平均值的比较结果为基础来控制放大系数的步骤。
30．按照权利要求29的自动增益控制方法，其中，计算过的平均值在第二存储器中作为历史存储，以在作为历史存储平均值之前所使用的通信信道相对应的平均值为基础来控制放大系数。
31．按照权利要求29的自动增益控制方法，还包含一个以接收装置分频器中的预定分频比率为基础来探测通信信道并从第二存储器读出与探测到的通信信道相对应的平均值的步骤，以读出的平均值为基础来控制放大。
全文摘要
一种AGC电路被如此组成,以便它可以以接收电场强度为基础来恰当地控制增益控制放大器7的放大系数。接收电场强度的时间和循环周期的测量以及通过反馈测量的时间和循环周期数据来控制接收电场强度测量的循环周期都被改变。
文档编号H04J13/00GK1283006SQ0012627
公开日2001年2月7日 申请日期2000年6月30日 优先权日1999年6月30日
发明者富依丰 申请人:日本电气株式会社