用于ofdm/ofdma系统的agc和dc校准方法和系统的制作方法

专利名称：用于ofdm/ofdma系统的agc和dc校准方法和系统的制作方法
技术领域：
概括地说，本发明的某些实施例涉及无线通信，更具体地说，涉及用于正交频分复 用(OFDM)系统或正交频分多址(OFDMA)系统的自动增益控制(AGC)和DC校准。
背景技术：
基于多个子载波的频率正交性，IEEE 802. 16 OFDM和OFDMA无线通信系统使用基 站网络与系统中已进行过服务注册的无线设备(即，移动台)通信，并且实现这种系统可以 获得宽带无线通信的许多技术优势(例如，对多径衰落和干扰的抵抗能力)。每个基站向移 动台发射用于传送数据的射频(RF)信号并从移动台接收用于传送数据的RF信号。移动台可以包括具有电路的射频前端，这些电路适用于接收从基站发出的信号并 对接收到的信号进行处理，以为解调和解码做准备。信号处理操作可以包括自动增益控制 (AGC)和DC校准。恰当的AGC和DC校准对于在不使RF前端饱和(可能导致数据无效)的 前提下提高信号与干扰加噪声比(SINR)是很重要的。

发明内容
本发明的某些实施例总体上涉及用于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址 (OFDMA)系统的自动增益控制(AGC)和DC校准，以达到避免使接收机射频(RF)前端中的模 数转换器(ADC)饱和的目的。对于某些实施例而言，还可以减少在RF前端中的量化误差。本发明的某些实施例提供了一种在无线通信系统中进行自动增益控制(AGC)的 方法。所述方法总体上包括估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率；根据估 计出的接收信号功率来调节模拟增益；当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器 的输出的调节后的信号功率，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；根据估计出 的调节后的信号功率来调节数字增益。本发明的某些实施例提供了一种用于无线通信的接收机。所述接收机总体上包 括第一估计逻辑，其被配置为估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率；第一 调节逻辑，其被配置为根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益；第二估计逻辑，其被配 置为当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出的调节后的信号功率，其中， 所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；第二调节逻辑，其被配置为根据估计出的调节 后的信号功率来调节数字增益。本发明的某些实施例提供了一种在无线通信系统中进行自动增益控制(AGC)的 装置。所述装置总体上包括用于估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率的 模块；用于根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益的模块；用于当使用调节后的模拟 增益时估计来自数字滤波器的输出的调节后的信号功率的模块，其中，所述ADC的输出被 输入到所述数字滤波器；用于根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益的模块。本发明的某些实施例提供了一种移动设备。所述移动设备总体上包括用于接收 信号的接收机前端；第一估计逻辑，其被配置为估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率；第一调节逻辑，其被配置为根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益；第 二估计逻辑，其被配置为当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出的调节 后的信号功率，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；第二调节逻辑，其被配置 为根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。本发明的某些实施例提供了一种包括用于在无线通信系统中进行自动增益控制 (AGC)的程序的计算机可读介质，当由处理器执行所述程序时，执行某些操作。所述执行的 操作总体上包括估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率；根据估计出的接 收信号功率来调节模拟增益；当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出的 调节后的信号功率，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；根据估计出的调节后 的信号功率来调节数字增益。本发明的某些实施例提供了一种在无线通信系统中进行DC校准的方法。所述方 法总体上包括设置接收信号的模拟增益以生成被放大的信号，其中，所述接收信号是基于 正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；在所述接收信号的间隙时间内，估计 所述被放大的信号的DC偏移；对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。本发明的某些实施例提供了一种用于无线通信的接收机。所述接收机总体上包 括增益设置逻辑，其被配置为设置接收机接收到的信号的模拟增益以生成被放大的信号， 其中，所接收信号是基于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；偏移估计逻 辑，其被配置为在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的DC偏移；调节逻 辑，其被配置为对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。本发明的某些实施例提供了一种在无线通信系统中进行DC校准的装置，所述装 置总体上包括用于设置接收信号的模拟增益以生成被放大的信号的模块，其中，所述接收 信号是基于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；用于在所述接收信号的间 隙时间内估计所述被放大的信号的DC偏移的模块；用于对所述被放大的信号施加估计出 的DC偏移的模块。本发明的某些实施例提供了一种移动设备。所述移动设备总体上包括接收机前 端，用于接收基于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的信号；增益设置逻辑， 其被配置为设置所接收信号的模拟增益以生成被放大的信号；估计逻辑，其被配置为在所 述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的DC偏移；调节逻辑，其被配置为对所 述被放大的信号施加估计出的DC偏移。本发明的某些实施例提供了一种包括用于在无线通信系统中进行DC校准的程序 的计算机可读介质，当由处理器执行所述程序时，执行的某些操作。所述操作包括设置接 收信号的模拟增益以生成被放大的信号，其中，所述接收信号是基于正交频分复用(OFDM) 或正交频分多址(OFDMA)帧的；在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的 DC偏移；对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。


以能够详细地理解本发明的上述特征的方式，通过参考实施例给出上面已简要总 结过的内容的更具体的描述，并对其中的一些实施例在附图中进行了说明。然而，应该注意 到，因为本发明描述的内容可能适用于其它等效的实施例，所以附图仅仅示出了本发明的某些典型实施例，而并不应视为是对本发明保护范围的限制。图1示出了与本发明的某些实施例对应的示例性的无线通信系统。图2示出了与本发明的某些实施例对应的可以在无线设备中使用的各种组件。图3示出了与本发明的某些实施例对应的可以在采用正交频分复用和正交频分 多址(0FDM/0FDMA)技术的无线通信系统中使用的示例性的发射机和接收机。图4示出了与本发明的某些实施例对应的具有三个分段的示例性时分双工(TDD) OFDMA 帧。图5示出了与本发明的某些实施例对应的在下行链路(DL)子帧中的不同OFDM/ OFDMA区带中的功率变化的例子。图6A和6B示出了与本发明的某些实施例对应的在采用0FDM/0FDMA的无线通信 系统中的接收机的射频(RF)前端的框图。图7是与本发明的某些实施例对应的用于自动增益控制(AGC)的对图6B中的模 拟和数字增益模块进行示例性操作的流程图。图7A是与本发明的某些实施例对应的对应于图7中用于AGC的示例性操作的模 块的框图。图8是与本发明的某些实施例对应的使用0FDM/0FDMA符号的循环前缀(CP)进行 示例性的快速AGC操作的流程图。图8A是与本发明的某些实施例对应的对应于图8中使用CP进行示例性的快速 AGC操作的模块的框图。图9示出了与本发明的某些实施例对应的对0FDM/0FDMA符号的CP进行的功率测 量操作以及在0FDM/0FDMA符号的CP期间施加的自动增益控制操作。图10示出了与本发明的某些实施例对应的用于DC偏移校准的示例性操作的流程 图。图IOA是与本发明的某些实施例对应的对应于图10中用于DC偏移校准的示例性 操作的模块的框图。图11A-11G示出了与本发明的某些实施例对应的在使用图8中基于CP的快速AGC 操作和图10中DC偏移校准操作时，在图6B的框图中不同阶段的信号功率电平和DC偏移。
具体实施例方式本发明的某些实施例提供了正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)系统 中用于自动增益控制(AGC)和DC校准的技术和装置，以避免接收机射频(RF)前端的模数 转换器(ADC)出现饱和(特别是在出现强干扰信号时)，并对快速变化的接收信号功率进行 处理，或者避免进行DC校准的通信链路的中断。对于某些实施例来说，还可以减少在RF前 端中的量化误差。示例性的无线通信系统本发明的方法和装置可以用于宽带无线通信系统中。术语“宽带无线，，是指在给 定区域内提供无线、话音、互联网和/或数据网络接入的技术。WiMAX(微波存取全球互操作性)是在长距离上提供高吞吐量宽带连接的基于标 准的宽带无线技术。目前存在两种WiMAX的主要应用固定WiMAX和移动WiMAX。固定WiMAX应用是点到多点的，其支持面向(例如)家庭和企业的宽带接入。移动WiMAX以宽带速度 提供蜂窝网络的完整移动性。移动WiMAX是基于OFDM和OFDMA技术的。OFDM是近期在各种高数据率通信系统 中广泛采用的数字多载波调制技术。通过使用0FDM，发送比特流被分为多个较低速率的子 流。用多个正交子载波中的一个子载波对每个子流进行调制，并将调制后子流在多个并行 子信道中的一个子信道上进行发送。OFDMA是一种多址技术，其向用户分配不同时隙中的子 载波的。OFDMA是一种灵活的多址技术，其可以支持具有各种应用、数据率和服务质量要求 的许多用户。无线互联网和无线通信的快速发展已使对在无线通信服务领域的高数据率的需 求日益增加。目前，0FDM/0FDMA系统被认为是最有前途的研究领域之一并被认为是用于下 一代无线通信的关键技术。这是因为相比于传统的单载波调制方案，0FDM/0FDMA调制方案 在诸如调制效率、频谱效率、灵活性和对多径效应的抵御能力等很多方面具有优势。IEEE 802. 16x是一个新出现的标准化组织，其规定用于固定和移动宽带无线接入 (BffA)系统的空中接口(例如针对固定BWA系统和移动BWA系统)。这些标准定义了至少 四种不同的物理层(PHY)和一种媒体访问控制(MAC)层。在固定和移动BWA领域，四个物 理层中的OFDM和OFDMA物理层都是最主流的。图1示出了无线通信系统100的例子。无线通信系统100可以是宽带无线通信系 统。无线通信系统100可以为多个小区102提供通信，由基站104来服务多个小区中的每 个小区。基站104是与用户终端106通信的固定台。也可以将基站104称为接入点、节点 B或一些其它的术语。图1描述了分散于整个系统100的各种用户终端106。用户终端106可以是固定 的(即静止的)，也可以是移动的。也可以将用户终端106称为远程站、接入终端、终端、用 户单元、移动台、站、用户设备等。用户终端106可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、 手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机(PC)之类的无线设备。可以将各种算法和方法用于无线通信系统100中在基站104和用户终端106之间 的传输。例如，可以依据0FDM/0FDMA技术在基站104和用户终端106之间发送和接收信号。 如果是上面这种情形，则无线通信系统100可以被称为0FDM/0FDMA系统。将帮助实现从基站104到用户终端106的传输的通信链路称为下行链路108，将帮 助实现从用户终端106到基站104的传输的通信链路称为上行链路110。或者，下行链路 108可以被称为前向链路或前向信道，上行链路110可以被称为反向链路或反向信道。可以将小区102划分为多个扇区112。扇区112是小区102内的物理覆盖区域。 无线通信系统100内的基站104使用将功率流集中在小区102的特定扇区112内的天线。 这样的天线可以被称为有向天线。图2示出了可以在无线设备202中使用的各种组件。无线设备202是可以用于实 现本发明描述的各种方法的设备的例子。无线设备202可以是基站104或用户终端106。无线设备202可以包括用于控制无线设备202运行的处理器204。处理器204还 可以被称为中央处理单元(CPU)。存储器206(其可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存 储器(RAM))向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随 机存取存储器(NVRAM)。处理器204 —般根据存储在存储器206内的程序指令来执行逻辑运算和算术运算。存储器206内的可执行指令可以用于实现本发明描述的方法。无线设备202还可以包括外壳208，该外壳可以包括发射机210和接收机212，以 支持无线设备202和远程位置之间的数据发送和接收。发射机210和接收机212可以组合 成收发机214。天线216可以附着于外壳208并电气地耦合到收发机214。无线设备202 还可以包括(但未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。无线设备202还可以包括信号检测器218，该信号检测器可以用于检测和量化由 收发机214接收到的信号的电平。信号检测器218可以检测上述信号的总能量、来自导频 子载波的导频能量或来自前同步信号符号的信号能量、功率谱密度及其它信号。无线设备 202还可以包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP) 220。可以通过总线系统222将无线设备202的各种组件耦合到一起，该总线系统除数 据总线之外还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。图3示出了可以在采用0FDM/0FDMA的无线通信系统100中使用的发射机302的 例子。发射机302的一些部分可以在无线设备202的发射机210中实现。发射机302可以 在用于在下行链路108上向用户终端106发送数据306的基站104中实现。发射机302还 可以在用于在上行链路110上向基站104发送数据306的用户终端106中实现。将要发送的数据306示为串行到并行(S/P)转换器308的输入。S/P转换器308 将传输的数据分解成N路并行的数据流310。然后将N路并行的数据流310作为映射器312的输入。映射器312将这N路并 行的数据流310映射到N个星座点上。可以使用一些调制星座图(例如，二进制移相键控 (BPSK)、正交移相键控(QPSK)、8相移相键控(8PSK)、正交幅度调制(QAM)等)来完成这种 映射。而后，映射器312输出N路并行的符号流316，每路符号流316与逆快速傅立叶变换 (IFFT) 320的N个正交子载波中的一个子载波相对应。这N路并行的符号流316是在频域 表示的，通过IFFT组件320可以将其转换成为N路并行的时域采样流318。现在对文中的术语做简要说明。N路在频域中的并行调制等价于N个在频域中的 调制符号，也等价于在频域中的N个映射和N点IFFT，也等价于在时域中的一个(有效) OFDM符号，还等价于在时域中的N个采样。在时域中的一个OFDM符号Ns等价于N。p (每个 OFDM符号中保护采样的数目)+N(每个OFDM符号中有效采样的数目)。可以通过并行到串行(P/S)转换器3M将N路并行的时域采样流318转换成一 路0FDM/0FDMA符号流322。保护插入组件3 在0FDM/0FDMA符号流322中连续的OFDM/ OFDMA符号之间插入保护间隔。然后，通过射频(RF)前端3 将保护插入组件326的输出 上变频到需要的发送频带。然后，由天线330发送生成的信号332。图3还示出了接收机304的例子，该接收机可以在采用0FDM/0FDMA的无线通信系 统100中使用。接收机304的一些部分可以在无线设备202的接收机212中实现。可以在 用于在下行链路108上接收来自基站104的数据306的用户终端106中实现接收机304。 也可以在用于在上行链路110上接收来自用户终端106的数据306的基站104中实现接收 机 304。将发送的信号332示为在无线信道334上传播。当天线330’接收到信号332’时， RF前端328’将接收到的信号332’下变频到基带信号。然后，保护移除组件326’移除由保 护插入组件3 在0FDM/0FDMA符号之间插入的保护间隔。
将保护移除组件326’的输出提供给S/P转换器324’。S/P转换器324’将OFDM/ OFDMA符号流322’划分成N路并行的时域符号流318’，其中的每一路时域符号流与N个正 交子载波中的一个子载波相对应。快速傅立叶变换(FFT)组件320’将N路并行的时域符 号流318’转换成到频率并输出N路并行的频域符号流316’。解映射器312’执行由映射器312执行的符号映射操作的逆操作，然后输出N路并 行的数据流310’。P/S转换器308’将N路并行的数据流310’合并成一路数据流306’。理 想情况下，这路数据流306’与作为输入提供给发射机302的数据306是一致的。示例件的OFDMA帧现在参考图4，作为典型的但非限制性的例子，示出了时分双工(TDD)实现形式的 OFDMA帧400。也可以使用诸如全双工和半双工的频分双工(FDD)之类的其它的OFDMA帧 的实现形式，在这种情况中，除了下行链路(DL)和上行链路(UL)消息是同时在不同的载波 上发送的以外，帧是相同的。在TDD的实现形式中，可以将每个帧划分为DL子帧402和UL 子帧404，并可以用小的保护间隔(或者更具体地说，用发送/接收和接收/发送过渡间隙 (分别为TTG 406和RTG 407))将其分开，以尽量避免DL和UL的传输冲突。DL子帧与UL 子帧的比例可以在3 1到1 1之间变化，以支持不同的业务特征。在OFDMA帧400内可以包括各种控制信息。例如，帧400的第一个OFDMA符号可 以是前同步信号408，该前同步信号可以包括若干用于同步的导频信号(导频)。前同步信 号408中的固定导频序列可以使接收机304能对频率误差和相位误差进行估计并与发射机 302同步。此外，可以使用前同步信号408中的固定导频序列来估计和均衡无线信道。前 同步信号408可以包括BPSK调制的载波并且该信号一般为一个OFDM符号长。前同步信号 408载波的功率可能是被提升过的并且一般比WiMAX信号中数据部分的频域功率电平高几 分贝(dB)(例如，9dB)。所使用的前同步信号载波的编号可以指示使用的是区带(zone)的 三个分段409中的哪个分段。例如，载波0、3、6···可以指示将使用分段(K409。)，载波1、4、 7···可以指示将使用分段1 G(W1)，载波2、5、8···可以指示将使用分段2 (4092)。帧控制报头(FCH)410可以跟随在前同步信号408之后，每个分段409具有一个 FCH 410。FCH 410可以为当前的OFDMA帧提供诸如可用的子信道、调制和编码方案及MAP 消息长度之类的帧配置信息。可以将概述帧配置信息的诸如下行链路帧前缀(DLFP)之类 的数据结构映射到FCH 410。移动WiMAX的DLFP可以包括使用的子信道(SCH)位图、设置 为0的预留比特、重复编码指示、编码指示、MAP消息长度和设置为0的4个预留比特。在将 24比特的DLFP映射到FCH 410之前，可对M比特的DLFP进行复制以形成48比特的块，其 是前向纠错(FEC)块的最小尺寸。在每个分段409中的FCH 410之后的DL-MAP 414和UL-MAP 416分别说明DL和 UL子帧402、404的子信道分配和其它控制信息。在OFDMA中，可以向多个用户分配帧400 内的数据区域，并且可以在DL和UL-MAP 414,416中说明这些分配。MAP消息包括每个用户 的突发(burst)的特征，该特征规定了在特定链路中使用的调制和编码方案。因为MAP消 息包括需要送达某一分段409的所有用户的关键信息，所以往往在诸如具有1/2编码速率 和重复编码的BPSK或QPSK之类的非常可靠的链路上发送DL和UL-MAP 414、416。OFDMA帧400的DL子帧402可以包括各种比特长度的DL突发，其中，DL突发包括 传输的下行链路数据。因此，DL-MAP 414可以对包含在下行链路区带中的突发的位置和下行链路突发的数目，以及它们在时间(即，符号)和频率(即，子信道)方向上的偏移量和 长度进行描述。总之，前同步信号408、FCH 410和DL-MAP 414可以携带使接收机304能够 正确地解调接收到的信号的信息。同样地，UL子帧404可以包括由传输的上行链路数据组成的各种比特长度的UL 突发。因此，作为在DL子帧402中的第一个DL突发来发送的UL-MAP 416包含不同用户的 UL突发的位置信息。如在图4中所示，UL子帧404包括另外的控制信息，例如为移动台分 配的UL测距子信道422和带宽请求，其中，UL测距子信道用于在入网期间和其后周期性地 执行闭环的时间、频率和功率调节。UL子帧404还可以包括为移动台(MS)分配的用于反 馈DL混合自动重传请求确认消息(HARQ ACK)的UL ACK (未示出)和/或为MS分配的用 于在信道质量指示符信道(CQICH)上反馈信道状态信息的UL CQICH(未示出)。在OFDMA中可以对DL和UL传输使用不同的“模式”。一般将使用某种模式的时 域中的区域称为区带。一种类型的区带称为DL-PUSC(下行链路子信道的部分使用)区带 424，DL-PUSC可以不使用对其可用的所有子信道(即，DL-PUSC区带似4可能仅仅使用特定 的子信道)。可以将DL-PUSC区带4M划分为一共六个子信道组，并可以将这些子信道组分 配给最多三个分段409。因此，一个分段409可以包含一到六个子信道组(例如，如在图4 中所示，分段0包含两个子信道组0和1，分段1包含两个子信道组2和3，分段2可以包含 两个子信道组4和幻。另一种类型的区带称为DL-FUSC(下行链路子信道的完全使用)区 带426。与DL-PUSC不同，DL-FUSC不使用任何分段，而是能将所有突发分布在整个频率范 围上。图5示出了 DL子帧402中的不同0FDM/0FDMA区带的信号功率可以是不同的。例 如，第一区带(区带1)可以是第一 DL-PUSC区带4241;并且其可以具有比第二区带(区带 2)更大的信号功率，区带2可以是如图所示的第二 DL-PUSC区带4242。作为另一个例子， 如图所示，第三区带(区带3)可以是DL-FUSC区带426，并且其也可以具有比区带2更大的信号功率。进行自动增益控制(AGC)的示例性方法图6A示出了作为接收机304的RF前端328’的一个例子的零中频(ZIF)体系结构 的框图600。在框图600中，天线330’可以耦合到低噪声放大器(LNA) 602。LNA 602可以在 不对放大后的信号引入显著的噪声或寄生信号成分的前提下提供很高的信号增益(例如， 0、20、40或60dB)。通过具有可编程的增益，LNA 602可以(例如为自动增益控制(AGC))提 供具有20dB分辨率的粗略的增益调节。LNA602可以耦合到混频器604，该混频器将LNA 602的输出和工作在预定频率 (f。)的本地振荡器频率进行混频。尽管未在图6A中示出，但本领域技术人员将会认同的 是，在混频器604处可以将放大后的信号分解为同相⑴信号和正交(Q)信号，并且可以对 I信号和Q信号两者进行后续的信号处理。为了简明起见，图600仅示出了在混频器604之 后的信号处理路径中的一个。可以通过可编程增益放大器(PGA) 606来放大混合后的信号，以提供比LNA 602的 粗略调节更为精细的增益调节。例如，PGA 606可以提供具有IdB分辨率的精细增益调节。 PGA 606可以耦合到抗混叠滤波器(AAF) 608，该抗混叠滤波器用于在通过数字化采样将放 大后的信号的带外高频成分混叠到通带中之前将这些信号移除。AAF 608可以耦合到加法器610，该加法器用于在模数转换器(ADC) 612将生成的信号转换到数字域以进行数字信号 处理的之前移除DC偏移。ADC 612可以具有高分辨率(例如16比特)。ADC 612可以耦合到数字滤波器(DF) 614，该数字滤波器用于移除带外频率成分。 可以通过AP方框616来估计DF 614的数字输出的平均功率(AP)，并将估计出的平均功率 发送到自动增益控制(AGC)/数字自动增益控制(DAGC)方框618进行处理。AGC/DAGC方框 618可以向LNA 602和/或PGA 606发送数字控制信号，以根据从AP方框616估计出的信 号功率来调节这些阶段的可变增益。另外，AGC/DAGC方框618可以发送数字DC偏移，该数 字DC偏移由数模转换器(DAC) 620转换为模拟DC偏移。加法器610可以对DAC 620的输 出和AAF 608的输出求和。还可以将DC估计器622和缓冲器6M耦合到DF 614的输出。DC估计器622可以 用于估计DF 614输出的信号中的任何残余的DC偏移，缓冲器6M可以保持这个信号，以使 得加法器6 可以从缓存的信号中减去该残余的DC偏移。通过使用乘法器6 对加法器 626的输出和来自AGC/DAGC方框618的控制信号进行相乘，AGC/DAGC方框618可以使用来 自AP方框616的同样的信号功率来执行数字域的自动增益控制。在数字解调器630中可 以进一步处理经过上述处理的信号，以解释在天线330’处接收到的信号中的消息。图6的框图600的一个问题是在数字滤波器614可能已经移除了带外干扰信号 (尤其是高幅值干扰信号)之后使用AP方框616对信号功率进行估计。以此方式，LNA 602 和/或PGA 606的可编程的增益可能被设置得过高，并且强干扰源可能通过(rail)上述放 大器中的一个或两者并造成ADC 612输出饱和。解决这个问题的一种方式是在ADC 612的输出处估计信号功率，而不是在数字滤 波器614的输出处进行估计。然而，因为图6的框图600将相同的信号功率估计用于AGC/ DAGC方框618中的模拟和数字自动增益控制，所以包含强干扰信号的信号功率估计对于在 数字滤波器614已经移除了带外频率之后的数字域中的自动增益控制来说是不正确的。因 此，需要一种新的ZIF体系结构以进行自动增益控制。图6B示出了用于在不使ADC输出饱和的前提下执行AGC并进行分离的DAGC以减 少量化误差的RF前端328’的ZIF体系结构的框图650。为了达到这些设计目标，ZIF体系 结构包括用于估计信号功率的两个分离的AP方框652和658。第一 AP方框652可以在数 字滤波器614对ADC 612的输出进行滤波前估计ADC 612的输出的平均功率，因此功率估 计包含带外信号成分(例如强干扰信号)。分离的AGC方框肪4可以根据来自第一 AP方 框652的估计出的信号功率提供用于对LNA 602和/或PGA 606的增益进行编程的控制信 号，以及用于如上所述的DC偏移的控制信号。以此方式，可以针对在RF前端328’的前几 个阶段中接收到的信号的幅值(或者更准确地说是功率)对由AGC方框肪4设置的增益进 行调节，以避免ADC 612出现饱和。对于基于信号功率的自动增益控制而言，信号功率的估计不应包含DC偏移误差。 因此，在第二 AP方框658估计来自数字滤波器614的输出的信号功率之前，当DC补偿器 656启动时可以将DC估计从从数字滤波器614输入的信号中移除，并且向第二 AP方框658 发送经过上述处理的信号。如上所述，可以由DC估计器622提供DC估计。对于一些实施 例而言，可能不存在DC补偿器656。在这种情况下，可以将示出的DC补偿器656视为具有 从其来自DF 614的第一输入到其输出的短路，并且不使用来自DC估计器622的第二输入。
在数字滤波器614已经从ADC 612的输出中移除带外成分后(并且对于一些提供 了 DC补偿器656实施例而言，已经进行了 DC补偿)，第二 AP方框658用于估计信号的平均 功率。分离的DAGC方框660可以根据估计出的功率来输出数字控制信号或值，乘法器6 可以将这个控制信号与加法器626的输出进行相乘，以执行数字域中的自动增益控制。以 此方式，可以根据数字域中的信号内容正确地执行DAGC，并且可以减少量化误差。图7是(例如与图6B的框图650对应的)用于自动增益控制的示例性操作700的 流程图。操作700开始于702处，在这里(例如在已经对接收到的信号进行了信号处理(例 如，放大、混频、低通滤波、DC补偿等)并将处理后的信号输入到ADC之后)使用第一 AP方 框652来估计ADC (例如，ADC 612)的输出的信号功率。在702处估计信号功率之前，ADC 的输出很可能未被数字滤波或进行其它数字信号处理。在704处，根据估计出的接收到的 信号功率来调节模拟增益。以此方式，可以将可能有强干扰信号的信号内容用于自动调节 可变增益放大器(例如，LNA 602和/或PGA 606)的增益，而不会有使ADC饱和的风险。在706处，(例如当使用在704处设置的模拟增益时)可以由第二 AP方框658来 估计数字滤波器(例如，DF 614)的输出的信号功率。对于一些实施例而言，数字滤波器的 输入可以耦合到ADC的输出。在708处，根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。使用循环前缀讲行快谏AGC的示例件方法尽管图6B的框图650和图7的操作700提出了在保持模拟和数字AGC时ADC发 生饱和的问题，但也存在与AGC关联的其它问题。例如，在移动环境中(尤其是在快速移动 的车辆中的用户终端106)接收到的信号的功率可能迅速改变。现有进行AGC的方法使用 先前的0FDM/0FDMA帧的信号功率来控制当前帧信号的接收机增益。然而，这种方法可能太 慢以致于不能跟踪到由于快速移动的用户终端的衰落导致的接收信号功率的变化。因此， 需要进行AGC的更快的方法。图8是使用0FDM/0FDMA符号的循环前缀(CP)进行快速AGC的示例性操作800的 流程图。举例而言，操作800可以结合图6B的框图650来工作。操作800开始于802处， 在这里初始化用于当前0FDM/0FDMA帧的模拟增益。例如，可以根据先前0FDM/0FDMA帧的 信号功率来设置LNA 602和/或PGA 606的初始增益。可以通过使用来自AGC方框654的 控制信号来设置增益。在804处，可以根据信号的循环前缀(CP)对以初始增益来放大的接收信号的信号 功率进行估计。为了估计接收信号功率，类似于图7的步骤702，可以在对接收信号进行处 理(例如，依照初始增益进行放大、混频、低通滤波、DC补偿等)并将处理后的信号输入到 ADC之后，将ADC (例如，ADC 612)的输出发送到AP方框(例如，第一 AP方框652)。在806 处，可以根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益(例如，LNA 602和/或PGA 606的增 ) ο图9示出了 0FDM/0FDMA帧的两个0FDM/0FDMA符号902，其中，已将每个符号902的 数据904的后一部分前缀到数据904之前以形成循环前缀(CP)906(也称为保护期(GP))。 通过使用CP 906，接收机304能够接收沿若干不同的延迟路径传播较长时间的信号，并且 在没有符号间干扰(ISI)导致的任何错误的情况下解调信号。一般的OFDM系统支持几种 CP长度；例如，WiMAX系统支持四种不同的CP长度:N/4、Ν/8、Ν/16和Ν/32，其中N是FFT 大小。可以针对具体的系统特征来预先确定CP的长度，以使移动台(MQ能够通过参考系统的特征来容易地确定CP的长度。在某些未预先确定CP长度的系统中，可以在捕获过程 期间由MS来估计CP长度。当接收到了基于0FDM/0FDMA帧的信号时，可以(例如在804处)在CP 906的第 一部分908期间估计平均功率。可以(例如在806处)在CP 906的第二部分910期间调 节模拟增益。以此方式，到要读取数据904的时候，已经根据CP 906将模拟增益自动调节 到了合适的水平，并且可以用合适的增益来解释每个符号902的数据904。回过来参考图8，在808处，根据符号中的CP 906或数据904来估计当前区带中 的后续0FDM/0FDMA符号的信号功率。接收到的后续符号的信号很可能被来自806的调节 后的模拟增益放大。第二 AP方框658可以用于估计调节后的信号功率。在810处，根据来 自808的估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。例如，可以通过使用乘法器拟8与 DAGC方框660的输出相乘来调节数字增益，其中，DAGC方框660的输出是基于来自第二 AP 方框658的估计出的调节后的信号功率的。以此方式，RF前端3 ’可以根据0FDM/0FDMA符号的循环前缀来执行对接收机304 的快速自动增益控制。可以根据前一个模拟增益而不是方框804中初始化的模拟增益，来 重复方框804到810的步骤以更新AGC和/或DAGC。对于一些实施例而言，可以每个CP更 新一次AGC和/或DAGC，而在其它实施例中，可以每2个CP、每3个CP、每4个CP等更新一 次模拟增益和/或数字增益。更新间隔可以取决于用户终端106的速度移动更快的用户 终端意味着比固定用户终端或移动相对缓慢的移动终端更短的更新间隔。对于一些实施例 而言，不必在相同的CP间隔来更新AGC和DAGC。对于一些实施例而言，在806和/或810处分别做出调节决定前，可以分别在804 和/或808处评价多个CP。例如，可以对多个CP的估计出的信号功率进行平均，而不是估 计0FDM/0FDMA符号的单个CP的信号功率。在根据多个CP对信号功率进行平均的情况下， 可以执行移动平均。对于其它实施例而言，可以在多个CP的估计出的信号功率上执行中值 滤波，丢弃与中值样本有预定的统计差值的值。可以使用各种其它类型的统计算法来根据 多个CP为快速AGC确定准确的信号功率估计。无论选择哪一种AGC更新间隔，DL子帧402中的不同的0FDM/0FDMA区带可以如 在图5中所示的那样在信号功率上变化，而不依赖于移动用户终端的速度。因此，非常适合 在DL子帧402中的每个不同区带(例如，每个DL-PUSC区带似4或DL-FUSC区带426)的 开始处进行基于CP的快速AGC，以更新模拟和数字增益。回过来参考图8，针对在812处帧中的每个不同的区带，在814处根据该区带的 CP(—般根据该区带的第一 CP)来估计该区带的接收信号的信号功率。可以用与在804处 的功率估计类似的方式来估计这个信号功率。在816处，类似于在806处的调节，根据来自 814的估计出的接收信号功率来调节该区带的模拟增益(例如，LNA 602和/或PGA 606的 增益)。在818处，根据符号中的CP 906或数据904来估计当前区带中的后续0FDM/0FDMA 符号的信号功率。后续符号的接收到的信号很可能被来自816的调节后的模拟增益放大。 可以用与在808处的功率估计类似的方式来估计这个信号功率。在820处，类似于在810 处的数字增益调节，根据来自818的估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。例如，可 以通过使用乘法器6 与DAGC方框660的输出相乘来调节数字增益，其中，DAGC方框660的输出是基于来自第二 AP方框658的估计出的调节后的信号功率的。以此方式，RF前端328’可以根据0FDM/0FDMA符号的循环前缀为0FDM/0FDMA帧 的每个区带执行快速自动增益控制。在当前区带内可以重复方框814到820的步骤以更新 AGC和/或DAGC。如上所述，可以根据当前区带中的CP以不同间隔来更新AGC和/或DAGC。讲行DC校准的示例件方法不仅强干扰信号能够导致在接收机304处RF前端328’中的ADC的饱和(如上所 述)，DC信号也可以是造成ADC(例如，图6A和6B的ADC 612)饱和的原因。因此，可以校 准DC偏移以避免使ADC饱和，一般而言，用户终端106已经在初始化阶段期间执行过DC校 准。然而，由于移动的用户终端的温度变化或多普勒效应，所以DC偏移可能变化，因此在基 站104和用户终端106之间的通信交互期间可能需要更频繁地执行DC校准。一般来说，在 DC校准期间接收机304不能工作，需要暂时停止通信链路来更新DC偏移，这可能会使诸如 VoIPdP语音)和VOD (视频点播)之类的实时业务中断。因此，需要在不中断通信链路或 不导致链路失效的前提下更新DC偏移的方法。图10是用于在不停止通信链路的前提下进行DC偏移校准的示例性操作1000的 流程图。操作1000开始于1002处，在这里在初始化阶段为用户终端106校准DC偏移。可 以以本领域技术人员已知的任意合适的方式来执行初始DC偏移校准。针对在1003处用于常规业务交互的每个0FDM/0FDMA帧，在1004处，在间隙时间 (例如在DL子帧402之前的接收/发送过渡间隙(RTG) 407)内设置接收机304的RF前端 328，的模拟增益。例如，可以在RTG 407期间将LNA 602和/或PGA 606的增益设置为任 何合适的值，以估计DC偏移。在1005处，估计和更新当用来自1004的增益放大间隙时间 信号时的DC偏移(即，残余DC)。以此方式，可以在没有数据传输的间隙时间内更新DC偏 移，因此，不必为DC偏移校准中断通信链路。另外，通过在间隙时间内更新DC偏移，当接收 到基于DL子帧402的信号时ADC更不太可能饱和。在1006处，可以将接收机的模拟增益设置为与1004中的值相同或不同的值，以在 不使ADC饱和的前提下根据DL子帧402来放大接收到的信号。在1006处可以根据用于设 置模拟增益的任何合适的方法来设置接收机的模拟增益，这些方法包括基于图6B的框图 650的操作700或使用CP进行快速AGC的操作800。因为在最后一次更新DC偏移的间隙 时间和DL子帧402之间模拟增益可能已经改变，因此在1007处重新对当用来自1006的增 益来放大DL子帧402时的DC偏移进行估计和更新。可以将来自1007的更新后的DC偏移 用于处理基于后续0FDM/0FDMA符号的另外的信号。通过针对每个0FDM/0FDMA帧在DL子帧402之前的RTG 407期间来更新DC偏移， 很可能将DC偏移保持校准，而不论(例如)RF前端组件的温度变化和长期漂移如何。对于 一些实施例而言，可以以任何合适的帧间隔来重复方框1004到1005的步骤(例如每2帧 一次、每3帧一次、每4帧一次等，而不是每一帧都重复)。如上文针对一些实施例所描述的 基于CP的快速AGC，可以在每个符号中根据其CP来更新模拟增益和相应的DC偏移；而在 其它实施例中，可以每2个CP、每3个CP、每4CP个等来更新一次模拟增益和相应的DC偏 移增益。无论选择哪一种模拟增益/DC偏移的更新间隔，DL子帧402中的不同0FDM/0FDMA 区带都可以如在图5中所示的那样在信号功率上变化，而不依赖于移动用户终端的速度。因此，非常适合在DL子帧402中的每个不同区带(例如，每个DL-PUSC区带似4或DL-FUSC 区带426)的开始处进行DC偏移校准，以根据可能调节过的模拟增益来更新DC偏移。回过来参考图10，针对在1008处帧中的每个不同区带，类似于在1006处的调节， 可以在1010处将接收机的模拟增益设置为与1006的值相同或不同的值，以在不使ADC饱 和的前提下针对该区带放大接收到的信号。因为在DL子帧402或任意DL区带的开始处与 另一个后续DL区带之间模拟增益可能已经改变，所以在1012处重新对当用来自1010的增 益来放大DL区带的接收到的信号时的DC偏移进行估计和更新。可以使用来自1012的更 新后的DC偏移来处理DL区带的另外的信号，该信号是基于该区带中的后续0FDM/0FDMA符 号的。换句话说，可以在每次修改或可能修改模拟增益时估计和更新DC偏移。以此方式，在不会由于DC偏移而使ADC饱和的前提下，很可能将DC偏移保持校 准，而不论影响DC偏移的影响因素(例如，温度变化、快速移动的移动台的多普勒效应所导 致的变化以及RF前端组件的长期漂移)如何，也不论RF前端328’中的放大器的增益如何。 另夕卜，图10的操作1000避免了为DC偏移校准而中断通信链路，因此使诸如VoIP和VOD之 类的实时业务能够运行，而不会有导致无效数据产生的中断或使ADC饱和的风险。AGC和DC校准的示例件组合为了理解本发明的某些实施例如何能够一起工作，作为示例，图IlA-G示出了在 使用图8中的基于CP的快速AGC操作和图10中的DC偏移校准操作时，图6B的框图650 中的不同阶段在时间上的信号功率电平和DC偏移。图IlA示出了(例如由接收机304的天线330’接收到的)示例性信号功率1100。 信号功率1100是基于0FDM/0FDMA帧的，因此其具有基本上没有功率的初始保护间隔(在 RTG 407期间)和其后来自DL子帧402的具有显著功率的符号，如上文所述，DL子帧402 开始于前同步信号408。如图所示，信号功率1100随着时间衰落，这可能是由于天线330’ 在远离服务基站，使得在图IlA中示出的最后的OFDM符号1101具有所绘出的四个符号中 最小的信号功率。信号功率1100可能包括一些干扰。图IlB示出了在对天线330’接收到的信号功率1100进行放大、混频、滤波等处理 后在ADC 612的输出处的示例性信号功率1102。在间隙时间内，可以按照方框802或1004 来初始化模拟增益。在初始化了增益以后，初始化操作可能产生了信号功率1102中的残余 DC偏移1103，并需要通过校准将残余的DC偏移去除。可以例如按照方框1005在间隙时间 内来估计残余DC偏移1103。在接收到第一 CP以后，可以例如按照方框804来估计信号功率1102中的第一 CP 的平均信号功率，并例如按照方框806或1006来调节模拟增益。因此，信号功率1102已具 有初始增益，但是在接收第一 CP期间该增益增加，使得信号功率1102明显大于信号功率 1100。依照上面所描述的本发明的实施例，根据具有两个分离的AP方框652和658的框图 650，可以在不使ADC 612饱和的前提下，在出现强干扰信号时将信号功率1100适当地放大 到信号功率1102。如果示出的最后的OFDM符号1101是新区带的第一符号，那么可以例如按照方框 814来估计新区带的第一 CP的平均信号功率，如针对信号功率1102所示。可以例如按照方 框816或1010来调节新区带的模拟增益。通过调节新区带的模拟增益，在ADC的输出处， 可以将示出的最后的OFDM符号1101的信号功率1102放大到与包含信号功率1102的前同步信号408的第一 OFDM符号类似的信号功率，而不管衰落的接收信号功率1100如何。图IlC示出了在去除干扰后在数字滤波器614的输出处的示例性信号功率1104。 因为去除了干扰，所以信号功率1104明显小于在ADC 612的输出处的信号功率1102。可以 例如按照方框1007由DC估计器622在0FDM/0FDMA帧的第一部分期间(例如，在第一符号 的前同步信号408中)估计DC偏移，并且如图IlC所示，可以在后续的符号中进行重新估 计。如图所示，也可以例如按照方框1012由DC估计器622在不同DL区带的第一符号(即， 示出的最后的符号1101)期间来估计DC偏移。图IlD示出了在DC补偿器656的输出处的示例性信号功率1106。除了在具有用 于(例如按照方框808来)估计信号功率的CP的相同符号的数据部分期间以及在(例如 与方框808或818对应的)后续符号的数据部分期间启动了 DC补偿以外，信号功率1106 类似于信号功率1104。以此方式，可以从信号功率1104移除来自DC估计器622的DC偏移 (例如按照方框1007或1010所测量到的)，以正确地估计信号功率并且适当地设置数据增 益。注意在信号功率1106中的DC偏移偏差1107。图IlE示出了在缓冲器624的输出处的示例性信号功率1108，其绘出了在数字滤 波器614的输出处的信号功率1104的延迟的版本。信号功率1108的增益和偏移很可能与 信号功率1104的相同。图IlF示出了在加法器626的输出处的示例性信号功率1110，其绘出了在缓冲器 624的输出处的信号功率1108的按照DC估计进行DC调节后的版本，其中，由DC估计器 622 (例如按照方框1007或1010)在数字滤波器614的输出处的信号功率1104上进行该 DC估计。信号功率1110示出了当正确地执行了 DC估计时所期望的对残余DC偏移1103的移除。图IlG示出了按照方框810施加或按照方框810或820再次施加基于信号功率 1106的估计的数字自动增益控制后的在乘法器628的输出处的示例性信号功率1112。除 了在由第二 AP方框658对信号功率1106进行信号功率估计之间的符号间隔期间对OFDM/ OFDMA符号施加的数字增益以外，在乘法器628的输出处的信号功率1112类似于移除残余 DC偏移1103后的在加法器626的输出处的信号功率1110。当移除了 DC偏移和干扰，且没 有由于ADC饱和导致的信号退化，并存在提高信号与干扰加噪声比(SINR)后的衰落抑制效 应，信号功率1112很可能准备好由数据解调器630进一步处理。可以通过对应于多个功能模块方框的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行 上面描述的操作。例如，可以通过对应于在图7A中示出的功能模块方框700A的各种硬件 和/或软件组件和/或模块来执行上面描述的图7的操作700。也就是说，在图7中示出的 方框702到708对应于在图7A中示出的功能模块方框702A到708A。本发明中使用的术语“确定”包括各种各样的动作。例如“确定”可以包括运算、 计算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或其它数据结构中查找)、断定等。另外， “确定”可以包括接收(例如，接收信息)、存取(例如，存取存储器中的数据)等。另外，“确 定”可以包括解析、挑选、选择、建立等。可以使用多种不同技术和方法中的任何一种来表示信息和信号。例如，可以用电 压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或它们的任意组合来表示贯穿上文描 述所提及的数据、指令、命令、信息、信号等。
可以用被设计来执行本发明所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、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、分立门或晶体管逻 辑、分立硬件组件或它们的任意组合来实现或执行与本发明相结合来描述的各种说明性的 逻辑框、模块与电路。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器可以是任何商用的处理器、 控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器 的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器同DSP内核的组合、或任何其它此类结 构的组合。结合本发明描述的方法或算法的步骤可以被直接地体现为硬件、被处理器执行的 软件模块或上述两者的组合。软件模块可以位于本领域已知的任何形式的存储介质中。可 用的存储介质的一些例子包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存 储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、⑶-ROM等。软件模块包括一个指令或许多指 令，并且可以分布于几个不同的代码段和不同的程序中以及跨越多个存储介质。存储介质 可以被耦合到处理器，以使该处理器可以从存储介质中读取信息并向其写入信息。或者，可 以将存储介质集成到处理器中。本发明公开的方法包括用于完成所描述方法的一个或多个步骤或动作。方法的步 骤和/或动作可以在不脱离权利要求范围的前提下相互交换。换句话说，除非指定了步骤 或动作的特定顺序，否则在不脱离权利要求范围的前提下，可以改变特定步骤和/或动作 的顺序或用途。可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本发明描述的功能。如果用软件 实现，则功能可以被存储为在计算机可读介质上的一个或多个指令。存储介质可以是能被 计算机访问的任何可获得的介质。举例来说而非限制性，这样的计算机可读介质可以包括 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备或任何其它的 可用于携带或存储具有指令或数据结构形式的且能被计算机存取的期望的程序代码的介 质。本发明使用的磁盘和光盘包括致密光碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用途光碟(DVD)、软 盘以及蓝光(Blu-ray )碟，其中，盘(disk)通常磁性地复制数据，而碟(disc)用激光来 光学地复制数据。软件或指令也可以在传输介质上发送。例如，如果用同轴电缆、光缆、双绞线、数字 用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远端 源传输软件，那么该同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波之类的无线 技术也被纳入传输介质的定义。另外，可以理解的是，当可用时，可以由用户终端和/或基站来下载和/或以其它 方式获得用于执行本发明描述的方法和技术的模块和/或其它适当的模块。例如，这样的 设备可以被耦合到服务器，以帮助实现对执行本发明所描述方法的模块的传输。或者，可以 经由存储模块(例如，RAM、R0M、诸如致密光盘(CD)或软盘的物理存储介质等)来提供本发 明所描述的各种方法，以使用户终端和/或基站能够通过将存储模块耦合到设备或将存储 模块提供给设备来获得各种方法。另外，用于向设备提供本发明所描述的方法和技术的任 何其它合适的技术都是可以采用的。可以理解的是，本发明的权利要求并不限于上文所描述的明确的结构和组件。在 不脱离权利要求范围的前提下，可以在上文所描述的方法和装置的排列、操作和细节中做出各种修改、改变和变型。
权利要求
1.一种在无线通信系统中进行自动增益控制(AGC)的方法，包括 估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率；根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益；当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出的调节后的信号功率，其中， 所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收信号是基于正交频分复用(OFDM)或正 交频分多址(OFDMA)帧的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，估计接收信号的功率包括以下步骤根据所述帧的OFDM或OFDMA符号的第一循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，估计调节后的信号功率包括以下步骤根据所述OFDM或OFDMA符号的数据部分或根据后续OFDM或OFDMA符号的第二 CP来 估计所述调节后的信号功率。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在估计所述接收信号的功率之前，对所述模拟增益进行初始化。
6.一种用于无线通信的接收机，包括第一估计逻辑，其被配置为估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率； 第一调节逻辑，其被配置为根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益； 第二估计逻辑，其被配置为当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出 的调节后的信号功率，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；第二调节逻辑，其被配置为根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。
7.根据权利要求6所述的接收机，其中，所述接收信号是基于正交频分复用(OFDM)或 正交频分多址(OFDMA)帧的。
8.根据权利要求7所述的接收机，其中，所述第一估计逻辑被配置为根据所述帧的OFDM或OFDMA符号的第一循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
9.根据权利要求8所述的接收机，其中，所述第二估计逻辑被配置为根据所述OFDM或OFDMA符号的数据部分或根据后续OFDM或OFDMA符号的第二 CP来 估计所述调节后的信号功率。
10.根据权利要求6所述的接收机，还包括初始化逻辑，其被配置为在所述第一估计逻辑估计所述接收信号的功率之前，对所述 模拟增益进行初始化。
11.一种在无线通信系统中进行自动增益控制(AGC)的装置，包括 用于估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率的模块； 用于根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益的模块；用于当使用调节后的模拟增益时估计来自数字滤波器的输出的调节后的信号功率的 模块，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；用于根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益的模块。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述接收信号是基于正交频分复用(OFDM)或 正交频分多址(OFDMA)帧的。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述用于估计接收信号的功率的模块包括 用于根据所述帧的OFDM或OFDMA符号的第一循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率的模块。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述用于估计所述调节后的信号功率的模块 包括用于根据所述OFDM或OFDMA符号的数据部分或根据后续OFDM或OFDMA符号的第二 CP 来估计所述调节后的信号功率的模块。
15.根据权利要求11所述的装置，还包括用于在估计所述接收信号的功率之前对所述模拟增益进行初始化的模块。
16.一种移动设备，包括 用于接收信号的接收机前端；第一估计逻辑，其被配置为估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率； 第一调节逻辑，其被配置为根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益； 第二估计逻辑，其被配置为当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出 的调节后的信号功率，其中，所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；第二调节逻辑，其被配置为根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。
17.根据权利要求16所述的移动设备，其中，所述接收信号是基于正交频分复用 (OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的。
18.根据权利要求17所述的移动设备，其中，所述第一估计逻辑被配置为根据所述帧的OFDM或OFDMA符号的第一循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
19.根据权利要求18所述的移动设备，其中，所述第二估计逻辑被配置为根据所述OFDM或OFDMA符号的数据部分或根据后续OFDM或OFDMA符号的第二 CP来 估计所述调节后的信号功率。
20.根据权利要求16所述的移动设备，还包括初始化逻辑，其被配置为在所述第一估计逻辑估计所述接收信号的功率之前，对所述 模拟增益进行初始化。
21.一种包括用于在无线通信系统中进行自动增益控制(AGC)的程序的计算机可读介 质，当由处理器执行所述程序时，执行的操作包括估计来自模数转换器(ADC)的输出的接收信号的功率； 根据估计出的接收信号功率来调节模拟增益；当使用调节后的模拟增益时，估计来自数字滤波器的输出的调节后的信号功率，其中， 所述ADC的输出被输入到所述数字滤波器；根据估计出的调节后的信号功率来调节数字增益。
22.根据权利要求21所述的计算机可读介质，其中，所述接收信号是基于正交频分复 用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的。
23.根据权利要求22所述的计算机可读介质，其中，估计接收信号的功率包括以下操作根据所述帧的OFDM或OFDMA符号的第一循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
24.根据权利要求23所述的计算机可读介质，其中，估计调节后的信号功率包括以下操作根据所述OFDM或OFDMA符号的数据部分或根据后续OFDM或OFDMA符号的第二 CP来 估计所述调节后的信号功率。
25.根据权利要求21所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括 在估计所述接收信号的功率之前，对所述模拟增益进行初始化。
26.一种在无线通信系统中进行DC校准的方法，包括设置接收信号的模拟增益以生成被放大的信号，其中，所述接收信号是基于正交频分 复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的DC偏移； 对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。
27.根据权利要求沈所述的方法，还包括设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧的DL(下行链路)子帧的所述接 收信号的一部分；估计所述接收信号的被放大部分的DC偏移； 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的DC偏移。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前，根据所述DL子帧的 OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
29.根据权利要求沈所述的方法，还包括在基于所述OFDM或OFDMA帧中的区带的所述接收信号的一部分的期间，设置所述模拟 增益以放大所述接收信号的所述部分；估计所述接收信号的被放大部分的区带DC偏移； 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的区带DC偏移。
30.根据权利要求四所述的方法，还包括在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前，根据所述区带的OFDM 或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
31.根据权利要求沈所述的方法，其中，设置模拟增益包括以下步骤 在所述间隙时间内，设置所述模拟增益。
32.根据权利要求沈所述的方法，还包括在设置所述模拟增益之前的初始化期间，校准所述DC偏移。
33.一种用于无线通信的接收机，包括增益设置逻辑，其被配置为设置接收机接收到的信号的模拟增益以生成被放大的信 号，其中，所接收信号是基于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；偏移估计逻辑，其被配置为在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的 DC偏移；调节逻辑，其被配置为对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。
34.根据权利要求33所述的接收机， 其中，所述增益设置逻辑被配置为设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧的DL(下行链路)子帧的所述接收信号的一部分；其中，所述偏移估计逻辑被配置为 估计所述接收信号的被放大部分的DC偏移； 其中，所述调节逻辑被配置为 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的DC偏移。
35.根据权利要求34所述的接收机，还包括功率估计逻辑，其被配置为在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之 前，根据所述DL子帧的OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
36.根据权利要求33所述的接收机， 其中，所述增益设置逻辑被配置为设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧中的区带的所述接收信号的一部分；其中，所述估计逻辑被配置为估计所述接收信号的被放大部分的区带DC偏移，其中，所述调节逻辑被配置为对所述接收信号的被放大部分施加估计出的区带DC偏移。
37.根据权利要求36所述的接收机，还包括功率估计逻辑，其被配置为在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之 前，根据所述区带的OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
38.根据权利要求33所述的接收机，其中，所述增益设置逻辑被配置为 在所述间隙时间内，设置所述模拟增益。
39.根据权利要求33所述的接收机，还包括校准逻辑，其被配置为在设置所述模拟增益之前的初始化期间，校准所述DC偏移。
40.一种在无线通信系统中进行DC校准的装置，包括用于设置接收信号的模拟增益以生成被放大的信号的模块，其中，所述接收信号是基 于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；用于在所述接收信号的间隙时间内估计所述被放大的信号的DC偏移的模块； 用于对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移的模块。
41.权利要求40所述的装置，还包括用于设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧的DL(下行链路)子帧的所 述接收信号的一部分的模块；用于估计所述接收信号的被放大部分的DC偏移的模块； 用于对所述接收信号的被放大部分施加估计出的DC偏移的模块。
42.根据权利要求41所述的装置，还包括用于在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前根据所述DL子帧的 OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率的模块。
43.权利要求40所述的装置，还包括用于设置所述模拟增益来放大所述接收信号的一部分的模块，其中，所述部分是基于 所述OFDM或OFDMA帧中的区带的；用于估计所述接收信号的被放大部分的区带DC偏移的模块； 用于对所述接收信号的被放大部分施加估计出的区带DC偏移的模块。
44.根据权利要求43所述的装置，还包括用于在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前根据所述区带的 OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率的模块。
45.根据权利要求40所述的装置，其中，所述用于设置模拟增益的模块在所述间隙时 间内设置所述模拟增益。
46.根据权利要求40所述的装置，还包括用于在设置所述模拟增益之前的初始化期间校准所述DC偏移的模块。
47.一种移动设备，包括接收机前端，其被配置为接收基于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的信号；增益设置逻辑，其被配置为设置所接收信号的模拟增益以生成被放大的信号； 估计逻辑，其被配置为在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的DC偏移；调节逻辑，其被配置为对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。
48.根据权利要求47所述的移动设备， 其中，所述增益设置逻辑被配置为设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧的DL(下行链路)子帧的所述接 收信号的一部分；其中，所述偏移估计逻辑被配置为 估计所述接收信号的被放大部分的DC偏移； 其中，所述调节逻辑被配置为 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的DC偏移。
49.根据权利要求48所述的移动设备，还包括功率估计逻辑，其被配置为在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之 前，根据所述DL子帧的OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
50.根据权利要求47所述的移动设备， 其中，所述增益设置逻辑被配置为设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧中的区带的所述接收信号的一部分；其中，所述估计逻辑被配置为估计所述接收信号的被放大部分的区带DC偏移；其中，所述调节逻辑被配置为对所述接收信号的被放大部分施加估计出的区带DC偏移。
51.根据权利要求50所述的移动设备，还包括功率估计逻辑，其被配置为在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之 前，根据所述区带的OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
52.根据权利要求47所述的移动设备，其中，所述增益设置逻辑被配置为在所述间隙时间内，设置所述模拟增益。
53.根据权利要求47所述的移动设备，还包括校准逻辑，其被配置为在设置所述模拟增益之前的初始化期间，校准所述DC偏移。
54.一种包括用于在无线通信系统中进行DC校准的程序的计算机可读介质，当由处理 器执行所述程序时，执行的操作包括设置接收信号的模拟增益以生成被放大的信号，其中，所述接收信号是基于正交频分 复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)帧的；在所述接收信号的间隙时间内，估计所述被放大的信号的DC偏移； 对所述被放大的信号施加估计出的DC偏移。
55.根据权利要求54所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括设置所述模拟增益以放大基于所述OFDM或OFDMA帧的DL (下行链路)子帧的所述接 收信号的一部分；估计所述接收信号的被放大部分的DC偏移； 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的DC偏移。
56.根据权利要求55所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前，根据所述DL子帧的 OFDM或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
57.根据权利要求54所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括在基于所述OFDM或OFDMA帧中的区带的所述接收信号的一部分的期间，设置所述模拟 增益以放大所述接收信号的所述部分；估计所述接收信号的被放大部分的区带DC偏移； 对所述接收信号的被放大部分施加估计出的区带DC偏移。
58.根据权利要求57所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括在设置用于所述接收信号的被放大部分的所述模拟增益之前，根据所述区带的OFDM 或OFDMA符号的循环前缀(CP)来估计所述接收信号的功率。
59.根据权利要求54所述的计算机可读介质，其中，设置模拟增益包括以下操作 在所述间隙时间内，设置所述模拟增益。
60.根据权利要求54所述的计算机可读介质，其中，所述操作包括 在设置所述模拟增益之前的初始化期间，校准所述DC偏移。
全文摘要
本申请提供了用于正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)系统的进行自动增益控制(AGC)和DC校准的方法和装置，以达到以下目的避免使接收机射频(RF)前端中的模数转换器(ADC)饱和、对动态的接收信号功率进行处理、或者避免由DC校准导致通信链路中断。对于某些实施例而言，还可以减少在RF前端中的量化误差。
文档编号H03G3/30GK102057568SQ200980122061
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者C·李 申请人:高通股份有限公司