自適應增益控制器的制作方法

專利名稱：自適應增益控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及其中數據符號是在通信信道上進行發送的數據通信。具體地涉及用于自適應地調整接收的符號的幅度的自適應增益控制方法和設備。
背景技術：
電信系統(諸如綜合數據業務網(ISDN))以編碼格式在現有的電話線路上傳送信息。幾種不同的數字線路代碼(每種具有特定的符號分布)之一，可被用來編碼二進制信息。在其最簡單的形式中，線路編碼使用不同的信號電平來編碼要被傳送的每個離散的符號。雖然在計算機系統中通用的編碼形式是藉使用正電壓電平的開/關代碼，例如對于二進制的1是3伏和對于二進制的0是接近于0伏的電平，但在傳輸鏈路上根據功率以電壓電平的等效的差值而對于零伏對稱平衡來編碼二進制數據是更有效的。例如，在ISDN中，采取利用四電平脈沖調幅(PAM)的非冗余碼的2-二進制，1-四進制(2B1Q)線路代碼。要被發送的每對二進制比特信息被轉換成四進制符號(-3，-1，+1和+3)。例如，“00”被編碼為-3，“01”被編碼為-1，“10”被編碼為+3，以及“11”被編碼為+1。
在像ISDN那樣的數字通信環境中，數字信息按照預定的協議或格式被傳送。通過使用ISDN作為一個例子，四進制2B1Q線路代碼符號被劃分成幀，每幀包含某些比特字段，典型地至少包括一個同步字段和一個數據字段。雖然數據字段中的信息逐幀地變化，但在同步字段中的信息包括特定的預定符號型式，供接收機用來與發送消息的發射機同步之用。例如，在被規定用于ISDN的U-收發信機中，每個U-幀由用于同步的9個四進制符號型式字段和用于數據的111個四進制符號字段組成，每幀總共120個符號。在同步字段中的9個四進制符號以以下型式(+3，+3，-3，-3，-3，+3，3，+3，+3)被傳送。
值得注意的是在同步字段中沒有幅度為“1”的四進制符號。這樣，不像在數據字段中，符號-3，+1，+1和+3以相等概率分布的符號分布那樣，同步字段只包括幅度為“3”的符號。因之，在每幀中接收到幅度為“3”的符號的概率(P3)為P3＝[(120-9)/2+9]/120＝129/240＝0.5375 (1)所接收的符號幅度為1的概率P1被定義為P1＝[(120-9)/2]/120＝111/240＝0.4625 (2)這樣，對于每幀接收到幅度為“3”的符號具有較高的概率。
雖然在理論上，U-收發信機的接收機部分正尋找其幅度值相應于幅度為1和3的符號，但實際上，在傳輸路徑上的失真、噪聲、和其它因素意味著某些接收的符號的幅度不同于“1”，另一些符號的幅度不同于“3”。而且，接收的信號的幅度小于“1”的概率(P1/2)等于接收的信號的幅度大于“1”的概率，例如0.9和1.1是等概率的。同樣地，接收的信號的幅度小于“3”或大于“3”的概率是相同的，例如3.1和2.9。
自適應增益控制(AGC)被用來自適應地調整接收的符號的幅度電平，使得其峰值采樣幅度和相應的符號參考幅度門限值是相等的。這種調整可通過使接收路徑中的增益自適應或通過使符號參考門限值自適應來達到。在諸如ISDN這樣的高速數據通信系統中，精確地執行AGC運行以使符號正確地被檢測/識別是非常重要的。典型地，應用到接收符號的自適應增益控制(AGC)值將根據檢測的符號幅度電平而增加或減少某一階躍量/增量“μ”AGCgain(t)＝AGCgain(t-1)±μ (3)增益值的等效的增量的改變可藉使用下式來實現AGC(t)gain＝AGCgain(t-1)*(1±μ) (4)當接收的符號小于預定的符號幅度范圍時，即例如在2B1Q線路代碼中在1和3之間時，使用標準的階躍量來稍微增大增益；或當接收信號幅度大于預定的符號幅度范圍時，稍微減小增益。對于其幅度處在該范圍內的接收符號，既不增加也不減少增益值。
在穩態系統中，可以假定，由于大部分時間接收到幅度“1”的符號的數目和幅度“3”的符號一樣多，所以增益調節階躍量“μ”會是一個固定值，從而增加或減小增益值。然而，這個假定是不正確的，因為在通信協議中的預定符號型式、即在這個ISDN實例中的同步字段內，幅度為“3”的符號超過幅度為“1”的符號。由于這種有利于接收幅度為“3”的符號的統計的不平衡性，自適應的增益值更可能是被減量而不是被增量的。換句話說，出現接收符號的幅度大于“3”(這需要增益的減量或減小)的次數大于出現接收符號的幅度小于“1”(這需要增益的增量或增加)的次數，導致增益估值的偏移。這樣的不平衡對于符號檢測/識別以及接收符號的信噪比和收發信機同步運行起著不利的影響。
用于更新AGC值的傳統方法中，例如參閱式(3)和(4)，還沒有一種方法考慮到所應用的線路代碼常常呈現偏移的AGC值的統計特性。因此，需要一種改進的AGC方法，它能補償符號的不對稱的概率分布。
發明概要本發明的一個目的是提供能精確地調整應用到接收符號的自適應增益控制值的自適應增益控制方法和設備。另一個目的是提供能在調整增益以得到不偏移的自適應增益控制值時補償接收符號的不平衡性的自適應增益控制方法和設備。再一個目的是提供能補償符號的不對稱概率分布的改進的AGC。
本發明通過利用已知的符號分布，諸如數字信令協議、幀格式等以達到對應用到接收的符號的自適應增益的精確的不偏移的調整，來滿足這些和其它的目的以及克服其它自適應增益控制方法的缺點。這樣，按照本發明更新的自適應增益控制采用一個或更多個不同的階躍量，以便根據接收的符號的幅度來增量和減量自適應增益控制值。
最初，對于在數據通信信道上所使用的預定通信協議，確定接收在數據通信信道上要被發送的多個符號中的每個符號的概率。根據對每個符號確定的概率，對這些符號中的一個或多個符號建立增益調整因子。當通信開始時，在數據通信信道上傳送的符號被檢測，且增益值通過使用對于當前檢測的符號所建立的調整因子而被有選擇地調整。
如果通信系統包括一組具有兩個不同幅度的符號，并假定第一符號幅度的相關概率大于和第二符號幅度相關的出現概率(根據通信協議)，則對于第一符號建立的調整因子小于對于第二符號建立的調整因子。此后，當符號被檢測時，其幅度被確定，且把該幅度與各個不同的符號幅度門限電平進行比較。如果接收的符號的幅度在預定門限范圍以內，則當前的自適應增益值不予調整。另一方面，如果接收符號的幅度處在該預定范圍以外，則根據對于該符號幅度具體確定的調整因子改變增益值。
按照本發明，通過使用根據由在通信路徑上傳送的多個符號的已知分布所確定的符號幅度接收概率而確定的調節因子，來改變AGC增益值。這樣，本發明補償了有利于一個或多個符號的偏移，藉此達到更精確和更可靠的符號檢測。
參照以下的對本發明的詳細描述和說明利用本發明的原理的示例性實施例的附圖，將會更好地理解本發明的特性和優點。
附圖簡述

圖1是顯示綜合業務數據網(ISDN)的系統級的圖，綜合業務數據網是可以應用本發明的一個示例性環境；圖2是利用按照本發明的一個示例性實施例的自適應增益控制器的一個示例的收發信機的功能性方框圖；圖3是按照本發明的一個示例性實施例的自適應增益控制器的功能方框圖；以及圖4是具體涉及到在圖3所示的自適應增益控制器的階躍控制和增益更新單元的功能方框圖。
附圖的詳細描述在以下的說明中，為了解釋而不是為了限制，陳述了具體細節，諸如特定電路、接口、技術等，以便給出對本發明的透徹的理解。然而，熟悉本領域的人將會看到，本發明可以其它脫離這些具體細節的實施例實現。在其它例子中，省略了對熟知的方法、器件和電路的詳細描述，以免因不必要的細節妨礙對本發明的描述。
圖1顯示了一個數據通信環境的總的方框圖，即本發明可被應用的綜合業務數字網(ISDN)10。一樓房12可包括，例如，在局域網上經過S-收發信機(未示出)鏈接到U-收發信機20的電話用戶(16和18)以及數據用戶(個人計算機14)。U-收發信機20被雙線“環”傳輸線22連接到在電話交換和業務網24上的另一個U-收發信機26，該電話交換和業務網24提供數字交換和其它消息/呼叫處理業務。必須由U-收發信機20和26完成的重要功能之一是對通過傳輸線22傳送的符號的精確檢測，它部分地取決于對應用到接收符號的自適應增益值的精確的和無偏移的調整。
僅僅為了說明和描述，此后就以上在發明背景一段中所描述的使用U-收發信機，2B1Q線路代碼和120符號幀格式(9符號的同步字段和111符號的數據字段)的ISDN網方面來描述本發明。然而，正如熟悉本領域的人將會看到的那樣，本發明可被應用到其它類型的數據通信網絡、其它類型的線路代碼/符號、以及其它數字通信協議。
在圖2以功能方框圖形式顯示了U-收發信機40，它包括連接到諸如2B1Q編碼器那樣的編碼器44的發送數據輸入端口42，用于把二進制數據對編碼成相應的四進制符號。編碼器44的輸出端被連接到回波抵消器52和發送數據輸出端口46。發送的符號通過傳統的混合器和變壓器47被連接到傳輸環。接收數據輸入端口48接收在傳輸環上傳送的符號以及從發送數據輸出端口46發送的經過混合器47的符號的回波。來自接收數據輸入端口48的輸出在接收濾波器50中被濾波，已濾波的信號被輸入到回波抵消器52。接收濾波器被設計來改善接收條件，包括“縮短”接收的脈沖波形的“拖尾”。
從編碼器44輸出端輸出的剛發送的符號序列在傳統的回波抵消器52中被用來抵消和接收符號序列混合的剛發送的符號序列的回波。回波抵消器52的輸出(AGCin)被自適應增益控制器54處理。自適應增益控制器54把AGC輸出信號AGCout饋送給濾波器56。在適當調整增益以后，AGC輸出信號(至少在理論上)代表被調整到適合于以后接收的符號的想要的幅度值的符號幅度。濾波器56主要抑制接收的增益已被調整的脈沖的“前驅(precursor)”部分，正如熟悉本領域的人將會看到的。濾波器56的輸出在減法器58中和均衡器66的輸出組合。均衡器66基本模仿接收符號的“后拖尾”(post cursor tail)。結果，減法器的輸出基本上是接收的符號，然后由檢測器60對它進行識別(作為+1，-1，+3或-3)以及把它反饋到自適應增益控制器54。檢測的符號在譯碼器62中被譯碼成二進制比特并被傳送到接收數據輸出端口64。
U-型(和其它的)收發信機的詳細定時和運行通常是熟知的，并且對于理解涉及到精確的自適應增益控制(AGC)和使用AGC的應用的本發明并不必要。因此，以下的描述集中在自適應增益控制器54的運行上。然而，從以上給出的對收發信機40的一般描述，熟悉本領域的人可容易地看到，自適應增益控制器54的輸出AGCgain很大地影響符號檢測和收發信機同步運行。明顯地，精確的無偏移的AGC調整是成功的高速數據通信的重要部分。熟悉本領域的人還將看到，AGC54可以位于收發信機的其它部分中，例如包括在模擬前端中，以改善模-數轉換器的動態范圍。AGC54也可以在數字信號處理器中實現。
圖3是可被用來實現本發明的收發信機40的自適應增益控制器54的功能方框圖。準備用來由檢測器60識別/檢測的已濾波的(在前驅濾波器56中)和已均衡的(在均衡器66中)接收符號也被反饋到自適應增益控制器54中的絕對值檢測元件70，以確定符號的幅度。而且，假定2B1Q線路代碼包括相應于+1，-1，+3，-3的符號。檢測的符號的幅度在門限比較單元72中與“1”和“3”的門限值進行比較。符號幅度被比較以確定它是否(1)小于1，(2)大于3，或(3)大于或等于1和小于或等于3。如果符號幅度大于或等于1和小于或等于3，則門限比較單元72輸出一保持信號(H)，這意味著自適應增益控制值既不增加也不減小。如果符號幅度小于1(需要增加增益以使符號幅度升到由符號檢測器認出的想要的符號1的幅度)，則門限比較單元72輸出一增加信號(I)。最后，如果符號幅度大于3(需要降低增益以使符號幅度降到由符號檢測器認出的想要的符號3的幅度)，則門限比較單元72輸出一減小信號(D)。
取決于接收到哪一個門限比較信號H，I或D，階躍控制單元74產生適當的增益調整送到增益更新單元76，它輸出AGCgain信號送到乘法器78。AGC調整因子，如有必要的話，被用來調整被應用到接收符號的當前增益值AGCgain。輸出的AGCout信號是其幅度被調整到標準符號幅度的接收符號。
在圖3所示的示例性實施例中，增益調整信號(即AGCgain信號)具有按照上述的AGC增益調整(4)式的±μ*AGCgain的形式。當然，如果因子是按照(3)式要被加到當前的AGC值，那么調整因子也可以簡單地是(±μ)。AGCgain信號還被反饋到增益更新單元76以及階躍控制單元74。AGCgain值在乘法器78中和輸入信號AGCin相乘，以提供AGCout信號。
階躍控制電路74對于每個符號幅度保持不同的階躍量值，例如μ值。在本例采用2B1Q線路代碼和標準ISDN數據通信協議的情況下，每個U-幀包括用于同步的9個符號的型式，其所有符號的幅度均為3。這樣，同步幀有利于幅度為3的符號。構成120符號U-幀的其余部分的111數據符號具有對稱的概率分布，即在幀中這些其余的111符號的符號分布是-3，-1，+1和+3的等概率分布。總的來說，如在發明背景一段中詳細描述的，接收到幅度為3的符號的概率等于P3＝0.5375，和幅度為1的符號的概率等于P1＝0.4625。
不管這種不對稱的概率分布，如果AGCgain值的調整反映了接收到具有各自的幅度的符號的概率，則符號電平可被正確地調整。由于大多數AGC系統通過使用固定的增益階躍值或階躍量μ來調整AGCgain值，所以此后通過調整階躍量來描述本發明。用于減小增益的階躍量(即當對于幅度大于3的符號調整增益時)，小于用于增大增益的階躍量(即當對于幅度小于1的符號調整增益時)的階躍。回憶到當符號幅度小于或等于3和大于或等于1時不調整增益。不同的階躍量補償了有利于減小AGC值的統計特性，因為接收到幅度為3的符號的概率大于接收到幅度為1的符號的概率。
對于實現這兩種不同階躍量(增益調整因子)以便無偏移地調整AGCgain值，可以有多種不同方法。例如，門限比較單元72的輸出信號(D，I，H)可被階躍控制單元74用來選擇先前根據在數據傳輸系統中所使用的已知的信號分布/協議對于每個符號幅度所確定的適當的增益階躍量μ，即對于減小當前增益值的階躍量(μdecrease)和對于增加當前增益值的階躍量(μincrease)。然后，根據門限輸出比較，階躍控制器74根據下式產生適當的“增益調整”信號增益調整＝AGCgain×μs(5)其中μs是相應于檢測的符號的調整因子，且它隨檢測的符號而改變。
這樣，在加法器80的輸出端處的增益值AGCgain按照下式類似于上式(4)式被調整AGCgain＝增益調整+AGCgain(6)在(6)式中，與標準的(4)式相反，階躍量不是固定的而是可變的，它按照如上面已描述的通信協議的已知的信號分布而提前被確定。例如，如果AGCgain要被減小，則使用一個階躍量，而如果AGCgain要被增加，則要使用另一個階躍量。
優選地(雖然不是必須地)，本發明藉使用數字信號處理技術來實現。在數字信號處理方面，希望通過避免進行高開銷的乘法運算使數據處理資源最小化，并且，如有可能，就使用加/減/移位運算。在每次更新/調整增益時，(5)式的計算都需要乘法運算。所以，在另一個優選的示例性實施例中，本發明使用(雖然不是必須)一種有利的方法來產生為調整AGC值的適當的調整因子的階躍量。它反映接收到具有各個幅度的符號的概率，而不需要乘法運算。
在與接收的符號幅度小于1有關的階躍量μincrease和與接收的符號幅度大于3有關的階躍量μdecrease之間的比值應當如下地反映接收到具有各個幅度的符號的概率μincrease/μdecrease=P3/2=1.162P1/2 (7)當然，這樣的概率比也可很容易地對于其它類型的編碼和協議來被確定。
數學上，μincrease可以用由2的指數因子修改的增量階躍量μ來表示，例如μincrease＝(μ+μ2-i)＝μ(1+2-i) (8)其中μ是固定的增益調整階躍量(正如在傳統AGC中所使用的)。同樣地，μdecrease可以用除以2的某個指數因子之后而減小的標準階躍量來表示μdecrease＝(μ-μ2-j)＝μ(1-2-j) (9)表1(在下面)說明對于2B1Q線路代碼，比值μincrease/μdecrease可以如何地通過選擇適當的指數值i和j而被近似給出表1
通過在二進制方面以(1+2-i)/(1-2-j)表示μincrease和μdecrease的比值，(5)式中的乘法可以用一次移位和一次加法代替，這樣節省了數據處理資源。例如，假定AGC增益要被乘以μ＝2-14的調整因子。這個乘法運算在二進制數字處理環境下相應于把當前增益位移14個二進制比特位置。同樣地，μincrease＝2-14+2-17(其中2-17是階躍量調整因子)相應于兩次移位和一次加法。首先，增益(或者要乘以μ增量的其它數)被移位14個二進制比特位置，然后被加到再被移位附加的3個比特位置的增益上。在數學上，這相當于μincrease＝2-14+2-17＝2-14(1+2-3) (11)它相應于把增益(或其它的被乘數)移位3個二進制位置，例如參看圖4的階躍控制器74的μd，把此結果和原先的值相加，再把相加的結果移位14個二進制位置。這后一種運算對于確定μincrease和μdecrease的值是有用的。即，如果μincrease＝2-14+2-17＝2-14(1+2-3) (12)μdecrease＝2-14-2-17＝2-14(1-2-3) (13)則調整AGC值只需要移位和加法運算。
通過計算階躍量的比值，可以作出對指數i和j的最好選擇。如(12)式所示，把i和j都選擇為3并不能使結果足夠接近于1.162。μincreaseμdecrease=2-14(1+2-3)2-14(1-2-3)=(1+2-3)(1-2-3)=1.2857143]]>如果i和j都被選為4，則對于增加和減小AGC值的階躍量的比值等于μincreaseμdecrease=2-14+2-182-14-2-18=2-14(1+2-1)2-14(1-2-1)]]>μincreaseμdecrease=2-14(1+2-4)2-14(1-2-4)=(1+2-4)(1-2-4)=1.13333]]>雖然1.13333與所需要的值1.162略有不同，但對某些實際應用可能已足夠接近，能在增益調整時避免偏移同時又消除了乘法運算。i和j的這種選擇特別有吸引力，因為增益校正項并不依賴于AGC值是被增加還是被減小，在兩種情況下該校正項都等于μ*AGC*2-4。然而，從上面的表1，比值(1+2-3)/(1-2-5)＝1.1613最接近地近似于2B1Q線路代碼概率比。在AGC調整只對于增量進行校正(即，使用標準的階躍量μ進行減量)的情況下來實現AGC時，(1+2-3)最接近地近似于概率比值P3/P1。同樣地，當AGC調整只對于減量進行校正、而對于增量使用標準的階躍量μ時，(1-2-3)最接近地近似于概率比值P3/P1。
如在發明背景一段中所討論的，在數字通信系統的接收路徑上正確地調整信號電平的問題是很重要的，因為對于確定符號值所必須的門限是永久地設定的。本發明提供了一種新穎的AGC更新方法，它利用數字通信協議的已知的符號分布來達到無偏移的AGCgain。通常，對于增加和減小AGC值，確定不同的階躍量/調整因子。在像2B1Q線路代碼那樣的使用兩種符號幅度的符號集中，階躍量的比值近似于接收符號的幅度為特定幅度例如是1或3的概率的比值。以上結合表1所描述的詳細的示例性實現提供了一種實際的實現，它使用概率比值的二進制近似，只需要小量的低功率數字處理計算。這后一個特性特別有利，因為它可被用于高速數據通信系統中藉使用較低成本、較低功率的VLSI電路制成的收發信機，其中成本和功率部分地是更新AGC值的計算量的函數。
雖然已結合了當前認為是最實際和優選的實施例的部分描述了本發明，但應該明白，本發明并不限于所揭示的實施例，而正好相反，打算把各種修改和等價的安排都包括在附屬權利要求的精神和范圍內。例如，本發明并不限于上述的使用U-收發信機、2B1Q線路代碼和ISDN協議格式等的本實例。更確切地，本發明可被應用到任何已知的通信協議，以確定和補償對于在任何數字通信環境下的任何類型的系統偏移的AGC調整。雖然本發明是在自適應增益控制方面被描述的，但它同樣能應用到自適應參考控制(ARC)技術，其中不是自適應增益，而是自適應判決門限。
權利要求
1.一種在數字通信系統中自動控制被施加于檢測的符號的增益的方法，包括以下步驟(a)比較接收符號的幅度和門限值；以及(b)根據比較步驟(a)，基于多個符號的已知分布自動改變增益。
2.權利要求1的方法，其特征在于，已知分布是基于每個被接收的符號的概率。
3.權利要求1的方法，其特征在于，已知分布是基于對于給定的通信協議的每個被接收的符號的概率。
4.權利要求1的方法，其特征在于，步驟(b)還包括藉使用和增益增加或增益減小的第一概率有關的第一個階躍量來增加增益，以及藉使用和增益增加或增益減小的第二概率有關的第二個不同的階躍量來減小增益。
5.權利要求4的方法，其特征在于，第一和第二階躍量中的差值在由于多個符號的已知分布而有利于第一和第二符號中的一個符號時補償增益的改變。
6.權利要求4的方法，其特征在于，具有第一幅度的第一符號在統計上以比具有第二幅度的第二符號較少可能檢測到而被確定，作為統計確定的結果，第一階躍量大于第二階躍量。
7.權利要求1的方法，其特征在于，步驟(b)還包括藉使用和增加或減小增益的第一概率有關的第一調整值來增加增益，以及藉使用和增加或減小增益的第二概率有關的第二個不同的調整值來減小增益。
8.權利要求7的方法，其特征在于，第一和第二調整值的有選擇的應用在由于多個符號的已知分布而有利于第一和第二符號中的一個符號時補償增益的改變。
9.權利要求7的方法，其特征在于，具有第一幅度的第一符號在統計上以比具有第二幅度的第二符號較少可能檢測到而被確定，作為統計確定的結果，第一調整量大于第二調整量。
10.權利要求1的方法，其特征在于，步驟(a)包括以下步驟確定接收符號的幅度是否在預定范圍內；如果接收符號的幅度在預定范圍內，則把增益維持在當前的增益值；以及如果接收符號的幅度在預定的范圍以外，則執行步驟(b)。
11.在包括用于接收在數據通信信道上發送的多個符號的接收機的數據通信系統中，一種操作接收機的方法，包括以下步驟對于預定的通信協議確定接收每個符號的概率；根據與每個符號有關的概率，建立相應于每個符號的調整因子；檢測在數據通信信道上發送的符號；以及藉使用為檢測的符號而建立的調整因子，有選擇地調整施加于接收符號的增益值以調整符號值。
12.權利要求11的方法，其特征在于，第一符號具有的相關概率大于第二符號的相關概率，及對于第一符號確定的調整因子小于對于第二符號確定的調整因子。
13.權利要求11的方法，其特征在于，檢測步驟還包括以下步驟確定檢測的符號的幅度，以及把所確定的符號幅度與一個或多個門限值進行比較，以確定增益值是否應當被調整，如果應當調整，則確定是增加還是減小增益值。
14.權利要求11的方法，其特征在于，增益值按照下式被調整AGCgain(t)＝AGCgain(t-1)(1+μs)其中AGCgain(t)是被施加于檢測符號的增益值，AGCgain(t-1)是先前施加的增益值，以及μs是相應于檢測符號的調整因子，并隨檢測的符號而改變。
15.權利要求11的方法，其特征在于，還包括把增益值表示為二進制數，其中增益值通過把該二進制增益值移位一個比特移位數而被調整，該比特移位數相應于至少一個調整因子。
16.權利要求15的方法，其特征在于，還包括藉使用符號概率的預定關系，對每個符號近似給出比特移位數。
17.按照權利要求16的方法，其特征在于，該關系式是對于增加增益值的接收第一符號的概率μ1和對于減小增益值的接收第二符號的概率μ2的比例，μ1/μ2的比值以(1+2-i)/(1-2-j)來近似，i和j是整數。
18.一種在包括收發在通信信道上發送的符號的收發信機的數字數據通信系統中的方法，包括以下步驟對于預定的數字通信協議，確定在調整施加于接收符號的增益值時的誤差，其中第一符號或第一符號序列預期比第二符號或第二符號序列更頻繁地被接收到；確定補償該誤差的可變的調整因子；以及藉使用可變的調整因子調整施加于接收符號的增益。
19.權利要求18的方法，其特征在于，數字通信協議是一個成幀的協議，至少有些幀具有至少一個字段，該字段包括的第一符號或第一符號序列的符號數大于第二符號或第二符號序列的符號數，從而使得存在著較大的接收第一符號或第一符號序列的概率。
20.權利要求18的方法，其特征在于，相應于第一符號或第一符號序列的第一調整因子小于相應于第二符號或第二符號序列的第二調整因子。
21.一種包括用于在通信路徑上收發具有第一和第二幅度的數字信號的多個收發信機的數字通信系統，每個收發信機包括用于把自適應增益控制因子施加于多個接收信號的自適應增益控制器，所述自適應增益控制器根據增加或減小自適應增益控制因子的預定的第一概率和增加或減小自適應增益控制因子的預定的第二概率，自動改變該自適應增益控制因子。
22.權利要求21的自適應增益控制器，其特征在于，自適應增益控制因子按照第一和第二預定概率的比值被確定。
23.權利要求21的自適應增益控制器，其特征在于，第一概率大于第二概率，以及相應的第一自適應增益控制因子小于相應的第二因子。
24.一種自適應增益控制器，用于根據符號是具有第一幅度還是具有第二幅度，有選擇地調整施加于由自適應增益控制器接收的符號的增益。
25.按照權利要求24的自適應增益控制器，其特征在于，如果接收的符號具有第一幅度則藉使用第一因子來調整增益及如果接收的符號具有第二幅度則藉使用第二因子來調整增益。
26.一種用于有選擇地調整施加于由自適應增益控制器接收的符號的增益的自適應增益控制器，該有選擇的增益調整補償在接收一個符號比接收另一個符號的概率高時在調整增益中會出現的誤差。
27.一種用于有選擇地調整施加于由自適應增益控制器接收的具有不同幅度的符號的增益的自適應增益控制器，包括用于確定接收符號的幅度的絕對值檢測器；比較器，用于對符號幅度執行門限比較，以確定是保持增益為當前值還是使增益增加一個第一個量，或是使增益減小一個第二個不同的量；以及控制器，接收來自比較器的輸出，并響應于此，有選擇地保持增益為當前值，或使增益增加該第一個量，或使增益減小該第二個不同的量。
28.按照權利要求27的自適應增益控制器，其特征在于，增益以二進制格式表示，且該控制器包括第一移位寄存器，用于把該二進制增益值移位相應于該第二個量的預定數目的移位位置，以產生第一已移位的信號；第二移位寄存器，用于把該第一已移位的信號移位相應于該第一個量的另一個預定數目的移位位置，以產生第二已移位的信號；以及乘法器，具有三個輸入端，接收第一已移位的信號、第二已移位的信號和零輸入信號，其中按照來自比較器的輸出來選擇三個輸入中的一個。
29.按照權利要求27的自適應增益控制器，其特征在于，該第一個量和第二個量是根據多個符號的已知分布被確定的。
30.按照權利要求27的自適應增益控制器，其特征在于，該第一個量和第二個量是根據在預定時間間隔期間所接收的每個符號的概率被確定的。
31.按照權利要求27的自適應增益控制器，其特征在于，該第一個量和第二個量是根據對于給定的通信協議所接收的每個符號的概率被確定的。
32.按照權利要求27的自適應增益控制器，其特征在于，該第一個量和第二個量的數值在由于多個符號的該已知分布而有利于該第一和第二符號中的一個符號時補償改變增益時的偏移。
33.一種在數字通信系統中用于自動控制施加于檢測的符號的增益的自適應增益控制，包括用于確定接收符號的幅度是否在預定范圍內的裝置；用于當接收符號幅度處在預定范圍內則把增益保持在當前增益值的裝置；以及用于當接收符號幅度在預定范圍以外則基于多個符號的已知分布自動改變增益的裝置。
34.一種用于有選擇地調整施加于由自適應增益控制器接收的符號的增益的自適應增益控制器，其中，該有選擇的增益控制補償當存在著增加或減小增益的較高概率時在調整增益中會出現的誤差。
全文摘要
本發明提供在高速數字通信系統中精確的、無偏移的自適應增益控制。接收到在數據通信信道上要被傳送的多個符號的每個符號的概率,針對于在該數據通信信道上所使用的預定的通信協議而被確定。基于對于每個符號所確定的概率,確定了對于每個符號的自適應增益控制調整因子。在有效通信期間,在數據通信信道上傳輸的符號被檢測,且通過使用對于檢測的符號確定的調整因子有選擇地調整自適應增益控制值。因此,按照本發明的一個實施例的自適應增益控制的更新,對于取決于接收符號的幅度增加和減小自適應增益控制值時采用不同的階躍量。
文檔編號H04B3/10GK1193424SQ9619638
公開日1998年9月16日 申請日期1996年6月28日 優先權日1995年6月30日
發明者C·索爾維, A·菲爾納爾 申請人:艾利森電話股份有限公司