自动增益控制电路、集成电路、电子装置及自动增益控制方法

摘要

本发明提供一种自动增益控制电路、集成电路、电子装置以及自动增益控制方法，其中，该自动增益控制电路包括：一输入增益级，用于接收或者放大一模拟输入信号；一模拟至数字转换器，用于接收放大后的模拟输入信号以及提供一数字输出信号；以及一过载管理模块，用于从该模拟至数字转换器接收该数字输出信号；根据该数字输出信号确定该放大后的模拟输入信号是否超过该模拟至数字转换器的一操作范围；以及根据确定结果，提供一第一控制信号到该输入增益级，以调整该输入增益级的一增益。使用该技术方案，可以阻止在AGC有时间调整系统的总体增益之前可能另外发生的信号完整性问题。

说明书

技术领域

本发明关于一模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)电路、集成电路、电子装置(比如无线通信单元)及管理ADC的过载(overload)情况的方法。该发明可应用于但不限于一集成电路，该集成电路包括用于一无线通信单元的调制解调(modem)应用的一ADC。

背景技术

在无线通信系统以及通信单元领域，该无线通信系统以及通信单元包括发射器以及接收器功能，该接收器部分的一典型部分是自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)环路。AGC环路通常被用于保持信号水平足够通过信号路径，并避免使接收器的任何部分饱和，同时最大化在接收器的最佳操作情况中所需要的一信噪比(signal-to-noise ratio)。该AGC环路电路以及任何相关的运算法则(algorithm)通过如下方式操作：在接收器输出端测量所接收的信号的功率水平，以及检测他们是否在要求的界限内，以及如果接收的信号的功率水平不在要求的界限内，使用该信息来更新在接收器路径上的各种信号处理模块的增益控制。

通常，AGC环路使用一慢反应算法(slow-reacting algorithm)：在数据一相对长的帧上做功率测量，以及在接收到数据/帧的下一个信号/栏位(item)之前，更新增益控制。该假定是在信号幅度(amplitude)上的任何改变都比AGC环路响应时间慢。然而，并非总是如此。在大量的情况下，特别在无线通信应用中，会同时处理需要的信号与大的不需要的干扰(interferer)信号。如果该干扰信号在幅度上有一大的上升，该干扰信号就容易使接收器链饱和，潜在的会导致暂时失去该需要的信号，直到接收到数据的下一帧之前这种情况都不能被校正。依赖于从这种情况中恢复AGC环路需要多长时间，该接收器可能会丢失通信连接(link)。如果接收的数据是一语音通话的一部分，这种情况可能导致通话被挂断。

在传统的实现中，设计该接收器部分以避免AGC环路不能处理的任何信号特性。这需要一比较保守的水平计划，例如，可以为信号链中的各种块分配额外的余量(headroom)。最后，这转化为更严格的动态范围需求以及更高的功率消耗。

依赖于在接收器链中AGC环路放置在哪，该AGC环路可以包括模拟至数字转换器(ADC)。该ADC是将连续的物理量(通常为电压)转换到代表该物理量的幅度的数字量(digital number)的装置。该转换涉及输入的量化(quantization)，所以它必然引起少量的错误。代替执行单个的转换，ADC通常周期的进行转换(例如对输入取样)。结果是一序列数字值，其将连续时间以及连续幅度的模拟信号转换成离散时间以及离散幅度的数字信号。ADC可以提供分离的测量，比如，电子装置将输入模拟电压或者电流转换到一数字量(digital number)，该数字量与电压或者电流的强度(magnitude)成正比。

图1示出接收器部分100的一部分，该接收器部分100包括AGC环路。一可编程的增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)105代表位于ADC110之前的信号调理模块(signal-conditioning block)的合并增益控制。比如，接收器部分可以包括位于ADC之前的低噪声放大器(low-noise amplifier)、合成器(mixer)以及基带滤波器(baseband filter)，所有这些模块典型的具有这种增益控制。操作该AGC环路以保持在最优的操作界限内在输出125上的信号水平。

为了实现这些，该AGC环路包括数字滤波器(digital filter)115，以对来自ADC110的数字化的信号输出进行滤波。该数字滤波器115的输出是一滤波器以及功率测量功能(filter and power measurementfunction)模块120的输入，其在输出端125输出滤波后的、数字化的信号，以及应用该滤波后的、数字化的信号到过载检测功能(overloaddetection function)模块130。该过载检测功能模块130确定将PGA调整到什么程度以及提供一反馈自动增益控制信号135。

通常的，在输出125上选择较低的界限以保持需要的最小的信噪比(signal-to-noise ratio)，同时，在位于饱和之下的安全水平上设置一较高的界限。如果信号功率太低，AGC环路逐步的增加PGA105的增益，直到信号功率在较低的界限之上。如果信号功率太高，AGC环路100减少PGA105的增益，直到信号功率在较高的界限之下。

图1中信号行为的一示例如图2中的波形时序图200所示。如所示出的那样，如果ADC输入205的较高界限设置的太接近于饱和，或者如果在信号功率中一不希望的大的增长发生的太快，来自PGA的信号220会太大以及使ADC饱和，如图2中在周期(period)215中的时间T1所示出的那样。由于AGC环路需要确定信号功率变得太大的时间，所以仅仅在时间T2采取校正操作。直到时间T2，整个时间周期215，因为ADC输入信号220的ADC限幅(clipping)225，所以在大信号的顶部的任何想要的小信号分量会被丢失，如滤波器输出波形210所示。

当ADC是过采样的三角转换器时，一额外的并发情况会发生，如图3中波形时序图300所示，其中图3出示图1中电路的一可替换的信号行为。如所示出的那样，如果ADC输入305的较高界限设置的太接近于饱和，或者，如果在信号功率上迅速的出现一不希望的大的增长，来自PGA的信号320可能太大或者使ADC饱和，如在周期315中的时间T1所示。由于AGC环路需要确定信号功率变得太大的时间，所以仅仅在时间T2采取校正操作。然而，典型的过采样的三角ADC没有以图2所示出的简单的箝位行为饱和。相反的，过采样三角ADC变得不稳定，以及可能需要该ADC内部的积分器(integrator)状态复位，以回到正常操作。然而，当它尝试恢复时，如果大输入信号状况没有被移除，该ADC将在复位与恢复(recovery)之间反复循环，如滤波器输出波形310所示，以及由于AGC过载检测，对于重复的限幅(clipping)325，结果输出看起来可能是不准确的(ambiguous)。

所以需要一改进的自动增益控制环路(例如，具有ADC)、集成电路，电子装置(比如无线通信单元)以及操作方法。

发明内容

本发明提供一种自动增益控制电路，集成电路，电子装置及其方法。

根据本发明的一个方面，提供一自动增益控制电路，该电路包括一输入增益级，用于接收或者放大一模拟输入信号；一模拟至数字转换器，用于接收放大后的模拟输入信号以及提供一数字输出信号；以及一过载管理模块，用于从该模拟至数字转换器接收该数字输出信号；根据该数字输出信号确定该放大后的模拟输入信号是否超过该模拟至数字转换器的一操作范围；以及根据确定结果，提供一第一控制信号到该输入增益级，以调整该输入增益级的一增益。

所以，以这种方式，提供该过载管理模块形成了一局部环路AGC，其对于信号过载情况提供一临时的解决方案。相比于全局(global)/广域(wide)AGC环路，提供该过载管理模块能使得进入到ADC的信号增益被更快的控制/操作，以及该过载管理模块用于阻止在AGC有时间调整该系统的总体增益之前可能另外发生的信号完整性问题。而且，提供该过载管理模块可以有效的使ADC操作在一较高的输入信号范围。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块用于直接的从该模拟至数字转换器接收该数字输出信号，由此在该模拟至数字转换器周围形成一局部的AGC环路。

根据本发明的一个可选功能，一输出增益级可操作的与该过载管理模块以及该模拟至数字转换器的一输出耦接。其中，该过载管理模块用于提供一控制信号到该输出增益级，以调整该输出增益级的一增益，以响应该放大后的模拟输入信号是否超过该模拟至数字转换器的该操作范围。以这种方式，通过使用输入增益级以及输出增益级，可以保持该信号完整性。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块提供该控制信号到该输出增益级，是用以调整该输出增益级的该增益为该输入增益级的增益的一倒数。通过这种方式，在过载情况与一正常操作模式间切换时，该技术能保持无缝操作。

根据本发明的一个可选功能，在模拟至数字转换器以及输出增益级之间放置一数字滤波器；一延迟模块可操作的耦接在该过载管理模块以及输出增益级之间，以及用于对要输入到该输出增益级的该控制信号进行延迟，以对该数字滤波器引起的信号传播延迟进行补偿。采用这种方式，延迟模块能够补偿该数字滤波器引起的任何信号传播延迟，而且考虑在ADC以及过载管理模块的任何相应延迟。除此之外，该数字滤波器可以从模拟至数字转换移除该高频部分(term)。该延迟模块可以用于匹配该数字滤波延迟，以防止在输入以及输出增益之间任何的临时不匹配。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块可以用于确定是否该接收的，放大的模拟输入信号不再超过该模拟至数字转换器的该操作范围，以及响应该确定结果，来提供一第二控制信号到该输入增益级，以重新调整该输入增益级的增益。采用这种方式，该过载管理模块可以快速的将该ADC操作恢复到它的正常操作模式，该正常操作模式具有最优的信号摆动(swing)范围以及低噪声行为。

根据本发明的一个可选功能，该模拟至数字转换器可以包括一输出增益级，采用这种方式，该过载管理模块可以更准确的设置进入到ADC转换部(conversion part)的信号的信号增益。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块可以包括一过载检测模块，用于确定应调整的输入增益级的增益量。采用这种方式，该过载管理模块可以更准确的设置进入到ADC转换部(conversionpart)的信号的信号增益。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块用于提供一反馈自动增益控制信号到一第二全局自动增益控制环路，该第二全局自动增益控制环路位于一第一局部自动增益控制环路之外，该第一局部自动增益控制环路位于该模拟至数字转换器的周围。采用这种方式，该过载检测模块可以提供信息到一广域的(单纯比ADC部分管理的范围广)自动增益控制管理，以便更准确的设置在AGC环路中的信号的信号增益。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块可以用于暂时的约束该模拟输入信号在输入到模拟至数字转换器之前的一信号摆幅。采用这种方式，该过载检测模块可以提高该ADC操作范围以及信号间隔尺度(granularity)，以反映将要被提供到ADC的信号的强度(magnitude)/幅度(amplitude)。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块用于一确定放大的模拟输入信号超过该模拟至数字转换器的该操作范围，就产生一过载指示信号，该过载指示信号操作如下多个功能中的至少一个功能：指示放大的模拟输入信号超过该模拟至数字转换器的该操作范围；被用于作为一中断(interrupt)信号；通知一全局自动增益控制环路，过量的模拟输入信号的源头位于该输入增益级之前。采用这种方式，全局AGC模块能够控制在ADC之前的增益级的增益性能。

根据本发明的一个可选功能，该过载管理模块用于一检测到放大的模拟输入信号不再超过该模拟至数字转换器的该操作范围，就产生一过载清除信号来去除一过载情况，其中，该放大的模拟输入信号不再超过该模拟至数字转换器的该操作范围表示该全局自动增益控制环路已经采用操作来减少该模拟至数字转换器之前一级的一增益。。

根据本发明的一个可选功能，该模拟至数字转换器包括：该模拟至数字转换器包括：一阻抗网络，用于提供两个可选路径中至少一第一可选路径给该数字至模拟转换器在该模拟至数字转换器的正常操作中使用，提供两个可选路径中一第二可选路径给该数字至模拟转换器在该模拟至数字转换器的过载情况中使用。采用这种方式，该过载管理模块可能在ADC中以所需要的最小电路/元件的修改来提供输入增益控制。

根据本发明的一个可选功能，该模拟至数字转换器可以包括：连续时间三角模拟至数字转换器和/或者离散时间模拟至数字转换器。

根据本发明的一第二方面，提供一包括基于本发明第一方面提供的自动增益控制电路的集成电路。

根据本发明的一第三方面，提供一包括基于本发明第一方面提供的自动增益控制电路的电子装置，例如无线通信单元。

根据本发明的一第四方面，提供自动增益控制方法，该方法包括：在一自动增益控制电路的一输入增益级接收并放大一模拟输入信号；对放大后的模拟输入信号执行模拟至数字转换，以及输出一数字输出信号；根据该数字输出信号确定该放大的模拟输入信号是否超过执行该模拟至数字转换的模拟至数字转换器的操作范围；以及根据该确定结果，提供一控制信号到该输入增益级，以及调整该输入增益级的一增益。

附图说明

图1为一接收器部分的一公知结构；

图2为一传统AGC环路的一公知信号行为；

图3为一具有三角模拟至数字转换器的传统AGC的公知信号行为；

图4为一无线通信单元的简化的示例性的模块图；

图5为具有过载管理功能的模拟至数字转换电路的简化的示例性的模块图；

图6示出本发明实施例提供的具有过载管理功能的一ADC电路的一信号行为；

图7示出本发明实施例提供的使用过载管理功能的ADC电路的示例流程图；

图8示出能实现本发明实施例提供的一信号处理功能的一典型的计算系统。

具体实施方式

本发明实施例依据集成电路以及自动增益控制方法来描述，该集成电路包括：一自动增益控制(automatic gain control，AGC)电路，该AGC电路包括：用于一电子装置(比如一无线通信单元)的一模拟至数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)部分。本发明实施例描述了在无线通信单元(比如一基站(base station)，作为在通用移动通信系统(universal mobile telecommunicationsystem，UMTS^TM)中第三代合作伙伴项目(3^rd generation partnershipproject，3GPP^TM)通信标准中一节点B，Node-B)，或者在一用户无线通信单元(subscriber wireless communication unit)(其在3GPP^TM中被称为用户设备(user equipment，UE)中的一接收器结构中应用一AGC，在接收器结构中的AGC用于调整他们的接收信号功率水平。然而，此处描述的本发明的概念可以体现在任何形式的结构或者电路中，不受限于一集成电路或者无线通信单元本身。例如，此处所描述的概念可以体现在任何一电子电路中使用的AGC中，在该电子电路中一平均输出信号电平被反馈到一输入，以将该信号电平的一增益调整到适用于输入信号电平范围的一适当的电平。

在本发明实施例中，描述一AGC电路包括一ADC，该ADC可以形成一集成电路的一部分，以及描述一相应方法，该方法能够从一饱和情况下恢复，且不丢失信号信息。虽然该AGC电路在一下行链路AGC的框架中描述，该下行链路的AGC是该接收器链路的重要元件，但是此处描述的概念可以用于其他信号处理模块。

首先参考图4，图4出示本发明一实施例提供的一无线通信单元(在参考一移动用户单元(移动基站(mobile station，MS)或者在第三代合作伙伴项目用语中的用户设备)描述的本发明的上下文中)的一示例性的框图。无线通信单元400包括一天线402，该天线402与一双工滤波器(duplex filter)或者天线开关(antennaswitch)404耦接，该双工滤波器或者天线开关404在无线通信单元400的接收链与发射链之间提供隔离。

正如本领域技术人员所知，接收链包括接收电路406(有效的提供前端接收，滤波以及中间或者基带频率转换)。接收电路406与一信号处理器408串联耦接。根据本发明实施例，接收器电路406也包括带有一第一局部自动增益控制环路(first local automaticgain control loop)434以及一第二全局自动增益控制环路(secondglobal automatic gain control loop)432的一模拟至数字转换器430，该第一局部自动增益控制环路434直接的放置在模拟至数字转换器430周围，该第二全局自动增益控制环路432放置在多个接收链单元或者装置附近。将该信号处理器408的一输出提供给一合适的输出装置410，比如一显示屏或者平板显示器(flat panel display)。该接收器链与一控制器414耦接，该控制器414保持整体用户单元控制。该控制器414也耦接到该信号处理器408(一般由一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)实现)。该控制器414也耦接到(或者包括)一存储设备416，该存储设备416选择性的存储操作规则(operating regimes)，比如解码/编码功能，同步模型(synchronization pattern)，编码序列等等。根据本发明一些实施例，改变存储装置416可以被修改用来存储关于一关系(relationship)的信息，例如，根据一个或者多个等式，或者在反馈路径中的各种电路元件(circuit components or circuit elements)的电压值，如后面所描述。

至于发射链，该发射链基本包括一输入装置420，比如一键区(keypad),通过一信号处理器408、发射器/调制电路422(其可以包括上转换电路(up-conversion circuitry)以及放大器以及滤波级)以及一功率放大器424串联耦接到天线402。发射器/调制电路422以及功率放大器424可操作的响应控制器(controller)414。该功率放大器424的输出通过双工滤波器或者天线开关404连接到天线402。

可以采用与接收链中一不同的信号处理器相区别的方式实现在发射链中的信号处理器。可选的，一单个的信号处理器可以被用于实现发射以及接收信号的处理，如图4所示。应该了解的是，在无线通信单元400中的各种元件能够以分离的或者合成的元件的形式实现，其具有仅仅是一特定应用程序或者设计选择的一最终的构成。

根据本发明实施例，修改该接收器电路406使之包括一改进的自动增益控制环路，例如，使用一ADC以及容纳(accommodate)能影响ADC性能的信号变量。根据本发明的实施例，提供一过载管理模块可以形成一局部环路AGC，该局部环路AGC可以实现对影响ADC性能的信号过载情况的临时解决。相比于提供全局/广域AGC环路，提供该过载管理模块可以使进入一ADC的信号增益更快的被控制/操作，比如过载管理模块可以用于阻止在AGC有时间调整系统的整体增益之前发生的信号完整性问题。

在本发明的一些实施例中，提及该第一局部自动增益控制环路434的一部分的更详细的描述，在图4中该第一局部自动增益控制环路434直接的放置在模拟至数字转换器430的周围。图5示出一ADC过载管理结构。在一些实施例中，ADC过载管理结构可以提供在一单个集成电路(Integrated Circuit，IC)500上。该第一局部自动增益控制环路434的对应部分包括进入一ADC430的一输入505。该ADC430的输出515是一到数字滤波器520的输入，该数字滤波器520用以移除高频部分(high-frequency term)，以及数字滤波后的信号被应用到一可变增益模块(variable gain module)525(也称为输出增益级)，该输出增益级525调整该数字滤波后的输出信号，比如，它使用尽可能多的ADC输入范围。该输出增益级525的输出530包括一数字的，放大后的，以及滤波后的该ADC数字信号505的表现形式。

根据本发明的多个实施例，该ADC430的输出515也被输入到一过载管理模块545，在一些实施例中，该过载管理模块545可以形成该图4中的该信号处理器408的一部分。根据本发明的实施例，该过载管理模块545的目的是用于提供一局部环路AGC，该局部环路AGC可以实现临时解决该信号过载情况。由于它比全局/广域AGC环路操作快，过载管理模块545可以用于阻止在AGC有时间调整系统的整体增益之前发生的信号完整性问题。

在该示例性实施例中，过载管理模块545包括一输入控制信号(OVLD_CLR)555以及一输出控制信号(OVLD)560。在该实施例中，过载管理模块545可操作的耦接到ADC430的一新的输入增益级565，以通过‘InputGain’控制信号550设置其一增益。在一些实施例中，输出增益级525可以包括一独立的(self-contained)、可配置的开关来将该数字的滤波输出直接的引导(route)出去或者通过输出增益级52，此时该输出增益级52是一输出增益放大器。在一些实施例中，输出增益级525可以实现增益为1(其意味着到输出的一直接的连接)，或者，增益为其他值(其意味着该输出接收到一放大的版本)。在该实施例中，过载管理模块545也可操作的连接到新的输出增益级525，以通过‘OutputGain’控制信号535设置一增益。该‘OutputGain’控制信号535通过一延迟模块540，以补偿由数字滤波器520引入的任何信号传播延迟(以及考虑在ADC430以及过载管理模块545中的任何相应延迟)。如果该OutputGain控制被改变的太早，该数字滤波器520的输出将暂时示出具有处理后信号的一较小版本的一暂态(transient)。如果该改变发生的太晚，则该数字滤波器520将示出一较大版本。所以，在一些实施例中，延迟线(delay line)可以用于匹配数字滤波器延迟，以阻止在输入与输出增益之间的暂时的不匹配。

在操作中，过载管理模块545为了饱和情况监视该ADC输出515。如果该ADC430操作在它的正常操作范围内，在该过载管理模块545中的一过载检测模块(未示出)不再改变。然而，如果该ADC430饱和，该过载管理模块545用于执行如下操作：

它改变‘InputGain’控制信号，以减少进入ADC430的输入信号505的有效摆动(swing)。

它改变‘OutputGain’控制信号，以补偿在数字滤波器520的输出处的信号降低。

它宣告OVLD输出信号560，指示到全局(以及相对慢反应(slow-reacting))AGC环路(未示出),该AGC环路处理在过载情况发生下的全部接收链的增益控制。

在该实施例的配置中，该ADC430有效的操作在一比较高的输入信号范围。在这个实施例的配置中，无论如何，该ADC也具有一有效的比较高的噪底(noise floor)，以至于过载情况仍然需要被更正。然而，这些动作保持了数字转换后的信号的完整性，因此阻止了在接收器链路中的信息的丢失。

该OVLD指示信号560用于警告AGC环路此处有一过载情况。在一些实施例中，由于AGC环路最后将自己检测该情况，所以该信号可以是多余的。然而，在一些实施例中，如果执行中间动作，该OVLD指示信号560可以用作一中断。在一些实施例中，该OVLD指示信号560也明确表示该问题根源位于在ADC430的输入之前。有了这个信息，该AGC能在任何时间采用动作来校正该问题，例如通过减少在ADC430之前的电路中的增益。一旦更新了这些增益控制，该AGC使用该输入控制OVLD_CLR555来从该ADC430中移除该过载情况，因此，将该ADC430返回到它正常的操作状态。

在一些实施例中，比如，为了保持该技术的无缝操作，该输入以及输出增益可以配置为互为倒数，以使得在过载中的有效增益与在正常操作中的相同。也就是说，满足如下条件：

outputGain＝1/inputGain  等式1

在一些实施例中，在ADC中的输入增益控制可以以最小的电路修改来实现。在一个实施例中，该ADC430(例如，一连续时间三角积分器(delta-sigma)ADC)可以以一输入级实现，该输入级包括一阻抗网络，比如一阻抗划分网络(impedance dividingnetwork)，其包括一电阻网络或者一电容网络。一电阻网络可以包括在两组(或者多组)不同组的输入电阻之间的一选择：一组电阻用于正常操作，以及至少一组较大的电阻用于过载操作，过载管理模块545能容易的选择由对应组的电阻所提供的适当输入增益控制。在可替换的实施例中，可以使用基于输入级(对于分离ADCs也通用)的开关电容(switched-capacitor)，过载管理模块545选择一组(从多个组中)输入采样电容，以用于一过载情况。

在某些情况下，基于过载情况被检测的程度选择一合适的阻抗组。如果在减少该输入增益之后，ADC持续表现一过载情况，该过载检测模块可以选择能提供进一步的增益降低的另一阻抗组。

在过载管理模块545，假定有多种实现ADC过载检测模块的方式。在一个实施例中，可以采用一计数器(counter)以及信号处理器配置，计算一些连续的最小化或者最大化输出码，一旦该连续的最小化或者最大化输出码到达一预定的数目，该信号处理器标示(flagging)一过载情况。

该过载管理模块545的该输出增益控制在数字域实现。此处，过载管理模块545在一滤波器输出以及该滤波器输出的一放大的版本(被一常数相乘)之间选择。在该实施例的最简单的方式中，相乘的因子可能是2的幂，在这种情况下，输出增益是该滤波器输出的向左移位的版本。正如本领域技术人员所理解的那样，在数字信号上执行估计，以及探索一些性能以使得在一些实施例中实现更容易，比如将数字量与2的幂(2,4,8,等等)相乘可能是有益的。例如，数5能够表示为4位数‘0101’，如果该数与2相乘，结果为10，表示为‘1010’,其是将一个0插入在5的右边，或者，换句话说，简单的‘0101’的“向左移位”的版本。这是一非常简单的操作，该操作不需要任何硬件。

根据本发明实施例，图6示出具有过载管理功能的ADC电路的信号行为示意图600。为了简化，假定在该数字滤波器中没有延迟。

在时间time T1之前，该ADC以它正常的输入范围操作。在时间T1，正如所揭示的，输入信号超出了范围，例如，如果ADC输入被设置的太接近于饱和，或者，如果在信号功率上迅速的发生一不期望的大的增长。根据本发明实施例，一过载管理模块(比如图5中的过载管理模块545)确定饱和情况已经发生。与此相响应，过载管理模块调节该ADC的一输入增益级(比如图5中的输入增益级565)，以减少ADC输入信号605的水平，以及随之发生的在周期615内的ADC输出信号610的水平，如图所示。正如于图5中所提及的，一相应的输出级可以被调节(增加)，以及OVLD可以宣告(assert)为高电平640。以这种方式，信号电平610被降低以至于它不再太大并使ADC饱和。此处是与图2中公知的信号行为相对比。

在时间T2 630,AGC系统采取行动以减少在ADC之前的信号增益，以使得信号摆动能够返回到它想要的水平。在那之后不久，在时间T3 635,AGC系统采用OVLD_CLR控制字(比如，一脉冲)645来移除该过载情况。该过载管理模块通过改变输入以及输出增益控制到他们的默认值来响应。

如图所示，当输出增益模级之后采取该滤波器输出时，图6中的滤波器输出波形650追随ADC输入波形605。

现在请参考图7，其示出根据本发明实施例ADC电路使用的步骤的示例性流程图700，该ADC电路使用过载管理功能。该流程图以在705中自动增益控制电路的输入增益级接收以及放大一输入模拟信号开始。在710，对该放大的模拟输入信号执行模拟至数字转换以及确定该ADC是否被该输入模拟信号饱和，比如，由图5中的过载管理模块545来确定。

如果在710中该输入模拟信号没有使该ADC饱和，该ADC运作在它的正常的操作模式。然而，如果在710中确定该输入模拟信号使该ADC饱和，则流程进入715，将控制信号‘InputGain’应用到ADC的一输入增益级，以减小增益，例如，一降低的增益被输入增益级(比如图5中的输入增益级565)设置。

步骤720中，发生一延迟，例如由于信号处理操作引起的延迟。在步骤725，通过设置OutputGain，提高输出增益级(例如图5中的输出增益级525)的增益，由此提高自ADC通过数字滤波器的输出的增益。以这种方式，为了技术的无缝操作，该输入以及输出增益可以配置为互为倒数，使得在过载中的有效增益与在正常操作中的相同。

在步骤730，自动增益控制(AGC)模块获知过载情况，以及做出响应。在步骤735，确定该过载情况是否仍然在发生，比如由图5中的过载管理模块545或者AGC模块决定。如果确定该过载情况仍然在发生，该流程在步骤735处循环。如果确定该过载情况不再有效，则流程转换以及相反的操作开始。在这方面，在步骤740，将提供给ADC的输入增益级的InputGain复位(即增加)，例如设置输入增益级(比如图5中输入增益级565)的增益增加。继而在步骤745发生延迟，例如由于信号处理操作引起的延迟。在步骤750，OutputGain也被复位，例如输出增益级(比如图5中的输出增益级525)被降低。该流程在步骤755结束。

在一些实施例中，图7中的流程图的一些或者所有步骤可以用硬件和/或流程图的一些或者所有步骤可以用软件或者固件实现。

本领域技术人员应该理解在其他应用中，可以使用替换的功能/电路/装置和/或其他ADC或者AGC技术。例如，虽然本发明实施例已经描述该过载管理模块包括一信号处理器，在其他实施例中，该过载管理模块可以包括固件或者硬件和/或逻辑，例如一现场可编程门阵列(field programmable gate array)的形式。

虽然本发明实施例已经描述在过载管理模块中使用一过载情况检测器，但是可以理解的是，本发明的概念可以应用在可替换的检测器应用上，该应用不受限于ADC输出水平(或者功率)检测器。在一些实施例中，图5中描述的结构可以是一分离的元件/基于电路的实现。

特别的，可以假设前面提及的本发明的概念能够被一半导体厂家使用到任何包括ADC以及一信号水平检测器的集成电路上。而且，可以进一步假设，例如，本发明的概念能够被一半导体厂家使用到一独立的检测器装置的设计，或者，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)和/或任何其他的子系统元件。

应该理解的是，为了清楚的目的，前面的描述已经记载了本发明的关于不同的功能单元以及处理器的实施例。然而，明显的，在不同的功能单元或者处理器之间的任何适当的功能分配(比如，关于过载管理模块和/或ADC)可以不背离本发明而使用。例如，在描述中由分离的处理器或者控制器执行的功能可以由相同的处理器或者控制器执行。所以，参考特定功能单元仅仅被看作参考适当的装置，用以提供所描述的功能，而不是标示一严格的逻辑或者物理结构或者组织。

现在参考图8，图8描述一典型的计算系统800，其可以被使用以实现在本发明实施例中的信号处理功能。在接入点以及无线通信单元中使用这种计算系统。例如，计算系统800可以代表需要或者适合一既定应用或者环境的任何普遍目的的计算装置。计算系统800可以包括一个或者多个处理器，比如处理器804。可以使用一普遍的或者特定目的的处理引擎来实现该处理器804，比如，一微处理器(microprocessor)，一微控制器(microcontroller)或者其他控制模块。在该实施例中，处理器804与总线(bus)802或者其他通信媒介连接。

计算系统800也可以包括一主存储器808，用于存储信息以及将要被处理器804执行的指令，比如随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)，或者其他动态存储器。主存储器808也可以被用于存储在处理器804执行指令过程中的临时变量或者其他中间信息。计算系统800也可以包括只读存储器(read onlymemory，ROM)或者其他与总线802耦接的静态存储装置，用于为处理器804存储静态信息以及指令。

计算系统800可以包括信息存储系统810，例如，其包括，一媒介驱动器(media drive)812以及一可移动的存储单元的接口820。该媒介驱动器812可以包括一驱动器或者其他机制以支持固定的或者可移动的存储媒介，比如一硬盘驱动器，一软盘驱动器，一磁带驱动器，一光盘驱动器，一紧凑的碟(CD)或者数字视频驱动器(DVD)读或者写驱动器(R or RW),或者其他可移动的或者固定的媒介驱动器。例如，存储媒介818可以包括一硬盘，软盘，磁带，光碟，CD或者DVD，或者可以被媒介驱动器812读或者写的其他固定的或者可移动的媒介。正如实施例所描述的，存储媒介818可以包括一计算机可读存储介质，其具有特别的计算机软件或者数据存储。

在可替换的实施例中，信息存储系统810可以包括其他的相似元件，用于允许计算机程序或者其他指令或者数据被引导到该计算系统800。例如，这些元件可以包括一可移动的存储单元(removablestorage unit)822以及一接口(interface)820，比如，一程序盒(program cartridge)或者盒接口(cartridge interface)，一可移动的存储器(例如，一flash存储器或者其他可移动的存储器模块)以及内存插槽(memory slot)，以及其他可移动的存储单元822以及接口820，该可移动的存储单元822以及接口820允许软件和数据从该可移动的存储单元822传送到计算系统800。

计算系统800包括一通信接口824。该通信接口824能用于允许在计算系统800以及外部装置之间传送软件或者数据。通信接口824的例子包括一调制解调器(modem)，一网络接口(比如一以太网或者其他网卡(NetworkInterfaceCard，NIC)，一通信接口(比如例如，一通用串行总线(universal serial bus，USB)，PC机内存卡国际联合会(COMPUTER MEMORY CARD INTERNATIONALASSOCIATION，PCMCIA)槽或者卡等。通过通信接口824传送的软件以及数据是以信号的形式，该信号可以是电子的，电磁的，以及光的或者可以是能够被通信接口824接收的其他信号。这个通道828可以承载信号以及可以使用一无线媒介，有线或者电缆，光纤或者其他通信介质来实现。通道的例子包括电话线，蜂窝电话链路，射频链路，网络接口，局部或者广域网络，以及其他通信通道。

在该申请中，术语“计算机程序产品”，“计算机可读介质”以及类似术语可以广泛的被用于提及媒介，比如，主存储器808，存储媒介818，或者存储单元822。计算机可读介质的这些以及其他形式可以存储处理器804使用的一个或者多个指令，以使得该处理器去执行特定的操作。这些指令，通常被称为“计算机程序码”(其以计算机程序或者其他分组的形式被分组)，当执行这些指令时，使能该计算系统800来执行本发明实施例的功能。需要知道的是，计算机程序码可以直接的引起该处理器执行特定的操作，或者被编译，或者与其他软件，硬件，和/或固件元件(比如用于执行标准功能的库)合并来引起该处理器执行特定的操作。

在一通过使用软件实现元件的实施例中，该软件可以存储在一计算机可读介质中以及被加载到计算系统800使用，例如，可移动的存储单元822，媒介驱动器812或者通信接口824。处理器804执行控制模块(在该实施例中，软件指令或者计算机程序码)时，引起该处理器804执行本发明所描述的功能。

本发明的一些方面可以以一些合适的形式(包括硬件，软件，固件及这些的合并)来实现。当计算机软件运行在一个或者多个数据处理器和/或数字信号处理器或者可配置的模块元件(比如现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)装置)上，本发明的功能可选择性的被实现，至少部分被实现。本发明的元件可以以合适的方式被物理的，功能的，或者逻辑的实现。实际上，可以以一单个单元，或者多个单元或者其他功能单元的一部分来实现本发明的功能。

虽然本发明以实施例的方式描述，但是本发明并不受限于前面实施例所提及的特定方式。本发明的保护范围由所附的权利要求所确定。此外，虽然一特征可能是在一特定实施例中描述，但是，本领域技术人员应该理解多个实施例中的多个特征可以被合并使用。在权利要求中，术语“包括”表示包含但不限于此的意思。

而且，个别列出的多个装置、元件或者方法步骤可以被一单个单元或者处理器所实现。此外，在不同的权利要求中包含的个别特征可以被组合，并且特征包含在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行和/或没有效果的。所以，在一个权利要求中包含的特征并不意味着受限于该权利要求，而是可以表示该特征可以应用于其他权利要求中。

而且，在权利要求中特征的顺序并不意味着任何特定的顺序，也就是，这些特征不是一定要以该特定的顺序来执行，尤其在方法权利要求中各步骤的顺序并不意味着该方法权利要求中的各步骤一定要按照这个顺序执行，而是各步骤可以以合适的顺序执行。

具体实施方式所使用的特定术语指特定的元件。本领域技术人员应当理解的是，生产商可以对一元件使用不同的名字。本申请不以元件采用不同名字来区分元件，而是以元件间功能的不同来区分元件。在具体实施方式以及权利要求中，术语“包含”以及“包括”是一开放式限定，应该被理解成“包括但不限于”。术语“耦接”应该被理解为直接或者间接的电连接。相应的，如果一个装置被电连接到另一个装置，该连接可以是一直接的电连接，也可以是通过采用其他装置或者连接的一间接的电连接。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以所附权利要求为准。