專利名稱：一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CMOS混合信號設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法。
背景技術(shù)：
自動增益控制環(huán)路是由可變增益放大器以及負(fù)反饋控制回路構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。自動增益控制環(huán)路被廣泛的應(yīng)用于助聽器、磁盤驅(qū)動電路以及幾乎所有的無線通信電路之中。自動增益控制環(huán)路的核心是用全定制設(shè)計技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字控制邏輯電路，而合理的算法邏輯能有效減小數(shù)字電路的功耗和開銷，是決定一個自動增益控制環(huán)路成敗的關(guān)鍵。目前廣泛應(yīng)用的峰值算法邏輯，通常是以單點(diǎn)信號的峰值作為控制增益環(huán)路的判別依據(jù)。由于聲音是一個多頻率，幅度快速連續(xù)變化的非周期性信號，如果采樣單點(diǎn)信號峰值進(jìn)行判決，易造成自動增益控制環(huán)路的誤操作。因此只有對聲音信號進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計，提取出一段聲音信號的統(tǒng)計性特性，才能根據(jù)其進(jìn)行判決，完成高精度的環(huán)路增益控制。本發(fā)明提出了一種基于助聽器自動增益控制環(huán)路應(yīng)用的峰值統(tǒng)計邏輯算法，以滿足高精度、可配置、低功耗數(shù)字助聽器的系統(tǒng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明要解決的問題是提供一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，以解決傳統(tǒng)單點(diǎn)判別峰值算法邏輯應(yīng)用于助聽器自動增益控制環(huán)路時，控制精度不高的問題，達(dá)到高精度自動增益控制環(huán)路控制的目的。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，包括步驟I、根據(jù)聲音正弦信號的概率密度函數(shù),確定聲音正弦信號位于一定信號幅度范圍內(nèi)的概率公式；步驟2、根據(jù)最佳信號幅度值范圍，確定聲音信號位于該幅度范圍的準(zhǔn)確概率值；步驟3、根據(jù)聲音信號特性和準(zhǔn)確概率值，確定對信號峰值進(jìn)行有效判決所需要采樣的信號點(diǎn)數(shù)；步驟4、最終根據(jù)最小信號點(diǎn)數(shù)的數(shù)字統(tǒng)計性特性，做出數(shù)字邏輯判決，反饋給自動增益控制環(huán)路中的可變增益放大器。上述方案中，所述步驟I具體包括步驟11、設(shè)聲音信號為正弦信號V = A s i η ω t ;根據(jù)隨機(jī)相位正弦波的概率密度函數(shù)，則其位于某一電壓Vx處
的概率密度為Ρ(Κ) = J_v2 (1)，其中V是正弦信號，A是正弦信號的
幅度，ω是正弦信號的角頻率，t是時間軸上任意一點(diǎn)坐標(biāo)，X是電壓軸上任意一點(diǎn)坐標(biāo)。步驟12、依據(jù)公式(I)，一個聲音信號落在(Va，Vb)之間的概率為
權(quán)利要求
1.一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，其特征在于，包括 步驟I、根據(jù)聲音正弦信號的概率密度函數(shù)，確定聲音正弦信號位于一定信號幅度范圍內(nèi)的概率公式； 步驟2、根據(jù)最佳信號幅度值范圍，確定聲音信號位于該幅度范圍的準(zhǔn)確概率值； 步驟3、根據(jù)聲音信號特性和準(zhǔn)確概率值，確定對信號峰值進(jìn)行有效判決所需要采樣的信號點(diǎn)數(shù)； 步驟4、最終根據(jù)最小信號點(diǎn)數(shù)的數(shù)字統(tǒng)計性特性，做出數(shù)字邏輯判決，反饋給自動增益控制環(huán)路中的可變增益放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟I具體包括 步驟11、設(shè)聲音信號為正弦信號=V = Asincot ;根據(jù)隨機(jī)相位正弦波的概率密度函數(shù)，則其位于某ー電壓Vx處的概率密度為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟2具體包括 步驟21、設(shè)該自動增益控制環(huán)路的電源電壓為VDD，則聲音信號的最佳幅度范圍為
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟3具體包括 一段完整的聲音信號需要至少600個周期的采樣點(diǎn)，因此根據(jù)步驟23得出的概率值，計算出至少需要600X0. 1091た65. 4，即66個以上采樣點(diǎn)的統(tǒng)計特性，才能判斷該聲音信 號是否落在
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟4具體包括 根據(jù)步驟3的計算結(jié)果，在毎次采樣的600個 采樣點(diǎn)中，以〒為數(shù)字邏輯比較上限閾值電平時，至少出現(xiàn)600-66 = 534個數(shù)字邏輯“O”;且以^^為數(shù)字邏輯比較下限閾值電平吋，至少出現(xiàn)66個數(shù)字邏輯“ I ”才能判決該信號落在~，之間。 DU全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動增益控制環(huán)路的峰值統(tǒng)計方法，包括步驟1、根據(jù)聲音正弦信號的概率密度函數(shù)，確定聲音正弦信號位于一定信號幅度范圍內(nèi)的概率公式；步驟2、根據(jù)最佳信號幅度值范圍，確定聲音信號位于該幅度范圍的準(zhǔn)確概率值；步驟3、根據(jù)聲音信號特性和準(zhǔn)確概率值，確定對信號峰值進(jìn)行有效判決所需要采樣的信號點(diǎn)數(shù)；步驟4、最終根據(jù)最小信號點(diǎn)數(shù)的數(shù)字統(tǒng)計性特性，做出數(shù)字邏輯判決，反饋給自動增益控制環(huán)路中的可變增益放大器。本發(fā)明可應(yīng)用于數(shù)模混合結(jié)構(gòu)的助聽器自動增益控制環(huán)路中，簡化了控制邏輯算法，降低了數(shù)字模塊的硬件開銷，實(shí)現(xiàn)了對自動增益控制環(huán)路增益準(zhǔn)確、有效的控制。
文檔編號H03G3/20GK102651636SQ20121012679
公開日2012年8月29日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者蔣見花, 陳鋮穎, 黑勇 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所