AFE8092幀同步特性簡析
發布時間:2023-08-03 來源:TI 責任編輯:wenwei
【導讀】TI Transceiver芯片是高集成度,高性能的射頻收發器芯片。產品族內產品架構種類豐富。在產品架構方麵,包括了以AFE77xx係列為代表的零中頻架構收發信機,以AFE80xx, AFE79xx,AFE76xx係列為代表的射頻直采架構收發信機。在產品通道數方麵,支持最低2T2R1F,4T4R2F到8T8R2F的通道數。同時,也支持大部分射頻控製功能,如AC校正,PAP保護以及AGC控製功能。本篇blog會簡單介紹AFE8092的AGC功能中涉及的幀同步特性,指導用戶針對射頻係統要求進行參數指標設計。
AFE8092是TI 基ji於yu射she頻pin直zhi采cai架jia構gou的de收shou發fa信xin機ji,由you於yu其qi大da帶dai寬kuan,高gao性xing能neng射she頻pin指zhi標biao,高gao靈ling活huo度du的de優you勢shi廣guang泛fan應ying用yong在zai基ji站zhan射she頻pin板ban上shang。其qi框kuang圖tu如ru下xia所suo示shi。其qi中zhong,每mei個ge發fa射she鏈lian路lu包bao含han最zui高gao12Gsps采樣率的DAC,最高支持到800MHz的帶寬,40dB動態範圍0.125dB增益步進(0.125dB由數字部分提供)的DSA用於進行鏈路增益調整。其數字部分包括信號鏈路上的DDC/DUC,靈活適應用戶的多頻段應用場景,也包括數字PAP功能方便用戶進行係統魯棒性設計。
每個接收鏈路包括最大采樣率4Gsps的ADC,最高支持400Mhz的帶寬,31dB步進的DSA用於進行鏈路增益控製。其數字部分和發射鏈路類似,同時也集成了AGC(Automatic Gain Control)控製功能。
圖1 AFE8092內部模塊架構框圖
在基站射頻係統應用中,由於UEyonghujierudesuijixing,jieshoujishoudaodeshepinxinhaogonglvjuyouzheshibiantexing,erjiyushepinjieshoujidongtailingmindukaolv,jieshoujixuyaogenjujizhanshoudaodexinhaogonglvdaxiaozhenduixinhaolianludezengyijinxingshishigengxin,yinciAFE8092集成了AGC控製功能在係統中實現閉環增益控製功能。AFE8092的AGC控製框圖如下所示.AFE8092的AGC控製邏輯為基於器件RX鏈路上的射頻功率檢測器的回讀結果進行動態的DSA擋位調節。
圖2 AFE8092 接收鏈路AGC模塊示意圖
可以看到,在傳統的AGC調整行為模式中,AGC控製器收到的信息隻有射頻功率檢測器信息,隻對外部信號功率負責,不對射頻無線幀負責。但是在TDD應用場景中,存在著無線幀的概念。如下圖所示, D時隙內TX打開,U時隙內RX打開,S時隙內TX/RX按照特定比例時間打開。可以看到,從D切換到S時,存在著RX從關閉到打開的情況,從U切換到D時,存在著RX從打開到關閉的情況。這種控製模式在某些場景下存在著兩點問題:(1)單個上行時隙中間位置,用戶不想要觸發AGC; (2)在U時隙開始時可能存在的大信號是用戶想要忽略掉,不想要計入AGC事件中去的。因此,TI基於此需求在AFE8092中集成了我們所說的幀同步功能。
圖3 無線幀時隙示意圖
幀同步功能的核心是在單個上行時隙內凍結DSA,在下次出現RX打開動作(RX_EN)時再進行DSA調整。同時,計數器和調整DSA的動作都需要和RX_EN進行時延上的聯動。共有兩種和係統聯動的配置模式:AGC功率統計窗長在單個RX時隙內和AGC功率統計窗長跨RX時隙。
如圖3所示為AGC功率統計窗長(圖中紅色方框為功率統計窗)在單個RX時隙內的行為模式示意圖,時間流動方向為從左到右,一次完整的AGC調整周期按照圖中標注的步驟順次執行。下麵一一進行解釋:
1. RX_EN信號來臨,RX通道開啟
2. RX_EN信號來臨後,一段時間(windowOffsetPeriod,用戶可配參數)內AGC的功率統計計數器和DSA不做任何動作。
3. 經曆過windowOffsetPeriod後,會有兩個動作:
● 如果上一周期內的AGC觸發了控製動作,則DSA按照AGC控製邏輯調整到預期值
● AGC觸發門限動作:功率統計計數器清零並重新計數
4. 經過一段時間(windowPeriod,用戶可配參數)後,計數器被freeze同時DSA不做任何動作
5. 進入下一個幀同步周期
圖4 AGC功率統計窗長<TDD Slot
如圖4所示為AGC功率統計窗長(圖中紅色方框為功率統計窗)跨越單個RX時隙的行為模式示意圖。與圖4的例子有些類似,區別主要是圖5的例子中,在RX_EN重新拉低後,RX的計數器不會複位直至WindowPeriod結束。在WindowPeriod跨越多個RX_EN的情況下,AGC會統計多個上行時隙的功率並進行DSA動作判決。
圖5 AGC功率統計窗長>TDD Slot
作者:Jason Ren
來源:TI
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