JPS583406A - ディジタル形自動利得制御方法 - Google Patents
ディジタル形自動利得制御方法Info
- Publication number
- JPS583406A JPS583406A JP56100534A JP10053481A JPS583406A JP S583406 A JPS583406 A JP S583406A JP 56100534 A JP56100534 A JP 56100534A JP 10053481 A JP10053481 A JP 10053481A JP S583406 A JPS583406 A JP S583406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital
- agc
- initial
- automatic gain
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3089—Control of digital or coded signals
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はディジタル形自動利得制御方法に関する。
自動利得制御(AGC)とは入力レベルや変動をある一
定のレベルに抑える働き曾いう、このAGC作弔は通常
!算増幅器を用い、たアナログ回路によって行なわれる
。ところが近年のディジタル処理技術の進展によシ・こ
のAGC作用をディ、ジタル回路によって行なわせるこ
とが可能となった。この場合、入力レベルの信号をディ
ジタル信号に置き換えるA/b(アナログ回路ル)変換
器は必ず必要となる。然、しこのん小麦換器を用いる場
合、入力レベルのダイナミックレンジが問題となり、該
入カレ、ベルが過大になった場合には、これ一対、応す
るディジタル信号のピッ1数は過大と注ト^GC作用を
ディノ!ル処理で行なうことが不可能となる。ところが
、蛾近、PCM通信におけるC0DIC(C0DIR,
、−DECODER)に訃いて圧縮形〜Φ変換器が開発
されたことから、この圧縮形の〜Φ変換器を利用するこ
ξにより過大な入力レベルや信号であってもこれを容易
にディジタル信号に変換可能となシ、ディジタル形AG
C方法が実用的になった、このディジタル形AGCはA
GCループにおける各部の信号をディジタル演算で算出
するというものであるから、プロセッサの能力次第で、
アナログムGCではとても追いつかないような高速のA
GCも実現可能である。
定のレベルに抑える働き曾いう、このAGC作弔は通常
!算増幅器を用い、たアナログ回路によって行なわれる
。ところが近年のディジタル処理技術の進展によシ・こ
のAGC作用をディ、ジタル回路によって行なわせるこ
とが可能となった。この場合、入力レベルの信号をディ
ジタル信号に置き換えるA/b(アナログ回路ル)変換
器は必ず必要となる。然、しこのん小麦換器を用いる場
合、入力レベルのダイナミックレンジが問題となり、該
入カレ、ベルが過大になった場合には、これ一対、応す
るディジタル信号のピッ1数は過大と注ト^GC作用を
ディノ!ル処理で行なうことが不可能となる。ところが
、蛾近、PCM通信におけるC0DIC(C0DIR,
、−DECODER)に訃いて圧縮形〜Φ変換器が開発
されたことから、この圧縮形の〜Φ変換器を利用するこ
ξにより過大な入力レベルや信号であってもこれを容易
にディジタル信号に変換可能となシ、ディジタル形AG
C方法が実用的になった、このディジタル形AGCはA
GCループにおける各部の信号をディジタル演算で算出
するというものであるから、プロセッサの能力次第で、
アナログムGCではとても追いつかないような高速のA
GCも実現可能である。
従って本発明は高速形、%に高速収束形のディジタルA
GC方法を提供することである。
GC方法を提供することである。
上記目的に従い本発明は、ディジタル形GCの初期起動
時において、初期デ(ジタル入力信号レベルの逆数を近
似多項式によって求め、これにょシ定常時のディジタル
AGCループを即座に確立するようにしたことを特徴と
するものである。
時において、初期デ(ジタル入力信号レベルの逆数を近
似多項式によって求め、これにょシ定常時のディジタル
AGCループを即座に確立するようにしたことを特徴と
するものである。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1図は本発明に基づくディジタル形AGCシステムの
概要を示すシステム図である6本図において、11で示
すツa、 yりが本発明を特徴づける初期ディジタル演
算部である。 AGCをかけるべきアナログ入力信号A
1mは圧縮形ん小麦換器12によシディジタル信号に変
換される。第2図は圧縮形N1変換器の特性を示すグラ
フであ)、横軸のアナログ入力の伸びと共に、縦軸のデ
ィジタル出力は1.ogのカーブで抑圧される。なお点
線は通常のリニアな〜Φ変換の場合の特性を示す、この
ようなlogのカー!に表つえのは量子化レベルを可変
にしたからであシ、これを逆変換してもとに戻すのが、
第1図の線形変換回路13である。かくしてディジタル
信号Xがディジタル形AGCシステムのAGCルーフ”
AL内に入ってくるsgt番目には乗算器14に入力さ
れ、ここでAGC係数ム、との乗算が行なわれてAGC
出力yとなる。従って、y=+A、−zである。ここに
AGC係数A5は、AGCルーフ’ALを一巡すること
によシ、各出力y41に定まる#15a二乗回路(電力
の抽出)、16は平均化回路、17はAGC係数係数部
生部る。なお、18はスイッチであシ、本発明に基づく
初期ディジタル演算部11が、その接点aを通して初期
AGO起動を実行した後は、その接点すを通して定常的
なAGCルールー形成する。
概要を示すシステム図である6本図において、11で示
すツa、 yりが本発明を特徴づける初期ディジタル演
算部である。 AGCをかけるべきアナログ入力信号A
1mは圧縮形ん小麦換器12によシディジタル信号に変
換される。第2図は圧縮形N1変換器の特性を示すグラ
フであ)、横軸のアナログ入力の伸びと共に、縦軸のデ
ィジタル出力は1.ogのカーブで抑圧される。なお点
線は通常のリニアな〜Φ変換の場合の特性を示す、この
ようなlogのカー!に表つえのは量子化レベルを可変
にしたからであシ、これを逆変換してもとに戻すのが、
第1図の線形変換回路13である。かくしてディジタル
信号Xがディジタル形AGCシステムのAGCルーフ”
AL内に入ってくるsgt番目には乗算器14に入力さ
れ、ここでAGC係数ム、との乗算が行なわれてAGC
出力yとなる。従って、y=+A、−zである。ここに
AGC係数A5は、AGCルーフ’ALを一巡すること
によシ、各出力y41に定まる#15a二乗回路(電力
の抽出)、16は平均化回路、17はAGC係数係数部
生部る。なお、18はスイッチであシ、本発明に基づく
初期ディジタル演算部11が、その接点aを通して初期
AGO起動を実行した後は、その接点すを通して定常的
なAGCルールー形成する。
次に、第1図に示した初期ディジタル演算部11ならび
スイッチ18が必要となったll!緯を説明する。
スイッチ18が必要となったll!緯を説明する。
第3図は第1図にシけるAGCループ’A Lをハード
ウェア的に表現した信号流れ図である。ただし、16F
および14の意味は第1図の場合と同じである。出カフ
q AGCループ内に分岐されて先ず二乗回路31に
至シ、さらに加算器32に入力される。ただし、−(マ
イナス)入力として入力される。加算器32には別途基
準値D1が印加されておて乗算器33に与えられ、一定
の重みづけ(重み係数α)がなされる、この乗算器33
を含めて、加算器34ならび゛に遅延回路(T)が11
1図の平均化回路16に相幽する。なお、乗算器35に
対するβ、加算器36に対する1、0は共に重みづけに
係るものであ〕、本発明の本質とは関係ない。
ウェア的に表現した信号流れ図である。ただし、16F
および14の意味は第1図の場合と同じである。出カフ
q AGCループ内に分岐されて先ず二乗回路31に
至シ、さらに加算器32に入力される。ただし、−(マ
イナス)入力として入力される。加算器32には別途基
準値D1が印加されておて乗算器33に与えられ、一定
の重みづけ(重み係数α)がなされる、この乗算器33
を含めて、加算器34ならび゛に遅延回路(T)が11
1図の平均化回路16に相幽する。なお、乗算器35に
対するβ、加算器36に対する1、0は共に重みづけに
係るものであ〕、本発明の本質とは関係ない。
ここで、最も注目すべき部分は、加算器34および遅延
回路(T)を含むループであり、いわば積分器を構成し
て、平均値を算出する。最初にアナ胃グ入力信号A1m
1が与えられて、AGCルーフ”ALが安定し、安定し
たAbCのかかった出力yを得るまでには、この積分器
における処理時間が無視できない、つまシ高速収束形の
AGe t−実行できない。
回路(T)を含むループであり、いわば積分器を構成し
て、平均値を算出する。最初にアナ胃グ入力信号A1m
1が与えられて、AGCルーフ”ALが安定し、安定し
たAbCのかかった出力yを得るまでには、この積分器
における処理時間が無視できない、つまシ高速収束形の
AGe t−実行できない。
再び入力Xおよび出力yKついて考察すると、y =x
Aヨ・Xであった。しかも、AGCが安定した後の1
はある一定の値Kに落ち着くから、y−Ag・!*Kが
成立する。そうすると、時間のかかる前記積分器を通さ
ずとも、Xに乗ずべきAGC係数Agは、A、)4が予
定される。仁のA−ずばり正確な値ではないが、AGC
出力yの定常レベルにかなシ近いものである。そうする
と、高速のデ(ジタル演算が実現されれば−な・る演算
を通して瞬時(AGCの立上シ時間に比して)に係数A
、が定まシ、最終的なAGC出力yのレベルに近似した
値が、積分器を介在させずに求まる。つt jD AG
Cの立上シ時にはディジタル演算で求めたA、を用いる
。
Aヨ・Xであった。しかも、AGCが安定した後の1
はある一定の値Kに落ち着くから、y−Ag・!*Kが
成立する。そうすると、時間のかかる前記積分器を通さ
ずとも、Xに乗ずべきAGC係数Agは、A、)4が予
定される。仁のA−ずばり正確な値ではないが、AGC
出力yの定常レベルにかなシ近いものである。そうする
と、高速のデ(ジタル演算が実現されれば−な・る演算
を通して瞬時(AGCの立上シ時間に比して)に係数A
、が定まシ、最終的なAGC出力yのレベルに近似した
値が、積分器を介在させずに求まる。つt jD AG
Cの立上シ時にはディジタル演算で求めたA、を用いる
。
第1図を参照すると、AGCの初期起動に際し、スイッ
チ18を接点a側に接続し、初期ディジタル入力信号を
初期ディジタル演算部1・1に初期演算し、AGC係数
A−を得る。このhQは、ムロ=に−h。
チ18を接点a側に接続し、初期ディジタル入力信号を
初期ディジタル演算部1・1に初期演算し、AGC係数
A−を得る。このhQは、ムロ=に−h。
である、にはムGC係数発生部17の有する定数である
。ζめ札を得て・ムGCルーlは短時間のうちに確立す
る。
。ζめ札を得て・ムGCルーlは短時間のうちに確立す
る。
ところで、初期ディジタル演算部11においては k、
−にという、ディジタル入力Xの逆数計算をしなければ
ならない、然し、一般に除算演算にはかなシの時間を要
するから、これを加算ならびに乗算のみの演算に置き換
えると都合が良い、ところで k−に−ム一なるカーブ
は双曲線を描くことが分っている。従ってこの双曲線を
多項式で近似できれば、除算を排除できる。
−にという、ディジタル入力Xの逆数計算をしなければ
ならない、然し、一般に除算演算にはかなシの時間を要
するから、これを加算ならびに乗算のみの演算に置き換
えると都合が良い、ところで k−に−ム一なるカーブ
は双曲線を描くことが分っている。従ってこの双曲線を
多項式で近似できれば、除算を排除できる。
第4図は逆数演算を近似多項式に置き換える手法を説明
するためのグラフである0本グラフの横軸はディジタル
人力Xであり、縦軸はAGC係数A−であり、図中の実
線の曲線41が本来のカーブ、k−に すなわち輸=−である。然しこの曲線41は一点鎖線の
カー142あるいは点線の直線43に近似してお夛、カ
ーブ42は例えばax2+bx+aの多項式で表わされ
、一方、直線43は例えばaX+・の多項式で表わされ
る。結局、真の逆数演算は加算・乗算のみからなる多項
式に変換して近似される。従って、第1図のA警は比較
的高速に得られる6以上のことを図で示せば第5図の如
くなる。115図は本発明の方法の基本原理を図解的に
示すグラフである0本グラフ中、カーf51および52
#1AGCルーグが定常状態に落ち着くまでの2][i
様を示しておシ、時刻t1又はt2以降が定常状態であ
る。これに対し本発明によれば、カーブ53のルートで
瞬時的にAGC作用が起動され、時刻t3にはほぼ定常
状態に入っている。
するためのグラフである0本グラフの横軸はディジタル
人力Xであり、縦軸はAGC係数A−であり、図中の実
線の曲線41が本来のカーブ、k−に すなわち輸=−である。然しこの曲線41は一点鎖線の
カー142あるいは点線の直線43に近似してお夛、カ
ーブ42は例えばax2+bx+aの多項式で表わされ
、一方、直線43は例えばaX+・の多項式で表わされ
る。結局、真の逆数演算は加算・乗算のみからなる多項
式に変換して近似される。従って、第1図のA警は比較
的高速に得られる6以上のことを図で示せば第5図の如
くなる。115図は本発明の方法の基本原理を図解的に
示すグラフである0本グラフ中、カーf51および52
#1AGCルーグが定常状態に落ち着くまでの2][i
様を示しておシ、時刻t1又はt2以降が定常状態であ
る。これに対し本発明によれば、カーブ53のルートで
瞬時的にAGC作用が起動され、時刻t3にはほぼ定常
状態に入っている。
上述の説明はハードウェアイメージでなされたが、実際
にはプロセッサを中心としたソ7トウ。
にはプロセッサを中心としたソ7トウ。
ア処理で行なわれるのが好ましい。
第6図はディジタル信号処理用プロセッサシステムとし
てディジタル形AGCを実現する場合の一例を示すプロ
、り図である0本図中、Aln a ! m12.13
については既に述べたとおシであシ、ディジタル人力X
は、共通パス61を介して、162、ROM63ならび
に乗算・累算器65との間でAGC処理がなされる。ム
GCの初期起動の場合には、初期ディジタル入力信号x
d一旦、データメモリであるRAM62に格納されたの
ち、前記の*x’+bx+[株]、あるいはfix+・
等の演算が乗算・累算器65で行なわれ、その結果のA
k#i再びRAM62に格納されて、ts1図のスイッ
チ18が接点す側にオンとなったときのイニシャルパリ
、−となる、゛なお、多項式の係数(d、bee等)は
係数メモリであるROM63にストアされている。
てディジタル形AGCを実現する場合の一例を示すプロ
、り図である0本図中、Aln a ! m12.13
については既に述べたとおシであシ、ディジタル人力X
は、共通パス61を介して、162、ROM63ならび
に乗算・累算器65との間でAGC処理がなされる。ム
GCの初期起動の場合には、初期ディジタル入力信号x
d一旦、データメモリであるRAM62に格納されたの
ち、前記の*x’+bx+[株]、あるいはfix+・
等の演算が乗算・累算器65で行なわれ、その結果のA
k#i再びRAM62に格納されて、ts1図のスイッ
チ18が接点す側にオンとなったときのイニシャルパリ
、−となる、゛なお、多項式の係数(d、bee等)は
係数メモリであるROM63にストアされている。
第1図のスイッチ18が接点す側にオンと表うたとき、
すなわち定常状態の動作も又このプロセッサシステムが
そのまま行なう、この場合、嬉3図の構成を参照すると
、ILAM62Fi遅延時間T1AGC係数Aヨ勢のデ
ータをストアし、ROM63は、α、βm + 1;O
a Dy等の係数をストアすることになる。そして、加
算器32.34.36ならびに乗算器31,33.35
#14の働きは乗算・累算器65が担う。
すなわち定常状態の動作も又このプロセッサシステムが
そのまま行なう、この場合、嬉3図の構成を参照すると
、ILAM62Fi遅延時間T1AGC係数Aヨ勢のデ
ータをストアし、ROM63は、α、βm + 1;O
a Dy等の係数をストアすることになる。そして、加
算器32.34.36ならびに乗算器31,33.35
#14の働きは乗算・累算器65が担う。
以上説明したように本発明によれば高速度でAGC機能
を立ち上げることのできるディジタル形AGCシステム
が実現される。
を立ち上げることのできるディジタル形AGCシステム
が実現される。
第1図は本発明に基づくディジタル形AGCシステムの
概要を示すシステム図、第2図は圧縮形〜Φ変換器の特
性を示すグラフ、第3図は第1図におけるAGCルール
ーLをノ1−ドクエア的に表現し比信号流れ図、第4図
は逆数演算を近似多項式に置き換える手法を説明するた
めのグラフ、第5図は本発明の方法の基本原理を図解的
に示すグラフ、第6図はディジタル信号処理用/ロセツ
サシステムとしてディジタル形AGCを実現する場合の
一例を示すブロック図である。 11・・・初期ディジタル演算部、12・・・圧縮形〜
1変換器、14・・・乗算器、17・・・AGC係数発
生部、A111・・・アナログ入力信号、X・・・ディ
ジタル入力、y・・・ディジタル出力。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 。 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士、 山 口 昭 之 舅2W!I ノ/ アナログ人力→ 第31!t 4 X−→− 3t1t2 手続補正書 5、 昭和57年7月2日 6゜ 特許庁長官 若杉和夫殿 1、事件の表示 7゜ 昭和56年 特許願 第100534号2、発明の名
称 ディジタル形自動利得制御方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (522) ’富士通株式会社 4、代理人 図 面(114図) 補正の内容 図面’(84図)を別紙のとお9補正します0添付書類
のl1lIk
概要を示すシステム図、第2図は圧縮形〜Φ変換器の特
性を示すグラフ、第3図は第1図におけるAGCルール
ーLをノ1−ドクエア的に表現し比信号流れ図、第4図
は逆数演算を近似多項式に置き換える手法を説明するた
めのグラフ、第5図は本発明の方法の基本原理を図解的
に示すグラフ、第6図はディジタル信号処理用/ロセツ
サシステムとしてディジタル形AGCを実現する場合の
一例を示すブロック図である。 11・・・初期ディジタル演算部、12・・・圧縮形〜
1変換器、14・・・乗算器、17・・・AGC係数発
生部、A111・・・アナログ入力信号、X・・・ディ
ジタル入力、y・・・ディジタル出力。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 。 弁理士 西舘和之 弁理士 内田幸男 弁理士、 山 口 昭 之 舅2W!I ノ/ アナログ人力→ 第31!t 4 X−→− 3t1t2 手続補正書 5、 昭和57年7月2日 6゜ 特許庁長官 若杉和夫殿 1、事件の表示 7゜ 昭和56年 特許願 第100534号2、発明の名
称 ディジタル形自動利得制御方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (522) ’富士通株式会社 4、代理人 図 面(114図) 補正の内容 図面’(84図)を別紙のとお9補正します0添付書類
のl1lIk
Claims (1)
- 1、アナログ入力信号を圧縮形〜生変換器を用いてディ
ジタル信号に変換したのち、所定の自動利得制御を行な
うディジタル形自動利得制御システムにおいて、鋏ディ
ジタル彫自動利得制4御システムを構成するディジタル
形自動利得制御ループ内の所定箇所に生ずべきディジタ
ル値を、自動利得制御の初期起動に際し、初期ディジタ
ル入力信号かbディジタル演算によりて算出するものと
し、鋏算出・結果を、もとに前記ディジタル形自動利得
制御ループをほぼ定常状態に移行せしめ、ここに前記デ
ィジタル信号においては、前記初期ディ、ジタル入力信
号のレベルの逆数を演算するものとし、且つその逆数の
演算を近似多項式によって行なうことを峙微とするディ
ジタル形自動利得制御方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100534A JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
| CA000405867A CA1198823A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-23 | Digital automatic gain control circuit |
| DE8282303328T DE3273551D1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | A digital automatic gain control circuit |
| EP82303328A EP0069515B1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | A digital automatic gain control circuit |
| US06/393,120 US4482973A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-28 | Digital automatic gain control circuit |
| ES513530A ES513530A0 (es) | 1981-06-30 | 1982-06-28 | "un circuito digital de control automatico de ganancia". |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100534A JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583406A true JPS583406A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6319089B2 JPS6319089B2 (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=14276619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56100534A Granted JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4482973A (ja) |
| EP (1) | EP0069515B1 (ja) |
| JP (1) | JPS583406A (ja) |
| CA (1) | CA1198823A (ja) |
| DE (1) | DE3273551D1 (ja) |
| ES (1) | ES513530A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020611A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | Fujitsu Ltd | ピ−ク値検出形agc回路 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU560995B2 (en) * | 1984-02-07 | 1987-04-30 | Toshiba, Kabushiki Kaisha | Process control apparatus |
| DE3723383A1 (de) * | 1987-07-15 | 1989-01-26 | Siemens Ag | Schaltender pi-regler mit rueckfuehrung |
| US5321849A (en) * | 1991-05-22 | 1994-06-14 | Southwestern Bell Technology Resources, Inc. | System for controlling signal level at both ends of a transmission link based on a detected valve |
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| US8249271B2 (en) | 2007-01-23 | 2012-08-21 | Karl M. Bizjak | Noise analysis and extraction systems and methods |
Family Cites Families (5)
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