Design of Digital Automatic Gain Controller for the IEEE 802-11a Physical Layer

고속 무선 LAN을 위한 디지털 자동 이득 제어기 설계

In this paper, we propose the Digital Automatic Gain Controller for IEEE 802.11a High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band. The input gain is estimated by calculating the energy of the training symbol that is a synchronizing signal. The renewal gain is calculated by comparing the estimated gain with the ideal gain. The renewal gain is converted into the controlled voltage for GCA to reduce or amplify the input signals. We used a piecewise-linear approximation to reduce the hardware size. The gain control is performed seven times to provide more accurate gain control. The proposed automatic gain controller is designed with VHDL and verified by using the Xilinx FPGA.

본 논문에서는 5GHz 대역을 사용하는 무선 LAN의 표준안인 IEEE 802.11a-1999를 위한 디지털 자동 이득 제어기를 제안한다. 송수신간의 동기화를 위한 신호인 Training symbol을 이용하여 수신기에 입력되는 신호의 이득을 측정한다. 측정된 이득을 이상적인 이득과 비교하여 갱신할 이득을 구한다. 갱신 이득은 신호를 증폭하는GCA(Gain Controlled Amplifier)의 입력 전압으로 변환되어 신호의 증폭도를 제어하게 된다. 본 논문에서는 하드웨어 부담을 줄이기 위해 부분 선형 근사방법을 이용하여, 갱신 이득을 GCA의 입력 전압으로 변환한다. 보다 정확한 제어를 위하여 이득 측정 및 제어 값의 갱신을 7회 반복하여 수행한다. 본 논문에서 제안한 디지털 자동 이득 제어기는 VHDL을 이용하여 설계하였으며, Xilinx CAD Tool을 이용하여 Timing Verification을 수행하였다.