GSMRxCalibration
GSMRxStructure
在探讨GSMRxCalibration前，我们先了解一下GSMRx架构。
以Rx(Receiver)而言，LNA(Lownoiseamplifier)的Gain，会影响整体电路的
NF(NoiseFigure)。NF公式如下:
(1)
f为各级电路的NF，G则是各级电路的Gain。由于第二级电路之后的NF与Gain，
对整体电路性能影响不大，故多半只取前两级做计算。由(1)式得知，若提升LNA
的Gain，便可使整体电路的NF下降。
然而，若LNA的Gain过大，会使后端电路饱和，导致线性度下降。因此LNA
的Gain必须适中，才能使整体电路的NF与线性度优化。
但是，消费者在使用手机时，很可能会因为处于移动状态，导致与基地台间的Path
loss一直更动，加上附近周遭环境的Shadowingeffect，导致手机所接收的讯号强弱
不一。也就是LNA的输入讯号强度，会有很大范围的变动。
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Pathloss与Shadowingeffect示意图
(2)
由(2)知当LNA的输入讯号不固定时，若Gain为单一固定值，则输出讯号也会
不固定。很可能当输入讯号过大时，后端电路饱和，线性度下降。或输入讯号过
小时，后端电路SNR下降，NF上升。因此要有AGC(Automaticgaincontrol)
的机制，如此即便输入讯号的动态范围过大，也能尽可能缩减输出讯号的动态范
围，使整体电路的NF与线性度优化。因此GSM四个频带的LNA，都采用
Gain-stepped架构，其Gain皆非单一固定值，即VGA(Variablegainamplifier)架
构。
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透过AGC，缩减输出讯号的动态范围
高通之GSMRx电路
.Rx电路方块图
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由于高通采用零中频架构，会直接将接收的RF讯号，透过ADC(AnalogDigital
Converter)转换成数字讯号。因此之所以希望透过AGC机制，以及VGA，来缩
减LNA输出讯号的动态范围，主要便是希望ADC的输入讯号，其强度大小能
适中，使ADC的NF与线性度都优化。
而GSM四个频带的LNA，都采用Gain-stepped架构，有五种GainMode，其Gain
Range示意图如下:
GSMRxLNAGainRange示意图
五种GainMode，皆有其GainRange，分别应用于不同强度范围的Rxpower。然
而在单一时间内，只会有一种GainMode处于Enable状态，其余四个GainMode，
便处于Disable状态。换句话说，不可能有两种以上GainMode，同时处于Enable
状态。当Rxpower较大时，LNA会采用LowGainMode，一方面节省耗电流，
另一方面避免后端ADC饱和，线性度下降。而Rxpower较小时，会采用HighGain
Mode，提升SNR，使后端ADC能解调成功。
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另外，GSM850/900频段的五种GainMode的Gain值分别如下:
GSM850/900频段五种GainMode的Gain值
GainMode0GainMode1GainMode2GainMode3GainMode4
72.5dBm58.5dBm41dBm29dBm11.5dBm
由于单一时间，只有一种GainMode处于Enable状态，GainMode0的Gain值
最大，为72.5dBm，因此GSM850/900频段的LNA，动态范围即72.5dBm。
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GSMRxCalibrationProcess
然而由于LNA本身既有的频率响应，使得每个Channel的RSSI不尽相同，因此
之所以做GSMRxCalibration的目的，便是计算不同Channel在各个GainMode，
其RSSI与CellPower的差异，并补偿其差异，尽可能使CellPower与RSSI能
一致。以GSM850频带，GainMode0为例，其流程如下:
Step1.Agilent8960会发射固定大小的信号(-80dBm)
Step2.分别纪录八个Channel(128,145,163,180,198,215,233,251)的RSSI值
Step3.利用(3)式，计算每个Channel的GainRange
16(10Log(RSSI[i])-(-80dBm))(3)
其中[i]则为Channel值
Step4.将其Step3所计算的GainRange，填入下列NV:
NV_GSM_RX_GAIN_RANGE_#_FREQ_COMP[i]
其中[i]则为Channel值
而实际执行GSMRxCalibration后，GSM850GainMode0所计算的GainRange
如下表:
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GSMRxCalibrationProcess
然而由于LNA本身既有的频率响应，使得每个Channel的RSSI不尽相同，因此
之所以做GSMRxCalibration的目的，便是计算不同Channel在各个GainMode，
其RSSI与CellPower的差异，并补偿其差异，尽可能使CellPower与RSSI能
一致。以GSM850频带，GainMode0为例，其流程如下:
Step1.Agilent8960会发射固定大小的信号(-80dBm)
Step2.分别纪录八个Channel(128,145,163,180,198,215,233,251)的RSSI值
Step3.利用(3)式，计算每个Channel的GainRange
16(10Log(RSSI[i])-(-80dBm))(3)
其中[i]则为Channel值
Step4.将其Step3所计算的GainRange，填入下列NV:
NV_GSM_RX_GAIN_RANGE_#_FREQ_COMP[i]
其中[i]则为Channel值
而实际执行GSMRxCalibration后，GSM850GainMode0所计算的GainRange
如下表:
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当GSM850的Channel128，其GainMode0会读取2232这个值，使CellPower
与RSSI能一致，经实验发现，当CellPower为-109.5dBm时，其RSSI为-108~
-109dBm，算是相当一致。
反之，当我们将
NV_GSM_RX_GAIN_RANGE_1_FREQ_COMP_I
的改为0时，则表示不补偿RSSI与CellPower的差异，经实验发现，当CellPower
为-109.5dBm时，其RSSI会大于-48dBm。
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