數字下變頻、濾波抽取的方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種數字下變頻、濾波抽取的方法和裝置，屬于信號與信息處理領域。該方法包括：接收中頻數字信號，對接收中頻數字信號進行多相分解因子為ｎ的多相分解處理，得到ｎ路多相分解處理的信號并輸出；接收ｎ路多相分解處理的信號，對每一路多相分解處理的信號進行混頻處理，得到ｎ路混頻處理的信號并輸出；接收ｎ路混頻處理的信號，根據抽取因子ｍ對ｎ路混頻處理的信號進行濾波抽取處理，得到ｎ／ｍ路數字下變頻信號；其中，ｍ、ｎ、ｎ／ｍ為不為零的自然數，ｍ≥ｎ。該裝置包括：多相分解電路，混頻電路和濾波抽取電路。本發明專利技術提供的方案降低了運算復雜度，提高了處理器穩定性，同時，有效提高了運算精度和運算實時性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及信號與信息處理領域，特別涉及一種數字下變頻、濾波抽取 的方法和裝置。
技術介紹
眾所周知，信號與信息處理技術是近幾十年來信息科學中發展最為迅速 的學科之一，它推動著無線通訊技術迅猛發展。如何提高信號處理的運算精 度與速度， 一直是該信息科學中的重要課題，目前的主流思路是將模數(A/D， Analog/Digital)和數模(D/A， Digital / Analog )轉換器盡量靠近天 線，構造通用硬件平臺。由于受到目前硬件發展水平的限制，直接從射頻采 樣還具有一定的困難，目前首選方案是在中頻部分對^^莫擬信號進行數字化。 由于中頻部分的釆樣速率比較高，而實際包含信息的基帶信號的帶寬往往比 較窄，因此需要先進行數字下變頻，完成頻i普搬移及數據速率的抽樣，再進 行后繼處理。為了實現下變頻處理，現有技術提供了以下方案第一種方案提供的數字下變頻器，利用輸入端接收中頻數字信號；利用 混頻電路對對中頻數字信號進行混頻處理，得到混頻處理的信號；利用抽取 電路，根據中頻數字信號的特性而選取的因數，對混頻處理的信號進行抽取 處理，得到抽取處理的信號；利用調節電路對抽取處理的信號進行調節處理， 得到調節處理的信號；利用內插電路增加調節處理的信號內的樣本數量；利 用第二混頻電路以內插電路處理后信號調制載波。第二種方案提供的數字下變頻器在信號輸入端和信號輸出端之間具有N個獨立的運算支路，每個運算支路均包括順次連接的一個抽取因子為N 的抽取電3各、 一個才艮據N相凄t字混頻電^各構建的多相分支混頻電^各及一個 根據N相數字濾波電路的H(z)表達式構建的多相分支濾波電路，各運算支路的抽取電路的輸入端與信號輸入端耦合，各運算支i 各的分支濾波電路的輸 出通過加法電路相加后輸出到該信號輸出端，第i運算支路相對于輸入信號具有i-l個時鐘周期延時，所述N、 i均為自然數，1S^N。在第一種和第二種方案中，由于該數字下變頻器的流水線等級多，導致運算復雜度高，精度低，實時性差和穩定性差。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種數字下變頻、濾波抽取的方法 和裝置，以解決現有技術運算復雜度高、穩定性差，以及運算精度低、實時 性差的問題。為了解決上述問題，本專利技術提供了一種數字下變頻、濾波抽取的方法 和裝置，具體的技術方案如下一種數字下變頻的方法，包括接收中頻數字信號，對所述接收中頻數字信號進行多相分解因子 為n的多相分解處理，得到n路多相分解處理的信號并輸出；接收所述n路多相分解處理的信號，對每一路多相分解處理的信 號進行混頻處理，得到n路混頻處理的信號并輸出；接收所述n路混頻處理的信號，根據抽取因子m對所述n路混頻處理 的信號進行濾波抽取處理，得到n/m路數字下變頻信號；其中，m、 n、 n/m為不為零的自然數，m^n。一種濾波抽耳又的方法，包括接收n路混頻處理的信號X^，根據7'行列的前加矩陣^ 對輸入信號 Z^進行前加矩陣運算，得到_/行1列的前加矩陣運算的信號S^ ,所述n路 混頻處理的信號J^,為n行1列的矩陣形式；對前加矩陣運算的信號《w進行濾波處理，得到/行1列的濾波處理的信號 ；根據/ W行j'列的后加矩陣5( /mw對濾波處理的信號f//xl進行后加矩陣 運算，得到/附行1列的后加矩陣運算的信號^,一，將后加矩陣運算的信號^^作為數字下變頻信號；其中，m、 n、 n/m為不為零的自然數，m^n， j^n。 一種數字下變頻器，包括多相分解電路，用于接收中頻數字信號，對所述接收中頻數字信號進行 多相分解因子為n的多相分解處理，得到n路多相分解處理的信號并輸出；混頻電路，用于接收所述n路多相分解處理的信號，對每一路多相分解 處理的信號進行混頻處理，得到n路混頻處理的信號并輸出；濾波抽取電路，用于接收所述n路混頻處理的信號，根據抽取因子m 對所述n路混頻處理的信號進行濾波抽取處理，得到n/m路數字下變頻信號；其中，m、 n、 n/m為不為零的自然數，m^n。一種濾波器，包括前加矩陣運算單元，用于接收n路混頻處理的信號X^，根據y行列的 前加矩陣《對輸入信號J^,進行前加矩陣運算，得到y行1列的前加矩陣運 算的信號S- ，所述n路混頻處理的信號JS^為行1列的矩陣形式；子濾波單元，用于對前加矩陣運算的信號&,進行濾波處理，得到j'行l 列的濾波處理的信號f/^;前加矩陣運算單元，用于根據/ w行列的后加矩陣&/m)x7對濾波處理的信號[/y>d進行后加矩陣運算,得到/m行1列的后加矩陣運算的信號^/m)xl ,將后加矩陣運算的信號^,一作為數字下變頻信號；其中，m、 n、 n/m為不為零的自然數，m至n， j^n。 本專利技術提供的技術方案通過對信號進行多相分解處理，降低了對硬件處 理器性能的要求及功耗；利用濾波抽取電路將混頻處理的信號中待保留的輸 出支路信號進行運算，對待抽取的輸出支路信號丟棄，得到數字下變頻信號， 從而減少了流水線等級，降低了運算復雜度，提高了處理器穩定性，同時， 有效提高了運算精度和運算實時性。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的并行度為2的濾波抽取電路結構圖2是本專利技術實施例提供的并行度為2的另一種濾波抽取電路結構圖3是本專利技術實施例提供的并行度為4的濾波抽取電路結構圖4是本專利技術實施例提供的數字下變頻的方法的流程圖；圖5是本專利技術實施例提供的數字下變頻器的結構圖6是本專利技術實施例提供的數字下變頻器的電路結構圖7是本專利技術實施例提供的另 一種數字下變頻器的電路結構圖8是本專利技術實施例提供的一種濾波器的結構圖。具體實施例方式本專利技術的核心思想在于通過對信號進行多相分解處理，降低了對硬件 處理器性能的要求及功耗；利用濾波抽取電路將混頻處理的信號中待保留的 輸出支路信號進行運算，對待抽取的輸出支路信號丟棄，從而得到數字下變 頻信號，減少了流水線等級，降低了運算復雜度，提高了處理器穩定性，同 時，有效提高了運算精度和運算實時性。下面結合附圖及優選實施方式對本專利技術技術方案進行詳細說明。 為了實現本專利技術的專利技術目的，本專利技術設計了一種濾波抽取電路，該濾波抽取電路的輸入輸出方程式可以寫成《 =丑(—xAx,^Ax,形式，其中 表示濾波抽取電路輸出信號，是將濾波抽取后得到的信號寫成的Ww行1列 的矩陣形式；X^為濾波抽取電路的輸入信號，可以寫成行1列的矩陣形式；《為y行列的前加矩陣，對輸入信號^^進行前加矩陣運算4z^， 也就是將^的每一行與Ji^進行點積運算，得到_/行1列的子濾波單元輸入 信號，記為^1; /fw表示子濾波單元，是對前加矩陣運算的輸出信號^進 行濾波處理，也就是將每一行輸入到對應行的子濾波系統濾波處理，得到y 行i列的濾波處理的信號，記為t/^; ^,—,為/w行y列的后加矩陣，根據后加矩陣對濾波處理的信號f7-進行后加矩陣運算，也就是將^^^的每一行與^進行點積運算，得到/m行l列的濾波抽取電路的輸出信號^一。這里,、m和w/w均為不為零的自然H， 4尤選i也，m^n， 7'^。例并不構成對本專利技術保護范圍的限制。設某一濾波器系統單位沖擊響應h按照分解因子為2分解為&o)和 W)，且滿足,0SA:^(iV-1)/2, N為不為零的自然數(1)將待處理信號;c()用同樣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字下變頻的方法，其特征在于，包括：　接收中頻數字信號，對所述接收中頻數字信號進行多相分解因子為ｎ的多相分解處理，得到ｎ路多相分解處理的信號并輸出；　接收所述ｎ路多相分解處理的信號，對每一路多相分解處理的信號進行混頻處理，得 到ｎ路混頻處理的信號并輸出；　接收所述ｎ路混頻處理的信號，根據抽取因子ｍ對所述ｎ路混頻處理的信號進行濾波抽取處理，得到ｎ／ｍ路數字下變頻信號；　其中，ｍ、ｎ、ｎ／ｍ為不為零的自然數，ｍ≥ｎ。

【技術特征摘要】
1、一種數字下變頻的方法，其特征在于，包括接收中頻數字信號，對所述接收中頻數字信號進行多相分解因子為n的多相分解處理，得到n路多相分解處理的信號并輸出；接收所述n路多相分解處理的信號，對每一路多相分解處理的信號進行混頻處理，得到n路混頻處理的信號并輸出；接收所述n路混頻處理的信號，根據抽取因子m對所述n路混頻處理的信號進行濾波抽取處理，得到n/m路數字下變頻信號；其中，m、n、n/m為不為零的自然數，m≥n。2、如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據抽取因子m對所 述n路混頻處理的信號進行濾波抽取處理，得到n/m路數字下變頻信號，包 括根據y行列的前加矩陣《對n路混頻處理的信號X^進行前加矩陣運 算，得到y行i列的前加矩陣運算的信號S一，所述n路混頻處理的信號;^, 為w行l列的矩陣形式，j為不為零的自然數；對前加矩陣運算的信號s^進行濾波處理，得到y行1列的濾波處理的信根據/m行y列的后加矩陣S—h對濾波處理的信號t7-進行后加矩陣運算，得到/m行1列的后加矩陣運算的信號1^一，將后加矩陣運算的信 號作為所述數字下變頻信號。3、 一種濾波抽取的方法，其特征在于，包括接收n路混頻處理的信號義^，根據J行n列的前加矩陣、對輸入信號 X^進行前加矩陣運算，得到/行1列的前加矩陣運算的信號,所述n路 混頻處理的信號X^為行1列的矩陣形式；對前加矩陣運算的信號^,進行濾波處理，得到；'行1列的濾波處理的信對濾波處理的信號進行后加矩陣 運算，得到/附行1列的后加矩陣運算的信號^一，將后加矩陣運算的信號^,—作為數字下變頻信號；其中，m、 n、 n/m為不為零的自然數，m^n， j^n。4、 一種數字下變頻器，其特征在于，包括多相分解電路，用于接收中頻數字信號，對所述接收中頻數字信號進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李剛，
申請(專利權)人：中興通訊股份有限公司，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]