專利名稱：采用復數濾波器的wcdma光纖直放站三選頻帶分集系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及WCDMA數字光纖直放站通信技術的數字信號處理領域，尤其涉及一種采用復數濾波器的WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統。
背景技術：
在WCDMA的寬帶系統中，采用實數濾波器實現選頻功能，S卩，先通過數字下變頻將相應的載波信號頻率搬移到零頻，然后通過低通濾波器進行濾波，最后再由數字上變頻搬回到原先的載波頻率；現有的實數濾波器根本無法實現分集傳輸功能，若要實現分集功能則必須使用2. 5G光纖，從而增加了整個系統制造成本。
發明內容
本發明的目的提供一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，可以實現分集功能，使用1. 25G光纖傳輸，具有節省資源，簡化系統，降低制造成本的特點。為達成上述目的，本發明采用技術方案如下一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，包括復數濾波器，復數濾波器由系數處理裝置和數據處理裝置組成，系數處理裝置包括三個系數存儲裝置、系數選擇控制裝置和系數加法裝置，數據處理裝置包括復數乘法器和累加器；其中，三個系數存儲裝置分別存儲三個載波頻響處的濾波器系數，系數選擇控制裝置選擇相應濾波器頻響所對應的濾波器系數，把系數送給所述系數加法裝置將三種系數相加，并將相加結果送給復數乘法器和累加器進行數據運算，其運算結果為復數濾波器的整個輸出。復數乘法器實現復數數據與復數系數相乘，最后通過累加器進行累加。數據處理裝置還包括數據移位裝置，實現待濾波數據的移位運算。數據移位裝置移位長度根據復數濾波器的階數確定。復數濾波器系數為64階。所述復數濾波器采用8個8復用的復數乘法器。復數濾波器復數次數是根據WCDMA三選頻系統的工作時鐘確定。WCDMA直放站系統是15M帶寬的三選頻系統。采用1. 25G光纖進行傳輸。復數濾波器每隔8個時鐘周期讀取實部數據或虛部數據值，并對其清零，然后對所讀取的濾波器輸出值進行截位處理作為最終的復數濾波器的整個輸出。本發明的有益效果本發明采用的復數濾波器經過抽取后不需經過數字下變頻進行頻率搬移，直接通過復數濾波器進行多載波濾波選取所需的載波，實現選頻功能；在 WCDMA系統三選頻光纖直放站中采用1.25G光纖進行傳輸時，可以實現分集功能，節省資源，簡化系統，降低整個系統制造成本。
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。圖1為本發明的復數濾波器的系數處理裝置結構框圖；圖2為本發明的復數濾波器的數據處理裝置結構框圖；圖3為本發明的復數濾波器整體模型；圖4為本發明的復數濾波器子系統內部電路圖；圖5為本發明的復數濾波器的系數處理裝置內部電路圖；圖6為本發明的實數或虛數加法裝置內部電路圖；圖7為本發明的實數或虛數處理裝置內部電路圖。
具體實施例方式下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。如圖1所示，系數處理裝置包括三塊復數濾波器系數存儲裝置，系數選擇控制裝置及系數加法裝置，系數選擇控制裝置分別與三個系數存儲裝置電性連接，三個系數存儲裝置分別與系數加法裝置電性連接。本發明WCDMA直放站系統是15M帶寬的三選頻系統，三載波的頻率響應分別在_5Mhz，OMhz，5Mhz三處，原形濾波器選中心頻率在OMhz，通帶 1. 92Mhz，截止頻率2. 5Mhz,-5Mhz中心處的濾波器系數由原形濾波器搬移_5Mhz得到，5Mhz 中心處的濾波器系數由原形濾波器搬移5Mhz得到，這三組濾波器的系數均在MATLAB (矩陣實驗室)中實現得到，分別存儲在三塊ROM中，最后三組系數進行相加作為復數濾波器的系數。系數選擇控制裝置選擇所需濾波器所對應的系數，把系數送給系數加法裝置，將三種系數相加，完成濾波器系數的處理，并將結果送給數據處理裝置進行數據運算。如圖2所示，數據處理裝置包括復數乘法器、數據移位裝置及累加器；復數乘法器實現復數數據與復數系數的相乘功能，最后通過累加器進行累加；數據移位裝置實現待濾波數據的移位功能，該數據移位裝置移位長度根據復數濾波器的階數而定。復數濾波器復數次數是根據整個系統的工作時鐘確定，本發明WCDMA三選頻系統工作時鐘是 122. 88Mhz，數據速率是15. 36Mhz，復數濾波器系數為64階，因此在這數據移位長度為64， 復數乘法器復用采用8復用，本復數濾波器系統使用了 8個8復用的復數乘法器；每個復數乘法器的輸出送給累加器，最后再總累加就是復數濾波器的整個輸出。復數濾波器的具體實現是基于賽靈思(XilinX)FPGA平臺(Spartan6XC6SlX75t) 實現的，在xilinx dsp開發工具system generator中完成系統開發，具體系統框圖如圖3 所示，在圖3中，主要包括以下幾個部件其中i_path和q_path分別為I路和Q路數據，作為復數濾波器的輸入。chn_center、chn_right和Chn_left為復數濾波器響應使能信號，低電平有效° Subsysteml, Subsystem2, Subsystem3, Subsystem4, Subsystem5, Subsystem6, Subsystem 和SubsystemS這8個裝置具有相同的內部結構，如圖4所示，主要包括數據移位及復數乘法器裝置，分別完成數據的移位和復數乘法運算。Re_add和Im_add為加法裝置，其內部結構也相同，如圖6所示。Re_add用于累加8個復數乘法器的實部數據，而Im_ add則用于累加8個復數乘法器的虛部數據。由于本復數濾波器為8倍復用，每個復數乘法器的輸出送給累加器，最后再總累加便是復數濾波器的整個輸出。因此每8個時鐘周期須對總累加輸出清零，AdcLcontrol裝置即用于完成此功能。Re裝置完成對Re_add輸出的數據進行累加，并在AdcLcontrol裝置的控制下輸出最終的實部數據(即I_path)。與Re裝置類似，^ii裝置則輸出最終的虛部數據(Q_path)。基于system generator的復數濾波器工作流程如下(1)在復數濾波器響應使能信號的控制下，選擇相應濾波器頻響所對應的濾波器系數；(2)輸入數據經數據移位寄存器移位與濾波器系數一起送入復數乘法器進行復數乘法運算；(3)在AdcLcontrol裝置的控制下，分別對復數乘法運算后的實部數據和虛部數據進行累加并輸出。圖4為各復數濾波器子系統Subsystem內部電路圖，主要包括系數處理裝置(Re_ COff_Sel及Im_COff_Sel，其內部電路圖相同，如圖5所示)、數據移位裝置(Addressable Shift Registerl)和復數乘法器(Complex Multiplier)。具體工作流程為在chn_ center,chn_right和Chn_left的控制下，系數處理裝置輸出相應的濾波器響應系數，送入復數乘法器的br與bi 口 ；相應地，經數據移位寄存器，I路數據與Q路數據分別連接復數乘法器的ar與ai 口，再經復數乘法器運算后，得到相應的實部數據(pr)和虛部數據(pi)。圖5為系數處理裝置的內部電路圖，主要包括三個ROM，三個寄存器，三個加法器。工作流程如下首先將濾波器系數存放于三個ROM中(對應三種濾波器響應)，然后在 counter(圖中inl 口)的控制下循環讀出，并在濾波器響應使能信號的控制下選擇所需濾波器所對應的系數，并將三種系數相加，完成濾波器系數的處理。圖6為實數或虛數加法裝置，即Re_add(Im_add)的內部電路圖，包括7個加法器， 完成經復數乘法器后的實部數據(虛部數據)的累加。圖7為實數或虛數處理裝置，即Re(Im)裝置的內部電路圖，其工作流程為 在AdcLcontrol裝置的控制下(in2)，每隔8個時鐘周期讀取實部數據或虛部數據值 (Registerl)，并對其清零(Register)，然后對所讀取的濾波器輸出值進行截位處理作為最終的輸出(out2)。本發明采用的復數濾波器經過抽取后不需經過數字下變頻進行頻率搬移，直接通過復數濾波器進行多載波濾波選取所需的載波，實現選頻功能；在WCDMA系統三選頻光纖直放站中采用1. 25G光纖進行傳輸時，可以實現分集功能，節省資源，簡化系統，降低整個系統制造成本。
權利要求
1.一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，包括復數濾波器，所述復數濾波器由系數處理裝置和數據處理裝置組成，所述系數處理裝置包括三個系數存儲裝置、 系數選擇控制裝置和系數加法裝置，數據處理裝置包括復數乘法器和累加器；其中，所述三個系數存儲裝置分別存儲三個載波頻響處的濾波器系數，所述系數選擇控制裝置選擇相應濾波器頻響所對應的濾波器系數，把所述系數送給所述系數加法裝置將三種系數相加， 并將相加結果送給所述復數乘法器和所述累加器進行數據運算，其運算結果為復數濾波器的整個輸出。
2.根據權利要求1所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述復數乘法器實現復數數據與復數系數相乘，最后通過所述累加器進行累加。
3.根據權利要求1或2所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于， 所述數據處理裝置還包括數據移位裝置，實現待濾波數據的移位運算。
4.根據權利要求1至3之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述數據移位裝置移位長度根據復數濾波器的階數確定。
5.根據權利要求1至4之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述復數濾波器系數為64階。
6.根據權利要求1至5之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述復數濾波器采用8個8復用的復數乘法器。
7.根據權利要求1至6之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述復數濾波器復數次數是根據WCDMA三選頻系統的工作時鐘確定。
8.根據權利要求1至7之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述WCDMA直放站系統是15M帶寬的三選頻系統。
9.根據權利要求1至8之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，采用1.25G光纖進行傳輸。
10.根據權利要求1至9之一所述的一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，其特征在于，所述復數濾波器每隔8個時鐘周期讀取實部數據或虛部數據值，并對其清零，然后對所讀取的濾波器輸出值進行截位處理作為最終的復數濾波器的整個輸出。
全文摘要
本發明公開一種WCDMA光纖直放站三選頻帶分集系統，包括復數濾波器，其由系數處理裝置和數據處理裝置組成，系數處理裝置包括三個系數存儲裝置、系數選擇控制裝置和系數加法裝置，數據處理裝置包括復數乘法器和累加器；三個系數存儲裝置分別存儲三個載波頻響處的濾波器系數，系數選擇控制裝置選擇相應濾波器頻響所對應的濾波器系數，把系數送給系數加法裝置將三種系數相加，并將相加結果送給復數乘法器和累加器進行數據運算，其運算結果為復數濾波器的整個輸出。采用本發明的技術方案，可以實現分集功能，使用1.25G光纖傳輸，具有節省資源，簡化系統，降低成本的特點。
文檔編號H03H17/02GK102404052SQ20111032551
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者卞紅河, 曹炬, 袁志巍 申請人:西瑞克斯(北京)通信設備有限公司