專利名稱：數字信道化方法及電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及寬帶接收技術領域，尤其涉及一種數字信道化方法及電路。
背景技術：
寬帶接收的性能和工程可實現性除了與接收信號在頻域上的分布位置有關外，還取決于同時到達信號的數量。在實際應用中，受高速A/D轉換器與后續通用硬件平臺工作速率不匹配的限制，如果采用的接收技術不能將這些因素考慮進去，則寬帶接收的物理可實現性將受到嚴重影響。并行數字下變頻信道化技術對接收信號具有較強的適應性，多相DFT濾波器組針對多個同時到達的在頻譜上均勻分布的信號具有高效性，因此這兩種方法被廣泛運用于雷達、通信等領域。數字信道化的原理數字信道化的基本原理是用帶通濾波器組接收信號，分別針對各帶通濾波器帶內相應頻率分量完成下變頻和抽取工作，最終輸出多個低速率的子頻帶信號。根據接收帶寬內的子信號在頻域上的分布情況，可以采用不同的信道化技術對信號進行信道化接收，現有的方法主要有方法一是并行數字下變頻數字信道化。當子信號的中心頻率及帶寬在頻域上非均勻分布時，通常采用并行數字下變頻進行接收，根據子信號的帶寬的大小不同，該類技術也可細分為窄帶數字下變頻和寬帶數字下變頻。總體而言，窄帶數字下變頻技術的體系已經相對固定。寬帶數字下變頻通常包括數字混頻、HR濾波和抽取三個步驟，由于信號的帶寬通常很大，所需采樣率往往很高，高采樣率給后面的低速數字信號處理器件如數字混頻和低通濾波造成很大的計算壓力，同時這種方法的運算量隨著信道數的增加呈線性增長趨勢，硬件資源耗費巨大。方法二是多級多相DFT濾波器組數字信道化。當子信號的中心頻率及帶寬在頻域上均勻分布時，可將信道均勻劃分，采用多相DFT濾波器組數字信道化算法先抽取，后濾波，最后進行數字混頻。該方法基于多相DFT濾波器組的思想，針對接收信號頻譜往往非均勻分布的實際情況，可采用多級多相DFT濾波器組級聯的方法，該結構包含前級多相DFT濾波器組、采樣率轉換和后級多相DFT濾波器組，前級用于信道化接收帶寬較寬的子信號，后級用于信道化接收帶寬較窄的子信號。該方法也不能完全適應信號跨信道分布的情況。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是提供一種數字信道化方法及電路，其能夠完全適應寬帶接收中信號跨信道分布的情況，增強了信號接收的適應性，同時減小了運算量。(二)技術方案為解決上述問題，本發明提供了一種數字信道化方法，包括以下步驟
Sl 確定分析部分信道數2M和進行信號重建時對應綜合部分FFT點數；S2:根據原型濾波器階數N和所述分析部分信道數2Μ確定抽取后多相濾波器階數 L；S3 確定多相濾波器組的系數；S4 對分析部分進行多相濾波；S5 將濾波后的信號通過傅立葉反變換后得到信號yA ；S6 判斷信號是否跨信道分布，若否，則執行步驟S7，若是，則執行步驟S8 ；S7 將所得信號yA進行基帶處理后輸出信號y/ ；S8 將所述信號yA做點傅立葉變換，得到信號ys ；S9 使信號ys進入綜合部分多相濾波器組Cs濾波，得到信號yf ；SlO 對所得信號yf進行內插0并延時相加，得到系統輸出信號y。ut。優選地，所述步驟S3，進一步包括將輸入信號χ (η), η = 0,1,...按抽取因子M 排列為Xph，并根據原型濾波器的沖激響應hm，m = 0，1，…，N-I確定分析部分多相抽取濾波矩陣Ca和綜合部分多相抽取濾波矩陣Cs。優選地，所述步驟S4，進一步包括在多相濾波器前端將輸入信號χ (η)，η = 0， 1，...進行M倍抽取，抽取后的信號進入分析部分多相濾波器組Ca進行濾波。優選地，所述步驟S6中，判斷信號是否跨信道分布包括判斷2/^.是否大于1。優選地，所述步驟S7中，所述y/等于所述yA和(_l)nk的積，其中，n、k分別為矩陣7八的行、列序號。優選地，所述步驟S2中，所述L = N/2M。優選地，所述 ~ χ{2Μ-\) x(3M-l) x(4M-l)xph = Ca =
權利要求
1.一種數字信道化方法，其特征在于，包括以下步驟51確定分析部分信道數2M和進行信號重建時對應綜合部分FFT點數T^ii ；52根據原型濾波器階數N和所述分析部分信道數2M確定抽取后多相濾波器階數L ；53確定多相濾波器組的系數；54對分析部分進行多相濾波；55將濾波后的信號通過傅立葉反變換后得到信號yA ；56判斷信號是否跨信道分布，若否，則執行步驟S7，若是，則執行步驟S8 ；57將所得信號yA進行基帶處理后輸出信號y/ ；58將所述信號yA做點傅立葉變換，得到信號ys ；59使信號ls進入綜合部分多相濾波器組Cs濾波，得到信號yf ；SlO 對所得信號yf進行內插0并延時相加，得到系統輸出信號y。ut。
2.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟S3，進一步包括將輸入信號χ (η)，η = 0，1，...按抽取因子M排列為^，并根據原型濾波器的沖激響應hm，m = 0，1，…，N-I確定分析部分多相抽取濾波矩陣Ca和綜合部分多相抽取濾波矩陣Cs。
3.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟S4，進一步包括在多相濾波器前端將輸入信號χ (η)，η = 0,1,...進行M倍抽取，抽取后的信號進入分析部分多相濾波器組Ca進行濾波。
4.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟S6中，判斷信號是否跨信道分布包括判斷2^^是否大于1。
5.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟S7中，所述y/等于所述y^P (-Dnk的積，其中，n、k分別為矩陣yA的行、列序號。
6.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述L= N/2M。
7.如權利要求2所述的數字信道化方法，其特征在于，所述 x(2M-l) x(3M-l) X(AM-I) ■■Xph =x(l) x(M + l) x(2M + l) x(0) x(M) x(2M)Ca =K 0 Km 00 ^2M+l 0h2M (L-I)h2M(L-1)+1《M-l 0 辦4M-1 0KC =hOh^'(Μ IMi X IMi -1)(Μ IMi)(IMi -1)+2Μ:M(L-1)+2M-1 0 ·h,{Μ IMiXlMi-^lMiL-I)hMIMiKQh"0Μ/Μ;+2Μh00MlM^lM(L-V)L·^"2Μ^"2Μ (L-I)
8.如權利要求1所述的數字信道化方法，其特征在于，所述步驟SlO中，
9.一種利用權利要求1-8中任一項所述方法進行數字信道化的電路，其特征在于，包括第一對數指數電路、第二對數指數電路、第一多相抽取電路、第二多相抽取電路、第三多相抽取電路、第一卷積電路、第二卷積電路、IFFT電路、乘法電路、FFT電路和延時相加電路；所述第一對數指數電路連接所述第一多相抽取電路，所述第二對數指數電路分別與所述第三多相抽取電路和FFT電路連接，第一多相抽取電路、第二多相抽取電路均連接第一卷積電路，第一卷積電路連接IFFT電路，IFFT電路連接乘法電路或FFT電路，FFT電路和第三多相抽取電路均連接第二卷積電路，第二卷積電路與延時相加電路連接。
10.如權利要求9所述進行數字信道化的電路，其特征在于，還包括與所述第一對數指數電路、第二對數指數電路、第一多相抽取電路、第二多相抽取電路、第三多相抽取電路、第一卷積電路、第二卷積電路、IFFT電路、乘法電路、FFT電路和延時相加電路連接的多個寄存器或寄存器組，所述多個寄存器或寄存器組用于存儲電路的計算結果。
全文摘要
本發明公開了一種數字信道化方法及電路，涉及寬帶接收技術領域，所述方法包括以下步驟S1確定分析部分信道數2M和進行信號重建時對應綜合部分FFT點數S2根據原型濾波器階數N和所述分析部分信道數2M確定抽取后多相濾波器階數L；S3確定多相濾波器組的系數；S4對分析部分進行多相濾波；S5將濾波后的信號通過傅立葉反變換后得到yA；S6判斷信號是否跨信道分布，若否，執行步驟S7，若是，執行步驟S8；S7將所得信號yA進行基帶處理后輸出信號yA′；S8將所述信號yA做點傅立葉變換，得到ys；S9使信號ys進入綜合部分多相濾波器組CS濾波，得到yf；S10對所得信號yf進行內插0并延時相加，得到系統輸出yout。本發明能夠增強信號接收的適應性，同時減小運算量。
文檔編號H04B1/00GK102355273SQ20111023667
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者王芳, 陸建華, 黃振 申請人:清華大學