專利名稱：數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí) 現(xiàn)方法和該方法所采用的實(shí)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
在數(shù)字多媒體移動(dòng)傳輸系統(tǒng)中，調(diào)制端在完成基帶調(diào)制后的信號(hào)需要提高采樣速率，以 固定的采樣速率進(jìn)入DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換電路)以及后端的射頻調(diào)制。多采樣率數(shù)字信號(hào)處理(multirate digital signal processing)是在同一系統(tǒng)中處理不同采樣 速率信號(hào)的技術(shù)，其核心是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)在不同采樣速率之間轉(zhuǎn)換。多采樣率信號(hào)處理中兩個(gè)主要的操作是內(nèi)插(interpolation)和抽取(decimation),功能 分別是提高和降低采樣速率。內(nèi)插運(yùn)算是先在輸入采樣信號(hào)每相鄰兩點(diǎn)之間插入R-1個(gè)零(即 R倍上采樣)，然后再用去鏡像濾波器濾除由于信號(hào)采樣率提高R倍，而在頻域產(chǎn)生的R-l 個(gè)鏡像頻帶。抽取運(yùn)算是對(duì)輸入信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)每隔R點(diǎn)抽取一點(diǎn)輸出，將其他R-l點(diǎn)采樣 數(shù)據(jù)丟棄(即R倍下采樣)，從而使信號(hào)采樣率降低到原來的1/R。為避免由于采樣率降低所 造成的信號(hào)頻譜混疊，輸入信號(hào)必須在下采樣之前先經(jīng)過一個(gè)抗混疊濾波器，使信號(hào)所包含 的最高頻率分量低于下采樣后的奈奎斯特頻率。去鏡像濾波器和抗混疊濾波器一般都用FIR 數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)，稱為多采樣率濾波器(multimte filter), R為采樣率轉(zhuǎn)換因子。圖la和圖lb分別是Z倍內(nèi)插(采樣速率增大到丄倍)和M倍抽取(采樣速率減小到1/M) 的原理框圖，在上采樣之后的去鏡像濾波器，是增益為丄，截止頻率為jr/丄的線性相位低通濾 波器；在下采樣之前的抗混疊濾波器，是增益為l、截止頻率為兀/M的線性相位低通濾波器。根據(jù)多采樣率數(shù)字信號(hào)處理的理論，采樣速率為/，b的基帶信號(hào)經(jīng)過速率轉(zhuǎn)換(調(diào)制端為內(nèi)插處理)得到固定采樣速率/，p的數(shù)據(jù)，如圖2a所示。而對(duì)于不同符號(hào)速率的基帶調(diào)制系統(tǒng)(即/，b不同)，若要共享同樣的D/A轉(zhuǎn)換及后端的射頻調(diào)制部分，理論上勢(shì)必需要多個(gè)不同的速率轉(zhuǎn)換模塊，將不同的/，b轉(zhuǎn)換為固定的/，p，如圖2b所示。它表示了一種傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方式，該處理方式的缺點(diǎn)在于1.對(duì)于每一種基帶符號(hào)速率/帶寬都需要設(shè)計(jì)專用的采樣速率轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)計(jì)工作量繁瑣，且系統(tǒng)靈活性和適應(yīng)性不高；2.若將針對(duì)不同基帶符號(hào)速率/帶寬的多個(gè)采樣速率轉(zhuǎn)換模塊集成到一個(gè)系統(tǒng)中，雖然 可以提高系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，但其所占用的硬件資源較高，且資源的使用效率較低。針對(duì)傳統(tǒng)方式中的這些缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方 法和實(shí)現(xiàn)裝置，基于多采樣率數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，尋求以較少的硬件資源實(shí)現(xiàn)靈活多變的采 樣速率轉(zhuǎn)換，以一套速率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同/，b到同一/，p的轉(zhuǎn)換，適用于使用成型濾波和匹配濾波的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)已知技術(shù)中所存在的專用采樣速率轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)工 作繁瑣、靈活性、適應(yīng)性不高，或占用硬件資源較高，使用率卻較低等諸多不足之處，需要 提出一種新的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置，本發(fā)明的目的，是提供一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置，其所采用的技術(shù)方案如下， 一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系 統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行操作歩驟A:所述可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行控制，在速率選擇開關(guān)的控制下，對(duì)時(shí) 鐘源的輸入時(shí)鐘處理后產(chǎn)生所需的各種頻率的時(shí)鐘；步驟B:將時(shí)鐘控制輸送到速率轉(zhuǎn)換模塊，其中N倍內(nèi)插器以/，p的工作頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的N倍內(nèi)插操作；步驟C:本系統(tǒng)在速率轉(zhuǎn)換模塊中的通用去鏡像低通濾波器，以乂，的工作頻率完成信號(hào)在N倍內(nèi)插之后的去鏡像濾波和增益補(bǔ)償操作；所述步驟A具體為時(shí)鐘控制模塊輸出固定時(shí)鐘乂，，使速率轉(zhuǎn)換模塊以及DAC模塊工作在/，p^頻率，^現(xiàn)所^系、纟充^，輸ttl信，WM樣il率力固^f直/，p;日寸f中^帝時(shí)莫塊 E 速率選擇開關(guān)的控制下，輸出可變時(shí)鐘^,/s卿/N，以及/，,乂卿/M.N，使基帶調(diào)制 模塊工作在/，b的頻率、成型濾波模塊工作在/^的頻率，實(shí)現(xiàn)所述系統(tǒng)在成型濾波之前的 輸入信號(hào)的符號(hào)速率為可變值/，b-Z^p/M.N。(其中，M是成型濾波模塊的參數(shù)，為確定值；N是所述系統(tǒng)的采樣率轉(zhuǎn)換因子，為可變值，由速率選擇開關(guān)控制選取。)所述步驟B具體為在采樣速率為/mid的數(shù)據(jù)信號(hào)每相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)之間插入N-l個(gè)零，將數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣速率提高到/，p 。5所述步驟C具體為所述濾波器作為一個(gè)經(jīng)專門設(shè)計(jì)的數(shù)字FIR低通濾波器，用于濾除 N倍上采樣產(chǎn)生的鏡像頻帶，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行N倍增益補(bǔ)償。其特征在于，實(shí)現(xiàn)不同符號(hào)速率 的基帶信號(hào)經(jīng)過不同倍數(shù)的上采樣之后進(jìn)入同一濾波器完成去鏡像的低通濾波，并完成相應(yīng) 倍數(shù)的增益補(bǔ)償?；谏鲜鰧?shí)現(xiàn)方法，本發(fā)明進(jìn)一步提出一套數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)裝置， 其特征在于，該實(shí)現(xiàn)裝置包括以下模塊時(shí)鐘控制模塊為其它基帶模塊提供所需頻率的時(shí)鐘 并對(duì)其進(jìn)行控制；基帶調(diào)制模塊得到符號(hào)速率/，b可變的基帶調(diào)制信號(hào)輸送給成型濾波模塊;成型濾波模塊得到基帶成型信號(hào)輸送給速率轉(zhuǎn)換模塊；速率轉(zhuǎn)換模塊完成對(duì)不同速率基帶成 型信號(hào)的速率變換，得到采樣速率固定為/:，的高采樣率基帶輸出信號(hào)輸送給固定速率DAC模塊；固定速率DAC模塊將數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號(hào)輸送給固定帶寬射頻調(diào)制模 塊；固定帶寬射頻調(diào)制模塊將模擬基帶信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明采用同一套系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)針對(duì)可變的基 帶符號(hào)速率以及相應(yīng)的采樣速率轉(zhuǎn)換倍數(shù)的多采樣率數(shù)字信號(hào)處理。與傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法相比， 減少了硬件資源占用，提高了系統(tǒng)的靈活性和適用性，且便于擴(kuò)展、實(shí)現(xiàn)變化更豐富的多種 采樣速率轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)處理。


圖la是丄倍內(nèi)插操作的原理示意圖； 圖lb是M倍抽取操作的原理示意圖；圖2a是一種符號(hào)速率/，b到固定采樣速率/，p的轉(zhuǎn)換示意圖；圖2b是多種符號(hào)速率/，bl 、 ... 、 /,b 到固定采樣速率/samp的轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)方法示意圖；圖3a是本發(fā)明提供的數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的操作流程示意圖； 圖3b是本發(fā)明提供的數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明提供的成型濾波模塊的原理示意圖； 圖5是本發(fā)明提供的速率轉(zhuǎn)換模塊的原理示意圖；圖6是本發(fā)明提供的通用去鏡像低通濾波器的參考設(shè)計(jì)實(shí)例——84階奈奎斯特濾波器的 幅頻特性示意圖；圖7是本發(fā)明提供的數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換解調(diào)系統(tǒng)的參考實(shí)施原理示意圖； 圖8是本發(fā)明提供的一種參考擴(kuò)展方案的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明提供了一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和該方法所采用的實(shí)現(xiàn)裝 置。以下詳細(xì)說明數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置的具體實(shí)施，其后 對(duì)數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換解調(diào)系統(tǒng)給出參考實(shí)施方案，最后對(duì)數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系 統(tǒng)給出一種參考擴(kuò)展方案。參照?qǐng)Dla、圖lb，表示不同倍數(shù)下內(nèi)插與抽取操作示意圖；圖 2a、圖2b分別表示一種符號(hào)速率和多種符號(hào)速率到固定采樣速率乂，的轉(zhuǎn)換示意圖。參照?qǐng)D3a、圖3b，表示本發(fā)明提供的數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的操作流 程示意圖以及該方法所采用的實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí) 現(xiàn)裝置由時(shí)鐘控制、基帶調(diào)制、成型濾波、速率轉(zhuǎn)換、DAC及射頻調(diào)制等模塊組成。所述的時(shí)鐘控制模塊，該模塊接收時(shí)鐘源來的輸入時(shí)鐘，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所有時(shí)鐘的控 制和處理。 一方面，將輸入時(shí)鐘處理后生成頻率為/s，的時(shí)鐘，速率轉(zhuǎn)換模塊以及DAC模塊均工作在該固定頻率(即要求輸入到DAC的數(shù)據(jù)采樣速率固定為乂，)；另一方面，在速率選擇開關(guān)的控制下，對(duì)頻率為/，p的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行頻率及相位的處理，得到頻率為ymK^乂amp/N的時(shí)鐘(成型濾波模塊工作在該頻率)，以及頻率為/symb = /samp / M . N的時(shí)鐘(基帶調(diào)制模塊工作在該頻率)。其中，N的值是根據(jù)基帶調(diào)制系統(tǒng)對(duì)速率/帶寬的需求，由速率 選擇開關(guān)控制選取；而M作為一個(gè)確定的值，是由成型濾波模塊決定。此外，時(shí)鐘控制模塊 還向速率轉(zhuǎn)換模塊提供速率控制信號(hào)，用于控制速率轉(zhuǎn)換模塊對(duì)轉(zhuǎn)換倍數(shù)的選擇。所述的基帶調(diào)制模塊，該模塊屬于數(shù)字通信系統(tǒng)調(diào)制端的核心模塊。正是由于該模塊對(duì) 可變的基帶符號(hào)速率/帶寬的需求，才引發(fā)了本發(fā)明所作的研究。該模塊在/symb時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下，輸出符號(hào)速率為/，b的基帶信號(hào)到成型濾波模塊。所述的固定速率DAC模塊，D/A轉(zhuǎn)換標(biāo)志著基帶數(shù)字化處理的結(jié)束，該模塊要為多種符號(hào)速率/帶寬的基帶系統(tǒng)所共享，就需要前端速率轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)的采樣速率固定為y^p。所述的固定帶寬射頻調(diào)制模塊，該模塊將模擬的基帶信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，由于DAC模 塊的采樣速率固定，所以射頻調(diào)制模塊的工作帶寬固定。參照?qǐng)D4、圖5，表示數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的成型濾波模塊以及速率轉(zhuǎn)換模塊 示意圖，圖4表示了所述的成型濾波模塊，該模塊屬于基帶后處理的重要組成部分， 一般在 調(diào)制端和解調(diào)端成對(duì)設(shè)計(jì)。對(duì)基帶信號(hào)成型濾波的目的是實(shí)現(xiàn)頻譜成型。調(diào)制端成型濾波模 塊的原理圖如圖所示，基帶信號(hào)首先經(jīng)過M倍上采樣(M為確定值)，將符號(hào)速率從/,b提高到/礎(chǔ)M'/，b，然后通過平方根升余弦滾降濾波器(Square-root-raised-cosine， SRRC濾波器)，實(shí)現(xiàn)成型濾波，同時(shí)完成M倍增益補(bǔ)償。最后從成型濾波模塊輸出信號(hào)的采樣速率 變?yōu)槿?d。圖5表示了所述的速率轉(zhuǎn)換模塊，該模塊是本發(fā)明的核心模塊，其原理示意圖如圖所示，由成型濾波模塊輸出的信號(hào)以/皿d的采樣速率輸入速率轉(zhuǎn)換模塊，首先經(jīng)過N倍內(nèi) 插器，即完成N倍上采樣操作(N的值是由速率控制信號(hào)控制選取)，將符號(hào)速率從/皿d提高 到/，p:N.^,M.N.乂一，然后通過一個(gè)專門設(shè)計(jì)的通用去鏡像低通濾波器，將上采樣產(chǎn)生的鏡像頻帶全部濾除，同時(shí)完成N倍增益補(bǔ)償。即實(shí)現(xiàn)不同符號(hào)速率的基帶信號(hào)經(jīng)過不同 倍數(shù)的上采樣之后進(jìn)入同一濾波器完成去鏡像的低通濾波，并完成相應(yīng)倍數(shù)的增益補(bǔ)償，得 到固定采樣速率/，p的基帶信號(hào)，進(jìn)入DAC模塊及射頻調(diào)制模塊。圖5中的低通濾波器，該濾波器作為速率轉(zhuǎn)換模塊的核心組成部分，是一個(gè)經(jīng)專門設(shè)計(jì)的數(shù)字FIR低通濾波器，可以 濾除N倍上采樣產(chǎn)生的鏡像頻帶，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行N倍增益補(bǔ)償。在上述圖中，基帶信號(hào)通過成型濾波模塊之后得到帶限信號(hào)，其帶寬(歸一化表示，下同)由兀變?yōu)閬A(因?yàn)橛蠱倍上采樣)。設(shè)所設(shè)計(jì)濾波器的通帶臨界頻率為^p，阻帶臨界頻 M p率為化，即在[o，兀]內(nèi)該濾波器通帶為o至Wp，阻帶為^至兀。帶寬為i的帶限信號(hào)進(jìn)入速 s p s m率轉(zhuǎn)換模塊后，經(jīng)N倍上采樣，信號(hào)帶寬變?yōu)?一；而產(chǎn)生的N-l個(gè)鏡像頻帶離通帶最近N.M的鏡像中心頻率在^，該鏡像頻帶臨界頻率為^±^~。因此，要保證信號(hào)經(jīng)濾波后無損 N N N.M失且完全濾除鏡像，就要求^>^且^<^-~^~。由于M為確定值，N為可變值，則在p N N N.M不同的N值下可計(jì)算通帶和阻帶要求。假定N最小為3，最大為8，則當(dāng)N^3時(shí)，可以得到^P的最小值為??；當(dāng)N二8時(shí)，可以得到^的最大值為2-工，則濾波器最大過渡帶寬 p 3M s 4 8M度為二_JL_JL。同時(shí)根據(jù)濾波器截止頻率等一系列限制條件即可進(jìn)行具體的濾波器設(shè)計(jì)， 4 歸 3M雖然這對(duì)濾波器性能要求較高，但仍是可以完成設(shè)計(jì)的。比如成型濾波的參數(shù)M二4，可以設(shè) 計(jì)一個(gè)波段數(shù)L二7、滾降系數(shù)a二0.45的84階奈奎斯特濾波器(Nyquist filter)，就可以完 成N (N可變，取3 8其中之一)倍上采樣之后的去鏡像低通濾波。參照?qǐng)D6，表示本發(fā)明 提供的通用去鏡像低通濾波器的參考設(shè)計(jì)實(shí)例——84階奈奎斯特濾波器的幅頻特性示意圖； 其阻帶衰減為92dB左右，完全滿足去鏡像低通濾波的性能要求。最后完成信號(hào)增益補(bǔ)償，即是對(duì)信號(hào)幅度的補(bǔ)償，在濾波前后處理均可，選擇在濾波后 處理的優(yōu)勢(shì)是在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)可節(jié)省一定的資源。假定輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的功率和標(biāo)準(zhǔn)差均為單位1，經(jīng)過N倍上采樣后，其功率變?yōu)閘，標(biāo)準(zhǔn)差變?yōu)閊;經(jīng)過低通濾波器去鏡像濾波，濾掉了N-1個(gè)鏡像頻帶，所以功率變?yōu)閬Ax丄^，標(biāo)準(zhǔn)差變?yōu)?><;=丄；然后進(jìn)行幅度補(bǔ)償，數(shù)據(jù)乘以N，補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)信號(hào)功率為J^xN^1，標(biāo)準(zhǔn)差為丄xN-l，因此得到補(bǔ) 償。參照?qǐng)D7，表示數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換解調(diào)系統(tǒng)參考原理示意圖，解調(diào)系統(tǒng)的可變速率 轉(zhuǎn)換是與調(diào)制系統(tǒng)的內(nèi)插操作對(duì)偶的抽取操作，圖7給出了參考實(shí)施的原理示意圖。經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換得到的是固定采樣速率/，p的信號(hào)，通過速率轉(zhuǎn)換模塊將采樣速率降低到,nid = /samp /N ，再通過成型濾波模塊將采樣速率恢復(fù)到/，b =/samp/M.N，最后送入基帶解調(diào)模塊完成解調(diào)。其中，解調(diào)系統(tǒng)的速率轉(zhuǎn)換模塊是將信號(hào)先通過一個(gè)通用的抗混疊低通濾波器，再進(jìn)行N倍 下采樣；而解調(diào)系統(tǒng)的成型濾波模塊也與調(diào)制系統(tǒng)的對(duì)偶，將信號(hào)先通過SRRC匹配濾波器， 再進(jìn)行M倍下采樣。經(jīng)過前面調(diào)制系統(tǒng)的處理，解調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)入速率轉(zhuǎn)換模塊的基帶信號(hào)經(jīng) N倍下采樣后其頻譜不會(huì)混疊，所以抗混疊濾波器的作用更多是用于防止頻譜較寬的噪聲混 疊進(jìn)信號(hào)通帶內(nèi)。系統(tǒng)對(duì)該濾波器的性能要求不太高，可以實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度設(shè)計(jì)，其參數(shù)與解 調(diào)系統(tǒng)的性能要求有關(guān)，在此不作具體分析。參照?qǐng)D8，表示數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)參考擴(kuò)展方案原理示意圖，在此對(duì)數(shù)字 基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)提出一種簡(jiǎn)單擴(kuò)展方案?？梢栽谠撓到y(tǒng)中的速率轉(zhuǎn)換模塊之前或 之后加入一套2倍速率轉(zhuǎn)換的模塊，圖中該模塊串接在速率轉(zhuǎn)換模塊之后。2倍速率轉(zhuǎn)換的 模塊由2倍上采樣和半帶濾波器(Half-band filter)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)采樣速率提高一倍的操 作。各速率轉(zhuǎn)換模塊均設(shè)開關(guān)進(jìn)行控制，這樣整個(gè)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)2、 N及2N倍的速率變換 (以前面提供的參考設(shè)計(jì)方案為例，就可以實(shí)現(xiàn)2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 10、 12、 14、 16倍 的速率變換)，在添加有限資源的條件下，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的靈活性和適用性。而對(duì)于解調(diào) 系統(tǒng)，加入對(duì)應(yīng)的1/2倍降速模塊即可(同樣由半帶濾波器和2倍下釆樣組成)。本發(fā)明提供的數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置，采用同一套系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了針對(duì)可變的基帶符號(hào)速率以及相應(yīng)的采樣速率轉(zhuǎn)換倍數(shù)的多采樣率數(shù)字信號(hào)處理。與 傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法相比，減少了硬件資源占用，提高了系統(tǒng)的靈活性和適用性，且便于擴(kuò)展、實(shí) 現(xiàn)變化更豐富的多種速率轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)處理。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行操作步驟A所述可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行控制，在速率選擇開關(guān)的控制下，對(duì)時(shí)鐘源的輸入時(shí)鐘處理后產(chǎn)生所需的各種頻率的時(shí)鐘；步驟B將時(shí)鐘控制輸送到速率轉(zhuǎn)換模塊，其中N倍內(nèi)插器以、fsamp的工作頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的N倍內(nèi)插操作；步驟C本系統(tǒng)在速率轉(zhuǎn)換模塊中的通用去鏡像低通濾波器，以fsamp的工作頻率完成信號(hào)在N倍內(nèi)插之后的去鏡像濾波和增益補(bǔ)償操作；
2. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)基帶信號(hào)的符號(hào)速率，即基帶調(diào)制模塊輸出信號(hào)的采樣速率/，b 可由所述系統(tǒng)的速率選擇開關(guān)控制選擇，并可實(shí)時(shí)改變；所述系統(tǒng)DAC模塊的信號(hào)釆樣速率 /samp以及射頻調(diào)制模塊的工作帶寬保持固定不變。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于， 所述速率轉(zhuǎn)換模塊，是由一個(gè)N倍內(nèi)插器和一個(gè)通用去鏡像低通濾波器組成，其中，由速率 控制信號(hào)控制選擇N的取值，N倍內(nèi)插器完成N倍上采樣操作。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在 于，所述通用去鏡像低通濾波器，是一個(gè)數(shù)字FIR低通濾波器，適用于在多種可變采樣速率 的基帶信號(hào)經(jīng)過可變倍數(shù)N的上采樣之后的去鏡像低通濾波，以及完成相應(yīng)倍數(shù)的增益補(bǔ)償。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法所采用的實(shí)現(xiàn)裝 置，其特征在于，該實(shí)現(xiàn)裝置包括以下模塊時(shí)鐘控制模塊在速率選擇開關(guān)的控制下，產(chǎn)生其它基帶模塊所需的各種頻率的時(shí)鐘， 并對(duì)其它基帶模塊時(shí)鐘進(jìn)行控制；基帶調(diào)制模塊對(duì)輸入碼流進(jìn)行基帶調(diào)制，在時(shí)鐘控制模塊輸出的相應(yīng)頻率時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下，得到符號(hào)速率/，b可變的基帶調(diào)制信號(hào)；該基帶調(diào)制模塊連接到成型濾波模塊該模塊對(duì)基帶調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻譜成型，得到基帶 成型信號(hào)；該成型濾波模塊再連接到速率轉(zhuǎn)換模塊該模塊在時(shí)鐘控制模塊輸出的速率控制信號(hào)的 控制下，對(duì)不同速率的基帶成型信號(hào)進(jìn)行速率變換，得到采樣速率固定為/，p的高采樣率基帶輸出信號(hào)；以下再依次連接到固定速率DAC模塊將數(shù)字的基帶輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的基帶信號(hào)， 其采樣速率固定；固定帶寬射頻調(diào)制模塊將模擬的基帶信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，其工作帶寬固定。
全文摘要
一種數(shù)字基帶可變速率轉(zhuǎn)換調(diào)制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)裝置，屬于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法按以下步驟進(jìn)行操作A所述系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行控制，產(chǎn)生所需的各種頻率的時(shí)鐘；B將時(shí)鐘控制輸送到速率轉(zhuǎn)換模塊；C在速率轉(zhuǎn)換模塊中的低通濾波器以f_samp的工作頻率完成信號(hào)在N倍內(nèi)插之后的去鏡像濾波和增益補(bǔ)償；該實(shí)現(xiàn)裝置包含有時(shí)鐘控制、基帶調(diào)制、成型濾波、速率轉(zhuǎn)換、DAC及射頻調(diào)制等模塊。本發(fā)明采用同一套系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)針對(duì)可變的基帶符號(hào)速率以及相應(yīng)的采樣速率轉(zhuǎn)換倍數(shù)的多采樣率數(shù)字信號(hào)處理。減少了硬件資源占用，提高了系統(tǒng)的靈活性和適用性，且便于擴(kuò)展。
文檔編號(hào)H04L27/38GK101257482SQ20081005728
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者劉在爽, 盧瑩瑩, 彭克武, 潘長(zhǎng)勇, 輝 陽 申請(qǐng)人:清華大學(xué)