專利名稱：兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信息傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于數(shù)字電視接收機(jī)的兩級可 變階數(shù)數(shù)字濾波方法及裝置。
背景技術(shù)：
地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)是廣播電視體系中的重要組成部分，它與衛(wèi)星數(shù)字電視廣 播系統(tǒng)和有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)以及其它輔助系統(tǒng)一起相互協(xié)同提供全面的大眾覆蓋。數(shù)字電視相對于模擬電視，差異性指的是采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)進(jìn)行節(jié)目 的采集、錄制、加工制作、播出、發(fā)射和接收的電視。數(shù)字電視克服了模擬電視傳輸過程中數(shù) 據(jù)丟失、重影、雪花等致命弱點(diǎn)，使得收到的圖像和伴音質(zhì)量幾乎與演播室送出的質(zhì)量水平 一樣；更重要的是，數(shù)字電視系統(tǒng)的兼容性強(qiáng)，應(yīng)用具有可擴(kuò)展性和靈活性，從而提高了頻 譜利用率，并可引入數(shù)據(jù)傳輸和交互等多種新型業(yè)務(wù)，為消費(fèi)電子、通信和計算機(jī)等行業(yè)的 匯聚融合提供平臺?，F(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字電視的中頻信號到基帶數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程經(jīng)由混頻器和濾波 器完成(如圖1所示)，中頻信號在混頻器中經(jīng)過混頻下變頻為I、Q兩路基帶信號。由于 混頻過程會產(chǎn)生不需要的高頻分量以及諧波分量，這些都會對有用信號產(chǎn)生干擾，影響系 統(tǒng)性能，所以都會采用一個數(shù)字濾波器來濾除這些不需要的干擾分量。這個數(shù)字濾波器一 般為根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器，即用于濾除干擾分量，也用于和發(fā)射機(jī)的根升余弦濾 波器匹配。根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器的階數(shù)與采樣率有關(guān)，為了得到目標(biāo)的譯碼結(jié)果， 通常的階數(shù)較高，一般為512級，這樣會浪費(fèi)硬件資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種用于數(shù)字電視接收機(jī) 的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法及裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種用于數(shù)字電視接收機(jī)的兩級可變階數(shù)數(shù)字 濾波裝置，包括依次連接的濾波模塊、同步模塊、信道估計模塊、均衡模塊和譯碼模塊，其 中所述的濾波模塊采用兩級濾波模式，包括第一級濾波器、定時恢復(fù)模塊和第二級濾波 器，所述的第一級濾波器對下變頻后的信號進(jìn)行濾波，然后經(jīng)定時恢復(fù)模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行定 時恢復(fù)，再采用第二級濾波器對2倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。本發(fā)明還提出了一種用于數(shù)字電視接收機(jī)的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，該方法 包括如下步驟a.數(shù)字電視接收機(jī)開始工作后，使用包括兩級濾波器的濾波模塊，分別為第一級 濾波器和第二級濾波器，對混頻器輸出的信號進(jìn)行濾波，首先，使用第一級濾波器對下變頻 信號進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)送入定時恢復(fù)模塊；b.定時恢復(fù)模塊對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行定時恢復(fù)，然后將定時恢復(fù)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行2倍 下采樣，送入第二級濾波器；
c.第二級濾波器對2倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)下采樣為1倍基帶速 率數(shù)據(jù)，然后將單倍率數(shù)據(jù)依次送入同步模塊、信道估計模塊、均衡模塊和譯碼模塊進(jìn)行處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波器，在保證了系統(tǒng)濾波器傳 輸函數(shù)不變的情況下，使得濾波器可以根據(jù)反饋信息靈活的選擇濾波器階數(shù)，在保證了系 統(tǒng)濾波器傳輸函數(shù)和最終的譯碼結(jié)果不變的情況下，兩級濾波器可以采用較低的階數(shù)，且 兩級濾波器所使用的階數(shù)總和少于使用一級濾波器的階數(shù)，從而節(jié)省了硬件資源。


圖1是背景技術(shù)中中頻信號到基帶數(shù)字信號的示意圖；圖2是本發(fā)明的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波裝置的原理方框圖；圖3是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實施例方式下面，對照附圖和較佳實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。參考圖2所示，本發(fā)明提出的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波裝置3包括依次連接的濾波 模塊、同步模塊8、信道估計模塊9、均衡模塊10和譯碼模塊11，濾波模塊采用兩級濾波模 式，包括第一級濾波器5、定時恢復(fù)模塊6和第二級濾波器7。數(shù)字電視接收機(jī)開始工作后，中頻信號1經(jīng)過混頻器2，然后使用第一級濾波器5 對混頻器2輸出的下變頻后的信號進(jìn)行濾波，然后將濾波后的數(shù)據(jù)送入定時恢復(fù)模塊6。在 定時恢復(fù)模塊6中首先對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行定時恢復(fù)，然后將定時恢復(fù)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行2倍下 采樣，從30. 4MHz變?yōu)?5. 12MHz。再采用第二級濾波器7對2倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，最后將 濾波后的數(shù)據(jù)再下采樣為1倍基帶速率數(shù)據(jù)，即從15. 12MHz變?yōu)?. 56MHz，最后將單倍率數(shù) 據(jù)輸出。然后，將經(jīng)過兩級濾波器后的數(shù)據(jù)依次送入同步模塊8、信道估計模塊9、均衡模塊 10和譯碼模塊11進(jìn)行處理。本發(fā)明在保證了系統(tǒng)濾波器傳輸函數(shù)和最終的譯碼結(jié)果不變 的情況下，兩級濾波器可以分別采用較低的階數(shù)，且兩級濾波器所使用的階數(shù)總和少于使 用一級濾波器的階數(shù)，從而節(jié)省了硬件資源。在本實施例中，第一級濾波器5采用低通有限沖激響應(yīng)濾波器，階數(shù)選擇16級，低 通有限沖激響應(yīng)濾波器的系數(shù)采用數(shù)學(xué)演算工具matlab自帶的濾波器生成工具fdatool 產(chǎn)生，采樣率為30. 4MHz，指定濾波器階數(shù)為16級，采用加窗的方式，選擇凱澤窗，窗系數(shù)為 0. 5，然后將濾波后的數(shù)據(jù)送入定時恢復(fù)模塊。第二級濾波器7采用根升余弦濾波器，階數(shù) 選擇64級，其系數(shù)也采用數(shù)學(xué)演算工具matlab自帶的濾波器生成工具fdatool產(chǎn)生，采樣 率為15. 12MHz，指定濾波器階數(shù)為64級，選擇根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0. 05。根據(jù)觀 察，經(jīng)兩級濾波器濾波后得到的譯碼結(jié)果，其誤碼率可以達(dá)到目標(biāo)要求，那么這時將譯碼結(jié) 果直接輸出。最終兩級濾波器階數(shù)之和為80級，相比現(xiàn)有技術(shù)中使用的一級根升余弦有限 沖激響應(yīng)濾波器的512級減少了 432級。參考圖3，本發(fā)明的工作流程是中頻信號進(jìn)過混頻器后，其下變頻信號送入低通 有限沖激響應(yīng)濾波器進(jìn)行第一級濾波，濾波后的信號送入定時模塊進(jìn)行定時恢復(fù)，然后進(jìn) 行2倍下的采樣，再送入根升余弦濾波器進(jìn)行第二級濾波，濾波后的信號經(jīng)下采樣為單倍
4率基帶數(shù)據(jù)，單倍率基帶數(shù)據(jù)再經(jīng)同步、信道估計、均衡和譯碼處理。本發(fā)明提出的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，具體包括如下步驟a.數(shù)字電視接收機(jī)開始工作后，使用包括兩級濾波器的濾波模塊，分別為第一級 濾波器和第二級濾波器，對混頻器輸出的信號進(jìn)行濾波，首先，使用第一級濾波器對下變頻 信號進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)送入定時恢復(fù)模塊；b.定時恢復(fù)模塊對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行定時恢復(fù)，然后將定時恢復(fù)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行2倍 下采樣，送入第二級濾波器；c.第二級濾波器對2倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)下采樣為1倍基帶速 率數(shù)據(jù)，然后將單倍率數(shù)據(jù)依次送入同步模塊、信道估計模塊、均衡模塊和譯碼模塊進(jìn)行處理。本實施例采用兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波器，既保證了在系統(tǒng)濾波器傳輸函數(shù)不變的 情況下，使得濾波器可以根據(jù)反饋信息靈活的選擇濾波器階數(shù)，又使得使用的濾波器階數(shù) 總和明顯少于現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器階數(shù)總和，顯著地節(jié)省了硬件資源。雖然以上結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是應(yīng)當(dāng)理解到， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的原理和實質(zhì)精神的前提下，對本發(fā)明的實施方式可以 作出各種變形或者修改，這些變形和修改均應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波裝置，包括依次連接的濾波模塊、同步模塊、信道估計模塊、均衡模塊和譯碼模塊，其特征在于所述的濾波模塊采用兩級濾波模式，包括第一級濾波器、定時恢復(fù)模塊和第二級濾波器，所述的第一級濾波器對下變頻后的信號進(jìn)行濾波，然后經(jīng)定時恢復(fù)模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行定時恢復(fù)，再采用第二級濾波器對兩倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。
2.如權(quán)利要求1所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波裝置，其特征在于所述的第一級濾波 器為低通有限沖激響應(yīng)濾波器，所述的第二級濾波器為根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波裝置，其特征在于所述的低通有限沖 激響應(yīng)濾波器階數(shù)為16級，所述的根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器階數(shù)為64級。
4.一種兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，其特征在于包括如下步驟a.數(shù)字電視接收機(jī)開始工作后，使用包括兩級濾波器的濾波模塊，分別為第一級濾波 器和第二級濾波器，對混頻器輸出的信號進(jìn)行濾波，首先，使用第一級濾波器對下變頻信號 進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)送入定時恢復(fù)模塊；b.定時恢復(fù)模塊對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行定時恢復(fù)，然后將定時恢復(fù)之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩倍下采 樣，送入第二級濾波器；c.第二級濾波器對兩倍率的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，濾波后的數(shù)據(jù)下采樣為單倍基帶速率數(shù) 據(jù)，然后將單倍率數(shù)據(jù)依次送入同步模塊、信道估計模塊、均衡模塊和譯碼模塊進(jìn)行處理。
5.如權(quán)利要求4所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，其特征在于步驟b中定時模塊 對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩倍下采樣后，數(shù)據(jù)從30. 4MHz變?yōu)?5. 12MHz。
6.如權(quán)利要求4所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，其特征在于步驟c中第二級濾 波器對濾波后的數(shù)據(jù)下采樣后，數(shù)據(jù)從15. 12MHz變?yōu)?. 56MHz。
7.如權(quán)利要求4所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，其特征在于所述的第一級濾波 器為低通有限沖激響應(yīng)濾波器，所述的第二級濾波器為根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器。
8.如權(quán)利要求7所述的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法，其特征在于所述的低通有限沖 激響應(yīng)濾波器階數(shù)為16級，所述的根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器階數(shù)為64級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于數(shù)字電視接收器的兩級可變階數(shù)數(shù)字濾波方法及裝置，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中使用的一級根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器，創(chuàng)造性地提出了使用兩級數(shù)字濾波器對混頻后的下變頻信號進(jìn)行濾波，其中第一級為低通有限沖激響應(yīng)濾波器，而第二級采用根升余弦有限沖激響應(yīng)濾波器。采用兩級可變階數(shù)濾波器，在保證了系統(tǒng)濾波器傳輸函數(shù)不變的情況下，使得濾波器可以根據(jù)反饋信息靈活的選擇濾波器階數(shù)，在保證了系統(tǒng)濾波器傳輸函數(shù)和最終的譯碼結(jié)果不變的情況下，兩級濾波器可以分別采用較低的階數(shù)，且所使用的階數(shù)總和少于使用一級濾波器的階數(shù)，從而節(jié)省了硬件資源。
文檔編號H04L25/03GK101867537SQ20101015967
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者吳舟 申請人:深圳國微技術(shù)有限公司