專利名稱：數(shù)字信道化方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶接收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字信道化方法及電路。
背景技術(shù)：
寬帶接收的性能和工程可實現(xiàn)性除了與接收信號在頻域上的分布位置有關(guān)外，還取決于同時到達信號的數(shù)量。在實際應(yīng)用中，受高速A/D轉(zhuǎn)換器與后續(xù)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(shù)不能將這些因素考慮進去，則寬帶接收的物理可實現(xiàn)性將受到嚴(yán)重影響。并行數(shù)字下變頻信道化技術(shù)對接收信號具有較強的適應(yīng)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(lǐng)域。數(shù)字信道化的原理數(shù)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(nèi)相應(yīng)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(jù)接收帶寬內(nèi)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(shù)對信號進行信道化接收，現(xiàn)有的方法主要有方法一是并行數(shù)字下變頻數(shù)字信道化。當(dāng)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(shù)字下變頻進行接收，根據(jù)子信號的帶寬的大小不同，該類技術(shù)也可細分為窄帶數(shù)字下變頻和寬帶數(shù)字下變頻?？傮w而言，窄帶數(shù)字下變頻技術(shù)的體系已經(jīng)相對固定。寬帶數(shù)字下變頻通常包括數(shù)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(shù)字信號處理器件如數(shù)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(shù)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(shù)字信道化。當(dāng)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(shù)字信道化算法先抽取，后濾波，最后進行數(shù)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(lián)的方法，該結(jié)構(gòu)包含前級多相DFT濾波器組、采樣率轉(zhuǎn)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(yīng)信號跨信道分布的情況。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字信道化方法及電路，其能夠完全適應(yīng)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(yīng)性，同時減小了運算量。(二)技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)字信道化方法，包括以下步驟
Sl 確定分析部分信道數(shù)2M和進行信號重建時對應(yīng)綜合部分FFT點數(shù)；S2:根據(jù)原型濾波器階數(shù)N和所述分析部分信道數(shù)2Μ確定抽取后多相濾波器階數(shù) L；S3 確定多相濾波器組的系數(shù)；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(zhí)行步驟S7，若是，則執(zhí)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(nèi)插0并延時相加，得到系統(tǒng)輸出信號y。ut。優(yōu)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(jù)原型濾波器的沖激響應(yīng)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(yōu)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(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，所述步驟S2中，所述L = N/2M。優(yōu)選地，所述 ~ χ{2Μ-\) x(3M-l) x(4M-l)xph = Ca =
權(quán)利要求
1.一種數(shù)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(shù)2M和進行信號重建時對應(yīng)綜合部分FFT點數(shù)T^ii ；52根據(jù)原型濾波器階數(shù)N和所述分析部分信道數(shù)2M確定抽取后多相濾波器階數(shù)L ；53確定多相濾波器組的系數(shù)；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(zhí)行步驟S7，若是，則執(zhí)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(nèi)插0并延時相加，得到系統(tǒng)輸出信號y。ut。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)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(jù)原型濾波器的沖激響應(yīng)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(quán)利要求1所述的數(shù)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(quán)利要求1所述的數(shù)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(quán)利要求1所述的數(shù)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(quán)利要求1所述的數(shù)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(quán)利要求2所述的數(shù)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(quán)利要求1所述的數(shù)字信道化方法，其特征在于，所述步驟SlO中，
9.一種利用權(quán)利要求1-8中任一項所述方法進行數(shù)字信道化的電路，其特征在于，包括第一對數(shù)指數(shù)電路、第二對數(shù)指數(shù)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(shù)指數(shù)電路連接所述第一多相抽取電路，所述第二對數(shù)指數(shù)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，F(xiàn)FT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(quán)利要求9所述進行數(shù)字信道化的電路，其特征在于，還包括與所述第一對數(shù)指數(shù)電路、第二對數(shù)指數(shù)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(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字信道化方法及電路，涉及寬帶接收技術(shù)領(lǐng)域，所述方法包括以下步驟S1確定分析部分信道數(shù)2M和進行信號重建時對應(yīng)綜合部分FFT點數(shù)S2根據(jù)原型濾波器階數(shù)N和所述分析部分信道數(shù)2M確定抽取后多相濾波器階數(shù)L；S3確定多相濾波器組的系數(shù)；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y(tǒng)A；S6判斷信號是否跨信道分布，若否，執(zhí)行步驟S7，若是，執(zhí)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y(tǒng)s；S9使信號ys進入綜合部分多相濾波器組CS濾波，得到y(tǒng)f；S10對所得信號yf進行內(nèi)插0并延時相加，得到系統(tǒng)輸出yout。本發(fā)明能夠增強信號接收的適應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者王芳, 陸建華, 黃振 申請人:清華大學(xué)