用于通信系統(tǒng)的任意采樣率轉(zhuǎn)換的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有采樣率轉(zhuǎn)換的通信調(diào)制器。該調(diào)制器包括配置成將輸入比特流映射至符號序列符號映射模塊；配置成將符號序列乘以離散頻率響應(yīng)以產(chǎn)生被預(yù)失真符號序列的預(yù)失真模塊；配置成將被預(yù)失真符號序列調(diào)制至?xí)r域基帶樣本序列的調(diào)制模塊；配置成將基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換至不同的采樣率以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換模塊；以及配置成將采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列上轉(zhuǎn)換至中頻信號的上轉(zhuǎn)換模塊；預(yù)失真模塊用于乘以符號序列的離散頻率響應(yīng)配置成補(bǔ)償通帶下垂，該通帶下垂通過采樣率轉(zhuǎn)換模塊引入采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列。
【專利說明】用于通信系統(tǒng)的任意采樣率轉(zhuǎn)換
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及通信系統(tǒng)，具體地涉及在通信系統(tǒng)中以任意比轉(zhuǎn)換信號采樣率。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字信號處理和無線通信技術(shù)的發(fā)展，軟件定義無線電(SDR)已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。對于具有多協(xié)議和/或多頻帶能力的SDR，采樣率轉(zhuǎn)換(SRC)是SDR的數(shù)字信號處理架構(gòu)中的重要要素。使用SRC，以特定于不同協(xié)議和/或頻帶的不同采樣率被數(shù)字調(diào)制的離散時間信號以公共采樣率被上采樣至離散時間信號，然后該離散時間信號以公共采樣率通過數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換至模擬信號。在接收器處，接收的信號通過模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器以公共采樣率被數(shù)字化，并再次使用SRC以特定于不同協(xié)議和/或頻帶的不同采樣率分別下采樣至離散時間信號流。不同的采樣率甚至可用于單個通信協(xié)議，如IEEE802.1lg無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)規(guī)范。
[0003]在SDR型多頻帶或多協(xié)議通信系統(tǒng)中使用用于D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的固定采樣率具有多個優(yōu)點(diǎn)。例如，保持系統(tǒng)的模塊性，減小系統(tǒng)復(fù)雜性，以及提供更好的可重構(gòu)性。此外，具有固定采樣率的D/A或A/D轉(zhuǎn)換器具有比具有可調(diào)采樣率的D/A或A/D轉(zhuǎn)換器低得多的抖動。如果D/A或A/D轉(zhuǎn)換器以固定時鐘操作，則可顯著提高時鐘抖動性能并可極大地簡化系統(tǒng)集成。
[0004]在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，D/A或A/D采樣率通常為數(shù)據(jù)符率的四至八倍。如果將在數(shù)字域如在多頻帶系統(tǒng)中產(chǎn)生或接收帶通信號，則采樣率將顯著高于該倍數(shù)。當(dāng)期望的采樣率為符率的整數(shù)倍數(shù)時，上采樣或下采樣處理是明確的。然而，存在許多離散時間信號必須被上采樣或下采樣的比不是整數(shù)的應(yīng)用。因此，所使用的SRC方法應(yīng)能夠適應(yīng)任意的非整數(shù)轉(zhuǎn)換比。
[0005]SRC理論上是連續(xù)時間信號重建或內(nèi)插的過程，然后是以期望的采樣率再采樣。內(nèi)插理想地通過奈奎斯特低通濾波器實(shí)現(xiàn)，其將離散時間信號轉(zhuǎn)換至連續(xù)時間信號并且沒有失真。因為理想的奈奎斯特濾波器實(shí)際上既不可能也不必要，因而如何選擇和實(shí)施適當(dāng)?shù)膬?nèi)插濾波器是對于有效SRC的關(guān)鍵問題。
[0006]已經(jīng)提出了多種SRC結(jié)構(gòu)。用于SRC的最流行且最為計算有效的方式為使用級聯(lián)積分梳狀(CIC)濾波器，因為這種濾波器能夠簡單地實(shí)施(不需要乘法)。然而，CIC濾波器具有多個缺陷。第一，其具有非常寬的過渡頻帶，并且在所關(guān)心的通帶中引入衰減。通常需要額外的抽取(decimating)低通濾波器以補(bǔ)償通帶下垂。第二,其僅當(dāng)轉(zhuǎn)換比為有理值時才工作。第三，對于一些轉(zhuǎn)換比，CIC濾波器必須以非常高的中間采樣率執(zhí)行。為避免第二階段抽取濾波器，已經(jīng)建議了不同的銳化CIC濾波器。然而，寬過渡帶和轉(zhuǎn)換比的有理值限制仍然存在。已經(jīng)基于平行的CIC濾波器和線性內(nèi)插的使用提出了用于無理轉(zhuǎn)換比SRC的方法，但是通帶下垂更惡劣。
[0007]不同類型的分段多項式內(nèi)插可用于任意比的SRC，但是計算成本非常高。例如，多項式系數(shù)計算需要約P2至P3次乘法，其中P為多項式的階，內(nèi)插計算需要約P至P2的額外乘法。包括濾波器組和分?jǐn)?shù)延遲乘法塊的Farrow結(jié)構(gòu)廣泛地用于有效地實(shí)施分段多項式內(nèi)插，但是所需的乘法數(shù)仍然是P2+P。
[0008]B樣條函數(shù)為通過基函數(shù)與自己重復(fù)的卷積而構(gòu)造的分段連續(xù)函數(shù)。由于其高度的光滑度，B樣條函數(shù)適于內(nèi)插。第P階B樣條函數(shù)具有P-1的正則性，即其是P-1次連續(xù)可微的。使用Farrow結(jié)構(gòu)可有效地實(shí)施居中的B樣條函數(shù)。然而，因為B樣條函數(shù)的頻率響應(yīng)為sine函數(shù)的冪，所以通帶下垂仍然是顯著的。通常在B樣條內(nèi)插中實(shí)施時域預(yù)濾波用于通帶下垂補(bǔ)償，這樣顯著地增加內(nèi)插復(fù)雜性。
[0009]典型的數(shù)字傳輸系統(tǒng)使用發(fā)送器濾波器(或脈沖成形濾波器)以限定被發(fā)送信號的帶寬。在接收器中使用接收器濾波器以實(shí)現(xiàn)高信噪比和低符號間干擾，其中該接收器濾波器為通常與發(fā)送器濾波器具有相同幅度響應(yīng)的匹配濾波器，并且有時結(jié)合有均衡器。這些濾波器通常數(shù)字地實(shí)施在用于SDR的時域中。因此，結(jié)合發(fā)送器濾波器或接收器濾波器與SRC似乎是放寬SRC內(nèi)插濾波器的約束和實(shí)現(xiàn)總的復(fù)雜性減小的有吸引力的解決方案。使用該方式，已經(jīng)提出了包括脈沖成形濾波器以補(bǔ)償通帶下垂的SRC結(jié)構(gòu)。不幸地，因為CIC濾波器仍然用于SRC，該方法的應(yīng)用限于有理轉(zhuǎn)換比SRC。此外，當(dāng)脈沖成形濾波器設(shè)計采用線性編程時，其是復(fù)雜的。已經(jīng)提出了使用B樣條函數(shù)的任意比SRC結(jié)構(gòu)，其結(jié)合內(nèi)插濾波器與發(fā)送器/接收器濾波器、并通過在時域中以上采樣的中間采樣率操作的數(shù)字濾波補(bǔ)償通帶下垂。然而，所需要的離散時域數(shù)字濾波仍然顯著地導(dǎo)致SRC處理的復(fù)雜性增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明公開了用于基于正交頻分多路復(fù)用(OFDM)的多頻帶或多協(xié)議通信系統(tǒng)中的采樣率轉(zhuǎn)換(SRC)的設(shè)備和方法，在上述系統(tǒng)中處于該系統(tǒng)任一端的數(shù)字子系統(tǒng)發(fā)送或接收數(shù)字中頻(IF)信號并處理數(shù)字基帶信號。SRC發(fā)生在數(shù)字基帶采樣率與數(shù)字IF采樣率之間。數(shù)字IF采樣率是固定的并用于A/D與D/A轉(zhuǎn)換，而數(shù)字基帶采樣率根據(jù)系統(tǒng)中使用的頻帶的帶寬而改變。對于多頻帶OFDM發(fā)送器，所公開的系統(tǒng)使用用于從數(shù)字基帶到數(shù)字IF的SRC的B樣條內(nèi)插。內(nèi)插B樣條函數(shù)基函數(shù)的寬度與相應(yīng)的輸入采樣周期相同(這被稱為但寬度B樣條函數(shù))。通過B樣條內(nèi)插引入的通帶下垂在頻域中被補(bǔ)償并與OFDM調(diào)制相結(jié)合。對于多頻帶接收器，B樣條內(nèi)插用于從數(shù)字IF到數(shù)字基帶的SRC。內(nèi)插B樣條函數(shù)基函數(shù)的寬度為輸入采樣周期的整數(shù)倍數(shù)(這被稱為多寬度B樣條函數(shù))。通過B樣條內(nèi)插引入的通帶下垂以及通過通道引入的任何失真在頻域中被均衡并與OFDM解調(diào)制相結(jié)合。此外，本文中公開了用于一般的基于多寬度B樣條函數(shù)采樣率轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)。
[0011]根據(jù)本公開的第一方面，提供了具有采樣率轉(zhuǎn)換的通信調(diào)制器，其包括配置成將輸入比特流映射至符號序列的符號映射模塊；配置成將符號序列乘以離散頻率響應(yīng)以產(chǎn)生被預(yù)失真符號序列的預(yù)失真模塊；配置成將被預(yù)失真符號序列調(diào)制至?xí)r域基帶樣本序列的調(diào)制模塊；配置成將基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換至不同的采樣率以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換模塊；以及配置成將采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列上轉(zhuǎn)換至中頻信號的上轉(zhuǎn)換模塊；其中，預(yù)失真模塊用于與符號序列相乘的離散頻率響應(yīng)配置成補(bǔ)償通帶下垂，該通帶下垂通過采樣率轉(zhuǎn)換模塊弓I入采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列。
[0012]根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種調(diào)制符號序列的方法，其包括:將符號序列乘以離散頻率響應(yīng)；以產(chǎn)生被預(yù)失真符號序列；調(diào)制被預(yù)失真符號序列至?xí)r域基帶樣本序列；轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及上轉(zhuǎn)換采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列至中頻信號，其中，離散頻率響應(yīng)配置成補(bǔ)償通帶下垂，所述通帶下垂通過采樣率轉(zhuǎn)換步驟弓I入采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列。
[0013]根據(jù)本公開的第三方面，提供了具有采樣率轉(zhuǎn)換的通信解調(diào)器，其包括:配置成下轉(zhuǎn)換接收的中頻信號的分量至基帶樣本序列的下轉(zhuǎn)換模塊；配置成轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換至不同的采樣率以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換模塊；以及配置成解調(diào)采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列至符號序列解調(diào)制模塊，其中采樣率轉(zhuǎn)換模塊包括內(nèi)插濾波器，該內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)為一個或多個sine函數(shù)的乘積，每個sine函數(shù)在除以大于一的整數(shù)的基帶樣本序列的采樣頻率的整數(shù)倍數(shù)處具有零值。
[0014]根據(jù)本公開的第四方面，提供了解調(diào)中頻信號的方法，其包括下轉(zhuǎn)換中頻信號的分量至基帶樣本序列；轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及解調(diào)采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列至符號序列，其中轉(zhuǎn)換基帶樣本序列的采樣率的步驟使用內(nèi)插濾波器，該內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)為一個或多個sine函數(shù)的乘積，每個sine函數(shù)在除以大于一的整數(shù)的基帶樣本序列的采樣頻率的整數(shù)倍數(shù)處具有零值。
[0015]根據(jù)本公開的第五方面，提供了用于基于因果B樣條函數(shù)的輸入序列的采樣率轉(zhuǎn)換的設(shè)備，該因果B樣條函數(shù)的持續(xù)時間等于輸入序列的采樣周期與因果B樣條函數(shù)的階的乘積的整數(shù)倍數(shù)，該設(shè)備包括配置成從輸入序列產(chǎn)生多個中間序列的延遲與差分網(wǎng)絡(luò)；以及配置成以分?jǐn)?shù)間隔乘以每個連續(xù)中間序列并將結(jié)果加至下一中間序列的多個乘法加法梯式結(jié)構(gòu)，其中梯式結(jié)構(gòu)的輸出被相加以形成采樣率轉(zhuǎn)換輸出序列。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面將參照附圖描述本發(fā)明的至少一個實(shí)施方式，在附圖中:
[0017]圖1是可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的位于通信系統(tǒng)的發(fā)送器內(nèi)的數(shù)字子系統(tǒng)的框圖；
[0018]圖2是也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的位于通信系統(tǒng)的接收器內(nèi)的數(shù)字子系統(tǒng)的框圖；
[0019]圖3是可在圖1的數(shù)字子系統(tǒng)中使用的具有SRC的OFDM調(diào)制器的框圖；
[0020]圖4是可在圖2的數(shù)字子系統(tǒng)中使用的具有SRC的OFDM解調(diào)器的框圖；
[0021]圖5示出了用于使用在圖3的OFDM調(diào)制器的SRC模塊中的內(nèi)插濾波器的設(shè)計；
[0022]圖6示出了用于使用在圖4的OFDM解調(diào)器的SRC模塊中的內(nèi)插濾波器的設(shè)計；
[0023]圖7示出了 4階因果B樣條函數(shù)；
[0024]圖8示出了可用作圖3的OFDM調(diào)制器中的SRC模塊的用于基于B樣條函數(shù)的采樣率轉(zhuǎn)換的設(shè)備；
[0025]圖9示出了可用作圖4的OFDM解調(diào)器中的SRC模塊的用于基于B樣條函數(shù)的采樣率轉(zhuǎn)換的設(shè)備；以及
[0026]圖1OA和圖1OB共同形成了其中可以可替代地實(shí)施圖3和圖4的SRC模塊的嵌入式計算設(shè)備的示意性框圖。【具體實(shí)施方式】
[0027]當(dāng)在一個或多個附圖中提到具有相同附圖標(biāo)記的步驟和/或特征時，除非另有相反地描述，這些步驟和/或特征具有用于說明書的目的的相同的功能或操作。
[0028]系統(tǒng)架構(gòu)
[0029]圖1是可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的位于通信系統(tǒng)的發(fā)送器內(nèi)的數(shù)字子系統(tǒng)100的框圖。數(shù)字子系統(tǒng)100包括加擾、編碼與交織模塊110，其將輸入數(shù)據(jù)比特流加擾、編碼(例如使用前向誤差碼)、以及交織。被加擾、編碼及交織的比特流傳送至子流多路分用器120，子流多路分用器120將該比特流分成Nb個子流。每個子流由相應(yīng)的OFDM調(diào)制器130-1(1=1,2,…，Nb)調(diào)制，以在與調(diào)制器130-1相關(guān)聯(lián)的第i頻帶中生成數(shù)字IF信號。每個調(diào)制器130-1還包括采樣率轉(zhuǎn)換(如下文所詳細(xì)描述的)，以將具有與相應(yīng)頻帶相關(guān)聯(lián)的采樣周期Ti的基帶被調(diào)制符號以公共采樣周期T1上采樣至基帶被調(diào)制符號，其中該公共采樣周期T1小于所有采樣周期1\。來自調(diào)制器130-1的以公共采樣周期T1的數(shù)字IF信號通過數(shù)字結(jié)合器140結(jié)合并通過D/A轉(zhuǎn)換器150以公共采樣周期T1轉(zhuǎn)換至多頻帶模擬IF信號。然后，多頻帶模擬IF信號經(jīng)過RF傳輸子系統(tǒng)(未示出)，在該RF傳輸子系統(tǒng)中其被上轉(zhuǎn)換至RF (無線電頻率)信號、放大、以及傳輸。如果通信系統(tǒng)是無線的，則通過天線進(jìn)行傳輸。否則，可通過另一裝置如線纜進(jìn)行傳輸。
[0030]圖2是也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的位于通信系統(tǒng)的接收器內(nèi)的數(shù)字子系統(tǒng)200的框圖。該接收器與圖1的發(fā)送器互補(bǔ)。數(shù)字子系統(tǒng)200包括具有采樣周期T1的八/1)轉(zhuǎn)換器210，其將來自RF接收子系統(tǒng)(未示出)的多頻帶模擬IF信號以采樣周期T1轉(zhuǎn)換至多頻帶數(shù)字IF信號。多頻帶數(shù)字IF信號傳送至Nb個解調(diào)器220-1 (i=l，2，…，NB)，在多個頻帶中分別以各自的采樣 周期1\進(jìn)行操作，其中i=l，...，Nb。每個解調(diào)器220-1將多頻帶數(shù)字IF信號中對應(yīng)于第i頻帶的信號分量下轉(zhuǎn)換至基帶，執(zhí)行SRC以將采樣率從公共采樣周期!\下采樣至與第i頻帶相關(guān)聯(lián)的采樣周期Ti,然后解調(diào)來自采樣率被轉(zhuǎn)換基帶信號的編碼數(shù)據(jù)比特的子流。子流多路復(fù)用模塊230將Nb個復(fù)原的子流結(jié)合，以形成單個被編碼數(shù)據(jù)流，然后該被編碼數(shù)據(jù)流通過解交織、解碼以及解擾模塊240解交織，解碼以及解擾，以復(fù)原原始的未編碼的數(shù)據(jù)。
[0031]子流的數(shù)目乂可以小到1，在這種情況下，數(shù)字子系統(tǒng)100為單帶系統(tǒng)。在單帶系統(tǒng)中，圖1的數(shù)字子系統(tǒng)100中不需要子流多路分用器120或數(shù)字結(jié)合器140，或圖2的數(shù)字子系統(tǒng)200中不需要子流多路復(fù)用模塊230。
[0032]圖3是具有SRC的OFDM調(diào)制器300的框圖。在圖1的數(shù)字子系統(tǒng)100中，調(diào)制器300可用作調(diào)制器130-1中的每一個。來自子流i的輸入數(shù)據(jù)比特通過符號映射模塊310映射至符號Zi [I]，其中1=0，I,…，Nfft-1, Nfft為OFDM子載波的數(shù)目。預(yù)編碼模塊320執(zhí)行符號Zi [I]的預(yù)編碼，以減小可能的帶外發(fā)射。被預(yù)編碼符號表示為Xi [I]。
[0033]因為在調(diào)制器300中在后面的處理階段用于采樣率轉(zhuǎn)換的內(nèi)插引入通帶下垂，通過預(yù)失真模塊330執(zhí)行頻域預(yù)失真，即以離散頻率響應(yīng)Hi [I]乘以Xi [I]，以補(bǔ)償通帶下垂。下面將詳細(xì)描述預(yù)失真濾波器Hi[I]的實(shí)施。被預(yù)失真符號\[1]故[1]傳輸至成快速傅里葉逆變換(IFFT)模塊形式的OFDM調(diào)制模塊340。調(diào)制模塊340產(chǎn)生時域基帶OFDM符號
"^Nfft-U OFDM符號Xi [η]的采樣周期為石=，其中Afi為第





aJiiy FFTi頻帶中OFDM子載波間隔。
[0034]然后時域OFDM符號Xi [η]傳輸至采樣率轉(zhuǎn)換(SRC)模塊350，SRC模塊350以公共采樣周期T1將Xi [η]轉(zhuǎn)換至基帶OFDM符號yi [k]。SRC模塊350理論上包括具有脈沖響
應(yīng)^； O)的內(nèi)插濾波器，該脈沖響應(yīng)/ (O將Xi [η]轉(zhuǎn)換至理論的連續(xù)時間信號Xi (t)，然后連
續(xù)時間信號Xi (t)被以公共采樣周期T1再采樣以獲得yi[k]=Xi (W1)0內(nèi)插濾波器
的目的是實(shí)現(xiàn)用于SRC的反成像和反混淆要求。下面將詳細(xì)描述SRC模塊350的實(shí)施。
[0035]最后，通過上轉(zhuǎn)換模塊360將采樣率轉(zhuǎn)換被基帶OFDM符號[k]上轉(zhuǎn)換至第i頻帶中的實(shí)值數(shù)字IF信號，該實(shí)值數(shù)字IF信號用于與來自數(shù)字子系統(tǒng)100中其他OFDM調(diào)制器的IF信號結(jié)合至多頻帶數(shù)字IF信號中。
[0036]其他類型的調(diào)制器可用作圖1的數(shù)字子系統(tǒng)100中的調(diào)制器130-1中的每一個，例如單載波調(diào)制器。在單載波調(diào)制器中，沒有預(yù)編碼模塊320，并且調(diào)制模塊340為單載波調(diào)制t吳塊。
[0037]圖4是具有SRC的OFDM解調(diào)器400的框圖。解調(diào)器400可用作圖2的數(shù)字子系統(tǒng)200中的每個解調(diào)器220-1，其中OFDM調(diào)制器300使用在發(fā)送側(cè)。通常，OFDM解調(diào)器400中的采樣率轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的OFDM調(diào)制器300中采樣率轉(zhuǎn)換的逆操作。OFDM解調(diào)器400以下轉(zhuǎn)換模塊410開始，下轉(zhuǎn)換模塊41 0將接收的具有采樣周期T1的多頻帶數(shù)字IF信號的第i頻帶下轉(zhuǎn)換至接收的基帶信號，該接收的基帶信號表示為Ii [k]。然后同樣具有采樣周期T1的接收的基帶信號Ji [k]經(jīng)過SRC模塊420輸送，SRC模塊420將接收的基帶信號Ji [k]以第i頻帶的采樣周期Ti轉(zhuǎn)換至接收的OFDM符號Xi [η]。SRC模塊420理論上包括具有脈沖
響應(yīng)~?的內(nèi)插濾波器，該脈沖響應(yīng),V,(O將Yi[k]轉(zhuǎn)換至理論的連續(xù)時間信號Ii (t)，然
后連續(xù)時間信號71 (t)被以公共采樣周期T1再采樣以獲得Xi [n]=yi (IiTi)。除拒絕第i頻
帶中接收的基帶信號yjk]的圖像分量之外，內(nèi)插濾波器rr/(i)還必須能夠拒絕來自其他頻
帶的信號。下面將詳細(xì)描述SRC模塊420的實(shí)施。
[0038]成快速傅里葉變換(FFT)模塊形式的解調(diào)制模塊430將接收的OFDM符號Xi [η]解調(diào)至頻域，以獲得接收的符號序列Xi [I]。在通過均衡模塊440均衡和通過解預(yù)編碼模塊450解預(yù)編碼之后，數(shù)據(jù)符號Zi[I]被復(fù)原。最后，通過符號解映射模塊460從數(shù)據(jù)符號ZJl]得到子流i中的數(shù)據(jù)比特。
[0039]如果圖1的數(shù)字子系統(tǒng)100中的調(diào)制器130-1為單載波調(diào)制器，則圖2的數(shù)字子系統(tǒng)200中的解調(diào)器220-1也是單載波調(diào)制器。在單載波解調(diào)器中，沒有解預(yù)編碼模塊450，并且解調(diào)制模塊430為與單載波調(diào)制模塊340互補(bǔ)的單載波解調(diào)制模塊。
[0040]為了方便起見，圖3和圖4使用了相同的信號標(biāo)記，但其不必指代相同的實(shí)際信號。例如，圖4中的yi[k]為包括來自第i頻帶的OFDM信號以及來自其他頻帶的信號分量的接收的基帶信號，而圖3中的yi[k]為將僅在第i頻帶中傳輸?shù)腛FDM信號。圖4中的標(biāo)記為Xi [η]的信號為具有采樣周期Ti的接收的OFDM信號，其具有由于通過SRC模塊420以及傳輸通道引入的通帶下垂而導(dǎo)致的失真。該失真將通過均衡模塊440被稍微補(bǔ)償。然而，在圖3中，Xi [η]為具有采樣周期Ti的被預(yù)失真OFDM信號。
[0041]內(nèi)插濾波器設(shè)計[0042]被預(yù)編碼數(shù)據(jù)符號XJl]的頻譜表示為
【權(quán)利要求】
1.具有采樣率轉(zhuǎn)換的通信調(diào)制器，包括: 符號映射模塊，配置成將輸入比特流映射至符號序列； 預(yù)失真模塊，配置成將所述符號序列乘以離散頻率響應(yīng)，以產(chǎn)生被預(yù)失真符號序列； 調(diào)制模塊，配置成將所述被預(yù)失真符號序列調(diào)制至?xí)r域基帶樣本序列； 采樣率轉(zhuǎn)換模塊，配置成將所述基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及 上轉(zhuǎn)換模塊，配置成將所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列上轉(zhuǎn)換至中頻信號； 其中，所述預(yù)失真模塊用于與所述符號序列相乘的所述離散頻率響應(yīng)配置成補(bǔ)償通帶下垂，所述通帶下垂通過所述采樣率轉(zhuǎn)換模塊引入所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制器，其中所述采樣率轉(zhuǎn)換模塊包括具有基帶頻率響應(yīng)的內(nèi)插濾波器，并且所述預(yù)失真模塊的所述離散頻率響應(yīng)配置成反演所述內(nèi)插濾波器的所述基帶頻率響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制器，其中所述調(diào)制模塊包括快速傅里葉逆變換模塊，所述基帶樣本序列為正交頻分多路復(fù)用(OFDM)符號的序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制器，其中所述采樣率轉(zhuǎn)換模塊使用因果B樣條內(nèi)插濾波器，所述因果B樣條內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)為一個或多個sine函數(shù)的乘積，每個sine函數(shù)在所述基帶樣本序列的采樣頻率的整數(shù)倍數(shù)處具有零值。
5.調(diào)制符號序列的方法，包括: 將所述符號序列乘以離散頻率響應(yīng)，以產(chǎn)生被預(yù)失真符號序列； 調(diào)制所述被預(yù)失真符號序列至?xí)r域基帶樣本序列； 轉(zhuǎn)換所述基帶樣本序列的采樣率至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及 轉(zhuǎn)換所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列至中頻信號； 其中，所述離散頻率響應(yīng)配置成補(bǔ)償通帶下垂，所述通帶下垂通過所述采樣率轉(zhuǎn)換步驟引入所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中與所述符號序列相乘的所述離散頻率響應(yīng)配置成反演在轉(zhuǎn)換所述基帶樣本序列的采樣率的步驟中使用的內(nèi)插過濾器的基帶頻率響應(yīng)。
7.具有采樣率轉(zhuǎn)換的通信解調(diào)器，包括: 下轉(zhuǎn)換模塊，配置成將接收的中頻信號的分量下轉(zhuǎn)換至基帶樣本序列； 采樣率轉(zhuǎn)換模塊，配置成將所述基帶樣本序列的采樣率轉(zhuǎn)換至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及 解調(diào)制模塊，配置成將所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列解調(diào)至符號序列， 其中，所述采樣率轉(zhuǎn)換模塊包括內(nèi)插濾波器，所述內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)為一個或多個sine函數(shù)的乘積，每個sine函數(shù)在除以大于一的整數(shù)的所述基帶樣本序列的采樣頻率的整數(shù)倍數(shù)處具有零值。
8.解調(diào)中頻信號的方法，包括: 下轉(zhuǎn)換所述中頻信號的分量至基帶樣本序列； 轉(zhuǎn)換所述基帶樣本序列的采樣率至不同的采樣率，以產(chǎn)生采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列；以及解調(diào)所述采樣率被轉(zhuǎn)換基帶樣本序列至符號序列， 其中，轉(zhuǎn)換所述基帶樣本序列的采樣率的步驟使用內(nèi)插濾波器，所述內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)為一個或多個Sinc函數(shù)的乘積，每個sine函數(shù)在除以大于一的整數(shù)的所述基帶樣本序列的采樣頻率的整數(shù)倍數(shù)處具有零值。
9.用于基于因果B樣條函數(shù)的輸入序列的采樣率轉(zhuǎn)換的設(shè)備，所述因果B樣條函數(shù)的持續(xù)時間等于所述輸入序列的采樣周期與所述因果B樣條函數(shù)的階的乘積的整數(shù)倍數(shù)，所述設(shè)備包括: 延遲與差分網(wǎng)絡(luò)，配置成從所述輸入序列產(chǎn)生多個中間序列；以及多個乘法加法梯式結(jié)構(gòu)，配置成將每個連續(xù)的中間序列乘以分?jǐn)?shù)間隔以及將該乘積加至下一中間序列， 其中，所述梯式結(jié)構(gòu)的輸出被相加以形成采樣率被轉(zhuǎn)換輸出序列。
【文檔編號】H04L27/00GK103650445SQ201180070354
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月9日
【發(fā)明者】曉靖·黃, 英杰·杰伊·郭, 張健 申請人:聯(lián)邦科學(xué)技術(shù)研究組織