一种任意采样率转换的内插滤波处理方法_2

文档序号:9550857阅读:来源:国知局
f)、将步骤(le)中得到K组滤波器系数依次存入数据表中,得到FIR滤波器抽 头系数表,该FIR滤波器抽头系数表可以装订在ROM表,便于硬件实现,可以与横向FIR滤 波器联合使用,实现可变采样率的插值滤波处理。
[0033] 在本实施例中,FIR滤波器设定为32阶的横向滤波器,即具有32个延迟单元,共N =33个抽头系数;且设定输入信号分辨率1/K,K= 256,即正整数L= 8 ;
[0034] (2)、根据输入信号的码率Rb和系统时钟频率fs,采用NC0(数字振荡器)产生1 倍数据时钟信号,所述数据时钟信号的频率Rs=Rb,所述数据时钟信号的时钟相位Phase 等于所述NC0累加值的高L位截取值,即所述时钟相位Phase的取值范围为0~K-1 ;其中, 所述NC0的位宽为Μ且Μ彡L;该NC0的工作频率为fs;
[0035] 本实施例中,NC0的位宽为Μ= 32,在设定的输入信号分辨率参数K= 256时,时 钟相位phase为NC0累加值的高8位截取值,也就是说时钟相位的取值为0~255 ;在本发 明中,就是采用该时钟相位得到FIR滤波器系数的提取序号,实现插值滤波的系数提取。
[0036](3)、按照步骤(2)产生的1倍数据时钟信号对输入信号进行接收,得到接收信号; 即该接收信号的采样率为Rs,本发明的目的就是将该信号的采样率统一转换为系统采样 率,并且保证信号不失真;
[0037](4)、根据信号接收时钟的相位Phase的取值,在步骤(1)产生的FIR滤波器抽头 系数表中提取FIR滤波器的抽头系数,其中,如果所述时钟相位Phase=k-Ι,则在所述FIR 滤波器抽头系数表中提取得到第k组低通FIR滤波器系数h'k(n),其中,k= 1,2,···,Κ, η= 1,2,…,Ν,Ν为所述FIR滤波器的抽头个数;
[0038] (5)、将步骤(4)提取得到的FIR滤波器系数应用于FIR滤波器中,对步骤(3)中 得到的接收信号进行内插滤波处理,得到内插滤波后信号,该信号的采样率为fs,即经过以 上处理将采样率为Rs的信号内插滤波为采样率为fs的信号,从而实现采样率的转换。
[0039] 在本实施例中,本发明的插值滤波器由一个32阶横向FIR滤波器和一个装订有滤 波器系数的ROM表组成。在每个系统工作时钟fs周期内,根据量化后的时钟相位phase,在ROM表中查找滤波器系数,实时更新FIR滤波器系数并进行滤波运算,得到采样率为fs的插 值后的信号。如果对每个滤波系数按16位进行量化,时钟相位phase按8位进行量化,则 装订FIR滤波器系数的ROM表的存储量为33*16*2S= 135168bit。
[0040] 本发明采用可变系数的分数倍插值滤波器,实现不同速率信号插值滤波,整个功 能可采用FPGA实现。
[0041] 以上所述,仅为本发明最佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0042] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知技术。
【主权项】
1. 一种任意采样率转换的内插滤波处理方法,其特征在于包括以下步骤: 1) 根据输入信号的带宽Bw和输入信号的分辨率1/K,生成K组滤波器系数,并将所述 K组滤波器系数保存在新建立的FIR滤波器抽头系数表内;其中,输入信号的分辨率参数K = ^,L为正整数; 2) 根据输入信号的码率Rb和系统时钟频率fs,采用NCO产生1倍数据时钟信号,所述 数据时钟信号的频率Rs=Rb,所述数据时钟信号的时钟相位Phase等于所述NCO累加值 的高L位截取值,即所述时钟相位Phase的取值范围为0~K-1 ;其中,所述NCO的位宽为Μ 且Μ彡L; 3) 按照步骤2)产生的1倍数据时钟信号对输入信号进行接收,得到接收信号; 4) 根据信号接收时刻的时钟相位Phase的取值,在步骤1)产生的FIR滤波器抽头系数 表中提取FIR滤波器的抽头系数; 5) 将步骤4)提取得到的FIR滤波器系数应用于FIR滤波器中,对步骤(3)中得到的接 收信号进行内插滤波处理,得到内插滤波后信号。2. 根据权利要求1所述的一种任意采样率转换的内插滤波处理方法,其特征在于:在 步骤1)中,根据输入信号的带宽Bw和输入信号的分辨率1/K,生成K组滤波器系数,并将所 述K组滤波器系数保存在FIR滤波器抽头系数表内,具体实现过程如下: la) 根据输入信号的带宽Bw,生成一组满足所述信号带宽内滤波要求的FIR滤波器的 抽头系数h(n),其中,η= 1,2, "·,Ν,Ν为所述FIR滤波器的抽头个数; lb) 根据输入信号的分辨率1/K得到K个比例函数,其中,所述第k个比例函数为lc) 对步骤la)得到的FIR滤波器抽头系数h(n)进行N点离散傅里叶变换,得到FIR滤波器响应函数H(jw) =DFT(h(n)),其中,DFT()代表离散傅里叶变换;所述响应函数 H(jw)的N个值分别为h,h2,…,hn,…,hN; ld) 根据步骤lb)得到的K个比例函数和步骤lc)得到的响应函数H(jw),得到K个 新的响应函数,其中,所述第k个新的响应函数为!Tk(jw),fk(jw)的Ν个值分别为 h'nh' 2,…,h'n,…,h'N,其中,h'n=hnXfk(n),k=l,2,...,K,n=l,2,一,N; le) 对步骤Id)得到的K个新的响应函数进行逆傅里叶变换得K组滤波器系数,其中, 所述第k组滤波器系数为Vk (n) =IDFT0Tk (jw)),IDFT代表逆离散傅里叶变换,k= 1,V..,K; lf) 将步骤le)中得到K组滤波器系数依次存入数据表中,得到FIR滤波器抽头系数 表。3. 根据权利要求1所述的一种任意采样率转换的内插滤波处理方法,其特征在于:所 述FIR滤波器抽头系数表装订在ROM表中。4. 根据权利要求1所述的一种任意采样率转换的内插滤波处理方法,其特征在于:步 骤4)中若所述时钟相位Phase=k-Ι,则在所述FIR滤波器抽头系数表中提取得到第k组 低通FIR滤波器系数h'k(n),其中,k= 1,2,…,K,n= 1,2,…,N,N为所述FIR滤波器的 抽头个数。
【专利摘要】本发明涉及一种任意采样率转换的内插滤波处理方法,该方法步骤包括:(1)根据输入信号的带宽要求和滤波精度系数,产生FIR滤波器抽头系数表;(2)用NCO产生1倍数据时钟信号Rs,并得到该时钟信号的时钟相位Phase;(3)采用1倍数据时钟信号进行信号接收;(4)根据时钟相位Phase在FIR滤波器系数表内提取相应的滤波系数;(5)将提取得到的滤波系数应用于FIR滤波器,对接收信号进行滤波处理,即可将输入信号的采样率由Rs转换到系统工作频率fs,实现采样率转换的内插滤波处理;该方法中采用的插值滤波器由一个横向FIR滤波器和一个装订有滤波器系数的ROM表组成,实现简单,耗费硬件资源少,实用性强。
【IPC分类】H03H17/02
【公开号】CN105306008
【申请号】CN201510780444
【发明人】罗霞, 郑建君
【申请人】北京遥测技术研究所, 航天长征火箭技术有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月13日
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