一种非临界抽取信道化电路及方法与流程

本技术涉及信号抽取滤波，尤其涉及一种非临界抽取信道化电路及方法。

背景技术：

1、宽带信号信道化滤波是指将宽带信号按照一定的规则分解成多个子带或窄带信号，实现多个窄带信号的并行处理。

2、信道化滤波可根据多相抽取滤波器的抽取倍数不同，分为临界抽取和非临界抽取，非临界抽取在用于实际结构中，特别是在资源受限的情况下，需要对非临界抽取滤波器的设计需要平衡计算需求和信号质量，这就极大的增加了非临界抽取滤波器的开发难度和研发周期。

3、申请内容

4、本技术主要解决的技术问题是提供一种非临界抽取信道化电路，解决非临界抽取滤波器的开发难度大和研发周期长的问题。

5、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是提供一种非临界抽取信道化电路，包括f个并联的临界抽取滤波器，每个临界抽取滤波器包括d个并联的抽取支路，f个并联的临界抽取滤波器共计有k个输出端接入到k点idft变换器，k＝fd；k点idft变换器的k个输出端分别连接一个乘法器，共计k个乘法器，分别对应乘以一个移相值；f个并联的临界抽取滤波器包括第1临界抽取滤波器至第f临界抽取滤波器，输入的数字信号x(n)直接进入第1临界抽取滤波器，数字信号x(n)经过d个数字信号延迟后进入第2临界抽取滤波器，以此类推，数字信号x(n)经过(f-1)d个数字信号延迟后进入第f临界抽取滤波器。

6、在一些实施例中，第1临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e0(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed-1(zf)；

7、第2临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed+1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e2d-1(zf)；

8、依次类推，第f临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e(f-1)d(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e(f-1)d+1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ek-1(zf)；

9、在第1临界抽取滤波器至第f临界抽取滤波器中，各自对应的输入信号直接进入对应的第1抽取支路，然后依次延迟1个数字信号间隔后分别对应进入第2抽取支路至第d抽取支路。

10、在一些实施例中，k个乘法器对应乘以的移相值分别是

11、在一些实施例中，第1临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器e0(zf)，第2抽取支路的滤波器e1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器ed-1(zf)分别表示为：

12、e0(zf)＝h0(0),0…0,h0(n/fd),0…0,h0(2n/fd),...,h0(n-fd),0…0

13、e1(zf)＝h0(0+1),0…0,h0(n/fd+1),0…0,h0(2n/fd+1),...,h0(n-fd+1),0…0

14、…

15、ed-1(zf)＝h0(0+d-1),0…0,h0(n/fd+d-1),0…0,h0(2n/fd+d-1),...,h0(n-fd+d-1),0…0

16、第2临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器ed(zf)，第2抽取支路的滤波器ed+1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器e2d-1(zf)分别表示为：

17、ed(zf)＝h0(0+d),0…0,h0(n/fd+d),0…0,h0(2n/fd+d),...,h0(n-fd+d),0…0

18、ed+1(zf)＝h0(0+d+1),0…0,h0(n/fd+d+1),0…0,h0(2n/fd+d+1),...,h0(n-fd+d+1),0…0

19、…

20、e2d-1(zf)＝h0(0+2d-1),0…0,h0(n/fd+2d-1),0…0,h0(2n/fd+2d-1),...,h0(n-fd+2d-1),0…0

21、依次类推，第f临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器e(f-1)d(zf)，第2抽取支路的滤波器e(f-1)d+1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器ek-1(zf)分别表示为：

22、e(f-1)d(zf)＝h0(0+(f-1)d),0…0,h0(n/fd+(f-1)d),0…0,h0(2n/fd+(f-1)d),...,h0(n-d),0…0

23、e(f-1)d+1(zf)＝h0(0+(f-1)d+1),0…0,h0(n/fd+(f-1)d+1),0…0,h0(2n/fd+(f-1)d+1),...,h0(n-d+1),0…0

24、…

25、efd-1(zf)＝h0(0+fd-1),0…0,h0(n/fd+fd-1),0…0,h0(2n/fd+fd-1),...,h0(n-1),0…0

26、其中，原型滤波器h0(n)的长度为n；0…0表示f-1个连续的0。

27、在一些实施例中，原型滤波器h0(n)的长度n＝16，临界抽取滤波器的个数f＝2，抽取支路的个数d＝2，则有：

28、e0(z2)＝h0(0),0,h0(4),0,h0(8),0,h0(12),0

29、e1(z2)＝h0(1),0,h0(5),0,h0(9),0,h0(13),0

30、e2(z2)＝h0(2),0,h0(6),0,h0(10),0,h0(14),0

31、e3(z2)＝h0(3),0,h0(7),0,h0(11),0,h0(15),0。

32、本技术还提供一种非临界抽取信道化处理方法，包括步骤：

33、输入数字信号x(n)，直接进入第1临界抽取滤波器，数字信号x(n)经过d个数字信号延迟后进入第2临界抽取滤波器，以此类推，数字信号x(n)经过(f-1)d个数字信号延迟后进入第f临界抽取滤波器；

34、第1临界抽取滤波器至第f临界抽取滤波器并联设置，数字信号x(n)经过第1临界抽取滤波器至第f临界抽取滤波器滤波以后，滤波结果再并行输入到k点idft变换器进行逆傅里叶变换，逆傅里叶变换输出的k个变换结果分别对应乘以一个移相值，并行输出处理结果x0(n)，x1(n)，…，xk-1(n)。

35、在一些实施例中，第1临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e0(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed-1(zf)；

36、第2临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ed+1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e2d-1(zf)；

37、依次类推，第f临界抽取滤波器中的第1抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e(f-1)d(zf)，第2抽取支路包括一个d抽取器和滤波器e(f-1)d+1(zf)，以此类推，第d抽取支路包括一个d抽取器和滤波器ek-1(zf)；

38、在第1临界抽取滤波器至第f临界抽取滤波器中，各自对应的输入信号直接进入对应的第1抽取支路，然后依次延迟1个数字信号间隔后分别对应进入第2抽取支路至第d抽取支路。

39、在一些实施例中，k个变换结果分别对应乘以的移相值分别是

40、在一些实施例中，第1临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器e0(zf)，第2抽取支路的滤波器e1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器ed-1(zf)分别表示为：

41、e0(zf)＝h0(0),0…0,h0(n/fd),0…0,h0(2n/fd),...,h0(n-fd),0…0

42、e1(zf)＝h0(0+1),0…0,h0(n/fd+1),0…0,h0(2n/fd+1),...,h0(n-fd+1),0…0

43、…

44、ed-1(zf)＝h0(0+d-1),0…0,h0(n/fd+d-1),0…0,h0(2n/fd+d-1),...,h0(n-fd+d-1),0…0

45、第2临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器ed(zf)，第2抽取支路的滤波器ed+1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器e2d-1(zf)分别表示为：

46、ed(zf)＝h0(0+d),0…0,h0(n/fd+d),0…0,h0(2n/fd+d),...,h0(n-fd+d),0…0

47、ed+1(zf)＝h0(0+d+1),0…0,h0(n/fd+d+1),0…0,h0(2n/fd+d+1),...,h0(n-fd+d+1),0…0

48、…

49、e2d-1(zf)＝h0(0+2d-1),0…0,h0(n/fd+2d-1),0…0,h0(2n/fd+2d-1),...,h0(n-fd+2d-1),0…0

50、依次类推，第f临界抽取滤波器中，第1抽取支路的滤波器e(f-1)d(zf)，第2抽取支路的滤波器e(f-1)d+1(zf)，直到第d抽取支路的滤波器ek-1(zf)分别表示为：

51、e(f-1)d(zf)＝h0(0+(f-1)d),0…0,h0(n/fd+(f-1)d),0…0,h0(2n/fd+(f-1)d),...,h0(n-d),0…0

52、e(f-1)d+1(zf)＝h0(0+(f-1)d+1),0…0,h0(n/fd+(f-1)d+1),0…0,h0(2n/fd+(f-1)d+1),...,h0(n-d+1),0…0

53、…

54、efd-1(zf)＝h0(0+fd-1),0…0,h0(n/fd+fd-1),0…0,h0(2n/fd+fd-1),...,h0(n-1),0…0

55、其中，原型滤波器h0(n)的长度为n；0…0表示f-1个连续的0。

56、在一些实施例中，原型滤波器h0(n)的长度n＝16，临界抽取滤波器的个数f＝2，抽取支路的个数d＝2，则有：

57、e0(z2)＝h0(0),0,h0(4),0,h0(8),0,h0(12),0

58、e1(z2)＝h0(1),0,h0(5),0,h0(9),0,h0(13),0

59、e2(z2)＝h0(2),0,h0(6),0,h0(10),0,h0(14),0

60、e3(z2)＝h0(3),0,h0(7),0,h0(11),0,h0(15),0。

61、本技术的有益效果是：本技术中非临界抽取信道化电路的主要功能是将宽带信号分解为多个窄带信号。非临界抽取信道化电路包括多个临界抽取滤波器，临界抽取滤波器的设计较为简单，可以使用已确定好抽取倍数的临界抽取滤波器组成非临界抽取信道化电路。也可以通过使用fpga开发设计软件提供的临界抽取滤波器实现非临界抽取的信道化电路，由此可以较大地降低非临界抽取信道化电路设计开发复杂度，缩短开发调试时间。

技术实现思路