专利名称：数字信道化方法及电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及宽带接收技术领域，尤其涉及一种数字信道化方法及电路。
背景技术：
宽带接收的性能和工程可实现性除了与接收信号在频域上的分布位置有关外，还取决于同时到达信号的数量。在实际应用中，受高速A/D转换器与后续通用硬件平台工作速率不匹配的限制，如果采用的接收技术不能将这些因素考虑进去，则宽带接收的物理可实现性将受到严重影响。并行数字下变频信道化技术对接收信号具有较强的适应性，多相DFT滤波器组针对多个同时到达的在频谱上均勻分布的信号具有高效性，因此这两种方法被广泛运用于雷达、通信等领域。数字信道化的原理数字信道化的基本原理是用带通滤波器组接收信号，分别针对各带通滤波器带内相应频率分量完成下变频和抽取工作，最终输出多个低速率的子频带信号。根据接收带宽内的子信号在频域上的分布情况，可以采用不同的信道化技术对信号进行信道化接收，现有的方法主要有方法一是并行数字下变频数字信道化。当子信号的中心频率及带宽在频域上非均勻分布时，通常采用并行数字下变频进行接收，根据子信号的带宽的大小不同，该类技术也可细分为窄带数字下变频和宽带数字下变频。总体而言，窄带数字下变频技术的体系已经相对固定。宽带数字下变频通常包括数字混频、HR滤波和抽取三个步骤，由于信号的带宽通常很大，所需采样率往往很高，高采样率给后面的低速数字信号处理器件如数字混频和低通滤波造成很大的计算压力，同时这种方法的运算量随着信道数的增加呈线性增长趋势，硬件资源耗费巨大。方法二是多级多相DFT滤波器组数字信道化。当子信号的中心频率及带宽在频域上均勻分布时，可将信道均勻划分，采用多相DFT滤波器组数字信道化算法先抽取，后滤波，最后进行数字混频。该方法基于多相DFT滤波器组的思想，针对接收信号频谱往往非均勻分布的实际情况，可采用多级多相DFT滤波器组级联的方法，该结构包含前级多相DFT滤波器组、采样率转换和后级多相DFT滤波器组，前级用于信道化接收带宽较宽的子信号，后级用于信道化接收带宽较窄的子信号。该方法也不能完全适应信号跨信道分布的情况。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种数字信道化方法及电路，其能够完全适应宽带接收中信号跨信道分布的情况，增强了信号接收的适应性，同时减小了运算量。(二)技术方案为解决上述问题，本发明提供了一种数字信道化方法，包括以下步骤
Sl 确定分析部分信道数2M和进行信号重建时对应综合部分FFT点数；S2:根据原型滤波器阶数N和所述分析部分信道数2Μ确定抽取后多相滤波器阶数 L；S3 确定多相滤波器组的系数；S4 对分析部分进行多相滤波；S5 将滤波后的信号通过傅立叶反变换后得到信号yA ；S6 判断信号是否跨信道分布，若否，则执行步骤S7，若是，则执行步骤S8 ；S7 将所得信号yA进行基带处理后输出信号y/ ；S8 将所述信号yA做点傅立叶变换，得到信号ys ；S9 使信号ys进入综合部分多相滤波器组Cs滤波，得到信号yf ；SlO 对所得信号yf进行内插0并延时相加，得到系统输出信号y。ut。优选地，所述步骤S3，进一步包括将输入信号χ (η), η = 0,1,...按抽取因子M 排列为Xph，并根据原型滤波器的冲激响应hm，m = 0，1，…，N-I确定分析部分多相抽取滤波矩阵Ca和综合部分多相抽取滤波矩阵Cs。优选地，所述步骤S4，进一步包括在多相滤波器前端将输入信号χ (η)，η = 0， 1，...进行M倍抽取，抽取后的信号进入分析部分多相滤波器组Ca进行滤波。优选地，所述步骤S6中，判断信号是否跨信道分布包括判断2/^.是否大于1。优选地，所述步骤S7中，所述y/等于所述yA和(_l)nk的积，其中，n、k分别为矩阵7八的行、列序号。优选地，所述步骤S2中，所述L = N/2M。优选地，所述 ~ χ{2Μ-\) x(3M-l) x(4M-l)xph = Ca =
权利要求
1.一种数字信道化方法，其特征在于，包括以下步骤51确定分析部分信道数2M和进行信号重建时对应综合部分FFT点数T^ii ；52根据原型滤波器阶数N和所述分析部分信道数2M确定抽取后多相滤波器阶数L ；53确定多相滤波器组的系数；54对分析部分进行多相滤波；55将滤波后的信号通过傅立叶反变换后得到信号yA ；56判断信号是否跨信道分布，若否，则执行步骤S7，若是，则执行步骤S8 ；57将所得信号yA进行基带处理后输出信号y/ ；58将所述信号yA做点傅立叶变换，得到信号ys ；59使信号ls进入综合部分多相滤波器组Cs滤波，得到信号yf ；SlO 对所得信号yf进行内插0并延时相加，得到系统输出信号y。ut。
2.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括将输入信号χ (η)，η = 0，1，...按抽取因子M排列为^，并根据原型滤波器的冲激响应hm，m = 0，1，…，N-I确定分析部分多相抽取滤波矩阵Ca和综合部分多相抽取滤波矩阵Cs。
3.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤S4，进一步包括在多相滤波器前端将输入信号χ (η)，η = 0,1,...进行M倍抽取，抽取后的信号进入分析部分多相滤波器组Ca进行滤波。
4.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤S6中，判断信号是否跨信道分布包括判断2^^是否大于1。
5.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述y/等于所述y^P (-Dnk的积，其中，n、k分别为矩阵yA的行、列序号。
6.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述L= N/2M。
7.如权利要求2所述的数字信道化方法，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 办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.如权利要求1所述的数字信道化方法，其特征在于，所述步骤SlO中，
9.一种利用权利要求1-8中任一项所述方法进行数字信道化的电路，其特征在于，包括第一对数指数电路、第二对数指数电路、第一多相抽取电路、第二多相抽取电路、第三多相抽取电路、第一卷积电路、第二卷积电路、IFFT电路、乘法电路、FFT电路和延时相加电路；所述第一对数指数电路连接所述第一多相抽取电路，所述第二对数指数电路分别与所述第三多相抽取电路和FFT电路连接，第一多相抽取电路、第二多相抽取电路均连接第一卷积电路，第一卷积电路连接IFFT电路，IFFT电路连接乘法电路或FFT电路，FFT电路和第三多相抽取电路均连接第二卷积电路，第二卷积电路与延时相加电路连接。
10.如权利要求9所述进行数字信道化的电路，其特征在于，还包括与所述第一对数指数电路、第二对数指数电路、第一多相抽取电路、第二多相抽取电路、第三多相抽取电路、第一卷积电路、第二卷积电路、IFFT电路、乘法电路、FFT电路和延时相加电路连接的多个寄存器或寄存器组，所述多个寄存器或寄存器组用于存储电路的计算结果。
全文摘要
本发明公开了一种数字信道化方法及电路，涉及宽带接收技术领域，所述方法包括以下步骤S1确定分析部分信道数2M和进行信号重建时对应综合部分FFT点数S2根据原型滤波器阶数N和所述分析部分信道数2M确定抽取后多相滤波器阶数L；S3确定多相滤波器组的系数；S4对分析部分进行多相滤波；S5将滤波后的信号通过傅立叶反变换后得到yA；S6判断信号是否跨信道分布，若否，执行步骤S7，若是，执行步骤S8；S7将所得信号yA进行基带处理后输出信号yA′；S8将所述信号yA做点傅立叶变换，得到ys；S9使信号ys进入综合部分多相滤波器组CS滤波，得到yf；S10对所得信号yf进行内插0并延时相加，得到系统输出yout。本发明能够增强信号接收的适应性，同时减小运算量。
文档编号H04B1/00GK102355273SQ20111023667
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者王芳, 陆建华, 黄振 申请人:清华大学