一种高效并行信号数字信道化接收方法与流程

本发明涉及软件无线电和信道化接收领域，特别是指一种高效并行信号数字信道化接收方法。

背景技术：

1、软件无线电技术由j.mitola于1999年首次提出，其基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台，使用软件来实现无线通信功能。软件无线电在一定程度上尽可能简化射频前端，使adc靠近天线，直接射频采样软件无线电结构最符合这一要求。然而面对宽带信号接收时，现有软件无线电接收机结构难以满足信号带宽和高实时性的需求。

2、信道化技术作为软件无线电的关键技术之一，其作用在于提取接收带宽内的单个或多个子带信号，以便后续的基带处理。信道化接收需要将接收带宽进行子信道划分，再在每个子带内进行滤波，然而目前该技术存在信道化接收盲区，实时数据处理效率不高等问题，如何高效准确的实现信道化接收架构具有重要研究意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种高效并行信号数字信道化接收方法。该方法将传统多相滤波信道化接收机改为一种高效并行架构，重点突破多路并行时域卷积滤波和多路并行fft运算等算法，实现基于多相滤波数字信道化接收机的高效输出。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种高效并行信号数字信道化接收方法，用于对带内信号进行子信道划分，将信号进行多路并行信道化接收处理，从而获取基带信号；包括以下步骤：

4、步骤1：对接收信号带宽fs进行奇偶信道排列方式的信道划分，得到d个子信道，每个子信道对应的低通滤波器带宽为fs/d；其中，信道偶型排列时，第k个子信道中心频率为信道奇型排列时，第k个子信道中心频率为

5、步骤2：对输入信号x(n)进行串并转换，得到每一子信道并行路数为r路的数据；

6、步骤3：将串并转换后的每一子信道的r路数据依次送入多相滤波器的每个子支路，在每个子支路内，r路数据先经过d倍下采样抽取，在信道偶型划分下，抽取后的信号与(-1)m(d-1)进行混频处理，信道奇型划分不做该处理；

7、步骤4：将步骤3处理后的信号依次输入各支路的子滤波器，当信道为偶型划分时，经过滤波处理后的r路数据与进行混频，其中p＝0,1,...,d-1，当信道为奇型划分时，经过滤波处理后的r路数据与(-1)p进行混频；

8、步骤5：将各子信道的r路数据同时进行并行fft运算，得到r组fft运算结果，将r组fft运算结果完成译序，把译序后的结果在各子信道内依次完成并串转换，得到高效并行数字信道化接收结果yk(m)。

9、本发明的有益效果为：

10、1、针对目前数字信道化接收技术实时数据处理效率不高的问题，本发明采用基于数据并行架构的高效数字信道化接收方法。该方法通过串并和并串转换在信道化接收的输入输出位置对数据进行转换，改变了传统每个子信道只处理单流数据的方式，在每个子信道内采用多路并行数据处理的模式，完成宽带信号的接收处理。多路并行的信道化接收架构在一定程度上会提升逻辑资源的消耗，但对于高动态和高实时性要求的传输系统会有更强的适应性。

11、2、本发明在时域采用多路信号并行与滤波器系数完成卷积滤波操作，有效提升了子滤波器的实时数据处理能力和数据吞吐速率，对实现多路并行数字信道化接收机具有重要意义。

12、3、为了提高接收信号处理速率，对应多路并行信号处理，本发明采用多fft并行计算的方式，且每个fft均采用全路并行处理，可以大大提高传统dft的计算效率，该方式还具有实时性强和稳定性高的特点。

技术特征：

1.一种高效并行信号数字信道化接收方法，其特征在于，用于对带内信号进行子信道划分，将信号进行多路并行信道化接收处理，从而获取基带信号；包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高效并行信号数字信道化接收方法，属于软件无线电和信道化接收领域。本发明首先对对接收信号带宽进行奇偶信道排列方式的信道划分；然后对输入信号进行串并转换，得到每一子信道并行路数为r路的数据；接着将串并转换后的每一子信道的r路数据依次送入多相滤波器的每个子支路，在每个子支路内，r路数据先经过D倍下采样抽取，并将处理后的信号依次输入各支路的子滤波器；最后，将各子信道的r路数据同时进行并行FFT运算，将r组FFT运算结果完成译序，把译序后的结果在各子信道内依次完成并串转换，得到高效并行数字信道化接收结果。本发明可以大大提高传统信道化接收机的处理效率，且具有较高的实时性和稳定性。

技术研发人员：王皓月,张金波,刘丽哲,国晓博,焦利彬,庞亚闪,杜昊阳,巩乃成,乔健,张延洞,宋祥宇,张豪
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27