[发明专利]数字信号处理方法和数字信号处理器

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种数字信号处理方法和数字信号处理器。

背景技术

通过数字信号处理器对离散时间信号进行离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)获取离散时间信号的频谱信息是一种常见的信号处理手段。

目前，在数字信号处理器中实现离散傅立叶变换存在以下几种方法：

(1)直接在数字信号处理器中对离散时间信号进行离散傅立叶变换(DFT)。

方法(1)是一种低效算法，其计算复杂度为O(M^2)，当离散时间信号的序列长度M较大时，其计算复杂度较高。

(2)直接在数字信号处理器中对离散时间信号进行快速傅立叶变换(FFT)。

方法(2)是方法(1)的一种快速实现方法，其计算复杂度为O(MlogM)，在数字信号处理器中，其计算消耗资源大于方法(3)。

(3)对于小于或等于M点的离散时间信号序列，利用数字信号处理器提供的快速傅立叶变换单元对离散时间信号进行快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)。

方法(3)是在数字信号处理器中完成最大M点序列的离散傅立叶变换的最优方法，但是其缺点为最大能处理的序列长数为M。

当离散时间信号是期望信号的过采样样本时，离散时间信号的序列长数可能会大于M，当离散时间信号的序列长数大于M时，如果要采用方法(3)对离散时间信号进行快速傅立叶变换，通常的处理手段是对离散时间信号做下变频、抗混叠滤波以及降采样处理，使得降采样的信号的序列长数小于M，然后对降采样的信号做快速傅立叶变换，从而得到期望信号的频谱信息。

但是这种方法存在明显的缺点，由于下变频的计算量为O(M)，K级的FIR滤波器，其处理复杂度为O(K^2)，且由于FIR滤波器的引入，期望信号的产生了畸变。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种数字信号处理方法和数字信号处理器，能够利用数字信号处理器中的有限点快速傅立叶变换单元完成任意点离散傅立叶信号处理，降低了对过采样信号进行离散傅立叶变换的计算量，且避免了现有技术中对过采样信号处理时采用抗混叠滤波器而引起的信号畸变。

为解决上述问题，本发明提供一种数字信号处理方法，包括：

当待处理的离散时间信号的序列长度大于数字信号处理器提供的快速傅立叶变换单元能够处理的最大序列长度时，所述数字信号处理器对所述离散时间信号进行分段处理，得到多段序列长度相同的分段信号，其中，所述分段信号的序列长度小于或等于所述快速傅立叶变换单元能够处理的最大序列长度；

所述数字信号处理器根据每一段所述分段信号以及每一段所述分段信号对应的权重信息，构造每一段所述分段信号对应的构造信号；

所述数字信号处理器采用所述快速傅立叶变换单元分别对每一段所述构造信号进行快速傅立叶变换，得到每一段所述构造信号的快速傅立叶变换结果；

所述数字信号处理器对所有所述构造信号的快速傅立叶变换结果进行合并，得到所述离散时间信号的离散傅立叶变换结果。

优选的，所述数字信号处理器对所述离散时间信号进行分段处理，得到多段序列长度相同的分段信号的步骤包括：

当所述待处理的离散时间信号的序列长度能够被分成多段序列长度相同的分段信号，且所述分段信号的序列长度不大于所述快速傅立叶变换单元能够处理的最大序列长度时，所述数字信号处理器直接对所述离散时间信号进行分段，得到多段序列长度相同的分段信号。

优选的，所述数字信号处理器对所述离散时间信号进行分段处理，得到多段序列长度相同的分段信号的步骤包括：

当所述待处理的离散时间信号的序列长度不能够被分成多段序列长度相同的分段信号时，所述数字信号处理器获取所述离散时间信号的序列长度的本原根，并根据所述本原跟对所述离散时间信号进行信号样点映射，得到一映射信号；

所述数字信号处理器对所述映射信号进行逆相关，得到多段扩展信号；

所述数字信号处理器对所述扩展信号进行分段处理，得到多段序列长度相同的分段信号，其中，所述分段信号的序列长度小于或等于所述快速傅立叶变换单元能够处理的最大序列长度；

所述数字信号处理器对所有所述构造信号的快速傅立叶变换结果进行合并，得到所述离散时间信号的离散傅立叶变换结果的步骤包括：

所述数字信号处理器对所有所述构造信号的快速傅立叶变换结果进行合并，得到所述映射信号的离散傅立叶变换结果；