[发明专利]超宽带信号的数字正交调制实时处理方法

权利要求书

1.一种超宽带信号的数字正交调制实时处理方法，其特征在于，包括下述步骤：

设y_I(m)和y_Q(m)分别为输入的数字基带信号的实部和虚部，采样频率为f_s，f_s>1GHz，其中，m＝0,1,2,…；设x(n)为输出的数字中频信号，采样频率为2f_s，中心频率为1.5f_s，其中，n＝0,1,2,…；对y_I(m)和y_Q(m)同时进行4倍并行FIR滤波器滤波，对滤波后的信号x′(2m)和x′(2m+1)进行多项滤波，即可得到x(n)，其中，FIR是Finite Impulse Response，即有限脉冲响应，具体的包括：

①数字基带信号实部y_I(m)的4倍并行FIR滤波器滤波：

当输入是数字基带信号实部y_I(m)，滤波器系数是g(2m)，输出为x′(2m)；

用下式计算输出x′(2m)的0相分量：

x′(2(4p))＝y_I(4p)*g(2(4p))+y_I(4p+3)*g(2(4p+1))*δ(p-1)+    (公式一)

y_I(4p+2)*g(2(4p+2))*δ(p-1)+y_I(4p+1)*g(2(4p+3))*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m)的1相分量：

x′(2(4p+1))＝y_I(4p+1)*g(2(4p))+y_I(4p)*g(2(4p+1))+    (公式二)

y_I(4p+3)*g(2(4p+2))*δ(p-1)+y_I(4p+2)*g(2(4p+3))*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m)的2相分量：

x′(2(4p+2))＝y_I(4p+2)*g(2(4p))+y_I(4p+1)*g(2(4p+1))+    (公式三)

y_I(4p)*g(2(4p+2))+y_I(4p+3)*g(2(4p+3))*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m)的3相分量：

x′(2(4p+3))＝y_I(4p+3)*g(2(4p))+y_I(4p+2)*g(2(4p+1))+    公式四

y_I(4p+1)*g(2(4p+2))+y_I(4p)*g(2(4p+3))

在公式一至公式四中，p＝0,1,2,…，表示数据序号，y_I(4p)、y_I(4p+1)、y_I(4p+2)、y_I(4p+3)分别表示输入y_I(m)的第0、1、2、3相分量，g(2(4p))、g(2(4p+1))、g(2(4p+2))、g(2(4p+3))分别表示滤波器系数g(2m)的第0、1、2、3相分量，δ(p-1)表示单位延迟响应；

②数字基带信号虚部y_Q(m)的4倍并行FIR滤波器滤波：

当输入是数字基带信号虚部y_Q(m)，滤波器系数是g(2m+1)，输出为x′(2m+1)；

用下式计算输出x′(2m+1)的0相分量：

x′(2(4p)+1)＝y_Q(4p)*g(2(4p)+1)+y_Q(4p+3)*g(2(4p+1)+1)*δ(p-1)+    (公式五)

y_Q(4p+2)*g(2(4p+2)+1)*δ(p-1)+y_Q(4p+1)*g(2(4p+3)+1)*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m+1)的1相分量：

x′(2(4p+1)+1)＝y_Q(4p+1)*g(2(4p)+1)+y_Q(4p)*g(2(4p+1)+1)+    (公式六)

y_Q(4p+3)*g(2(4p+2)+1)*δ(p-1)+y_Q(4p+2)*g(2(4p+3)+1)*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m+1)的2相分量：

x′(2(4p+2)+1)＝y_Q(4p+2)*g(2(4p)+1)+y_Q(4p+1)*g(2(4p+1)+1)+    (公式七)

y_Q(4p)*g(2(4p+2)+1)+y_Q(4p+3)*g(2(4p+3)+1)*δ(p-1)

用下式计算输出x′(2m+1)的3相分量：

x′(2(4p+3)+1)＝y_Q(4p+3)*g(2(4p)+1)+y_Q(4p+2)*g(2(4p+1)+1)+    (公式八)

y_Q(4p+1)*g(2(4p+2)+1)+y_Q(4p)*g(2(4p+3)+1)

在公式五至公式八中，y_Q(4p)、y_Q(4p+1)、y_Q(4p+2)、y_Q(4p+3)分别表示输入y_Q(m)的第0、1、2、3相分量，g(2(4p)+1)、g(2(4p+1)+1)、g(2(4p+2)+1)、g(2(4p+3)+1)分别表示滤波器系数g(2m+1)的第0、1、2、3相分量；

③滤波后的信号x′(2m)和x′(2m+1)的多项滤波：

将信号x′(2m)和x′(2m+1)进行如下多项滤波结构计算得到数字中频信x(n)号的偶数序列x(2m)和奇数序列x(2m+1)，从而得到输出的数字中频信号

x(2m)=(-1)m×x′(2m)x(2m+1)=(-1)m×x′(2m+1).]]>

2.根据权利要求1所述的超宽带信号的数字正交调制实时处理方法，其特征在于，滤波器g(m)采用低通抗镜滤波器实现，并且当滤波器g(m)阶数为47阶时：

g(0)＝g(47)＝-30，g(1)＝g(46)＝-12，g(2)＝g(45)＝74，g(3)＝g(44)＝33，g(4)＝g(43)＝-148，g(5)＝g(42)＝-74，g(6)＝g(41)＝260，g(7)＝g(40)＝144，g(8)＝g(39)＝-421，g(9)＝g(38)＝-258，g(10)＝g(37)＝644，g(11)＝g(36)＝434，g(12)＝g(35)＝-950，g(13)＝g(34)＝-702，g(14)＝g(33)＝1371，g(15)＝g(32)＝1115，g(16)＝g(31)＝-1976，g(17)＝g(30)＝-1785，g(18)＝g(29)=2935，g(19)＝g(28)=3016，g(20)＝g(27)＝-4822，g(21)＝g(26)＝-6086，g(22)＝g(25)＝11305，g(23)＝g(24)=32767。