[实用新型]一种分数倍内插成型滤波器

说明书

技术领域

本实用新型属于数字信号处理领域，尤其涉及一种分数倍内插成型滤波器，可应用于无线通信领域和通信对抗领域。

背景技术

无线通信系统中，为了有效利用频谱、消除码间干扰和防止频带泄露，在发送信号前必须先对基带已调制信号进行内插成型滤波。基于硬件架构的易实现性，传统成型滤波器采用整数倍内插滤波方式，成型滤波后输出数据率为基带信号数据速率的整数倍。中国专利CN1095620C和CN1140063C分别给出了整数倍内插成型滤波器的高效实现方法。整数倍内插成型滤波器最大缺点是要求基带信号数据率与基带处理时钟之间成整数倍关系，对于仅有有限基带处理时钟资源的通信系统来说，这意味着基带信号数据速率必须与基带处理时钟频率成整数倍关系，极大地限制了基带信号数据速率的变化范围。随着现代无线通讯技术特别是软件无线电技术的飞速发展，要求发射系统的同一硬件平台以尽可能小的资源开销来能够满足不同的基带信号数据速率要求。而在通信对抗领域，甚至要求基带信号数据速率以微小的步进实时可调来产生不同的通信干扰波形。因此迫切需要设计出一种分数倍内插成型滤波器，根据基带信号数据速率来实时调整分数倍内插倍数，使成型滤波后的输出数据速率固定在基带处理时钟上，以支持不同数据速率的基带信号。

实用新型内容

基于上述目的，本实用新型介绍了一种分数倍内插成型滤波器，该分数倍内插成型滤波器用以解决通信系统中基带数据速率与基带处理时钟之间非整数 倍关系的问题。

本实用新型是这样实现的，一种分数倍内插成型滤波器，其包括数据同步模块(2)、分段滤波模块(4)、重采样模块(6)、和数控振荡器控制模块(10)；其中：数控振荡器控制模块(10)与数据同步模块(2)、重采样模块(6)分别连接，数据同步模块(2)还经由分段滤波模块(4)连接至重采样模块(6)；数据同步模块(2)采用双端口RAM或FIFO；分段滤波模块(4)采用具有多项滤波器的滤波器组；重采样模块(6)采用法罗(Farrow)滤波器架构并使用双端口RAM或FIFO，数控振荡器控制模块(10)采用无偏数控振荡器；

数控振荡器控制模块(10)根据基带调制数据(1)的速率(9)输出慢溢出标志(8)、快溢出标志(11)和分数时延滤波器时延(12)；

数据同步模块(2)将基带调制数据(1)与慢溢出标志(8)同步输出至分段滤波模块(4)，基带调制数据(1)与慢溢出标志(8)形成慢同步数据(3)，慢溢出标志(8)用于同步基带调制数据(1)；

分段滤波模块(4)采用具有多项滤波器的滤波器组对慢同步数据(3)进行整数倍内插成型滤波输出滤波器组输出数据(5)，该整数倍等于快溢出标志(11)的频率累加字和慢溢出标志(8)的频率累加字的比值；

重采样模块(6)将滤波器组输出数据(5)与快溢出标志(11)同步，再进行重采样操作，最后将数据率切换到系统时钟的时钟域，完成分数倍内插，输出与基带处理时钟速率相同的成型滤波数据输出(7)，快溢出标志(11)用于同步滤波器组输出数据(5)。

作为上述方案的进一步改进，分段滤波模块(4)包括开关控制(4-1)、若干滤波器分段(4-2)、开关控制(4-3)，开关控制(4-1)与若干滤波器分段(4-2)均连接，若干滤波器分段(4-2)分别还连接至开关控制(4-3)；开关控制(4-1)分时指向若干滤波器分段(4-2)中的一个，开关控制(4-3)分时接收若干滤波器分段(4-2)中的一个，若干滤波器分段(4-2)的滤波器系数按照多相分组原则，重新排列系数组合，输出到重采样模块(6)。

作为上述方案的进一步改进，重采样模块(6)包括滤波器组快同步(6-1)、改进型分数时延滤波器模块(6-2)，分段滤波模块(4)经由滤波器组快同步(6-1)连接至改进型分数时延滤波器模块(6-2)，数控振荡器控制模块(10)与滤波器组快同步(6-1)、改进型分数时延滤波器模块(6-2)均连接；输入的滤波器组输出数据(5)由滤波器快同步模块(6-1)同步，将滤波器组输出数据(5)与快溢出标志(11)同步输出，使时间域连续的滤波器组输出数据变为时间离散的滤波器组输出数据，该离散时间间隔即为快溢出标志(8)之间的间隔，改进型分数时延滤波器模块(6-2)根据快同步标志(6-3)和分数时延滤波器时延(6-4)，将输入的滤波器组数据重采样，使输出数据速率固定在基带处理时钟上。