[发明专利]一种高阶插值滤波器及方法

说明书

本发明公开了一种高阶插值滤波器及方法。高阶插值滤波器包括：0频滤波单元，用于对输入数据进行下变频处理，以使输入数据的中心频率搬移至零点频率；插值滤波单元，用于将搬移至零点频率后的数据通过高阶插值滤波器进行插值滤波处理；高阶插值滤波器包括N个长度为L的低通滤波器，L和N均为正整数；低通滤波器的采样速率为高阶插值滤波器预设采样速率的1/N，系数分别为高阶插值滤波器预设系数每L个值采样一次获得；频率搬移单元，用于将插值滤波后的数据进行上变频处理，以使数据的中心频率搬移至输入数据的中心频率。本发明用低通滤波器组代替高阶插值滤波器，保证了插值效果，降低了插值算法的运算量和滤波器设计的复杂程度。

技术领域

本发明涉及数据信号处理技术领域，尤其涉及一种高阶插值滤波器及方法。

背景技术

在数字信号处理系统中，插值滤波器是重要组成部分，特别是在数字上变频信号处理中，插值滤波器是其中的核心模块。为了达到满意的滤波效果，一般要求滤波器的阶数较高。然而，在实际工程应用中，由于DSP等处理器运算速度的限制，高阶插值滤波器的实现非常困难，特别是在单一处理器系统中，采用单级滤波的方法根本无法实现高阶插值滤波器。因此，在处理器运算速度有限的条件下，如何简单高效地对带通数据实现高阶数插值滤波是目前所要解决的一个技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种的高阶插值滤波器及方法，旨在解决如何简单高效地对带通数据实现高阶数插值滤波的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

依据本发明的一个方面，提供一种基于0频滤波的高阶插值滤波器，包括：

0频滤波单元，用于对输入数据进行下变频处理，以使所述输入数据的中心频率搬移至零点频率；

插值滤波单元，用于将搬移至零点频率后的数据通过高阶插值滤波器进行插值滤波处理；其中，所述高阶插值滤波器包括N个长度为L的低通滤波器，L和N均为正整数；所述低通滤波器的采样速率为所述高阶插值滤波器预设采样速率的1/N，系数分别为所述高阶插值滤波器预设系数每N个值采样一次获得；

频率搬移单元，用于将插值滤波后的数据进行上变频处理，以使所述数据的中心频率搬移至所述输入数据的中心频率。

可选的，所述0频滤波单元，具体包括：

延迟器，用于将所述输入数据进行延迟处理，得到数据I；

希尔伯特滤波器，用于将所述输入数据进行正交移相，得到所述数据I的正交分量数据Q；

第一余弦表，用于将所述数据I、所述数据Q分别与对应的系数相乘；

第一正弦表，用于将所述数据I、所述数据Q分别与对应的系数相乘；

第一减法器，用于将所述数据I与第一余弦表的乘积、以及所述数据Q与第一正弦表的乘积进行减法运算，获得的差值为搬移至零点频率后的同相分量数据I1；

加法器，用于将所述数据I与第一正弦表的乘积、以及所述数据Q与第一余弦表的乘积进行加运算，获得的和值为所述同相分量数据I1的正交分量数据Q1。

可选的，所述希尔伯特滤波器的阶数至少覆盖3.7个信号周期。

可选的，所述插值滤波单元，具体用于在插值滤波处理时，将所述搬移至零点频率后的数据与每个低通滤波器分别进行一次卷积运算，运算后的结果即为插值滤波后的数据。

可选的，所述频率搬移单元，具体包括：

第二余弦表，用于将所述同相分量数据I1插值滤波后的数据与对应的系数相乘；其中，所述第二正弦表与所述第一正弦表的频率互为相反数；