[发明专利]一种采样率转换方法与装置

说明书

本申请公开了一种采样率转换装置，包括信号重构控制器、滤波系数产生器和低通滤波器，其中，信号重构控制器根据原始采样频率和目标采样频率，在原始序列的时间维度上计算目标序列中各目标样点相对于离其最近的原始样点的相对位置信息，再采用相位累加器以频率控制字为步进值进行累加，并统计每一次累加过程中相位累加器的溢出次数，根据溢出次数确定选择所需要的参与原始样点；滤波系数产生器根据各目标样点的相对位置信息，实时计算每个目标样点的滤波系数；最后利用低通滤波器根据滤波系数对所选择的参与原始样点进行低通滤波，获取各个目标样点，得到目标序列，实现采样率转换。相应地，本申请还公开了一种采样率转换方法。

技术领域

本申请涉及电子仪器领域，尤其涉及一种采样率转换方法与装置。

背景技术

对于软件无线电、无线通信、测试测量和雷达探测，通常需要对模数转换之后或者数模转换之前的数字信号进行一定比例的采样率转换，即将数字信号对应的采样率由某个采样率转换到另外一个采样率。传统的小比例采样率转换通常采用如图1(a)所示的转换方法，图1(a)中通过对采样率为f_s1的原始序列x(n)先进行L倍的插值处理，然后再经过一个截止频率为min(π/L,π/M)的低通滤波，接着再对低通滤波后的数据进行M倍的抽取处理，得到最终采样率为f_s2的目标序列y(n)。对于大比例采样率转换，传统的方法采用小比例采样率转换的基础上进行插值滤波或抽取滤波，如图1(b)所示，在升采样率转换时，在图1(a)的基础上，对于M倍抽取处理后的数据，还进行CIC插值滤波处理，再得到最终的目标序列y(n)；降采样率根据如图1(c)所示的原理，即在图1(a)的基础上，对原始序列x(n)在进行L倍的插值处理之前，还进行CIC抽取滤波处理。

现有技术在进行采样率转换时需要经过先插值、后滤波、再抽取的复杂处理过程，其中，小比例采样率转换的范围很有限，仅能支持0～2之间的小数，且小数位数只能支持有限的几位，精度也有限，无法做到支持任意倍数的有理数采样率转换。对于大比例的采样率转换，现有技术需要结合使用CIC插值滤波器或者CIC抽取滤波器来实现，结构相对固定，不能够同时支持任意倍数升采样和任意倍数降采样，不能应用于采样率需要实时变化的场合，另外，当插值倍数或者抽取倍数比较大时，CIC滤波器硬件实现时会耗费较多的硬件资源。

发明内容

本申请提供一种采样率转换方法与装置，实现支持任意倍数的有理数采样率转换，大比例转换时可同时支持任意倍数升采样和任意倍数降采样，转换的范围和精度更高。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种采样率转换方法，包括：

获取原始采样频率和目标采样频率；

获取原始序列，所述原始序列是采用原始采样频率得到的原始样点组成的数据序列；

相对位置信息计算步骤，根据原始采样频率和目标采样频率，在原始序列的时间维度上计算目标序列中各目标样点相对于离其最近的原始样点的相对位置信息，每个目标样点对应一个相对位置信息；

原始样点选择步骤，在原始序列中选择用于计算每个目标样点所需要的参与原始样点；

滤波系数生成步骤，根据各目标样点的相对位置信息，实时计算每个目标样点的滤波系数；

滤波步骤，根据所述滤波系数，对所选择的参与原始样点进行滤波后输出目标样点，得到目标序列。

在一些实施例中，每个目标样点所需要的参与原始样点的个数与滤波系数的个数相同，每个目标样点所对应的滤波系数的个数与滤波器的长度相等。

在一些实施例中，相对位置信息计算步骤包括：

每计算一次相对位置信息，则相位累加器的相位以频率控制字为步进值进行一次累加，得到相位累加器的相位值，所述频率控制字与原始采样频率和目标采样频率的比值成正比；