[发明专利]一种射频信号接收机抗镜像混叠方法

说明书

本发明提供一种射频信号接收机抗镜像混叠方法，用于对接收的射频带通信号消除镜像混叠，包括步骤：对待处理的射频带通信号通过二阶带通采样，在两路采样通道之间引入延时差，使信号的正负频谱产生不同的相位差；根据相位差设计抗混叠滤波器，调整正负频谱相位，使其负频谱信号经过叠加后信号为零，而正频谱信号不变，实现对镜像信号的消除。通过采用该方法，使用固定的采样频率就可以实现任意位置信号的接收，不需要因避免镜像混叠而变更采样频率，将消除镜像混叠的工作放在数字前端部分，简化了模拟前端。

技术领域

本发明涉及软件无线电信号接收领域，尤其是一种射频信号接收机抗镜像混叠方法。

背景技术

软件无线电作为一种实现无线通信的方法与手段，在无线通信尤其是4G通信中具有广泛的应用。为将软件无线电尽可能多的功能通过软件算法实现，需对其工作频带内的射频信号(例如0.8GHz-3GHz)进行采样，带通采样可以使用远远低于信号最高频率的采样速率进行采样，可实现对射频信号的直接采样，然而，在采样过程中，采样后信号镜像混叠问题普遍存在，影响了多模式信号在同一平台上的正常接收。

目前处理带通采样信号镜像混叠的方法主要有以下三种：

第一，更改采样频率，避免混叠发生。大多数学者在设计带通采样频率时，考虑在频谱不发生混叠的前提下，选择尽可能低的采样频率以减轻后续数字处理的负担，但是，这些方法为避免产生混叠必然会限制采样频率的选择，同时繁琐的计算过程也增加了实现的难度，而且采样频率越低采样精度和对前置模拟射频带通滤波器的要求也越高，所以一味的追求低的采样频率并不是最优的方法。

第二，对采样结构进行改进。利用二阶采样，使两个采样器件产生90度相位差。但是这种结构只能消除位于整数位置的信号镜像混叠，无法对处于非整数位置的信号镜像混叠进行处理。

第三，采样前利用模拟器件设计抗混叠滤波器。这种方法将很多工作放在模拟前端上，设计难度大，缺乏灵活性和重构性。

发明内容

发明目的：为解决上述技术问题，本发明提出一种射频信号接收机抗镜像混叠方法，实现了软件无线电对接收任意位置信号的要求。

技术方案：为实现上述技术效果，本发明提出的技术方案为：一种射频信号接收机抗镜像混叠方法，该方法接收任意频带位置上的射频带通信号，对该带通信号进行采样，采样后若出现镜像频谱混叠，可通过抗镜像混叠滤波器的设计消除镜像频谱；

该方法包括步骤：

一种射频信号接收机抗镜像混叠方法，包括步骤：

(1)接收任意频带位置上的射频带通信号，对射频带通信号进行二阶带通采样，在两路采样通道中引入延时差，使射频带通信号经过二阶带通采样后形成两路具有相位差的采样后信号，记为：R_A(f)和R_B(f)；

(2)若两路采样后信号没有发生镜像混叠，则对采样后信号直接进行下变频，转化为基带信号后，结束信号处理过程；若两路采样后信号出现镜像频谱混叠，则执行步骤(3)；

(3)针对镜像频谱混叠设计抗混叠滤波器，包括步骤：

(3-1)设计滤波单元S_A(f)和S_B(f)，S_A(f)和S_B(f)满足条件：

S_A(f)×R_+A(f)+S_B(f)×R_+B(f)＝CR_+A(f)

S_A(f)×R_-A(f)+S_B(f)×R_-B(f)＝0