[发明专利]低复杂度IIR数字移频移相器及方法

权利要求书

1.低复杂度IIR数字移频移相器，其特征在于，包括：

信号采集单元，用于采集原信号x(wt)，将原信号x(wt)输入IIR滤波单元；

IIR滤波单元，用于过滤原信号x(wt)并输出互为正交的第一滤波信号S(t)和第二滤波信号S’(t)；所述的IIR滤波单元包括第一IIR滤波器和第二IIR滤波器，第一IIR滤波器和第二IIR滤波器均由双二阶IIR型滤波单元级联构成；第一IIR滤波器还包括延时单元，所述的延时单元用于将第一IIR滤波器输出的第一滤波信号S(t)比第二IIR滤波器输出的第二滤波信号S’(t)延时单数倍半周期；

移频单元，用于根据移频需要确定基点及基点的正余弦值，根据基点的正余弦值迭代生成调制参数，根据调制参数将第一滤波信号S(t)移频得到第一移频信号x(w’t)、将第二滤波信号S’(t)移频得到第二移频信号x’(w’t)；所述的第一移频信号x(w’t)与第二移频信号x’(w’t)互为正交；

移相单元，用于将第一移频信号x(w’t)相乘所移相位的余弦值、第二移频信号x’(w’t)相乘所移相位的正弦值后，通过加法器完成移相；

输出单元，用于缓存并输出移频和/或移相后的信号；

所述的调制参数包括余弦参数cos(2πΔft)和正弦参数sin(2πΔft)；所述的移频单元将第一滤波信号S(t)乘以余弦参数cos(2πΔft)、将第二滤波信号S’(t)乘以正弦参数sin(2πΔft)后，通过加法器得到第一移频信号x(w’t)；所述的移频单元将第一滤波信号S(t)乘以负的正弦参数sin(2πΔft)、将第二滤波信号S’(t)乘以余弦参数cos(2πΔft)后，通过加法器得到第二移频信号x’(w’t)。

2.根据权利要求1所述低复杂度IIR数字移频移相器，其特征在于，所述的信号采集单元采集满一帧信号后响应中断，然后进行相关的滤波及移频和/或移相运算处理，直至该帧信号移频和/或移相完毕。

3.根据权利要求1所述低复杂度IIR数字移频移相器，其特征在于，所述的移频单元根据基点的正余弦值迭代生成调制参数过程中，迭代周期超过阈值时，从基点重新迭代。

4.低复杂度IIR数字移频移相方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、初始化各功能单元；

s2、采集原信号x(wt)；

S3、将原信号x(wt)同时输入第一IIR滤波器、第二IIR滤波器后得到互为正交的第一滤波信号S(t)和第二滤波信号S’(t)；若无需进行移频仅需移相则进入步骤S6，若需进行移频则进入步骤S4；第一IIR滤波器通过延时使第一IIR滤波器输出的第一滤波信号S(t)比第二IIR滤波器输出的第二滤波信号S’(t)延时单数倍半周期；

S4、根据移频需求得出基点及基点的余弦值和正弦值，根据基点的余弦值和正弦值迭代得出调制参数；

S5、根据调制参数将第一滤波信号S(t)移频得到第一移频信号x(w’t)、将第二滤波信号S’(t)移频得到第二移频信号x’(w’t)；所述的第一移频信号x(w’t)与第二移频信号x’(w’t)互为正交；若无需移相操作则进入步骤S7，若需要移相操作则进入步骤S6；

S6、将第一移频信号x(w’t)相乘所移相位的余弦值、第二移频信号x’(w’t)相乘所移相位的正弦值后，通过加法器完成移相；

S7、缓存并输出移频和/或移相后的信号；

所述的调制参数包括余弦参数cos(2πΔft)和正弦参数sin(2πΔft)；将第一滤波信号S(t)乘以余弦参数cos(2πΔft)、将第二滤波信号S’(t)乘以正弦参数sin(2πΔft)后，通过加法器得到第一移频信号x(w’t)；将第一滤波信号S(t)乘以负的正弦参数sin(2πΔft)、将第二滤波信号S’(t)乘以余弦参数cos(2πΔft)后，通过加法器得到第二移频信号x’(w’t)。

5.根据权利要求4所述低复杂度IIR数字移频移相方法，其特征在于，所述的步骤S2中，采集满一帧信号后响应中断，然后进行相关的滤波及移频和/或移相运算处理，直至该帧信号移频和/或移相完毕。

6.根据权利要求4所述低复杂度IIR数字移频移相方法，其特征在于，所述的步骤S4中，根据基点的正余弦值迭代生成调制参数过程中，迭代周期超过阈值时，从基点重新迭代。