[发明专利]超宽带信号的数字正交调制实时处理方法

摘要

发明技术方案的思路是：一种超宽带信号的数字正交调制实时处理方法，同时对输入的数字基带信号实部和虚部进行4倍并行FIR（Finite Impulse Response，有限脉冲响应）滤波器滤波，然后将滤波器的输出通过多项滤波结构计算得到数字中频信号的偶数序列和奇数序列，从而得到输出的数字中频信号。本发明通过采用4倍并行FIR滤波器滤波，降低了数字正交调制实时处理的工作频率，可在FPGA上实现超宽带信号的数字正交调制实时处理。

主权项

一种超宽带信号的数字正交调制实时处理方法，其特征在于，包括下述步骤：设yI(m)和yQ(m)分别为输入的数字基带信号的实部和虚部，采样频率为fs，fs>1GHz，其中，m＝0,1,2,…；设x(n)为输出的数字中频信号，采样频率为2fs，中心频率为1.5fs，其中，n＝0,1,2,…；对yI(m)和yQ(m)同时进行4倍并行FIR滤波器滤波，对滤波后的信号x′(2m)和x′(2m+1)进行多项滤波，即可得到x(n)，其中，FIR是Finite Impulse Response，即有限脉冲响应，具体的包括：①数字基带信号实部yI(m)的4倍并行FIR滤波器滤波：当输入是数字基带信号实部yI(m)，滤波器系数是g(2m)，输出为x′(2m)；用下式计算输出x′(2m)的0相分量：x′(2(4p))＝yI(4p)*g(2(4p))+yI(4p+3)*g(2(4p+1))*δ(p‑1)+    (公式一)yI(4p+2)*g(2(4p+2))*δ(p‑1)+yI(4p+1)*g(2(4p+3))*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m)的1相分量：x′(2(4p+1))＝yI(4p+1)*g(2(4p))+yI(4p)*g(2(4p+1))+    (公式二)yI(4p+3)*g(2(4p+2))*δ(p‑1)+yI(4p+2)*g(2(4p+3))*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m)的2相分量：x′(2(4p+2))＝yI(4p+2)*g(2(4p))+yI(4p+1)*g(2(4p+1))+    (公式三)yI(4p)*g(2(4p+2))+yI(4p+3)*g(2(4p+3))*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m)的3相分量：x′(2(4p+3))＝yI(4p+3)*g(2(4p))+yI(4p+2)*g(2(4p+1))+    公式四yI(4p+1)*g(2(4p+2))+yI(4p)*g(2(4p+3))在公式一至公式四中，p＝0,1,2,…，表示数据序号，yI(4p)、yI(4p+1)、yI(4p+2)、yI(4p+3)分别表示输入yI(m)的第0、1、2、3相分量，g(2(4p))、g(2(4p+1))、g(2(4p+2))、g(2(4p+3))分别表示滤波器系数g(2m)的第0、1、2、3相分量，δ(p‑1)表示单位延迟响应；②数字基带信号虚部yQ(m)的4倍并行FIR滤波器滤波：当输入是数字基带信号虚部yQ(m)，滤波器系数是g(2m+1)，输出为x′(2m+1)；用下式计算输出x′(2m+1)的0相分量：x′(2(4p)+1)＝yQ(4p)*g(2(4p)+1)+yQ(4p+3)*g(2(4p+1)+1)*δ(p‑1)+    (公式五)yQ(4p+2)*g(2(4p+2)+1)*δ(p‑1)+yQ(4p+1)*g(2(4p+3)+1)*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m+1)的1相分量：x′(2(4p+1)+1)＝yQ(4p+1)*g(2(4p)+1)+yQ(4p)*g(2(4p+1)+1)+    (公式六)yQ(4p+3)*g(2(4p+2)+1)*δ(p‑1)+yQ(4p+2)*g(2(4p+3)+1)*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m+1)的2相分量：x′(2(4p+2)+1)＝yQ(4p+2)*g(2(4p)+1)+yQ(4p+1)*g(2(4p+1)+1)+    (公式七)yQ(4p)*g(2(4p+2)+1)+yQ(4p+3)*g(2(4p+3)+1)*δ(p‑1)用下式计算输出x′(2m+1)的3相分量：x′(2(4p+3)+1)＝yQ(4p+3)*g(2(4p)+1)+yQ(4p+2)*g(2(4p+1)+1)+    (公式八)yQ(4p+1)*g(2(4p+2)+1)+yQ(4p)*g(2(4p+3)+1)在公式五至公式八中，yQ(4p)、yQ(4p+1)、yQ(4p+2)、yQ(4p+3)分别表示输入yQ(m)的第0、1、2、3相分量，g(2(4p)+1)、g(2(4p+1)+1)、g(2(4p+2)+1)、g(2(4p+3)+1)分别表示滤波器系数g(2m+1)的第0、1、2、3相分量；③滤波后的信号x′(2m)和x′(2m+1)的多项滤波：将信号x′(2m)和x′(2m+1)进行如下多项滤波结构计算得到数字中频信x(n)号的偶数序列x(2m)和奇数序列x(2m+1)，从而得到输出的数字中频信号 x ( 2 m ) = ( - 1 ) m × x ′ ( 2 m ) x ( 2 m + 1 ) = ( - 1 ) m × x ′ ( 2 m + 1 ) .