[发明专利]一种基于查表法的任意倍可变的信号升采样实现方法及系统

摘要

一种基于查表法的任意倍可变的信号升采样实现方法及系统，应用于通信和数字信号处理领域。为了解决现有技术中采用插值滤波实现信号升采样处理存在小数倍升采样实现困难、升采样倍数变化不灵活、采样率提高后速度与性能无法保证的问题。本发明方法主要步骤包括任意FIR滤波器查找表建立步骤、任意倍可变升采样地址映射步骤、数字FIR子滤波器构造步骤、数据同步与信号合成步骤。本发明可针对不同信号处理系统的具体性能要求实现信号的升采样。采样倍数可以为任意值，且可随时灵活改变，具有占用资源低、灵活性强、实现速率高且性能优良的特点。本发明采用的方法只需要用到FPGA内部的存储器、乘法器和加法器即可完成，性能优于传统方法。

主权项

一种基于查表法的任意倍可变的信号升采样实现方法，其特征在于：所述方法包括：步骤一、任意FIR滤波器查找表建立步骤：根据所需设计滤波器特性的要求，选择连续函数sinc(πt)的主瓣与旁瓣离散化处理，离散化后的数据序列加窗量化，然后把每个瓣的波形数据写入到查找表中，完成数字FIR滤波器查找表的构造；步骤二、任意倍可变升采样地址映射步骤：控制字计算：控制字＝(2n×数据符号速率)÷升采样后符号速率；其中，n为控制字的位宽；地址映射，查找表取数步长通过控制字实现，由查找表取数步长计算出每次取数的地址，通过地址映射构造所需的数字FIR滤波器，用于与数据信号合成，获得滤波的结果，完成信号升采样；读取数据，产生读取查找表的地址后进行读取数据：通过改变控制字位宽实现任意倍升采样精度需求；步骤三、数字FIR子滤波器构造步骤：得到控制字后，设置查找表的初始相位，由相位累加器即可得到查找表地址；控制字决定查找表中取出的滤波器系数的地址，更改控制字即可随时改变每次取数构造的FIR滤波器的形状，改变升采样的倍数，实现倍率可变的升采样；步骤四、数据同步与信号合成步骤：输入的数据和FIR子滤波器系数所采用的时钟不相同，输入的数据使用的是升采样前的时钟信号，而FIR子滤波器系数使用的是升采样后的时钟，将二者进行同步处理，数据与系数同步之后，将它们分别相乘，相乘后的结果再累加后即为任意倍升采样后的结果。