[发明专利]一种资源复用的完全重构子带分析器

摘要

一种资源复用的完全重构子带分析器，包括内插模块、2m点符号调整模块、FIFO模块、N路乘法模块、N路加法模块、复数乘法模块、子带滤波器系数表、复数乘法系数表、2m点FFT模块和完美滤波器因子调整模块。本发明可对硬件资源进行2m倍复用，降低硬件资源开销，结构简单、通用，参数配置灵活，能快速对子带分析的路数、速率、带宽等技术指标进行更改，适用于多种带宽、速率的子带分析器的实现，能够广泛地应用在移动卫星通信系统、软件化处理转发器卫星系统、地面移动通信系统以及各种数据收集系统中。

主权项

一种资源复用的完全重构子带分析器，其特征在于：包括内插模块、2m点符号调整模块、FIFO模块、N路乘法模块、N路加法模块、复数乘法模块、子带滤波器系数表、复数乘法系数表、2m点FFT模块和完美滤波器因子调整模块，其中：内插模块：将外部输入的基带零中频数字信号的每顺序2m个点作为一个子带，在每个子带之间插入2m个零后送至2m点符号调整模块，m为正整数；2m点符号调整模块：以2m+1个时钟为周期，将从内插模块输入的信号中的各子带分别与符号因子(‑1)(r‑1)进行相乘运算后送至FIFO模块；其中r为子带的序号，r＝0,1,2,3...,2m+1；FIFO模块：包括N个首尾相连的深度均为2m的FIFO，第一个FIFO接收2m点符号调整模块的输出信号，同时，N个FIFO每个周期都向外输出一个数据，共输出N组数据至N路乘法模块；N＝(M/2m‑1)+1，M为子带滤波器的阶数；N路乘法模块：包括2N个乘法器，前N个乘法器将FIFO模块输出的N组数据的实部与子带滤波器系数表的每一行对应相乘后送入N路加法模块；后N个乘法器将FIFO模块输出的N组数据的虚部与子带滤波器系数表的每一行对应相乘后送入N路加法模块；子带滤波器系数表：根据资源复用的倍数2m，将M阶的子带滤波器系数分为2m组，每组为N个系数，采用2m行N列的矩阵AA存储子带滤波器的系数供N路乘法模块调用；实现时，首先将M阶子带滤波器系数排列成2m‑1组，每组N‑1个系数，截取方式采用顺序截取，即第1到第(N‑1)个为一组，第N到第(2N‑2)个为一组，以此类推，则构成一个2m‑1*(N‑1)的矩阵A；然后在矩阵A的末尾补一列零，构成一个的矩阵A1，作为第1到第2m‑1路的系数；随后在矩阵A前补一列零，构成一个2m‑1*N的矩阵A2，作为第(2m‑1+1)到第2m路的系数；最后将两部分系数共同组成子带分析滤波器组的系数；N路加法模块：包括第一加法器和第二加法器，第一加法器将N路乘法模块的N个实部乘法结果进行相加得到实部值并送至复数乘法模块；第二加法器将N路乘法模块的N个虚部乘法结果进行相加得到虚部值并送至复数乘法模块；复数乘法模块：将N路加法模块输出的实部值和虚部值组成复数，并与复数乘法系数表中存储的复数因子按照子带的序号进行复数乘法运算并将运算结果送至2m点FFT模块；复数乘法系数表：存储复数因子的实部和虚部供复数乘法模块调用；2m点FFT模块：以串行输入、串行输出的方式，对复数乘法模块输入的信号进行2m点复数FFT并送至完美滤波器因子调整模块；完美滤波器因子调整模块：将常量和与k有关的变量进行相乘，作为重构子带滤波器的系数，其中k＝0,1,…,2m‑1；将k等于0,1,…,2m‑1时重构子带滤波器的系数与2m点FFT模块输出的第1,2,…,2m个值对应相乘后向外部输出。