[發明專利]輸入輸出同頻的單通道數字選頻系統及其實現方法

有效

• 申請號: 200810029922.X
• 申請日: 2008-08-01
• 公開（公告）號: CN101335730A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 胡應添;張遠見;羅漫江
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20;H04B1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種輸入輸出同頻的單通道數字選頻系統及其實現方法。

背景技術

在無線通信系統多標準、多體制以及無線電頻譜資源缺乏的背景下，無線通信系統的互通性日益重要，傳統無線通信系統已很難滿足通信發展的需要。軟件無線電技術為解決上述問題提供了一個可行的方法，極大推動了移動通信技術的快速發展。

軟件無線電技術基于數字信號處理理論，采用軟件無線電技術，具有如下優點：

(1)數字本振信號以及數字I、Q信號可以做到絕對正交；

(2)利用數字濾波器實現通道選頻，其特性可以現場編程，因此，適用于接收和處理多載波、多模式信號，解決它們的互通互連問題；

(3)數字信道處理技術，提升了系統的性能；

(4)電路元件的一致性好，基本可以消除溫飄和非線性失真等問題。

正是由于軟件無線電技術的優點，使得該技術在如今的移動通信產品中得到了廣泛的應用。

傳統基于軟件無線電技術的單通道數字選頻系統，如圖1所示：主要由ADC模數轉換模塊、DDC處理模塊、基帶信號處理模塊、DUC處理模塊以及DAC數模轉換模塊五個部分組成。其中ADC模數轉換模塊主要實現對輸入模擬中頻信號的模數轉換處理，輸出高速的數字中頻信號。DDC處理模塊實現對數字中頻信號的混頻、抽取和濾波處理，基帶信號處理實現對信號的噪聲抑制、組幀、解幀、串并轉換和并串轉換等處理，DUC處理模塊實現對信號的數據內插、濾波和調制處理，輸出中頻的數字I、Q信號，DAC數模轉換模塊主要將DUC模塊輸出的數字中頻I、Q信號轉換為模擬中頻信號。該單通道數字選頻系統通過DDC和DUC濾波器的濾波性能，實現對帶外信號的濾波處理，保證帶內信號的無失真恢復。

圖2所示為傳統的數字中頻處理子系統的DDC和DUC框架示意圖。傳統的數字中頻處理子系統主要由依次相連的DDC處理模塊、基帶成型濾波器和DUC處理模塊組成。其中DDC處理模塊包括混頻模塊、NCO(數控振蕩器)生成模塊、DDC自適應判決器、倍數可變抽取濾波器，DUC處理模塊包括倍數可變內插濾波器組和I、Q信號多級調制模塊。所述NCO生成模塊的其中兩個輸出端分別與混頻模塊的一個輸入端相連，混頻模塊兩個輸出端依次與DDC自適應判決器、倍數可變抽取濾波器、基帶成型濾波器、倍數可變內插濾波器組和I、Q信號多級調制模塊相連接。

該傳統數字中頻處理子系統信號處理流程如下：數字中頻信號與NCO生成模塊產生的cos和sin信號同時輸入到混頻模塊進行混頻處理，形成I、Q信號，I、Q信號分別進入DDC自適應判決器、倍數可變抽取濾波器、基帶成型濾波器、倍數可變內插濾波器組和I、Q信號多級調制模塊，輸出調制后的數字中頻I、Q信號。其中，DDC自適應判決器根據I、Q信號的數據速率、處理帶寬等特性信息，自適應的選擇符合速率、帶寬等要求的數據抽取倍數以及濾波器系數；倍數可變抽取濾波器接收來自DDC自適應判決器的輸出信息以及I、Q信號，并根據DDC自適應判決器的輸入信息，對I、Q信號進行數據的抽取和濾波處理，輸出經過抽取濾波處理后的I、Q信號；經過抽取濾波處理后的I、Q信號進入基帶成型濾波器進行帶內補償及帶外抑制處理，生成基帶I、Q信號；倍數可變內插濾波器組接收來自基帶成型濾波器輸出的基帶I、Q信號，并選擇合適的內插倍數，進行數據的內插和濾波處理，輸出經過合適內插濾波處理后的I、Q信號；經過倍數可變內插濾波器組內插和濾波處理后的I、Q信號輸入到I、Q信號多級調制模塊進行多級混頻和調制處理，輸出高速的數字中頻I、Q信號。

從上面的信號處理流程來分析，可知傳統的單通道數字選頻系統由多個獨立模塊組成，需要耗費較多的資源，實現策略復雜，尤其在應用于輸入和輸出同頻率的數字選頻系統時，由于頻率的對稱性，在系統實現的時候，更顯得結構復雜、資源復用率低，成本高，可行性差。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種資源復用率高、可行性強、結構簡單、系統成本低的輸入輸出同頻的單通道數字選頻系統。

本發明的另一目的在于提供上述輸入輸出同頻的單通道數字選頻系統的實現方法。