[發明專利]數字基帶可變速率轉換調制系統的實現方法和實現裝置

有效

• 申請號: 200810057286.1
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101257482A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 彭克武;劉在爽;陽輝;盧瑩瑩;潘長勇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38;H04L27/148
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 何文彬

技術領域

本發明屬于數字信號處理技術領域，特別涉及一種數字基帶可變速率轉換調制系統的實現方法和該方法所采用的實現裝置。

背景技術

在數字多媒體移動傳輸系統中，調制端在完成基帶調制后的信號需要提高采樣速率，以固定的采樣速率進入DAC(數模轉換電路)以及后端的射頻調制。

多采樣率數字信號處理(multirate?digital?signal?processing)是在同一系統中處理不同采樣速率信號的技術，其核心是實現數字信號在不同采樣速率之間轉換。

多采樣率信號處理中兩個主要的操作是內插(interpolation)和抽取(decimation)，功能分別是提高和降低采樣速率。內插運算是先在輸入采樣信號每相鄰兩點之間插入R-1個零(即R倍上采樣)，然后再用去鏡像濾波器濾除由于信號采樣率提高R倍，而在頻域產生的R-1個鏡像頻帶。抽取運算是對輸入信號的采樣數據每隔R點抽取一點輸出，將其他R-1點采樣數據丟棄(即R倍下采樣)，從而使信號采樣率降低到原來的1/R。為避免由于采樣率降低所造成的信號頻譜混疊，輸入信號必須在下采樣之前先經過一個抗混疊濾波器，使信號所包含的最高頻率分量低于下采樣后的奈奎斯特頻率。去鏡像濾波器和抗混疊濾波器一般都用FIR數字濾波器來實現，稱為多采樣率濾波器(multirate?filter)，R為采樣率轉換因子。

圖1a和圖1b分別是L倍內插(采樣速率增大到L倍)和M倍抽取(采樣速率減小到1/M)的原理框圖，在上采樣之后的去鏡像濾波器，是增益為L，截止頻率為π/L的線性相位低通濾波器；在下采樣之前的抗混疊濾波器，是增益為1、截止頻率為π/M的線性相位低通濾波器。

根據多采樣率數字信號處理的理論，采樣速率為f_symb的基帶信號經過速率轉換(調制端為內插處理)得到固定采樣速率f_samp的數據，如圖2a所示。而對于不同符號速率的基帶調制系統(即f_symb不同)，若要共享同樣的D/A轉換及后端的射頻調制部分，理論上勢必需要多個不同的速率轉換模塊，將不同的f_symb轉換為固定的f_samp，如圖2b所示。它表示了一種傳統的轉換方式，該處理方式的缺點在于：

1.對于每一種基帶符號速率/帶寬都需要設計專用的采樣速率轉換模塊，設計工作量繁瑣，且系統靈活性和適應性不高；

2.若將針對不同基帶符號速率/帶寬的多個采樣速率轉換模塊集成到一個系統中，雖然可以提高系統的靈活性和適應性，但其所占用的硬件資源較高，且資源的使用效率較低。

針對傳統方式中的這些缺點，本發明提出一種數字基帶可變速率轉換調制系統的實現方法和實現裝置，基于多采樣率數字信號處理技術，尋求以較少的硬件資源實現靈活多變的采樣速率轉換，以一套速率轉換系統實現不同f_symb到同一f_samp的轉換，適用于使用成型濾波和匹配濾波的調制解調系統。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，針對已知技術中所存在的專用采樣速率轉換模塊設計工作繁瑣、靈活性、適應性不高，或占用硬件資源較高，使用率卻較低等諸多不足之處，需要提出一種新的實現方法和實現裝置，本發明的目的，是提供一種數字基帶可變速率轉換調制系統的實現方法和實現裝置，其所采用的技術方案如下，一種數字基帶可變速率轉換調制系統的實現方法，其特征在于，按以下步驟進行操作：

步驟A：所述可變速率轉換調制系統對時鐘進行控制，在速率選擇開關的控制下，對時鐘源的輸入時鐘處理后產生所需的各種頻率的時鐘；

步驟B：將時鐘控制輸送到速率轉換模塊，其中N倍內插器以f_samp的工作頻率實現對輸入數據的N倍內插操作；

步驟C：本系統在速率轉換模塊中的通用去鏡像低通濾波器，以f_samp的工作頻率完成信號在N倍內插之后的去鏡像濾波和增益補償操作；