[發(fā)明專利]一種用于水聲通信接收機的數字下變頻器及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310019523.6
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103117759A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 武巖波;朱敏;朱維慶;邢澤平
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04L25/02
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種用于水聲通信接收機的數字下變頻器及方法。

背景技術

水聲通信機常用于海洋環(huán)境觀測中數據傳輸等場合，一般采用自帶電池的方式，功耗成為一個重要課題。采用數字方式實現的水聲通信接收機中的數字下變頻功能模塊，實現從AD(模擬-數字轉換)采樣后的高采樣率通帶信號，到低采樣率基帶信號的轉換，這一轉換過程計算量較大，耗費的功耗較大，影響接收機的使用。

圖1是現有技術中水聲通信接收機示意圖。其采用傳統(tǒng)的數字下變頻方法，即采用基于正交混頻的方法，實現從通帶信號到復基帶信號的轉換。這一方法需要對接收到的信號做以下處理：接收帶通濾波、正交混頻、低通濾波和抽取。其中，低通濾波和抽取需要對正交混頻后的實部和虛部分別處理。接收帶通濾波和正交混頻必須在高采樣率下處理，不能和抽取器結合，因而總的計算量較大。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明實施例針對水聲通信接收機中的數字下變頻處理，提出新的算法，可以節(jié)省正交混頻處理過程，大大節(jié)省處理過程的計算量，從而有效地降低解決水聲通信接收機的功耗。

在第一方面，本發(fā)明實施例提出一種用于水聲通信接收機的數字下變頻器，其所述數字下變頻器包括第一支路、第二支路以及合并模塊，所述第一支路，用于根據接收到的通帶信號生成下變頻實部數據；所述第二支路，用于根據所述通帶信號生成下變頻虛部數據；所述合并模塊，根據所述下變頻實部數據以及下變頻虛部數據生成復基帶數據。

在第二方面，本發(fā)明實施例提出一種用于水聲通信接收機的數字下變頻方法，所述方法包括：根據接收到的通帶信號生成下變頻實部數據；根據所述通帶信號生成下變頻虛部數據；根據所述下變頻實部數據以及下變頻虛部數據生成復基帶數據。

本發(fā)明實施例針對水聲通信接收機中的數字下變頻提出一種新的處理方法，省去正交混頻處理步驟，降低了計算量，有利于降低功耗。

附圖說明

圖1是現有技術中水聲通信接收機示意圖；

圖2是基于希爾伯特濾波的下變頻處理中各級信號的頻譜示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的通信接收機數字下變頻結構的一種示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例的數字下變頻結構對應實部、虛部用到的兩支路濾波器的沖激響應示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例的下變頻結構整體幅頻響應曲線示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例的通信接收機數字下變頻結構中濾波部分的另一種示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明實施例的技術方案做進一步的詳細描述。

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種低計算量的水聲通信接收機數字下變頻方法以及相應的通信接收機，以滿足水聲通信機低功耗的要求，從而方便通信接收機的使用——至少同一電池能夠為該通信接收機的續(xù)航能力得到加強。

水聲通信接收機在工作時會對水聲信號進行采樣，采樣率一般為水聲信號中心頻率的整數倍。為便于敘述，本發(fā)明實施例中將水聲信號中心頻率設置為8kHz，采樣率為64kHz。要說明的是這僅僅是一種工作場景，只是為了方便敘述和理解，不能構成對本發(fā)明實施例的任何限制。

假設接收信號為r(n)，其經過接收濾波器處理，去除帶外信號分量。假設所述接收濾波器的單位沖擊響應序列為h₁(n)。那么經過接收濾波器后的信號應該為其中符號表示求兩個信號的卷積。r₁(n)經過延遲濾波器后得到信號r2I(n)=r1(n)⊗δ(n-m).]]>