[發(fā)明專利]脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610072462.3
• 申請(qǐng)日: 2016-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107026635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張青峰;陳意釩;郭同鋒;毛盾;栗程;高志濤;桂逸寒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H17/02
• 分類號(hào): H03H17/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉誠(chéng)

本發(fā)明涉及一種脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)，包括：第一信號(hào)處理器，用于接收初始脈沖信號(hào)并將所述初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上展開(kāi)；第二信號(hào)處理器，用于生成控制信號(hào)并利用所述控制信號(hào)對(duì)時(shí)域上的頻率分量進(jìn)行處理以輸出目標(biāo)頻率分量；以及第三信號(hào)處理器，用于將時(shí)域上展開(kāi)的各目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成以輸出具有目標(biāo)波形的脈沖信號(hào)。上述脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)，先將初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上展開(kāi)，并經(jīng)過(guò)控制信號(hào)對(duì)時(shí)域上的頻率分量進(jìn)行處理從而得到目標(biāo)波形對(duì)應(yīng)的頻率分量，即目標(biāo)頻率分量。最后，對(duì)獲得的目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成從而得到具有目標(biāo)波形的脈沖信號(hào)，從而可以根據(jù)需要輸出任意波形。本發(fā)明還涉及一種脈沖信號(hào)成形方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的脈沖成形技術(shù)一般應(yīng)用在通信系統(tǒng)的基帶信號(hào)處理上。在數(shù)字基帶信號(hào)送入調(diào)制器前，波形是矩形脈沖。由于矩形脈沖的上升沿和下降沿是突變的，高頻成分比較豐富，頻域占用的頻帶很寬，通過(guò)帶限信道時(shí)，每個(gè)符號(hào)的脈沖將擴(kuò)展到相鄰符號(hào)的碼元內(nèi)，造成碼間串?dāng)_(ISI)，并導(dǎo)致接收機(jī)在檢測(cè)到一個(gè)碼元時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率增大。常用的減少碼間串?dāng)_的方法是增加信道帶寬。但是無(wú)線通信系統(tǒng)要求在減少碼間串?dāng)_條件下，占用帶寬小，并盡可能地減少調(diào)制帶外輻射，提高頻帶利用率。因此傳統(tǒng)的脈沖成形技術(shù)需要設(shè)計(jì)脈沖成形濾波器來(lái)產(chǎn)生既減小碼間串?dāng)_又不會(huì)占用過(guò)多額外帶寬的更適合信道傳輸?shù)牟ㄐ巍?/p>

基于脈沖成形技術(shù)的脈沖成形濾波器是通信系統(tǒng)常用的一種數(shù)字濾波器。脈沖成形濾波器常用于旨在提高信號(hào)頻譜傳輸效率的基帶通信傳輸中。經(jīng)過(guò)D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換后的成形濾波器通常被設(shè)計(jì)為FIR濾波器，將信號(hào)的同相(I)和正交(Q)符號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬的I、Q信號(hào)。傳統(tǒng)的脈沖成形技術(shù)，受數(shù)字處理技術(shù)的限制，只能工作在較窄的頻率范圍，獲得窄帶的成形波形。并且，傳統(tǒng)的脈沖成形技術(shù)，受限于成形濾波器，一般用來(lái)形成單一的矩形脈沖，不能形成任意的波形。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種可以輸出任意波形的脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)和方法。

一種脈沖信號(hào)成形系統(tǒng)，包括：第一信號(hào)處理器，用于接收初始脈沖信號(hào)并將所述初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上展開(kāi)；第二信號(hào)處理器，用于生成控制信號(hào)并利用所述控制信號(hào)對(duì)時(shí)域上的頻率分量進(jìn)行處理以輸出目標(biāo)頻率分量；以及第三信號(hào)處理器，用于將時(shí)域上展開(kāi)的各目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成以輸出具有目標(biāo)波形的脈沖信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述初始脈沖信號(hào)為高速脈沖信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一信號(hào)處理器和所述第三信號(hào)處理器均為色散群時(shí)延器件；所述色散群時(shí)延器件為群時(shí)延與頻率呈線性關(guān)系的色散群時(shí)延器件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一信號(hào)處理器和所述第三信號(hào)處理器的群時(shí)延響應(yīng)斜率的大小相等且符號(hào)相反。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二信號(hào)處理器生成的控制信號(hào)為窄帶信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二信號(hào)處理器用于利用所述控制信號(hào)對(duì)頻率分量進(jìn)行增添、去除、增強(qiáng)或者減弱操作。

一種脈沖信號(hào)成形方法，包括：接收初始脈沖信號(hào)；將初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上展開(kāi)；生成控制信號(hào)并利用所述控制信號(hào)對(duì)時(shí)域上的頻率分量進(jìn)行處理以輸出目標(biāo)頻率分量；將時(shí)域上展開(kāi)的各目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成以輸出具有目標(biāo)波形的脈沖信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上展開(kāi)的步驟中，是根據(jù)群時(shí)延和頻率的線性關(guān)系將初始脈沖信號(hào)的各頻率分量在時(shí)域上進(jìn)行展開(kāi)；所述將時(shí)域上展開(kāi)的各目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成以輸出具有目標(biāo)波形的脈沖信號(hào)的步驟中，是根據(jù)群時(shí)延和頻率的線性關(guān)系將時(shí)域上展開(kāi)的各目標(biāo)頻率分量進(jìn)行合成。