專利名稱：對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法和裝置。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星通信在無線通信領(lǐng)域具有重要的地位和前景。近年來以數(shù)字形式接收衛(wèi)星信號(hào)的系統(tǒng)在不斷出現(xiàn)，上述系統(tǒng)中的數(shù)字接收機(jī)可以接收數(shù)字的可變帶寬的衛(wèi)星信號(hào)。在上述數(shù)字接收機(jī)中有效地抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾是個(gè)普遍關(guān)注的問題。現(xiàn)有技術(shù)中還沒有在上述數(shù)字接收機(jī)中抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的提供了一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法和裝置，以實(shí)現(xiàn)有效地抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾。一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，包括低通濾波模塊，包括多級(jí)低通濾波器，用于根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟所述多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，將低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸給抽取采樣模塊；抽取采樣模塊，用于對(duì)從所述低通濾波模塊接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，包括根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；對(duì)所述低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。由上述本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過將級(jí)聯(lián)數(shù)字濾波和數(shù)字自動(dòng)增益控制相結(jié)合，可以較好地抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾，從而有效地降低數(shù)字信號(hào)的后續(xù)處理成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明實(shí)施例的一些實(shí)施例， 對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種抑制帶外干擾的裝置的具體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種低通濾波模塊的具體結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種圖2所示的4級(jí)低通濾波器中的一級(jí)低通濾波CN 102420621 A
說明書
2/4頁 器的計(jì)算原理示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種增益控制模塊的具體結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種抑制帶外干擾的方法的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明實(shí)施例一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明實(shí)施例中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。實(shí)施例一該實(shí)施例提供了一種抑制帶外干擾的裝置，該裝置可以設(shè)置在數(shù)字接收機(jī)中，其具體結(jié)構(gòu)如圖ι所示，包括低通濾波模塊11、抽取采樣模塊12、匹配濾波模塊13和增益控制模塊14。下面分別介紹上述各個(gè)模塊的功能低通濾波模塊11，用于對(duì)接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，將低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸給抽取采樣模塊12。低通濾波是一種過濾方式，規(guī)則為低頻信號(hào)能正常通過，而超過設(shè)定臨界值的高頻信號(hào)則被阻隔、減弱，從而實(shí)現(xiàn)抑制上述數(shù)字信號(hào)中的帶外干擾。上述低通濾波模塊11可以包括多級(jí)低通濾波器，根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟所述多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器。比如，上述數(shù)字信號(hào)的帶寬比較大，則將所有級(jí)別的濾波器組都開啟；上述數(shù)字信號(hào)的帶寬比較小，則只將部分級(jí)別的濾波器組開啟。該實(shí)施例提供的一種低通濾波模塊11的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括4級(jí)濾波器組，所有的低通濾波器系數(shù)可以采用10比特量化，最高位為符號(hào)位。每次濾波器輸出數(shù)據(jù)限幅在(-127,127)之間。每個(gè)濾波器的運(yùn)算過程主要通過乘法、加法組合在一起來實(shí)現(xiàn)， 即將數(shù)據(jù)和濾波器抽頭進(jìn)行相乘、相加運(yùn)算。因?yàn)闉V波器系數(shù)的常數(shù)化，所以可以使用加法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和濾波器抽頭相乘的運(yùn)算。設(shè)計(jì)中都把I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)分開設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)相同。上述圖2所示的低通濾波器的實(shí)現(xiàn)主要包括以下幾個(gè)部分1、移位寄存器；2、因?yàn)闉V波器的對(duì)稱關(guān)系，而產(chǎn)生的對(duì)稱數(shù)據(jù)相加的加法；3、對(duì)稱加的結(jié)果和濾波系數(shù)的相乘(加法實(shí)現(xiàn))；4、相乘的結(jié)果再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分步的相加，最終得出濾波的結(jié)果。圖3是上述圖2所示的4級(jí)低通濾波器中的一級(jí)低通濾波器的計(jì)算原理示意圖。 其他濾波器結(jié)構(gòu)與此相似，就不再描述。抽取采樣模塊12，用于對(duì)從低通濾波模塊11接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，即根據(jù)不同的帶寬配置選擇相應(yīng)的采樣速率，以獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)量。使得上述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)(即濾波器系數(shù))達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸給匹配濾
5波模塊13。不同帶寬的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過低通濾波模塊11處理后，數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)差異很大，通過抽取采樣模塊12進(jìn)行采樣處理，可以使得不同帶寬的數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)維持在相同的數(shù)值范圍。匹配濾波模塊13，用于對(duì)從抽取采樣模塊12接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸給增益控制模塊14。匹配濾波是最佳濾波的一種。當(dāng)輸入信號(hào)具有某一特殊波形時(shí)，匹配濾波的輸出達(dá)到最大。在形式上，一個(gè)匹配濾波器由以按時(shí)間反序排列的輸入信號(hào)構(gòu)成。且濾波器的振幅特性與信號(hào)的振幅譜一致。因此，對(duì)信號(hào)的匹配濾波相當(dāng)于對(duì)信號(hào)進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算。該匹配濾波與發(fā)射機(jī)中的成型濾波相結(jié)合，以抑制上述數(shù)字信號(hào)的符號(hào)間干擾，該符號(hào)間干擾是指在數(shù)字通信中，由于脈沖擴(kuò)展引起的數(shù)字信號(hào)的各信號(hào)元之間的干擾。上述匹配濾波模塊13可以采用根升余弦濾波器來實(shí)現(xiàn)，滾降因子α可以為0. 35， 總共可以為41階，可以采用IObit量化，最高位為符號(hào)位。上述根升余弦濾波器的濾波器系數(shù)可以跟發(fā)射機(jī)中的成型濾波器一致，如下式所示KnTi) = ~ρ——y———^η-* j cos[(1 + α)πηλ^ + sin((1 -α)πηλ^ J>
π
\-{AanXf其中，λ = TiA = 2。Ti為采樣周期，T為符號(hào)周期。增益控制模塊14，用于對(duì)從匹配濾波模塊13接收到的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行增大， 使得上述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度符合設(shè)定的有效范圍。因?yàn)樯鲜龅屯V波模塊11雖然抑制了上述數(shù)字信號(hào)中的帶外干擾，但是也抑制了上述數(shù)字信號(hào)中的有用信號(hào)的強(qiáng)度，使得上述有用信號(hào)處于低位位置，增益控制模塊14主要將上述有用信號(hào)與特定的增益倍數(shù)(功率測(cè)量濾波器系數(shù)或者手動(dòng)模式增益倍數(shù))相乘，使上述有用信號(hào)從低位位置提高到高位位置， 從而便于后級(jí)處理模塊定點(diǎn)化處理。該實(shí)施例提供的一種上述增益控制模塊14的具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中包括加法器(add、sub)，乘法器(mul)，移位寄存器(shift)以及延時(shí)寄存(delay) 0上述抑制帶外干擾的裝置可以通過FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例二該實(shí)施例提供了一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，該方法的具體處理流程如圖5所示，包括如下的處理步驟步驟51、根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理。所有的低通濾波器系數(shù)可以采用10比特量化，最高位為符號(hào)位。每次濾波器輸出數(shù)據(jù)限幅在(-127,127)之間。每個(gè)濾波器的運(yùn)算過程主要通過乘法、加法組合在一起來實(shí)現(xiàn)，即將數(shù)據(jù)和濾波器抽頭進(jìn)行相乘、相加運(yùn)算。因?yàn)闉V波器系數(shù)的常數(shù)化，所以可以使用加法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和濾波器抽頭相乘的運(yùn)算。步驟52、對(duì)所述低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。不同帶寬的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過低通濾波處理后，數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)差異很大，通過進(jìn)行采樣處理，可以使得不同帶寬的數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)維持在相同的數(shù)值范圍。步驟53、對(duì)所述采樣處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號(hào)的符號(hào)間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。上述匹配濾波與發(fā)射機(jī)中的成型濾波相結(jié)合，以抑制上述數(shù)字信號(hào)的符號(hào)間干擾，該符號(hào)間干擾是指在數(shù)字通信中，由于脈沖擴(kuò)展引起的數(shù)字信號(hào)的各信號(hào)元之間的干擾。步驟M、對(duì)所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行增益控制處理，使所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行增大，使得所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度符合設(shè)定的有效范圍。上述低通濾波處理雖然抑制了上述數(shù)字信號(hào)中的帶外干擾，但是也抑制了上述數(shù)字信號(hào)中的有用信號(hào)的強(qiáng)度，使得上述有用信號(hào)處于低位位置，增益控制處理主要將上述有用信號(hào)與特定的增益倍數(shù)(功率測(cè)量濾波器系數(shù)或者手動(dòng)模式增益倍數(shù))相乘，使上述有用信號(hào)從低位位置提高到高位位置，從而便于后級(jí)處理模塊定點(diǎn)化處理。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。綜上所述，本發(fā)明實(shí)例通過將級(jí)聯(lián)數(shù)字濾波和數(shù)字自動(dòng)增益控制相結(jié)合，首先可以較好地抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾，其次數(shù)字自動(dòng)增益控制器顯著提高了有用信號(hào)的功率，從而有效地降低數(shù)字信號(hào)的后續(xù)處理成本。以上所述，僅為本發(fā)明實(shí)施例較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，其特征在于，包括低通濾波模塊，包括多級(jí)低通濾波器，用于根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟所述多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理，將低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸給抽取采樣模塊；抽取采樣模塊，用于對(duì)從所述低通濾波模塊接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括匹配濾波模塊，用于對(duì)從所述抽取采樣模塊接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號(hào)的符號(hào)間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括增益控制模塊，用于對(duì)從所述匹配濾波模塊接收到的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行增大，使得所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度符合設(shè)定的有效范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，其特征在于所述的低通濾波模塊，還用于將接收到的數(shù)字信號(hào)和低通濾波器的抽頭進(jìn)行相乘、相加運(yùn)算，并且，通過加法器來實(shí)現(xiàn)所述相乘運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置，其特征在于所述的增益控制模塊，還用于將從所述匹配濾波模塊接收到的數(shù)字信號(hào)中的有用信號(hào)從低位位置提高到高位位置。
6.一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，其特征在于，包括根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；對(duì)所述低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，其特征在于，所述的方法還包括對(duì)所述采樣處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號(hào)的符號(hào)間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，其特征在于，所述的方法還包括對(duì)所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行增大，使得所述數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度符合設(shè)定的有效范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，所述的對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理包括將所述數(shù)字信號(hào)和低通濾波器的抽頭進(jìn)行相乘、相加運(yùn)算，并且，通過加法器來實(shí)現(xiàn)所述相乘運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的方法，其特征在于，所述的對(duì)所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行增大，包括將所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號(hào)中的有用信號(hào)從低位位置提高到高位位置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)數(shù)字信號(hào)的帶外干擾進(jìn)行抑制的裝置和方法。該方法主要包括根據(jù)接收到的數(shù)字信號(hào)的帶寬選擇開啟多級(jí)低通濾波器中的至少一級(jí)低通濾波器，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；對(duì)所述低通濾波處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣處理，使得所述數(shù)字信號(hào)的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號(hào)輸出。本發(fā)明實(shí)施例通過將級(jí)聯(lián)數(shù)字濾波和數(shù)字自動(dòng)增益控制相結(jié)合，可以較好地抑制數(shù)字信號(hào)的帶外干擾，從而有效地降低數(shù)字信號(hào)的后續(xù)處理成本。
文檔編號(hào)H04B1/10GK102420621SQ20111036389
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者劉凱, 劉解華, 安儒聰, 敬軍, 楊陸 申請(qǐng)人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司