專利名稱：對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對數(shù)字信號的帶外干擾進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)星信號的系統(tǒng)在不斷出現(xiàn)，上述系統(tǒng)中的數(shù)字接收機可以接收數(shù)字的可變帶寬的衛(wèi)星信號。在上述數(shù)字接收機中有效地抑制數(shù)字信號的帶外干擾是個普遍關(guān)注的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中還沒有在上述數(shù)字接收機中抑制數(shù)字信號的帶外干擾的方法。

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


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明實施例的一些實施例， 對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，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)明實施例一提供的一種圖2所示的4級低通濾波器中的一級低通濾波CN 102420621 A
說明書
2/4頁 器的計算原理示意圖；圖4為本發(fā)明實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。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明實施例一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明實施例中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明實施例保護的范圍。為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。實施例一該實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模塊的功能低通濾波模塊11，用于對接收到的數(shù)字信號進行低通濾波處理，將低通濾波處理后的數(shù)字信號傳輸給抽取采樣模塊12。低通濾波是一種過濾方式，規(guī)則為低頻信號能正常通過，而超過設(shè)定臨界值的高頻信號則被阻隔、減弱，從而實現(xiàn)抑制上述數(shù)字信號中的帶外干擾。上述低通濾波模塊11可以包括多級低通濾波器，根據(jù)接收到的數(shù)字信號的帶寬選擇開啟所述多級低通濾波器中的至少一級低通濾波器。比如，上述數(shù)字信號的帶寬比較大，則將所有級別的濾波器組都開啟；上述數(shù)字信號的帶寬比較小，則只將部分級別的濾波器組開啟。該實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，最高位為符號位。每次濾波器輸出數(shù)據(jù)限幅在(-127,127)之間。每個濾波器的運算過程主要通過乘法、加法組合在一起來實現(xiàn)， 即將數(shù)據(jù)和濾波器抽頭進行相乘、相加運算。因為濾波器系數(shù)的常數(shù)化，所以可以使用加法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)和濾波器抽頭相乘的運算。設(shè)計中都把I路數(shù)據(jù)和Q路數(shù)據(jù)分開設(shè)計，結(jié)構(gòu)相同。上述圖2所示的低通濾波器的實現(xiàn)主要包括以下幾個部分1、移位寄存器；2、因為濾波器的對稱關(guān)系，而產(chǎn)生的對稱數(shù)據(jù)相加的加法；3、對稱加的結(jié)果和濾波系數(shù)的相乘(加法實現(xiàn))；4、相乘的結(jié)果再根據(jù)實際情況進行分步的相加，最終得出濾波的結(jié)果。圖3是上述圖2所示的4級低通濾波器中的一級低通濾波器的計算原理示意圖。 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，用于對從低通濾波模塊11接收到的數(shù)字信號進行采樣處理，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)字信號傳輸給匹配濾
5波模塊13。不同帶寬的數(shù)字信號經(jīng)過低通濾波模塊11處理后，數(shù)字信號的變速率系數(shù)差異很大，通過抽取采樣模塊12進行采樣處理，可以使得不同帶寬的數(shù)字信號的變速率系數(shù)維持在相同的數(shù)值范圍。匹配濾波模塊13，用于對從抽取采樣模塊12接收到的數(shù)字信號進行匹配濾波處理，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號傳輸給增益控制模塊14。匹配濾波是最佳濾波的一種。當(dāng)輸入信號具有某一特殊波形時，匹配濾波的輸出達(dá)到最大。在形式上，一個匹配濾波器由以按時間反序排列的輸入信號構(gòu)成。且濾波器的振幅特性與信號的振幅譜一致。因此，對信號的匹配濾波相當(dāng)于對信號進行自相關(guān)運算。該匹配濾波與發(fā)射機中的成型濾波相結(jié)合，以抑制上述數(shù)字信號的符號間干擾，該符號間干擾是指在數(shù)字通信中，由于脈沖擴展引起的數(shù)字信號的各信號元之間的干擾。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，最高位為符號位。上述根升余弦濾波器的濾波器系數(shù)可以跟發(fā)射機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為符號周期。增益控制模塊14，用于對從匹配濾波模塊13接收到的數(shù)字信號的強度進行增大， 使得上述數(shù)字信號的強度符合設(shè)定的有效范圍。因為上述低通濾波模塊11雖然抑制了上述數(shù)字信號中的帶外干擾，但是也抑制了上述數(shù)字信號中的有用信號的強度，使得上述有用信號處于低位位置，增益控制模塊14主要將上述有用信號與特定的增益倍數(shù)(功率測量濾波器系數(shù)或者手動模式增益倍數(shù))相乘，使上述有用信號從低位位置提高到高位位置， 從而便于后級處理模塊定點化處理。該實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)場可編程門陣列)實現(xiàn)。實施例二該實施例提供了一種對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，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)字信號的帶寬選擇開啟多級低通濾波器中的至少一級低通濾波器，對所述數(shù)字信號進行低通濾波處理。所有的低通濾波器系數(shù)可以采用10比特量化，最高位為符號位。每次濾波器輸出數(shù)據(jù)限幅在(-127,127)之間。每個濾波器的運算過程主要通過乘法、加法組合在一起來實現(xiàn)，即將數(shù)據(jù)和濾波器抽頭進行相乘、相加運算。因為濾波器系數(shù)的常數(shù)化，所以可以使用加法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)和濾波器抽頭相乘的運算。步驟52、對所述低通濾波處理后的數(shù)字信號進行采樣處理，使得所述數(shù)字信號的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號輸出。不同帶寬的數(shù)字信號經(jīng)過低通濾波處理后，數(shù)字信號的變速率系數(shù)差異很大，通過進行采樣處理，可以使得不同帶寬的數(shù)字信號的變速率系數(shù)維持在相同的數(shù)值范圍。步驟53、對所述采樣處理后的數(shù)字信號進行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號的符號間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號輸出。上述匹配濾波與發(fā)射機中的成型濾波相結(jié)合，以抑制上述數(shù)字信號的符號間干擾，該符號間干擾是指在數(shù)字通信中，由于脈沖擴展引起的數(shù)字信號的各信號元之間的干擾。步驟M、對所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號進行增益控制處理，使所述數(shù)字信號的強度進行增大，使得所述數(shù)字信號的強度符合設(shè)定的有效范圍。上述低通濾波處理雖然抑制了上述數(shù)字信號中的帶外干擾，但是也抑制了上述數(shù)字信號中的有用信號的強度，使得上述有用信號處于低位位置，增益控制處理主要將上述有用信號與特定的增益倍數(shù)(功率測量濾波器系數(shù)或者手動模式增益倍數(shù))相乘，使上述有用信號從低位位置提高到高位位置，從而便于后級處理模塊定點化處理。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。綜上所述，本發(fā)明實例通過將級聯(lián)數(shù)字濾波和數(shù)字自動增益控制相結(jié)合，首先可以較好地抑制數(shù)字信號的帶外干擾，其次數(shù)字自動增益控制器顯著提高了有用信號的功率，從而有效地降低數(shù)字信號的后續(xù)處理成本。以上所述，僅為本發(fā)明實施例較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明實施例的保護范圍并不局限于此，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)明實施例的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明實施例的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的裝置，其特征在于，包括低通濾波模塊，包括多級低通濾波器，用于根據(jù)接收到的數(shù)字信號的帶寬選擇開啟所述多級低通濾波器中的至少一級低通濾波器，對所述數(shù)字信號進行低通濾波處理，將低通濾波處理后的數(shù)字信號傳輸給抽取采樣模塊；抽取采樣模塊，用于對從所述低通濾波模塊接收到的數(shù)字信號進行采樣處理，使得所述數(shù)字信號的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括匹配濾波模塊，用于對從所述抽取采樣模塊接收到的數(shù)字信號進行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號的符號間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括增益控制模塊，用于對從所述匹配濾波模塊接收到的數(shù)字信號的強度進行增大，使得所述數(shù)字信號的強度符合設(shè)定的有效范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的裝置，其特征在于所述的低通濾波模塊，還用于將接收到的數(shù)字信號和低通濾波器的抽頭進行相乘、相加運算，并且，通過加法器來實現(xiàn)所述相乘運算。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的裝置，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)字信號中的有用信號從低位位置提高到高位位置。
6.一種對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，其特征在于，包括根據(jù)接收到的數(shù)字信號的帶寬選擇開啟多級低通濾波器中的至少一級低通濾波器，對所述數(shù)字信號進行低通濾波處理；對所述低通濾波處理后的數(shù)字信號進行采樣處理，使得所述數(shù)字信號的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，其特征在于，所述的方法還包括對所述采樣處理后的數(shù)字信號進行匹配濾波處理，以抑制所述數(shù)字信號的符號間干擾，將匹配濾波處理后的數(shù)字信號輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，其特征在于，所述的方法還包括對所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號的強度進行增大，使得所述數(shù)字信號的強度符合設(shè)定的有效范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，所述的對所述數(shù)字信號進行低通濾波處理包括將所述數(shù)字信號和低通濾波器的抽頭進行相乘、相加運算，并且，通過加法器來實現(xiàn)所述相乘運算。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的對數(shù)字信號的帶外干擾進行抑制的方法，其特征在于，所述的對所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號的強度進行增大，包括將所述匹配濾波處理后的數(shù)字信號中的有用信號從低位位置提高到高位位置。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種對數(shù)字信號的帶外干擾進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)字信號的帶寬選擇開啟多級低通濾波器中的至少一級低通濾波器，對所述數(shù)字信號進行低通濾波處理；對所述低通濾波處理后的數(shù)字信號進行采樣處理，使得所述數(shù)字信號的變速率系數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值范圍，將采樣處理后的數(shù)字信號輸出。本發(fā)明實施例通過將級聯(lián)數(shù)字濾波和數(shù)字自動增益控制相結(jié)合，可以較好地抑制數(shù)字信號的帶外干擾，從而有效地降低數(shù)字信號的后續(xù)處理成本。
文檔編號H04B1/10GK102420621SQ20111036389
公開日2012年4月18日 申請日期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 申請人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司