数字下变频器中多级抽取滤波器的设计与实现.PDFVIP

第 23 卷 　第 4 期 兰 州 交 通 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol. 23 No. 4 2004 年 8 月 Journal of Lanzhou Jiaotong University (Natural Sciences) Aug. 2004 ( ) 　　文章编号 2004 数字下变频器中多级抽取滤波器的设计与实现 申　东, 　罗进文 (兰州交通大学 信息与电气工程学院 ,甘肃 兰州　730070) 摘　要 :数字下变频技术是软件无线电的关键技术之一. 数字下变频技术是将宽带高速数据流信号变成窄带低速 数据流信号 ,这个过程就是信号的抽取. 实现抽取的关键问题是如何实现抽取前的数字滤波 ,特别是多级抽取时滤 波器的设计与实现. 对于一个具体信号进行多级抽取时滤波器的设计给出了一个可行的方案. 关键词 :软件无线电 ;数字下变频 ;滤波器 中图分类号: TN 92 ;TN911. 72 　　　　　文献标识码 :A 器的实现所面临的问题是严峻的, 因为对于实际的 0 　引言 移动通信系统来说, D 一般为几百, 即要设计的数字 软件无线电代表着包括无线通信在内的几乎所 滤波器的带宽非常窄, 过渡带要求非常陡, 要实现这 有的无线电电子信息系统的发展趋势 ,其核心思想就 样的滤波器几乎是不可能的, 因为滤波器将会达到 ( ) 是将A/ D 、D/ A 模数/ 数模 变换器尽量靠近天线 , 以 几百甚至上千阶, 由此引起的滤波器延迟将会很大, 信号的充分数字化为前提 ,依靠软件来实现无线电的 而且系统会很不稳定. 同时使用多级抽取比单级抽 [1] 各项功能 . 在这种框架下 ,采样尽量往射频高端搬 取所需的计算量少很多, 对于单级和多级抽取所需 移. 但在现阶段 , 由于各种关键器件,特别是受 ADC 计算量的比较在文献[ 2] 中已给出, 这里不再讨论. ( ) ( ) 所以, 当抽取因子较大时, 直接将采样率转换工作一 模数变换器 和 DSP 数字信号处理器 发展水平的 限制 ,数字中频软件无线电正成为理想软件无线电的 次完成, 往往不如多次完成来得经济. 一种经济、适用的折中选择. 为了解决高速 A/ D 与 2 　数字下变频中多级抽取滤波器的实现 ( ) DSP 处理能力的矛盾 ,本文采用 DDC 数字下变频 技 术. 本节将讨论对于一个具体信号进行多级抽取时 滤波器的设计与实现过程. 在这里给出以下参数, 中 1 　数字下变频的实现 频采样频率为 16 MHz , 信号分布在带宽为 f C = 100 数字变频是通过采样率的变换来完成的. 实现 kHz 的范围内, 抽取因子 D = 40 , 经过数字变频后最 采样率变换有两种方法, 即采样率转换的单级实现 终的输出速率为 400 kHz. 具体方案为 :选取第一级