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用于调节通带带宽的具有外部和内部信道器的M路滤波器制造技术

技术编号:14469752 阅读:76 留言:0更新日期:2017-01-21 01:32
本申请公开了一种用于过滤信号的装置和方法。在该装置中,外部多相滤波器被配置为接收输入信号,并且将所述输入信号信道化为外部滤波的采样。外部傅里叶逆变换模块被耦接至所述外部多相滤波器,并且被配置成为所述外部滤波的采样变换为粗多路径输出。内部多相滤波器被耦接至所述粗多路径输出的一个路径,以从所述路径接收信息,并且被配置为生成从所述路径获得的所述信息的内部滤波的采样。所述内部滤波的采样用于将与所述外部滤波的采样相关联的通带的边缘移向所述通带的中心。

【技术实现步骤摘要】

以下的描述涉及集成电路器件(“IC”)。更具体地说,以下的描述涉及适合于IC的用于调节通带带宽的具有外部和内部信道器的M路滤波器
技术介绍
数字上变频器(“DUC”)和数字下变频器(“DDC”)是众所周知的用于信号处理的电路。通常而言,在被输入到DUC的数模转换器(“DAC”)之前,已调制的数字输入信号会先被向上变频,并且通常而言,已调制的模拟输入信号会被输入至DDC的模数转换器(“ADC”),以用于该DDC随后进行的数字下变频。多载波信号的整个带宽通常与该多载波信号的分量载波的总带宽的总和,也就是该分量载波的通带,成比例。此外,这种分量载波的通带可能大于或小于采样频率fs除以分量载波的数量M。这种非原始的(non-native)分辨带宽fs/M在此总体被称作“任意通带带宽”。因此,提供一种用于多信道或多频段信号的M路滤波器是期望的并有用的,其能够被调节至分量载波的任意通带带宽。
技术实现思路
一种大体涉及信号滤波的装置。在该装置中,外部多相滤波器被配置为接收输入信号,并且被配置成将所述输入信号信道化(channelized)为被外部滤波的采样。外部傅里叶逆变换模块被耦接至所述外部多相滤波器,并且被配置为将所述被外部滤波的采样变换为粗多路径输出。内部多相滤波器被耦接至所述粗多路径输出的一个路径以用于从所述路径接收信息,并且被配置为生成从所述路径获得的所述信息的被内部滤波的采样。所述被内部滤波的采样用于将与被外部滤波的采样相关联的通带的边缘移向所述通带的中心。一种大体涉及信号信道化的装置。在该装置中,外部分析信道器(channelizer)被配置为接收输入信号并将所述输入信号信道化,以生成粗多路径输出。内部分析信道器,其被耦接至所述外部分析信道器以接收所述粗多路径输出的第一部分,并且被配置为将所述粗多路径输出的第一部分信道化为精多路径输出,以将关联的通带边缘移向所述通带的中心。所述通带与所述粗多路径输出相关联。所述通带的边缘与所述粗多路径输出的第一部分相关联。多个延迟,其被耦接至所述外部分析信道器以接收所述粗多路径输出的第二部分,并且被配置为延迟所述粗多路径输出的第二部分以生成延迟的多路径输出。一种大体涉及信号滤波的方法。在该方法中,获取具有多个载波或频带的输入信号。用路径滤波器的外层对所述输入信号进行第一次信道化,以生成粗多路径输出。用所述路径滤波器的内层对所述粗多路径输出的一部分进行第二次信道化,以生成精多路径输出。延迟所述粗多路径输出的剩余部分。将所述精多路径输出组合成路径输出。输出被延迟的所述粗多路径输出的剩余部分和所述路径输出,以作为合并的多路径输出。所述第二次信道化用于移动与所述粗多路径输出的整体相关联的通带的边缘。通过考虑下文的具体实施方式和权利要求,可以认识到本申请的其他特征。附图说明附图显示了示例性的装置和/或方法。然而,附图不应当被视为限定权利要求的范围,其仅仅用于解释和理解。图1是描绘了示例性的常规复合波形的频谱图;图2是描绘了示例性的常规离散时域信号的频谱图;图3是描绘了示例性的任意通带带宽分辨率的信道器的框图,该信道器具有嵌套的外层和内层信道器;图4是描绘了示例性的数字上变频路径的框图;图5-1是描绘了示例性的分析滤波器组的外部信道器的框图;图5-2是描绘了示例性的分析滤波器组的内部信道器的框图;图6-1是描绘了示例性的合成滤波器组的外部合成器的框图;图6-2是描绘了示例性的合成滤波器组的内部合成器的框图;图7-1至7-3是分别的信号图,其描绘了对由内层信道器调整过的外层信道频带的通带的右侧边缘进行调整的演进;图8是描绘了示例性的列状现场可编程门阵列(“FPGA”)架构的简化框图;图9是描绘了示例性的信号处理流程的流程图;图10至12是分别的流程图,其描绘了图9的信号处理流程中的各个操作的示例性信号处理子操作。具体实施方式在下面的描述中,阐明了许多具体细节,以对在此描述的具体实施例提供更为透彻的描述。然而,对于本领域的技术人员来说,可以在没有下面给出的所有具体细节的情况下实践这些实施例的一个或多个其他实施例和/或变化。在其他情况下,没有对公知的特征进行详细描述,以便不影响对本申请实施例的描述。为了便于展示,相同的数字标号被用于不同的图表,以指代相同的部分;然而在替代的实施例中,这些部分可能不同。在此描述了示例性的装置和/或方法。在此使用的词汇“示例性”意思是“用作示例、实例或者表示”。在此被描述成“示例性”的任何示例或者特征不一定被解释成相较于其他示例或者特征更优选或者更为有利。在一些附图中说明性地描绘了实施例,在描述这些实施例之前,提供了概述以便深化理解。M路滤波器的通带带宽通常是输入采样率的1/M。在多相的M路滤波器中,相邻信道的带宽(例如,整数K)可以被合并以合成一个滤波器,所合成的滤波器的带宽等于采样率的1/M的整数倍,这在数学上可以被表达成K/M乘以fs。然而在一些情况下,作为设计目标的合成的滤波器的带宽可以不必是fs/M的整数倍。换句话说,在这些情况下,作为设计目标的合成的滤波器的带宽是fs/M的非整数倍。因此,在一些应用中,例如DUC或DDC的M路滤波器可能必须要支持不同于fs/M的整数倍的带宽。当M路信道器的K个分析信道将被合并,以合成目标复合带宽时,以下方式可以引起复合带宽的改变:改变K,其中K是覆盖(span)设计目标带宽的信道滤波器组的数量;和/或增大M以减小信道器带宽fs/M的粒度(即,提供更精细的调谐能力)。通常而言,增大M意味着增加原型滤波器的长度和增加多相滤波器中路径的数量,此外,还增加信道器IDFT的大小和增加合成滤波器的传输延迟。不幸的是,更长的滤波器增加了额外的开销复杂度。此外,多频段或多载波信号的带宽信道化通常不是用多相滤波器执行的,在该多相滤波器中,信道化的带宽是不同的,其小于或大于采样频率除以信道或载波的数量M。与使用多相滤波器方法相比,这意味着使用较贵的处理链。通常的M路多相滤波器提供了一种计算上高效的方法,这种方法将频谱信道化成M个子信道,每个子信道提供fs/M的带宽,其中fs是输入信号采样率,M是大于1的正整数,fs/M是原始通带带宽(nativepassbandbandwidth)。换句话说,只要每个有用信号(signalofinterest)具有的带宽与fs/M相当,也就是信道化的带宽与原始分辨率带宽相同,那么就可以使用传统的M路多相滤波器。然而,如果有用信号具有的带宽没有与fs/M相当或者不是源自于fs/M,那么通常的M路多相滤波器就不能被用于信道化,因为没有能力调谐至信道滤波器的通带带宽,即调谐至任意通带带宽。在过去,多相滤波器对于一些应用无法提供足够精细的带宽变化。因此,由于缺乏粒度或调谐分辨率的小的增量,具有与复合带宽Kfs/M不同的固定带宽的多相滤波器意味着,相比于更加传统的具有更多计算工作负载和其他开销的架构,使用这种多相滤波器没有优势。因此,多相分析滤波器和合成滤波器具有的固定带宽大于或小于一个或多个组合信号,这意味着不能使用这种多相滤波器用于具有任意通带带宽的复合信号。换句话说,传统的多相信道器不能支持信道带宽是任意通带带宽的信道器,即不能匹配这种传统的多相信道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于信号滤波的装置,其特征在于,所述装置包括:外部多相滤波器,其被配置为接收输入信号,并且将所述输入信号信道化为被外部滤波的采样;外部傅里叶逆变换模块,其被耦接至所述外部多相滤波器,并且被配置为将所述被外部滤波的采样变换为粗多路径输出;内部多相滤波器,其被耦接至所述粗多路径输出的一个路径以从所述路径接收信息,并且被配置为生成从所述路径获得的所述信息的被内部滤波的采样;以及其中所述被内部滤波的采样用于将与所述被外部滤波的采样相关联的通带的边缘移向所述通带的中心。

【技术特征摘要】
2015.07.06 US 14/791,8111.一种用于信号滤波的装置,其特征在于,所述装置包括:外部多相滤波器,其被配置为接收输入信号,并且将所述输入信号信道化为被外部滤波的采样;外部傅里叶逆变换模块,其被耦接至所述外部多相滤波器,并且被配置为将所述被外部滤波的采样变换为粗多路径输出;内部多相滤波器,其被耦接至所述粗多路径输出的一个路径以从所述路径接收信息,并且被配置为生成从所述路径获得的所述信息的被内部滤波的采样;以及其中所述被内部滤波的采样用于将与所述被外部滤波的采样相关联的通带的边缘移向所述通带的中心。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括内部傅里叶逆变换模块,其被耦接至所述内部多相滤波器,并且被配置为将所述被内部滤波的采样变换为精多路径输出。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述内部傅里叶逆变换模块是第一内部傅里叶逆变换模块,所述装置还包括第二内部傅里叶逆变换模块,其被耦接至所述第一内部傅里叶逆变换模块,并且被配置为将所述精多路径输出变换为多个指数。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述内部多相滤波器是第一内部多相滤波器,所述装置还包括第二内部多相滤波器,其被耦接至所述第二内部傅里叶逆变换模块,并且被配置为变换所述多个指数以生成被精滤波的采样。5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,还包括外部转接器,其被配置为接收所述输入信号作为具有多个通带的复合信号,并且被配置为将每个所述通带转接至所述外部多相滤波器。6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,还包括内部转接器,其被耦接至所述粗多路径输出的所述路径,并且被配置为将所述信息转接至所述第一内部多相滤波器。7.一种用于信号信道化的装置,其特征在于,所述装置包括:外部分析信道器,其被配置为接收输入信号并将所述输入信号信道化,以生成粗多路径输出;内部分析信道器,其被耦接至所述外部分析信道器以接收所述粗多路径输出的第一部分,并且被配置为将所述粗多路径输出的第一部分信道化为精多路径输出,以将关联的通带边缘移向所述通带的中心;所述通带与所述粗多路径输出相关联;所述通带的边缘与所述粗多路径输出的第一部分相关联;以及多个延迟,其被耦接至所述外部分析信道器以接收所述粗多路径输出的第二部分,并且被配置为延迟所述粗多路径输出的第二部分以生成延迟的多路径输出。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括内部合成信道器,其被耦接至所述内部分析信道器,并且被配置为将所述精多路径输出组合成单个路径输出。9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述内部合成信道器包括:内部合成模块,其被耦接至所述内部分析信道器,并且被配置为将所述精多路径输出变换并滤波为多个被滤波的采样;以及内部转接器,其被耦接至所述内部合成模块,并且被配置为转接所述多个被滤波的采样,以生成所述单个路径输出。10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述内部合成模块包括彼此耦接的傅里叶逆变换模块和多相滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·J·哈里斯C·H·迪克
申请(专利权)人:赛灵思公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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