数字下变频滤波器、系统、滤波方法、装置及其存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了数字下变频滤波器、系统、滤波方法、装置及其存储介质，通过FPGA器件获取来自上位机的滤波器系数，并根据所述的滤波器系数配置其内置的滤波模组，用户需要修改滤波器系数时通过上位机即可进行设置，无需测试人员修改底层代码，无需重新编译程序即可实现FPGA器件滤波系数的多次修改，有效节省了大量重新编译代码和程序的时间，通用性强，并且能较好的保证输出信号降采样及滤波处理。

Digital down-conversion filters, systems, filtering methods, devices and storage media

The invention discloses a digital down-conversion filter, system, filtering method, device and storage medium. The filter coefficients from the host computer are acquired by a FPGA device, and the built-in filter module is configured according to the filter coefficients. When the user needs to modify the filter coefficients, the filter module can be set through the host computer without requiring the tester to modify the underlying code and without recompiling. The program can modify the filter coefficients of the devices of the FPGA many times, save a lot of time for recompiling the code and the program effectively, and has strong versatility, and can better guarantee the output signal to be sampled and filtered.

【技术实现步骤摘要】
数字下变频滤波器、系统、滤波方法、装置及其存储介质
本专利技术属于通信领域，特别涉及数字下变频滤波器、系统、滤波方法、装置及其存储介质。
技术介绍
数字下变频技术是软件无线电领域的核心技术之一，从工作原理讲，数字下变频与模拟下变频是一样的，就是输入信号与一个本地振荡信号混频，在通过低通滤波器滤除混频过程产生的带外信号，经过数字下变频可以将降低采样率后的基带信号送入DSP中做处理，如此不仅能节省资源，还可以提供系统的稳定性。现场可编程逻辑器件(FPGA)具有可反复烧写程序的特点，具有较高的灵活性，且大大缩短了开发周期和开发成本，基于这些优点，使得FPGA在软件无线电领域扮演着重要的角色。传统的数字下变频滤波器是基于FPGA开发平台进行开发设计的，通过FPGA开发平台中设置的滤波器IP核滤除基带外的信号。传统的滤波方式是在ISE工程(IntegratedSoftwareEnvironment，即“集成软件环境”)中直接调用滤波器IP核，并将系数文件作为初始向量烧写入滤波器。这样，如果用户想要根据需求修改系数等滤波器配置参数时，则需要重新打开ISE工程，重复对滤波器IP核进行配置，并需要重新生成比特文件烧写至FPGA中。这不仅需要用户熟悉工程代码，而且每次修改参数都需要花费大量时间重新编译代码和程序，操作复杂。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能通过上位机远程配置滤波器系数的数字下变频滤波器、滤波方法、装置及其存储介质。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供了一种数字下变频滤波器，包括FPGA器件，所述FPGA器件包括：第一通信接口，用于接收上位机发送的滤波器系数；参数存储器，用于存储滤波器系数；第一控制器，分别与所述第一通信接口和所述参数存储器连接，用于将接收到的滤波器系数存储至参数存储器中；滤波模组，用于接收混频信号并对所述混频信号滤波后输出基带信号；参数处理器，分别与参数存储器和所述滤波模组连接，所述参数处理器从参数存储器中读取滤波器系数并对滤波模组进行配置。本专利技术的第一方面中，所述FPGA器件中的第一控制器通过第一通信接口获取由上位机发送的滤波器系数，并将所述的滤波器系数存储在参数存储器中，参数处理器获取参数存储器中的滤波器系数对滤波模组进行配置，由于滤波模组是由滤波参数进行配置的，而滤波参数由上位机通过第一通信接口发送到FPGA器件中，因此用户需要修改滤波器系数时通过上位机即可进行设置，无需重复将系数文件烧写入滤波器。具体地，所述滤波模组包括由多组滤波模块级联组成的滤波通道，所述参数存储器中存储有与所述多组滤波模块对应的滤波器系数；所述参数处理器包括：读写选择模块，与参数存储器连接，用于选择参数存储器中与所述滤波模块对应的滤波器系数；系数重载模块，分别与参数存储器和滤波模组连接，用于根据读写选择模块所选取的滤波器系数配置对应的滤波模块。具体地，所述的滤波模块为CIC滤波器和/或HB滤波器和/或FIR滤波器，所述滤波通道由所述CIC滤波器、HB滤波器或FIR滤波器的一种或多种级联而成。优选地，所述滤波通道由至少一个CIC滤波器、至少一个HB滤波器和至少一个FIR滤波器级联而成。进一步，所述参数处理器还包括与滤波模组连接的滤波器组合选择模块，所述滤波器组合选择模块用于选择滤波通道中滤波模块的组合。进一步，还包括：系统控制器，所述系统控制器内置有寄存器，所述系统控制器通过AXI总线与第一控制器连接，第一控制器向系统控制器发送所述的滤波器系数，系统控制器将所述第一控制器获取的滤波器系数写入到内置的寄存器中；参数控制器，分别与所述的系统控制器和参数存储器连接，用于将系统控制器的寄存器中存储的滤波器系数写入至参数存储器。所述参数控制器与系数重载模块连接，参数控制器将所述滤波器系数写入至参数存储器后，通知所述参数处理器对滤波模组进行配置。具体地，所述参数控制器与系数重载模块连接，参数控制器将所述滤波器系数写入至参数存储器后，通知所述的系数重载模块分别对滤波模组内的滤波模块进行配置。具体地，所述参数存储器包括FLASH存储器和/或RAM存储器。进一步，还包括，第二通信接口，用于接收数字中频信号；混频模块，与所述第二通信接口连接，用于对数字中频信号进行混频后输出混频信号至滤波模组。进一步，所述混频模块产生本地载波与所述的数字中频信号相乘生成混频信号，所述本地载波的频率由第一控制器配置。优选地，所述第二通信接口和混频模块内置于所述的FPGA器件中。进一步，还包括：模数转换器，用于接收模拟信号，并将所述模拟信号转换为数字中频信号，所述模数转换器的输出端与第二通信接口连接。进一步，还包括：第一FIFO存储器，所述模数转换器的输出端通过所述的第一FIFO存储器与第二通信接口连接。优选地，所述第一控制器用于通过第一通信接口与上位机建立双向通信，接收来自上位机的滤波器系数的数据后，对滤波器系数的数据进行校验并通过第一通信接口向上位机发送回读数据。本专利技术的第二方面，提供了一种数字下变频滤波系统，包括本专利技术第一方面任一所述技术方案的数字下变频滤波器的还包括上位机，所述上位机与FPGA器件的第一通信接口连接，用于向数字下变频滤波器发送滤波器系数。本专利技术的第三方面，提供了一种数字下变频滤波方法，包括以下步骤：FPGA器件获取来自上位机的滤波器系数；FPGA器件根据所述的滤波器系数配置其内置的滤波模组。基于所述滤波器系数配置的滤波模组即可进行滤波的操作。进一步，所述FPGA器件获取来自上位机的滤波器系数具体包括：FPGA器件获取来自上位机的滤波器系数；FPGA器件将所述滤波器系数存储于参数存储器中；所述FPGA器件根据所述的滤波器系数配置其内置的滤波模组具体包括：FPGA器件获取存储于参数存储器中所述的滤波器系数；FPGA器件根据所述的滤波器系数对其内置的滤波模组进行配置。进一步，所述滤波器模组包括由多组滤波模块级联组成的滤波通道，所述FPGA器件接收多组与所述滤波模块对应的滤波器系数，并将所述的多组滤波器系数存储于参数存储器中；FPGA器件从参数存储器中获取所述的多组滤波器系数，并配置与所述滤波器系数对应的滤波模块。进一步，所述FPGA器件从参数存储器中获取所述的多组滤波器系数，并配置与所述滤波器系数对应的滤波模块具体包括：FPGA器件选取多个滤波模块级联组成滤波通道；FPGA器件从参数存储器中获取与所选取滤波模块对应的滤波器系数；FPGA器件根据所述的滤波器系数一一配置对应的滤波模块。进一步，所述的滤波模块为CIC滤波器和/或HB滤波器和/或FIR滤波器，所述滤波通道由所述CIC滤波器、HB滤波器或FIR滤波器的一种或多种级联而成。优选地，还包括以下步骤：接收数字中频信号，对其进行混频后生成混频信号；滤波模组对所述的混频信号进行滤波后输出基带信号。进一步，所述接收数字中频信号，对其进行混频后生成混频信号包括：配置本地载波频率；获取数字中频信号；将本地载波与数字中频信号相乘生成混频信号。进一步，还包括以下步骤：获取模拟信号，通过数模转换器将所述的模拟信号转换为数字中频信号。其中所述FPGA器件设置有第一通信接口，所述FPGA器件通过所述的第一通信接口与上位机进行通信连接。进一步，还包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字下变频滤波器，其特征在于，包括FPGA器件，所述FPGA器件包括：第一通信接口，用于接收上位机发送的滤波器系数；参数存储器，用于存储滤波器系数；第一控制器，分别与所述第一通信接口和所述参数存储器连接，用于将接收到的滤波器系数存储至参数存储器中；滤波模组，用于接收混频信号并对所述混频信号滤波后输出基带信号；参数处理器，分别与参数存储器和所述滤波模组连接，所述参数处理器从参数存储器中读取滤波器系数并对滤波模组进行配置。

【技术特征摘要】
1.一种数字下变频滤波器，其特征在于，包括FPGA器件，所述FPGA器件包括：第一通信接口，用于接收上位机发送的滤波器系数；参数存储器，用于存储滤波器系数；第一控制器，分别与所述第一通信接口和所述参数存储器连接，用于将接收到的滤波器系数存储至参数存储器中；滤波模组，用于接收混频信号并对所述混频信号滤波后输出基带信号；参数处理器，分别与参数存储器和所述滤波模组连接，所述参数处理器从参数存储器中读取滤波器系数并对滤波模组进行配置。2.根据权利要求1所述的一种数字下变频滤波器，其特征在于，所述滤波模组包括由多组滤波模块级联组成的滤波通道，所述参数存储器中存储有与所述多组滤波模块对应的滤波器系数；所述参数处理器包括：读写选择模块，与参数存储器连接，用于选择参数存储器中与所述滤波模块对应的滤波器系数；系数重载模块，分别与参数存储器和滤波模组连接，用于根据读写选择模块所选取的滤波器系数配置对应的滤波模块。3.根据权利要求2所述的一种数字下变频滤波器，其特征在于，所述的滤波模块为CIC滤波器和/或HB滤波器和/或FIR滤波器，所述滤波通道由所述CIC滤波器、HB滤波器或FIR滤波器的一种或多种级联而成。4.根据权利要求1－3任一所述的一种数字下变频滤波器，其特征在于，所述参数存储器包括FLASH存储器和/或RAM存储器。5.一种数字下变频滤波系统，其特征在于，包括权利要求1－4任一所述的数字下变频滤波器，还包括上位机，所述上位机与FPGA器件的第一通信接口连接，用于向数字下变频滤波器发送滤波器系数。6.一种数字下变频滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：FPGA器件获取来自上位机的滤波器系数；FPGA器件根据所述的滤波器系数配置其内置...

【专利技术属性】
技术研发人员：母洪强，马英矫，赵峰，李双双，许常蕾，吉鸿伟，林楚，曹泽玲，胡金龙，石晶林，
申请(专利权)人：中科院计算技术研究所南京移动通信与计算创新研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32