一种数字下变频方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数字下变频方法及系统，其方法包括步骤：在参数更改的提示信号刷新前，获取中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相；在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的所述频偏补偿值和所述初相进行相位累加计算，获得相位累加值；将输入数据进行串并转换后，将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据；根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据；将所述输出数据进行并串转换后输出。该方案所需的存储资源更少、时延更低，且能够实现更高的补偿精度。

【技术实现步骤摘要】
一种数字下变频方法及系统
本专利技术涉及无线通信
，尤指一种数字下变频方法及系统。
技术介绍
在无线通信系统中，常常需要对接收信号进行频偏补偿，如信号采样率为fs，需要补偿的频偏为f0，接收信号为X(K)(k＝0,1...n)，频偏补偿后的信号为y(k)(x,y为复数)，则：y(k)＝x(k)*(cos(f0/fs*2*pi*(k-1))+1i*sin(f0/fs*2*pi*(k-1)))，其中，k＝1,2，3…n；等价看作：y(k)＝x(k)*(cos(delta)+1i*sin(delta))，其中，k＝1,…n，delta在0-2*pi之间。当采用八路并行时，k时刻第m路(m＝0,1,2…7)：y_m(k)＝x(8*k+m)*(cos(8*f0/fs*2*pi*(k-1)+m*f0/fs)+1i*sin(f8*0/fs*2*pi*(k-1))+m*f0/fs)。对于并行中的每一路，可以看作：y(k)＝x(k)*(cos(delta)+1i*sin(delta))，其中，k＝1,…n，delta在0-2*pi之间。宽带无线系统中，带宽较大时，常常能达到几百兆的信号带宽，相应的对于采样率也有要求，对于数字前端的要求就是输入数据采样率会达到几百兆甚至1G以上，这对硬件的处理速度提出的很高的要求。现有的处理架构有串行及并行两种，并行能够降低对硬件处理速度的要求。另外，现有的下变频方案包括查表法、坐标旋转数字计算方法、二次查表法等。但是，查表法为了实现高精度的频偏补偿，需要存储比较大的表格，占用资源较多；坐标旋转数字计算方法会增加时延，而且为了实现较高精度，需要迭代次数较大，也会增大功耗；二次查表法时一个折中方案，能够较好的平衡存储空间和功耗，但二次查表后还需要多做一次复数乘法，也会消耗一定的资源，且性能也受二次查表大小的影响，难以做到高精度。因此，需要一种存储资源更少、低时延，且补偿精度更高的数字下变频方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数字下变频方法及系统，所需的存储资源更少、时延更低，且能够实现更高的补偿精度。本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术提供一种数字下变频方法，包括步骤：在参数更改的提示信号刷新前，获取中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相；在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的所述频偏补偿值和所述初相进行相位累加计算，获得相位累加值；将输入数据进行串并转换后，将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据；根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据；将所述输出数据进行并串转换后输出。本方案通过在参数更改的提示信号刷新前，根据中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相，能够在在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的频偏补偿值和初相进行相位累加计算，获得相位累加值，将进行串并转换后每一并行通道的的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，能够获得粗旋转数据，再根据每一并行通道的粗旋转数据进行查表，能够获得各个输出数据，将输出数据进行并串转换后便能获得最后的输出数据；由于本方案采用并行处理、坐标旋转数字计算方法相结合的方法实现宽带宽无线通信系统的数字下变频，能够用较小的存储资源，较少的乘法器，实现较高的补偿精度，且并行处理降低了对硬件处理速度的要求；同时，由于本方案对进行串并转换后每一并行通道的的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，使得坐标旋转数字计算的迭代次数不需要太多，能够降低时延和功耗。进一步地，所述的将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据，具体包括：对每一并行通道的所述输入数据和对应的所述相位累加值进行预设次数的迭代，获得旋转角度和残余角度；根据所述旋转角度获得旋转后数据。进一步地，所述的根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据，具体包括：对所述残余角度进行查表，获得查表结果；根据所述查表结果和所述旋转后数据获得所述输出数据。进一步地，所述的按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相，具体包括：按照八路并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相。进一步地，所述的按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相之后，在参数更改的提示信号刷新之前，还包括：通过寄存器配置各个并行通道的所述频偏补偿值和对应的所述初相，且所述寄存器配置的所述频偏补偿值和对应的所述初相在参数更改的提示信号刷新时生效。另外，本专利技术还提供一种数字下变频系统，包括：寄存器，用于在参数更改的提示信号刷新前，根据中频频率和采样率，配置按照并行处理的方式计算得到的频偏补偿值，以及各并行通道的初相；串并转换器，用于对输入数据进行串并转换；若干个下变频器，均与所述寄存器和所述串并转换器连接，用于在参数更改的提示信号刷新时，对各个并行通道进行下变频处理，获得各个输出数据；并串转换器，用于将所述输出数据进行并串转换后输出；其中，所述下变频器均包括：相位累加器，用于在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的所述频偏补偿值和所述初相进行相位累加计算，获得相位累加值；CORDCI计算器，用于将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据；细查表计算器，用于根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据。本方案通过在参数更改的提示信号刷新前，根据中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相，并将频偏补偿值和个并行通道的初相配置到寄存器内，能够在在参数更改的提示信号刷新时，通过相位累加器对每一并行通道的频偏补偿值和初相进行相位累加计算，获得相位累加值，通过CORDCI计算器将进行串并转换后每一并行通道的的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，能够获得粗旋转数据，再通过细查表计算器对每一并行通道的粗旋转数据进行查表，能够获得各个输出数据，将输出数据进行并串转换后便能获得最后的输出数据；由于本方案采用并行处理、坐标旋转数字计算方法相结合的方法实现宽带宽无线通信系统的数字下变频，能够用较小的存储资源，较少的乘法器，实现较高的补偿精度，且并行处理降低了对硬件处理速度的要求；同时，由于本方案对进行串并转换后每一并行通道的的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，使得坐标旋转数字计算的迭代次数不需要太多，能够降低时延和功耗。进一步地，所述CORDCI计算器对每一并行通道的所述输入数据和对应的所述相位累加值进行预设次数的迭代，获得旋转角度和残余角度，并根据所述旋转角度获得旋转后数据。进一步地，所述细查表计算器对所述残余角度进行查表，获得查表结果，并根据所述查表结果和所述旋转后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字下变频方法，其特征在于，包括步骤：/n在参数更改的提示信号刷新前，获取中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相；/n在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的所述频偏补偿值和所述初相进行相位累加计算，获得相位累加值；/n将输入数据进行串并转换后，将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据；/n根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据；/n将所述输出数据进行并串转换后输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字下变频方法，其特征在于，包括步骤：
在参数更改的提示信号刷新前，获取中频频率和采样率，按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相；
在参数更改的提示信号刷新时，对每一并行通道的所述频偏补偿值和所述初相进行相位累加计算，获得相位累加值；
将输入数据进行串并转换后，将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据；
根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据；
将所述输出数据进行并串转换后输出。


2.根据权利要求1所述的一种数字下变频方法，其特征在于，所述的将每一并行通道的输入数据和对应的相位累加值进行坐标旋转数字计算，获得粗旋转数据，具体包括：
对每一并行通道的所述输入数据和对应的所述相位累加值进行预设次数的迭代，获得旋转角度和残余角度；
根据所述旋转角度获得旋转后数据。


3.根据权利要求2所述的一种数字下变频方法，其特征在于，所述的根据每一并行通道的所述粗旋转数据进行查表，获得各个输出数据，具体包括：
对所述残余角度进行查表，获得查表结果；
根据所述查表结果和所述旋转后数据获得所述输出数据。


4.根据权利要求1所述的一种数字下变频方法，其特征在于，所述的按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相，具体包括：
按照八路并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相。


5.根据权利要求1所述的一种数字下变频方法，其特征在于，所述的按照并行处理的方式计算出频偏补偿值，以及各并行通道的初相之后，在参数更改的提示信号刷新之前，还包括：
通过寄存器配置各个并行通道的所述频偏补偿值和对应的所述初相，且所述寄存器配置的所述频偏补偿值和...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭定富，唐兵，武传国，是元吉，
申请(专利权)人：上海擎昆信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31