一种多路基带信号合成方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多路基带信号合成方法和系统，用以解决现有多路基带信号合成资源消耗大的问题。方法包括以下步骤：获取多路基带信号数据；根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；从第一级到最后一级，依次按照每一级对应的插值倍数对该级的信号进行插值滤波，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成；前一级的分组合成后的信号为后一级的输入信号；最后一级输出的信号即为合成后的信号。信号即为合成后的信号。信号即为合成后的信号。

【技术实现步骤摘要】
一种多路基带信号合成方法和系统


[0001]本专利技术涉及信号合成
，尤其涉及一种多路基带信号合成方法和系统。

技术介绍

[0002]目前在软件无线电领域经常会涉及到多路基带信号合成一路信号上变频最后通过DA发射出去的场景，而在这种场景下FPGA多路并行的特性就能发挥很大的优势，能够大大缩短合成时间，并且能够精确的控制发送时序。但是当基带信号路数过多后，受FPGA内资源的限制，常规的多路信号单独进行插值、滤波、移频、合成的方法由于需要大量的资源会导致时序违例甚至布线失败，这样就需要使用资源更多的FPGA芯片或者减少基带信号的路数，导致成本上升或者支持的基带信号路数过少。
[0003]以80路1M基带信号上变频到1路375M采样率信号为例：80路基带信号经过375倍插值滤波上变频到375M采样率，后进过DDS移频任意分布在187.5M频率范围，这样就需要80个375倍插值滤波器，而如此大倍数的插值滤波器是非常消耗DSP资源的，同时80路移频后的信号合成1路非常消耗布线资源。导致的后果就是在FPGA芯片不变的情况下，能支持的基带信号非常有限，远远达不到80路的要求。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种多路基带信号合成方法和系统，用以解决现有多路基带信号合成资源消耗大的问题。
[0005]一方面，本专利技术实施例提供了一种多路基带信号合成方法，包括以下步骤：
[0006]获取多路基带信号数据；
[0007]根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；
[0008]从第一级到最后一级，依次按照每一级对应的插值倍数对该级的信号进行插值滤波，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成；前一级的分组合成后的信号为后一级的输入信号；
[0009]最后一级输出的信号即为合成后的信号。
[0010]上述技术方案的有益效果如下：通过采用分级分组形式对多路基带信号进行合成处理，一次同时合成的路数大大下降，从而降低了对时序和布线的压力，同时采用分级的形式对信号进行插值，从而减小插值滤波器的倍数，大大减少了资源的消耗。
[0011]基于上述方法的进一步改进，根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数，包括：
[0012]根据所述比值的因数，确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；其中，每一级信号的采样率的插值倍数的乘积与所述目标采样率和初始采样率的比值相同；根据所述分级合成的级数和基带信号的路数确定每一级信号的分
组数。
[0013]上述技术方案的有益效果如下：通过根据目标采样率和初始采样率的比值确定分级合成的级数、每一级信号的采样率插值倍数和每一级信号的分组数，可以快速确定分级数，方法简单便于实施。
[0014]进一步地，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成，包括：
[0015]根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频；
[0016]将每个分组内移频后的信号合成为一路信号。
[0017]上述技术方案的有益效果如下：通过将每个分组内的信号进行移频合成，从而减少一次合成的路数，减少对资源的占用。
[0018]进一步地，根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频，包括：
[0019]根据插值后的信号的采样率，确定每个分组内每路信号的移频值；
[0020]对每个分组内每路信号，根据其移频值计算相位控制字，根据所述相位控制字控制IP核的输出信号，将IP核的输出信号与该信号相乘得到移频后的信号。
[0021]进一步地，根据插值后的信号的采样率，确定每个分组内每路信号的移频值，包括：
[0022]对于每个分组，根据插值后的信号的采样率，和分组内的信号路数，将每路信号的移频值均匀的分布在所述插值后的信号的采样率对应的频带范围内。
[0023]上述技术方案的有益效果如下：通过根据插值后的信号的采样率确定每路信号的移频值，将每路信号的移频值均匀的分布在对应的频带范围内，从而使得移频后的信号均不混叠，便于接收端分解。通过采用相位控制字控制IP核输出对应的输出信号对信号进行移频，方法简单便于实施。
[0024]进一步地，对每路信号，根据其移频值计算相位控制字，包括：根据以下公式计算相位控制字Phase_in的值：
[0025]根据公式|Fout|*2
θ
/Fs计算相位控制字Phase_in的第0到θ
‑
1位对应的数值；
[0026]Fout≥0时，相位控制字的最高位Phase_in[θ
‑
1]＝0；Fout<0时，相位控制字的最高位Phase_in[θ
‑
1]＝1，
[0027]其中，θ为相位控制字的位宽，Fout为移频值，Fs为系统时钟频率。
[0028]上述技术方案的有益效果如下：通过相位控制字的最高位来表示移频值的正负，从而可以方便的将信号移频到负频率中，从而便于对分组内的信号进行移频分布。
[0029]另一方面，本专利技术实施例提供了一种多路基带信号合成系统，包括以下模块：
[0030]基带信号获取模块，用于获取多路基带信号数据；
[0031]分级分组确定模块，用于根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；
[0032]分组合成模块，用于从第一级到最后一级，依次按照每一级对应的插值倍数对该级的信号进行插值滤波，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成；前一级的分组合成后的信号为后一级的输入信号；
[0033]信号发送模块，用于发送最后一级输出的合成信号。
[0034]进一步地，所述分级分组确定模块用于根据所述比值的因数，确定分级合成的级
数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；其中，每一级信号的采样率的插值倍数的乘积与所述目标采样率和初始采样率的比值相同；所述分级分组确定模块还用于根据所述分级合成的级数和基带信号的路数确定每一级信号的分组数。
[0035]进一步地，所述分组合成模块用于根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成，包括：
[0036]根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频；
[0037]将每个分组内移频后的信号合成为一路信号。
[0038]进一步地，所述分组合成模块用于根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频，包括：
[0039]根据插值后的信号的采样率，确定每个分组内每路信号的移频值；
[0040]对每个分组内每路信号，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路基带信号合成方法，其特征在于，包括以下步骤：获取多路基带信号数据；根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；从第一级到最后一级，依次按照每一级对应的插值倍数对该级的信号进行插值滤波，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成；前一级的分组合成后的信号为后一级的输入信号；最后一级输出的信号即为合成后的信号。2.根据权利要求1所述的多路基带信号合成方法，其特征在于，根据所述多路基带信号的目标采样率和初始采样率的比值及基带信号的路数确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数，包括：根据所述比值的因数，确定分级合成的级数、每一级信号的采样率的插值倍数和每一级信号的分组数；其中，每一级信号的采样率的插值倍数的乘积与所述目标采样率和初始采样率的比值相同；根据所述分级合成的级数和基带信号的路数确定每一级信号的分组数。3.根据权利要求1所述的多路基带信号合成方法，其特征在于，根据该级对应的信号的分组数，将该级插值后的信号分组合成，包括：根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频；将每个分组内移频后的信号合成为一路信号。4.根据权利要求3所述的多路基带信号合成方法，其特征在于，根据插值后的信号的采样率，将每个分组内的信号进行移频，包括：根据插值后的信号的采样率，确定每个分组内每路信号的移频值；对每个分组内每路信号，根据其移频值计算相位控制字，根据所述相位控制字控制IP核的输出信号，将IP核的输出信号与该信号相乘得到移频后的信号。5.根据权利要求4所述的多路基带信号合成方法，其特征在于，根据插值后的信号的采样率，确定每个分组内每路信号的移频值，包括：对于每个分组，根据插值后的信号的采样率和分组内的信号路数，将每路信号的移频值均匀的分布在所述插值后的信号的采样率对应的频带范围内。6.根据权利要求4所述的多路基带信号合成方法，其特征在于，对每路信号，根据其移频值计算相位控制字，包括：根据以下公式计算相位控制字Phase_in的值：根据公式|Fout|*2

【专利技术属性】
技术研发人员：周英培，李熊雄，张雷，刘阔林，董虎，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团上海电控研究所，
类型：发明
国别省市：