一种可实现固定小数采样率转换的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可实现小数采样率转换的方法及其装置，应用于数据采样转换领域；所述方法包括步骤：通过整数倍插值滤波器，对输入信号进行整数倍插值和滤波处理，并输出整数倍信号至小数采样率转换器；小数采样率转换器对接收到的小数音视频信号进行小数采样率转换，并输出小数转换音视频信号至整数倍抽取滤波器；整数倍抽取滤波器对接收到的整数倍转换音视频信号进行整数倍抽取和滤波后，获得变换后的样本率，实现输出信号与输入信号比率的小数采样率转换。采用本发明专利技术的技术方案，当小数采样率变换的插值倍数Ｉ或抽取整数Ｄ比较大时，提高了输出信号的噪声率，从而满足了输出信号的噪声率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据采样转换，尤其涉及一种可实现固定小数采样率转换 的方法及其装置。背景扶术多媒体终端在接收或发送音视频数字信号时，常常需要对音视频数字信号进行小数采样率转换处理；另外一个应用多模数字移动通信设备中由于 各模式的符号率不是整数倍的关系，所以也需要进行小数采样率转换。目 前常用的小数采样率转换方法的实现过程是设置输出采样率同输入采样 率的比为///)，其中I和D是互质的自然数。请参阅附图1， 一般的实现方 法包括如下步骤101、 对输入数据数据进行/倍的内插，将输入数据率数据由厶变为/厶；102、 对输入数据数据进行低通滤波LPF;103、 对低通滤波后的数据进行。倍的抽取采样，得到的输出数据率为 乙=/j/d ,这样就完成了 //z)的采样率转换。其中，低通滤波器的作用是抑制插值和抽取过程中生成的镜像信号和混 叠信号，低通滤波器的归 一化带宽为1/max(/，d)， 一般使用FIR( Finite Impulse Response,有限沖激响应)滤波器来实现。然而，当/或d的值比较大时，则存在两方面的难度 一方面，为了得到一定的镜像和混叠抑制能力，FIR滤波器的阶数会非 常高，导致釆样变换实现困难；另外一方面，中间数据速率//;可能会很高，也会导致采样变换不可实现。所以当/或D的值比较大时，必须釆取高效的方法来实现小数采样率变换。为了解决上述问题，现有高效的解决方案是第一种，釆用时变滤波器来实现小数采样变换方法，其设计原理是低 通滤波时，插值过程中插入的/-l个0不参与滤波运算，而抽取采样时，也 无需对这D-1个输出进行滤波。这样，处理过程中所获得的数据率就是输入 和输出采样率中最大的；然而，这种方法对于/和D的值都较小时有效，但是当/或D的值比较大时，而且信号的SNR ( Signal to Noise Ratio,噪声率)要求较高时，需要 存储大量的滤波器系数，系统硬件也就难于实现；第二种，采用插值近似的方法，如线性插值以及多项式插值等方法； 美国专利说明书US5907295公开了 一种采用FIR低通滤波和线性插值两级 来实现釆样率转换的方法，可以降低FIR的阶数；但是，由于线性插值对 镜像和混叠分量的抑制有限，所以其SNR性能有限；美国专利说明书 US6061704公开了一种采用3次样条插值方法的采样率转换方法，其主要 缺点是当输入信号的过采样率较低时，由于样条插值方法对镜像和混叠 分量的抑制有限，影响信号的SNR。因此，现有技术有待于完善和发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种可实现固定小数采样率转换的方 法及其装置，该方法及其装置可以在当小数采样率变换的插值倍数7或者抽 取倍数D比较大时，提高输出信号的噪声率。为了解决上述技术问题，本专利技术装置包括整数倍插值滤波器，用于接收输入信号，并且对该输入信号进行整数 倍插值处理后输出整数倍信号；小数采样率转换器，与所述整数倍插值滤波器连接，用于接收所述整 数倍信号，并对该整数倍信号进行小数采样率转换处理后输出小数转换信整数倍抽取滤波器，与所述小数采样率转换器连接，用于接收所述小 数转换信号，并对该小数转换信号进行整数倍抽取，获得输出样本率，实 现输出信号与输入信号比率的小数采样率转换。所述装置，其中，所述小数采样率转换器包括信号输入单元，其信号输入端与所述整数倍插值滤波器连接，用于对 输入的所述整数倍信号进行緩冲，并通过其信号输出端输出整数倍緩冲信主计算单元，其信号输入端与所述信号输入单元的信号输出端连接， 用于将接收到的整数倍緩沖信号进行小数采样率转换，并通过其信号输出 端输出小数转换信号；信号输出单元，其信号输入端与所述主计算单元的信号输出端连接， 用于对接收到的小数转换信号进行缓冲，并通过其信号输出端输出小数转 换緩冲信号；读写控制与相位生成单元，用于控制与其相连接的所述信号输入单元、 主计算单元及信号输出单元。所述装置，其中，所述主计算单元包括时变滤波器，其信号输入端与 所述信号输入单元的信号输出端连接，用于对接收到的整数倍緩冲信号进 行滤波处理，并由其信号输出端输出小数滤波信号；及多项式插值Farrow Structure,其信号输入端与所述时变滤波器的信号输出端连接，用于接收所 述整数倍滤波信号，并进行多项式插值处理后，由其信号输出端输出小数 转换信号。所述装置，其中，所述M阶有限冲激响应结构包括一第一延迟线单元， 受控于所述读写控制与相位生成单元，用于延迟滤波所述整数倍緩沖信号；其中，M为自然数。所述装置，其中，所述M阶有限冲激响应结构包括一第一延迟线单元， 受控于所述读写控制与相位生成单元，用于延迟时变滤波后的整数倍緩沖 信号。所述装置，其中，所述多项式插值Farrow Structure包括第二延迟线结构，受控于所述读写控制与相位生成单元，用于延迟输 入Farrow Structure的所述整数倍緩冲信号；K+ 1阶有限沖激响应滤波结构，用于对整数倍緩沖信号进行滤波处理， 并输出中间处理信号；K个乘加结构，用于对接收到的多个中间处理信号进行乘加运算，并输出整数倍转换信号；第二存储结构，用于存储时变系数，并且将所述时变系数输出至所述K个乘加结构；其中，K为插值多项式的阶数，且K为自然数。本专利技术还提供了一种可实现固定小数采样率转换的方法，用于提高输 出信号的噪声率，该方法包括如下步骤A、 通过整数倍插值滤波器，对输入信号进行整数倍插值和滤波处 理，并输出整数倍信号至小数采样率转换器；B、 所述小数采样率转换器对接收到的整数倍信号进行小数采样率转换，并输出小数转换信号至整数倍抽取滤波器；C、 所述整数倍抽取滤波器对接收到的小数转换信号进行滤波及整 数倍抽取后，获得变换后的样本率，实现输出信号与输入信号比率的小数 采样率转换。所述方法，其中，所述步骤B中，所述小数采样率转换器包括信号输 入单元、主计算单元、信号输出单元及读写控制与相位生成单元；所述信号输入单元的信号输入端与所述整数倍插值滤波器连接，信号输出端与所述主计算单元的信号输入端相连接；所述主计算单元的信号输出端与所述信号输出单元的信号输入端相连接；所述信号输出单元的信号输入端与所述主计算单元的信号输出端连 接，其信号输出端与所述整数倍抽取滤波器的信号输入端相连接；读写控制与相位生成单元，用于控制与其相连接的所述信号输入单元、主计算单元及信号输出单元。所述方法，其中，所述步骤B中包括如下处理Bl、将接收到的整数倍信号写入所述信号输入单元，并且对所述整数 倍信号进行緩冲处理后，输出整数倍緩冲信号；B2、所述主计算单元对接收到的所述整数倍緩沖信号进行滤波或插值 处理后，并输出小数转换信号。所述方法，其中，所述主计算单元包括时变滤波器，用于对接收到的 整数倍緩冲信号进4亍延迟滤波处理，及多项式插值Farrow Structure,用于 接收所述时变滤波器输出的整数倍緩冲滤波信号，并对该整数倍緩冲滤波 信号进行多项式插值处理。与现有技术相比，本专利技术技术方案通过对输入信号及输出信号进行整 数倍插值滤波和整数倍抽取，提高信号的采样率，降低小数采样率转换的 滤波，这样，当小数采样率变换的插值倍数I或抽取整数D比较大时，提 高了输出信号的SNR，从而满足了输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现固定小数采样率转换的装置，用于提高输出信号的噪声率，其特征在于，该装置包括：　　　　整数倍插值滤波器，用于接收输入信号，并且对该输入信号进行整数倍插值处理后输出整数倍信号；　　　　小数采样率转换器，与所述整数倍插值滤波器连接，用于接收所述整数倍信号，并对该整数倍信号进行小数采样率转换处理后输出小数转换信号；　　　　整数倍抽取滤波器，与所述小数采样率转换器连接，用于接收所述小数转换信号，并对该小数转换信号进行整数倍抽取，获得输出样本率，实现输出信号与输入信号比率的小数采样率转换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，刁增奇，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]