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变频器实现直接结构信道分离技术

变频器实现直接结构信道分离技术

点击数:7273 次   录入时间:03-04 11:35:38   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

 低通滤波抽取前端宽带变换低通滤波抽取低通涟波抽取图信道分离模型随着高速的商用模数转换器的出现,高达例如采样率和不断改善的动态范围使宽带软件无线电中紧接着DC的信道分离处理面临挑战。在信道分离的实现中,核心的问题是混频器和低通滤波器的实现。

  载波是否等间隔分布,带宽是否相等和低通滤波器特性在不同的应用中有不同的要求。

  在实际使用中,标准的数字下变频器可以用来从中频带宽中选择出一个窄带信道i一,一通常对各个信道的中心频率和带宽之系没有约束条件。

  当把频谱分离为等间隔等宽的信道,此时的每个信道的和低通滤波器可以采用高效方法的实现。

  当对低通滤波器的过渡带宽和阻带衰减要求不严格的时候,可以采用技术,当对低通滤波器的过渡带宽和阻带衰减要求严格的时候,可以采用多相通过采用流水线结构,可以以较小的代价,高效的实现实时多信道分离。

  然而软件无线电中通常需要不等宽和不等间隔的信道,而且信道分配是时变的,而且在监视,探测和检测的情况一卜往往需要对信号在不同的带宽分辨率对信号进行观测,有时候需要同时观测。

  对于这些应用,一个新型的结构,流水频率变换以及由它派生的可调是一种较好的解决方案。

  考虑到实际的情况,如果采用来实现高的性能指标,所需要的的数目将十分巨大。

  在统中使用了个来实现前端的宽带信道分离滤波器,功耗和体积很大,因此在系统中,采用了公司的的堆叠架构至接结构的信道分离。

  当所需信道为单信道的时候,可以采用最简单的结构,在中实现和低通滤波器从而实现信道分离。

  这种方式具有最大的灵活性,设计实现简单,但是效率不高,一般只用来实现单个信道的分离。

  数字下变频器常规的数字下变频器是一种优化实现的直接结构信道分离技术,通过对低通滤波器的优化设计,可以大大提高资源的利用效率,实际应用表明这是一种有效的结构,己经有成熟的商品可供选择。

  在中利用定制或者标准的核来实现也相对比较容易,但是自主设计仍然难度较大。快速傅立叶变快速傅立叶变换和它的实时流水线实现同样可以得到很高的逻辑门利用效率。提供了一种非常经济的信道分离解决方案,尤其是当需要的信道数目很多而且信道滤波器性能要有不是很高的时候。同样,它的应用一般被局限于信道的间隔和宽度相等的情况。可以通过在前面加入多相滤波器组来改善滤波的性能,而不是用简单的对时域信号加窗的办法。

  通常被局限于均匀分布的等宽度信道的情况,当抽头数目合适时,可以采用来进一步优化设计。一种新的处理方法,称之为流水线频率变换川,则采用了不同的方法。在树形机构的基础上,通过对频率带宽连续的分割和滤波,从而获得更高分辨率和特性更好的信道分率滤波器。

  通过对处理时间的交织,可以重复利用各个模块,得到非常高效的实现结构。由于采用级联结构,可以获得连续各级的输出,每一级输出的频率分辨率都不同,同时可以独立设计不同频率抽头上的滤波器。当某一个频率抽头或者某段频谱不需要时,可以很容易的将他们从处理流程中去除,降低对逻辑门的需求,从而提高效率。可调上面提出的中,最简单的模式仍然只能产生等间隔的频率抽头。

  为了克服这个局限性,可以采用一种扩展结构,称之为可调这样可以独立的调整抽头的中心频率和每个抽头的滤波器。由于可以利用多级的具有不同的频率分辨率的输出,最终可以具有方式的灵活和的高效率,尤其时当信道数目很多时,这种实现方案的性价比优势明显。

  直接结构的信道分离中设计难度最大的部分是低通滤波器的设计,尤其是当子信道的带宽和输入信号的带宽相比非常窄的时候。内插级联滤波器的结构为两个滤波器的级联,一个零系数内插的滤波器实现基本的低通滤波,通过级联一个镜像滤波器来滤除内插带来的镜像。直接结构实现低通滤波器的时候,由于低通滤波器的陡峭特性要求高,对阶数需求很高,在一些情况下,直接设计所需的等效阶数高达几千阶,必须采用其他的方法。


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