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兰州大学学报自然科学版数字下变频器中多级抽取滤波器的设计与实现申东。罗进文兰州交通大学信息与电气工程学院,甘肃兰州73007数振流信号,这个改程就是信号的抽取。实现抽取的关嫔问是如何实现抽取前的数字滤波,特别是多级抽取时滤波器的设计与实现。对于个具体信号进行多级抽取时滤波器的设计给出了个可行的方案。

1数字下变频的实现数字变频是通过采样率的变换来完成的。实现采样率变换有两种方法,即采样率转换的单级实现和多级实现。使采柞率降低的变换称为抽,也可以称为采柞率缩。数字下变频的个重要仟务就是降低采样速率。要进行无失真的抽取必须在抽取前前先迸行,取滤波来防止频率混叠,而这个讪取滤波器的通带宽度为,21.这为抽取因子,为采样速率付尸实阽的移动通信来说。数字下变频器的实现所面临的问是严峻的,因为对于实际的移动通信系统来说,0般为几百,即要设计的数字滤波器的带宽非常窄,过渡带要求非常陡,要实现这样的滤波器几乎是不可能的,因为滤波器将会达到几百甚至上千阶,由此引起的滤波器延迟将会艮大而且系统会很不稳定。同时使用多级抽取比单级抽取所需的计算量少很多,对于单级和多级抽取所需计算哥的比较在文献2中己给出。这里不15论。

所以,当抽取因子较大时,直接将采样率转换工作次完成,往往不如多次完成来得经济。

2数字下变频中多级抽取滤波器的实现本节将讨论对于个具体信号进行多级抽取时滤波器的设计与实现过程。在这里给出以下参数,中频采样频,卞为6州。口号分布在带宽为。,100班2的范围内,抽取因子,=40,经过数字变频后最终的输出速率为40012.具体方案为选取第级抽取因子0120,用0滤波器来实现,则00滤波器输入数据流的速率为16,12,输出速率为800 1出2.第级抽取因子灰=2,用半带滤波器来实现,则半带滤波器输入数据流的速率为800输出速率为4,1整体方案如阁1所小。

收稿日期⑴料+ 20滤波器的设计,滤波器梳状滤波器的幅频响应为为1滤波器的阶数,也是抽取因子。在单级,滤波器中,如果信号带宽叫很窄滤波器的幅频响应价,在叶叫处的衰减值,足够大则抽取后在其信号带宽内的混叠可忽略不计。系统在吨处的衰减如式在,忙滤波器的设计过程中,首先,必须考虑0,滤波器抽取输出后,在有用信号带宽内混叠衰减要大于定的蓄3如果单级衰减不满足要求贝可采用级联的方式,这,的肌带衰减为单级的17倍,即财心似为级数0,滤波器设计考虑的第个问,迮叫处的幅度不能够降太多在叫处的衰减斗不能太大,斗如式2同理可得财级,β瞬ㄆ鞯耐ù,ゼ跷,莆懂由此可以看出,多级级联虽然可以,大阻带衰减减小混叠影响,但会增大带内衰减,所以0,滤波器的级联数妃有限的。般以5级为限。

17.07北山式2得,迎带减4=0.224孤用式来求滤波器的次1入信号的抽样率所以由式3取滤波器的阶次斤=25.此时取0滤波器的通带截止频率=0.0125阻带截止频率4=,87 53由以上参数可用等波纹法设计,汇滤波器2是用等波纹法设计的单级,β,波器的幅频响应。由于单级衰减,太小,不满足要求,此时可采用4级级联,其阻带衰减为财68.28旧,通带衰减为4=0.896.可采用4级,级联,阻带衰减足够,通带衰减也可以容忍,此方案可行。

2.2半带滤波器的设计经过4级0,滤波器和20倍抽取后,信号的输出采柞率为800再通过半带滤波器。进仍2的第2级抽取。半带滤波器的输入采样频率为8001.输出采样频率为4002.迎带宽度,=采样频率。1是经过前1级抽,6的输出采样频率800识由于在半带滤波器有关系式。,+4所以475凡取阻带误差容限,= 0.001阻带衰减,601小代心3式,15,由以上参数用等波纹法设计半带滤波器。此半带滤波器的幅频响应3.

3结束语由于软件无线电大部分的功能都希望用软件来完成,所以运律量似人。40转换器将中频信号数字化后的数据流很大,因此03不可能直接处理,这时就有了数字下变频技术。数字下变频技术的实现关键在于抽取,之前的抽,滤波器的设计与实现。

析,最6运用节波纹法实观了抽取滤波器的设。并通过仿谆验证滤波器的各项技术指标是符介要求1孙丹丹,杨莘元,赵大勇。数字下变频器在软件无线电接收机中的应用。信息技术,2,2,刀玉4.

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