[发明专利]一种数字基带滤波器

说明书

本发明涉及用于码分多址通信系统的数字滤波技术，具体地说涉及一种码分多址通信系统中的基带滤波装置。

在目前的码分多址通信系统中，数字基带滤波器一般采用过采样(Over-sample)技术使得采样频率远大于基带数字信号的时钟频率，这样有利于滤除采样频率对基带信号的干扰。过采样是通过在两个采样点之间插入k-1个新值来使得采样率提高k倍。目前数字基带滤波器一般采用插零值(参见1997年清华大学出版社出版的《数字信号处理理论、算法与实现》一书第285页)作为过采样的方法，码分多址系统中的基带滤波器也大都采用插零值作为过采样方法。

基带数字信号经过插零值过采样后，会在高端频域上等间隔地产生与主基带信号频谱结构相同的映射频谱分量。这些新的频率分量幅度值相同，个数等于过采样倍数k减1。正是由于这些无用的频谱分量的产生，才使得主基带信号频谱的幅度值下降，即生成的无用信号频谱分量分散了主基带信号频谱分量的功率，从而导致了干扰的产生，信噪比有所下降。

在码分多址通信系统中，通过观察插零值数字基带滤波器的输出信号眼图，发现除了在其最佳单倍码片速率的抽样点处收敛较好之外，其他抽样点有比较大的发散，眼图的斜率较大。因此，当抽样点一旦有偏离最佳抽样点时，就会很容易带来的码间干扰，同时不利于接收端有效地抑制信道中的多径效应。

本发明的目的在于提出一种基于线性插值的基带滤波器，使用这种滤波器可以获得较高的信噪比，有效地抑制码间干扰，并有助于接收端抑制信道的多径效应。

本发明的目的是这样实现的：一种数字基带滤波器，包括采样模块、插值模块和FIR低通模块；采样模块对输入信号进行采样并将采样值输出到插值模块进行插值；插值模块的输出经FIR低通模块滤波后输出；该数字基带滤波器还包括一个线性值计算模块，线性值计算模块从采样模块得到相邻两次的采样值，计算两者之间的线性值并将计算得出的线性值输出到插值模块进行插值。

所述的数字基带滤波器中的FIR低通模块包括总线拆分模块310，ROM组模块320，延时加法链模块330和累加输出模块340；总线拆分模块310将经过线性插值后的数字信号进行总线拆分后分时输出到ROM组模块320作为ROM组的地址；ROM组模块320完成查表功能将结果输出到延时加法链模块330进行延时加法运算，最后将运算结果送到累加输出模块340进行累加输出。

上面所述的ROM组模块320中的每个ROM块的数据宽度是按照其中所存储的数据的实际所需位数来确定的。

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

图1是常用的插零值数字基带滤波器结构示意图；

图2是本发明提出的基于线性插值的数字基带滤波器结构示意图；

图3是本发明中FIR低通模块的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例中FIR低通模块的具体电路结构示意图；

图5是输入余弦波的波形图；

图6是输入余弦波经过插零值4倍过采样之后的波形图；

图7是输入余弦波经过线性插值4倍过采样之后的波形图；

图8是输入余弦波信号的归一化频谱图；

图9是输入余弦波信号经过插零值4倍过采样后的输出信号的归一化频谱图；

图10是输入余弦波信号经过线性插值4倍过采样后的输出信号的归一化频谱图；

图11是输入余弦波信号经过插零值4倍过采样最后经FIR低通滤模块后的输出信号的归一化频谱图；

图12是输入余弦波信号经过线性插值4倍过采样最后经FIR低通滤模块后的输出信号的归一化频谱图；

图13是输入的随机BPSK信号的波形图；

图14是输入的随机BPSK信号的二元眼图；

图15是输入的随机BPSK信号经过插零值数字基带滤波器之后的输出信号的二元眼图；

图16是输入的随机BPSK信号经过线性插数字基带值滤波器之后的输出信号的二元眼图。

如图1所示，常用的插零值数字基带滤波器包括采样模块、插值模块和FIR低通模块；采样模块对输入信号进行采样并将采样值输出到插值模块进行插值；插值模块在采样模块输出的采样值之间进行插零，插值结果经FIR低通模块滤波后输出。