[发明专利]一种对多通道复用数据进行滤波的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及一种对多通道复用数据进行滤波的方法及设备。

背景技术

随着通信技术地快速发展，高新技术不断涌现，多通道、软件无线电等技术已经成为现在移动通信领域的关键技术。软件无线电的核心思想是使得模/数(A/D)和数/模(D/A)转换器尽可能靠近天线端。目前数字中频是软件无线电结构中最易实现的结构，数字上变频和数字下变频是数字中频的关键技术。信号已经从基带数字化处理，扩展到中频数字化处理，并进行信号调制和解调，大部分工作在数字域完成。

目前，数字中频这种方法需要大量的运算，虽然ASIC和DSP在某些情况下可以处理这些运算，但是ASIC可扩展性和灵活性较低，而DSP价格和功耗比较高，这样就出现了现场可编程门阵列(FPGA)方案，FPGA是在ASIC和DSP之间的折衷方案。

FPGA可以完成任何数字器件的功能，一般地，FPGA器件是由大量的逻辑宏单元组成的，通过配置可以使这些逻辑宏单元形成不同的硬件结构，从而构成不同的电子系统，完成不同的功能。由FPGA构成的电路可以以并行的方式工作，优于通用的DSP处理器，对于通用DSP处理器需要大量运算指令完成的工作，FPGA可以在一个周期内完成。由于基于FPGA的设计具有主硬件用户可定制性和可重配置性，硬件方面表现出极大的灵活性。通过基于FPGA的方式来开发数字电路系统，可以大大缩短设计时间，减少PCB面积，提高系统的可靠性。

图1是基于FPGA实现数字上变频(DUC)的结构框图。假设OFDM系统采用4通道复用，FPGA采用有限脉冲响应滤波器(FIR)和梳状滤波器(CIC)组成的组合滤波器，先分别对基带信号进行内插2倍和滤波，输出信号再与数控振荡器(NCO)产生的正交正弦和余弦样本进行混频，变为中频带通数字信号送往数模转换器(D/A)。

图2是图1中124阶系数对称FIR滤波器的结构示意图。如图2所示，一条通道上的数据按时钟顺序发送，FIR滤波器对收到的数据先进行内插2倍处理，再经过CIC滤波器2倍内插后最终的采样速率为原先的4倍。

如果有多条通道，则每条通道都需要进行单独的FIR滤波器和CIC滤波器，从而浪费了资源。

综上所述，数字中频技术由于要实现多通道复用使得系统的采样频率非常高，而且有较高的性能要求，从而使FIR滤波器的设计变得复杂，浪费了资源，按照一般的滤波器设计方法，会导致滤波器的阶数很高，以至于硬件资源难以满足，并且硬件无法达到高速率下的要求。

发明内容

本发明实施例提供的一种多通道数据复用滤波器及其进行滤波的方法，用以解决现有技术中存在的采样频率高和资源不足的问题。

一种对多通道复用数据进行滤波的方法，所述滤波器包括至少一个子滤波器，该方法包括：

A、将并行的多通道数据进行顺序存储；

B、所述每个子滤波器对存储的多通道复用数据进行滤波处理；

C、将所述每个子滤波器处理后的不同通道的数据按时钟顺序分开；

D、将同一通道的数据按时钟顺序一起发送。

设置原始系数集合和内插倍数，则步骤A之前还包括：

A0、将所述内插倍数作为子滤波器的个数，根据所述子滤波器的个数和所述原始系数集合，确定所述每个子滤波器的系数；

设置所述原始系数集合中原始系数与原始标号的对应关系，和所述系数集合中系数标号与所述原始标号的对应关系，则步骤A0中，确定所述子滤波器的系数集合中的系数包括下列步骤：

A11、确定所述子滤波器的所述系数集合中的系数标号；

A12、根据确定的所述系数标号和所述系数集合中系数标号与所述原始标号的对应关系，确定对应的所述原始标号；

A13、根据确定的所述原始标号和所述原始系数集合中原始系数与原始标号的对应关系，确定对应的所述原始系数为所述系数标号对应的系数。

设置所述子滤波器的位置标号和所述系数集合中系数的位置标号，步骤A11中，所述系数标号是根据下列公式确定的：

N＝KL+P

其中，L表示子滤波器的个数，P表示第P+1个子滤波器的位置标号，K表示所述子滤波器系数集合中第K+1个系数的位置标号，N表示原始滤波器系数集合中的第N+1个系数的位置标号。

如果步骤A0中，确定所述子滤波器的所述系数集合中的系数数量不相同，则步骤D还包括：

将所述系数集合中的系数数量少的所述子滤波器处理后的不同通道的数据，延时至少一个时钟周期后，将不同通道的数据按时钟顺序分开。