[发明专利]近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法

权利要求书

1.一种近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、设计原型低通半带滤波器H_l(z)；

(2)、根据该原型低通半带滤波器，设计其对应互补高通半带滤波器H_h(z)；

(3)、对原型低通半带滤波器H_l(z)进行M/2倍上采样得到H_u(z^M/2)作为初级滤波器模块上支路，对互补高通N阶半带滤波器H_h(z)进行M/2倍上采样得到H_d(z^M/2)作为初级滤波模块下支路；

(4)、将输入信号X(z)分别同时输入到初级滤波模块上支路和初级滤波模块下支路进行滤波得到上下两路信号X_h(z)和X_l(z)；

(5)、设计上支路次级N阶低通滤波器H_um(z)及下支路N阶次级滤波器H_dm(z)；

(6)、将次级滤波器做复指数调制得到次级复指数调制滤波器组，实现步骤为：

(6a)、将上支路次级低通滤波器H_um(z)做多相分解得到M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器，下支路次级滤波器H_dm(z)做多相分解得到M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器；

(6b)、将上支路M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器结合M/2点IFFT构成次级上支路复指数调制滤波器组模块，下支路M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器结合M/2点IFFT构成下支路复指数调制滤波器组模块；

(7)、将步骤(4)中读出的上路信号X_h(z)通过步骤(6)中所得到的上支路次级复指数调制滤波器组模块得到奇数路各子路信号，下路信号X_l(z)通过步骤(6)中所得到的下支路次级复指数调制滤波器组模块得到偶数路各子路信号；

(8)、将步骤(7)中所得到的各子路信号通过交换矩阵控制实现各路子信号的交换；

(9)、将步骤(8)完成交换的各子路信号中的奇数路信号通过步骤(6)中的上支路次级复指数调制滤波器组的转置得到Y_h(z)，偶数路信号通过步骤(6)中的下支路次级复指数调制滤波器组的转置得到Y_l(z)，并将Y_h(z)与Y_l(z)相加得到Y(z)，完成多路信号的重构。

2.根据权利要求1所述的一种近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的原型低通半带滤波器H_l(z)的参数，包括通带截止频率、通带内纹幅度抖动、阻带衰减和阶数。

3.根据权利要求1所述的一种近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法，其特征在于：步骤(2)中所述的互补高通半带滤波器，其表达式为：

其中，N_a为原型低通半带滤波器H_l(z)的阶数。

4.根据权利要求1所述的一种近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法，其特征在于：步骤(5)中所述的上支路次级N阶低通滤波器H_um(z)的参数，包括通带截止频率、阻带截止频率、过渡带宽、通带内纹幅度抖动和阻带衰减，下支路N阶次级滤波器H_dm(z)利用圆周频移特性得到，其表达式为：

其中，h_um(n)为上支路次级N阶低通滤波器H_um(z)的系数。

5.根据权利要求1所述的一种近似完全重构星载低复杂度非均匀带宽数字信道化方法，其特征在于：步骤(6)中所述的对次级滤波器H_um(z)及H_dm(z)进行多相分解，实现步骤为：

(6a)对原型滤波器进行变形：

其中，L＝N/(M/2)；

(6b)在h_um(n)的系统函数中，

令

进行等价代换，得到次级原型低通滤波器的系统函数h_um(n)的多相分解形式：

其中，k为自变量，且0≤k≤M/2-1；

(6c)对原型滤波器的h_um(n)系统函数的多相分解形式进行分析，得到了M/2个阶数为L的多相滤波器，其表达式为：

h_um(k)(n)＝h_um(nM/2+k)

对下支路次级滤波器组执行上述同样的操作，其表达式为

h_dm(k)(n)＝h_dm(nM/2+k)

(6d)将上支路M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器结合M/2点IFFT构成次级上支路复指数调制滤波器组模块，下支路M/2个阶数为N/(M/2)的多相滤波器结合M/2点IFFT构成下支路复指数调制滤波器组模块。