[发明专利]一种高速并行分数倍采样率的变换方法及装置

说明书

本发明公开了一种高速并行分数倍采样率的变换方法及装置，解决了采样率变换方法的使用乘法器次数较多的缺陷，其技术方案要点是：获取随机生成的若干路待发送数据，对若干路待发送数据进行并行调制，生成若干路并行调制数据；对若干路并行调制数据进行并行成型滤波处理，获得若干路并行星座数据；将用于采样率变换的分数倍的因子进行分解，获得分数倍的多项因子，根据多项因子对若干路并行星座数据进行插值与抽取处理，获得采样频率变换后的并行数据；将并行数据进行信道处理后再进行匹配滤波获得采样率变换后的仿真结果。本发明提供一种实现简单且高效的高速并行采样率的变换方法，大大的减少了乘法运算量，降低了对硬件处理速率的要求。

技术领域

本发明涉及一种通信系统中采样率变换领域，更具体地说，它涉及一种高速并行分数倍采样率的变换方法及装置。

背景技术

随着技术的发展和应用需求的增加，一方面，无线通信需要更大的传输速率，但由于大规模CMOS器件处理速度的限制，目前能处理的数据速率有限，因此对更高速率数据传输处理需要采用并行处理算法。另一方面，传统的内插和抽取采样率变换，一般对于整数倍数及分子分母都较小的情况下比较适用，当系统工作效率高达GHz级别时，如果抽取和内插的倍数较大，那么硬件的处理速率无疑是致命的阻碍。本文介绍了一种实现简单、实时性好、开发成本低的多项滤波零值内插滤波器来实现高速并行分数倍采样率的转换，采样率变换系统采用多级的思想，并结合多相结构，降低了乘法器以及加法器的硬件资源和寄存器存储空间，而且降低了系统的实现难度，大大有利于FPGA的开发实现。

现有的分数倍采样率转换的实现方法大致分为两类：(1)模拟域实现采样率变换。通过D/A转换器，把原来的数字信号变为模拟信号，然后重新采样；(2)数字域实现采样率变换。一般对信号进行插值再抽取，插值倍数比上抽取倍数构成了分数倍采样率转换。

模拟域实现采样率变换方法理论上可以使用一个理想低通滤波器充当一个完美的内插滤波器来实现采样信号的重建，该方法能够实现任意比率的采样率转换，但是一方面数模转换过程中会引入信号失真，另一方面这种内插滤波器是无法实现的，实际工程中的内插恢复只能无限逼近它，却永远也达不到理想的程度；数字域实现采样率变换方法本质上是信号的重建，当速率变换比较复杂的时候，也就是插值倍数与抽值倍数都很大的时候，这时需要高阶滤波器来实现，高阶滤波器设计上比较困难，而且需要很多的内存空间来存储相应的系数，因此实现起来是很不方便的，对实时处理也不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速并行分数倍采样率的变换方法及装置，以解决现有采样率变换方法的实现需要多次使用乘法器，并且当插值倍数与抽值倍数都很大的时候，这时需要高阶滤波器来实现，然而高阶的滤波器在设计上比较困难。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，本发明提供一种高速并行分数倍采样率变换的实现方法，包括：

获取随机生成的若干路待发送数据，对所述若干路待发送数据进行并行调制，生成若干路并行调制数据；

对所述若干路并行调制数据进行并行成型滤波处理，获得若干路并行星座数据；

将用于采样率变换的分数倍的因子进行分解，获得分数倍的多项因子，根据所述多项因子对所述若干路并行星座数据进行插值与抽取处理，获得采样频率变换后的并行数据；

将所述并行数据进行信道处理后再进行匹配滤波获得采样率变换后的仿真结果。