软件无线电接收机多速率信号的多段处理方法研究

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1、软件无线电接收机多速率信号的多段处理方法研究王江等:软件无线电接收机多速率信号的多段处理方法研究软件无线电接收机多速率信号的多段处理方法研究王江,姚远程(西南科技大学信息工程学院四川I绵阳621002)摘要:在软件无线电数字接收机中,为了支持多种速率的信号处理,通常采用分数倍重采样,在硬件实现时,非常耗时和耗资源,这也成为软件无线电数字接收机的难点.在分析传统实现模型的基础上,提出一种基于整数倍重采样的新方法,即按照一定的分段方法,实现多速率的多段动态处理,可以避免分数倍重采样,节省运算时间和硬件资源.

2、通过Matlab仿真证明,该方法性能良好,实用可行,可以用于数字接收机的多速率处理系统,在其工程实现上有较大的参考意义.关键词:多速率处理;整数倍重采样;分数倍重采样;数字接收机中图分类号:TN911文献标识码:A文章编号:1004—373X(2010)01—046—04.ResearchonMulti——stageMulti——rateProcessingforSDRReceiverWANGJiang,YAOYuancheng(SchoolofInformationEngineering,Southw

3、estUniversityofScienceandTechnology,Mianyang,621002,China)Abstract:Generally,non—integerre—samplingisusedinadigitalsoftwareradioreceivertosupportmulti—ratesignalprocessing,anditisverytime—consumingandresource—consumingwhenimplementingthehardware,whichhas

4、alsobecomeadifficultyforthedigitalsoftwareradioreceiver.Onthebasisofatraditionalimplementationmodel,anewimplementationmethod,torealizemulti—ratemulti—stageprocessingaccordingtoacertainsegmentingmethodisproposed,thusnon—integerre—samplingcanbeavoided,thec

5、alculatingtimeandhardwareresourcecanbesaved.Matlabsimulationshowsthatthemethodispracticableandfeasible,itcanbeusedforamulti—rateprocessingsystemofadigitalreceiver.Keywords:multi—rateprocessing;integerre—sampling;non—integerre—sampling;digitalreceiver0引言基

6、于软件无线电L1]的多速率数字接收机,现阶段的常规做法是采用中频直接带通采样¨2],下变频,重采样降速,再解调.由于码元速率按一定步长可变,而A/D器件的采样率固定,为了使速率匹配,必然导致采用分数倍的重采样降速系统.分数倍的重采样模块由内插器,抽取器,以及各种滤波器组构成,在全系统中最耗时,也最耗资源.在文献E3]中,作者把降速分成了两个部分实现,首先完成大倍数的整数倍转换,然后再分数倍重采样.现阶段很多论文提出的优化措施,主要是利用多速率信号处理技术,以提高分数倍重采样的实现效率.本文针对多速率信号

7、处理中分数倍抽取耗时耗资源的难点,通过对数据率分段和变载波设计作了分析和仿真,提出一种基于整数倍重采样全新的实现方法,避免了使用耗时耗资源的分数倍重采样系统.在该方法的研究过程中.假设系统信号的采样率为120MSPS,调制方式为BPSK调制,码元率为0.1～收稿日期:2009—07—16基金项目:国家自然科学基金资助项目(10876035)462Mb/s(以0.1Mb/s为步长),则按照本文的实现方法,可以通过参数配置使系统扩展支持0.01～2Mb/s(以10Kb/s为步长)的码元率.1传统分数倍重采样

8、原理及存在的问题在多速率数字接收机中,分数倍重采样系统完整信号流程如图1所示.图1分数倍重采样系统信号流程图图1中,A/D采样率.一120MSPS,通过分数倍抽取系统后,得到采样率为.的信号.调制后信号的最高频率Ym()一2L(n),_厂c()为第n个调制载波.对多速率的支持主要体现在分数倍抽取模块中].如果按照常规做法,需要保证数字重采样以后采样率为载波频率的整数倍,即传统分数倍重采样后的采样率/必须满足两个条件:(1)f要满足载波频率的