基于多级内插的基带信号成形滤波设计

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1、万方数据2008年第05期，第41卷通信技术V01．41，No．05，2008总第197期communicationsTechnologyNo．197，Totally基于多级内插的基带信号成形滤波设计安勇，牟容增，陈家国，阎跃鹏(中圜科学院微电子研究所，北京100029)【摘要】介绍了数字基带信号成形滤波的基本原理。针对软件无线电领域广泛应用的基带信号成形问题，提出了一种新型的基于多级内插的实现方案。给出了该方案的具体实现方法，并与传统的一级插值方法进行了比较。比较结果证明多级插值方案可以显著节省硬件资源，并且成形后的

2、基带信号具有更小的带内损耗和更大的带外抑制能力。该方案的可行性和优越性已经体现在浮标定位信息回传通讯系统中。【关键词】数字通讯；基带信号；成形滤波；多级内插【中图分类号】TN911‘【文献标识码】A【文章编号】1002一0802(2008)05一0004一03DesignofShapingFi1terforBase—bandSignalsBasedonMulti—interp01atorANYong，MURong—zeng，CHENJia—guo，YANYue—peng(InstituteofMicroelectron

3、ics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China)【Abstract】Thebasictheoryofshapingfilter，usedindigitalbase—bandsignals，ispresentedinthepaper．Withthebase—bandsignalshaping，whichiswidelyusedintheareaofsoftwareradio，anewmethodbasedonthemulti—interp01atorisproposed．

4、Theactualimplementation，includingthecomparisonwiththetraditionalmethodbasedonone—timeinterpolator，isdescribed．Theresultshowsthathardwareresourcescanbereducedgreatlyinthenewmethod．Meanwhile，theshapedbase—bandsignalshavelessin—band10ssesandbiggerout—bandrestrains．

5、Thefeasibilityandadvantageshavebeendemonstratedinthecommunicationsystemfortransmittingthebuoy’spositioninformation．【Keywords】digitalcommunication：base—bandsignal：shapingfilter：multi—interpolator0引言无线通信系统中基带信号的频谱一般都比较宽。在频谱资源严重受限的卫星通讯系统中，为了有效利用信道资源，在信号发射之前，都要对信号进行

6、频谱压缩，这样在消除码间干扰和达到最佳检测的前提下，大大提高频谱的利用率。基带脉冲成形滤波技术是提高频谱利用率比较常用的方法，也是现代数字通信系统设计中的关键技术之一。“。文中采用升余弦滚降滤波器作为基带成形滤波器，然后经过插值滤波器和上变频后，形成基带中频信号。经过插值滤波，滤波器设计的复杂度与采样率和通阻带有关，文中的主要工作在于提出了一种基于多级结构插值的实现方案。通过仿真和实际验证表明，与普通的一级插值方案相比，在获4得同样的性能前提下，多级插值方案可以显著降低滤波器的设计复杂度，减少硬件资源的消耗。其核心思想

7、是通过多级“分流”，降低了每级滤波器通阻带的要求，从而显著地降低了滤波器的设计复杂度。1脉冲成形原理1．1平方根升余弦成形滤波在数字通讯系统中，为使传输误码率足够小，必须最大限度地减小码间干扰：为了提高信道频谱资源利用率，必须对信号进行频谱“限制”。按最佳接收原理，为消除码间干扰，整个信道的传输特性应满足奈奎斯特响应。发射端成形滤波器和接收端成形滤波器应共轭匹配”1。因此设计时通常收稿日期：2007一12—14。基金项目：国家863基金资助项目(编号：2007AAl22343)。作者简介：安勇(1983一)，男，硕士研

8、究生，主要研究方向为卫星通讯基带算法：牟容增(1972一)，男，副研究员，主要研究方向为通讯与多媒体soc；陈家国(1976一)，男，研究方向为扩频通信理论与算法；阎跃鹏(1963一)，男，研究员，主要研究方向为微波射频集成电路与系统。万方数据将成形滤波分成两部分，在发射和接收端成形滤波器的响应均为平方根升余弦响应，两者相乘后的传