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信道化技术在多标准通信系统中的应用司

2013-04-29马吉凯

中国新通信 2013年8期
关键词:低通滤波器频带载波

马吉凯

一、引言

随着数字通信技术的迅速发展,多载波、多标准通信系统得到了广泛应用。信道化技术是在多抽样率理论基础上发展起来的,也是软件无线电等领域中广泛采用的一种技术[1]。信道化技术可将某一频带进行划分,使得划分后的各自频带之间具有较强的独立性,从其信道划分方式来区分,可分为均匀信道化与非均匀信道化两种[2]。一般情况下,由于均匀信道化方式其结构设计相对简单,在没有特殊要求的场合,使用较为广泛。

二、信道化滤波

利用不同的复调制因子与输入信号进行混频,可将输入信号调制到基带,从而形成了多个不同的信道。对于形成的多个信道,采用低通滤波器即可实现不同信道的滤波,对其进行多抽样率的抽取,最后将会得到多个不同信道的输出,从而实现了信道化滤波,具体实现方法如图1所示。其中,抽取因子需要保证抽取后信号不发生混叠[3]。

三、信道化高效结构

对于图1所示的信道化滤波实现过程中,低通滤波器会重复使用,划分信道数目越大,低通滤波器数量也就越大,这在结构的实现过程中将会极大地增加该结构的计算量,因此需要采用高效结构进行优化设计。高效结构设计与推导过程如下[4,5]:

设K=FM,其中K为信道数,M为信道抽取倍数,El(Z)为多相分量,则滤波器h0[n]的多相结构可表示为:

其Z变换表达式为:

则第k个传递函数为:

信道抽取后输出:

把抽取倍数M移到IDFT之前,得到抽取后的输出为:

其Z变换表达式为:

(8)

其中K/M=F为一整数,,则:

将wk=2πk/K代入上面公式中,即可得到多标准通信系统信道化高效结构如图2所示[6]。

四、结论

信道化技术是目前多载波、多标准通信系统中的关键技术之一,开展信道化技术的研究,设计一种适用于多载波、多标准通信系统的具有高效结构的信道化模型具有重要的现实意义。

参 考 文 献

[1] Zahirniak D R, Sharpin D L, Fields T W. A hardware-efficient, multirate, digital channelized receiver architecture[J]. IEEE Transactions on aerospace and electronic systems, 1998, 34(1):137-147P

[2] 张文旭, 司锡才, 郭立民. 一种被动雷达导引头数字信道化技术[J]. 哈尔滨工程大学学报.,2010.6:92-98页

[3] Kohri, T.; Hattori, T.;Digital-to-radio converter for software radio. Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2000. PIMRC 2000. The 11th IEEE International Symposium on. 2000 , Page(s): 34 - 38 vol.1

[4] 王益民,彭霞. 基于软件无线电的机载数字接收系统设计[J]. 现代雷达, 2010, (08) .10-13

[5] Chunxiao Li; Raghunathan, A.; Jha, N.K.;An architecture for secure software defined radio .Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition, 2009. DATE '09. 2009 , Page(s): 448 - 453

[6] 辛渊博, 侯宏. 基于FPGA的数字信道化接收机的研究及实现[J]. 电子技术应用, 2009, (5): 163-165页

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