本发明专利技术涉及一种匹配滤波器复用装置和方法、数字通信接收机。所述匹配滤波器复用装置包括：工作频率选取模块，用于对时钟频率进行分频，生成两个以上可选工作频率，根据信号的当前传输速率，从所述两个以上可选工作频率中选取当前工作频率；匹配滤波器，用于根据所述当前工作频率，对所述信号进行匹配滤波。本发明专利技术用以在一个匹配滤波器中实现对不同传输速率的信号的匹配滤波，节省硬件资源，减小芯片面积。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及匹配滤波器复用装置和方法、数字通信 接收机。
技术介绍
随着计算机技术的广泛应用，数字信号处理已成为一个重要的领域。目前，CMOS集 成电路技术已进入亚微米阶段，数字滤波器作为数字信号处理重要分支之一，是语音、图像 信号处理以及数字通信中广泛使用的一种部件。由于数字滤波器中包括了大量的运算，因 此在力求高性能的同时，还要求能够充分利用硬件资源、减少面积，这是目前较为引人注目 的一个研究课题。 如图1所示，为现有技术中典型的数字通信接收机的框图，该数字通信接收机包 括：模拟正交混频器101、模数转换器102、带通滤波模块103、数字变频器104、低通滤波 模块105、匹配滤波模块106、判决模块107和数字锁相环108,其中，模数转换器102为两 个，分别对应于框图中的I和Q两路信号，带通滤波模块103包括两个带通滤波器（Band Pass Filter，简写：BPF)，低通滤波模块105包括两个低通滤波器（Low Pass Filter，简写： LPF)。信号通过模拟正交混频器101进行正交混频后，输出两路信号I和Q ;1和Q两路信 号分别进入模数转换器102,模数转换器102用于对信号进行模数转换得到对应的数字信 号；然后带通滤波模块103中的两个BPF用于对I和Q两路数字信号进行同时滤波，滤除信 号的带外干扰，两个BPF的滤波参数相同，滤波参数具体可以为BPF滤波器的传输函数和工 作频率等；数字变频器104用于对I和Q两路中频信号进行变频处理，得到基带信号；低通 滤波模块105中的两个LPF用于对数字变频器104输出的I和Q两路信号进行低通滤波， 滤除信号的带外干扰，然后I路信号进入匹配滤波模块106,同时I和Q信号进入数字锁相 环108 ;数字锁相环108根据I和Q两路信号的相位调节输入到数字变频器104中本地载 波的相位，实现本地载波的相位与I路信号的相位同步；匹配滤波模块106用于使信号输出 信噪比在某一特定时刻达到最大，从而便于实现最佳判决；判决模块107用于输出判决后 的二进制信号。 在实际应用中，通信系统可能需要支持信号的多种传输速率进行传输，此时就需 要在匹配滤波模块106中根据信号的不同的传输速率设计多个匹配滤波器，实现信号在不 同的传输速率时对信号进行匹配滤波，例如：假设通信系统采用二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，简称：BPSK)调制，信号有四种传输速率，这四种传输速率分别为： 106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s和848kbit/s，则设计中在硬件上需要匹配滤波模块106 包括4个对应4种传输速率的匹配滤波器，在信号传输过程中，通信系统根据信号的当前传 输速率选择其中的一个匹配滤波器完成匹配滤波。 如图2所示，为匹配滤波器的结构示意图，在该图中，设一个符号周期内的采样点 数为N，则匹配滤波器中有N个延时单元Z \求和模块21可对进入求和模块21的N个延时 单元Z 1求和，然后进入求平均模块22中求出平均值，例如：N个延时单元Z 1进入求和模块 21中求和为sum，则在求平均模块22中得到平均值为（sum+N)，根据匹配滤波器的原理， 对于二进制非归零序列，当发送信号s (t)为O和1时，匹配滤波器的单位冲击响应为h(t) =s(T-t)，所以匹配滤波器在相应的离散域中可以是系数为1的有限长单位冲激响应滤波 器，具体可以通过一个简单的移位平均操作实现。 如图3所示，为现有技术中匹配滤波模块106工作的一个具体实例，在该图中， 设匹配滤波模块106的工作频率为13. 56MHz，若通信系统中的信号有上述四种传输速率： 106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s 和 848kbit/s，根据公式 N = 13. 56e6/Rb-l，其中 Rb 为 信号的传输速率，则可计算出：当信号的传输速率为l〇6kbit/s时，N = 13. 56e6/106e3-l =127 ;当信号的传输速率为212kbit/s时，N = 13. 56e6/212e3-l = 63 ;当信号的传输 速率为 424kbit/s 时，N = 13. 56e6/424e3-l = 31 ;当信号的传输速率为 848kbit/s，N = 13. 56e6/848e3-l = 15。所以需要4个对应信号的4种传输速率的匹配滤波器，考虑到可 以对延时单元Z 1复用，所以可以采用N = 127的匹配滤波模块106,在图3中，该N = 127 的匹配滤波模块106中包括4个匹配滤波器，可实现在信号的4种不同传输速率下对信号 进行匹配滤波，即前15个延时单元Z 1组成的匹配滤波器实现在传输速率为848kbit/s时 对信号进行匹配滤波，前31个延时单元Z 1组成的匹配滤波器实现在传输速率为424kbit/ s时对信号进行匹配滤波，前63个延时单元Z 1组成的匹配滤波器实现在传输速率为 212kbit/s时对信号进行匹配滤波，前127个延时单元Z 1组成的匹配滤波器实现在传输速 率为106kbit/s时对信号进行匹配滤波。在应用中，通信系统根据信号的当前传输速率在 图3的开关K处选择相应的匹配滤波器，并输出结果。 可见，在现有技术中，为了在信号的不同传输速率时实现对信号的匹配滤波，需要 多个匹配滤波器，造成了硬件资源的浪费，使得芯片的面积比较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种匹配滤波器复用装置和方法、数字通信接收机，用以在一个匹配 滤波器中实现对不同传输速率的信号的匹配滤波，节省硬件资源，减小芯片面积。 本专利技术提供一种匹配滤波器复用装置，包括： 工作频率选取模块，用于对时钟频率进行分频，生成两个以上可选工作频率，根据 信号的当前传输速率，从所述两个以上可选工作频率中选取当前工作频率； 匹配滤波器，用于根据所述当前工作频率，对所述信号进行匹配滤波。 本专利技术还提供一种滤波器复用方法，包括： 对时钟频率进行分频，生成两个以上可选工作频率，根据信号的当前传输速率，从 所述两个以上可选工作频率中选取当前工作频率； 根据所述当前工作频率，对所述信号进行匹配滤波。 本专利技术还提供一种数字通信接收机，包括： 模拟正交混频器； 模数转换器，与所述模拟正交混频器连接； 带通滤波模块，与所述模数转换器连接； 数字变频器，与所述带通滤波模块连接； 低通滤波模块，与所述数字变频器连接； 前述的匹配滤波器复用装置，与所述低通滤波模块连接； 判决模块，与所述匹配滤波复用装置连接。 在本专利技术中，通过工作频率选取模块对时钟频率进行分频，生成两个以上可选工 作频率，根据信号的当前传输速率，从两个以上可选工作频率中选取当前工作频率，然后在 匹配滤波器中根据当前工作频率对信号进行匹配滤波，这样，通过改变匹配滤波器的工作 频率实现滤波器的复用，即采用一个匹配滤波器实现在不同的工作频率下对不同传输速率 的信号的匹配滤波，可以节省硬件资源，减小芯片面积。【附图说明】 图1为现有技术中典型的数字通信接收机的框图； 图2为匹配滤波器的结构示意图； 图3现有技术中匹配滤波模块106工作的一个具体实例； 图4为本专利技术匹配滤波器复用装置实施例的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种匹配滤波器复用装置，其特征在于，包括：工作频率选取模块，用于对时钟频率进行分频，生成两个以上可选工作频率，根据信号的当前传输速率，从所述两个以上可选工作频率中选取当前工作频率；匹配滤波器，用于根据所述当前工作频率，对所述信号进行匹配滤波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭爱香，李振，李坤，李旭芳，杨培，
申请(专利权)人：昆腾微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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