一种i/q基带信号发生器制造技术

本申请公开了一种i/q基带信号发生器，该i/q基带信号发生器包括：星座映射模块、信道滤波器、重采样模块和DAC，利用重采样模块改变采样率，可以支持连续改变基带信号的符号率，并且最高符号率可以设置为DAC采样率的一半，因此，非常适合用来产生宽带基带信号，而且该重采样模块包括了低通滤波器，可以对信号进行低通滤波，可以将信道滤波后的信号直接升采样，使数据速率与DAC采样率直接进行匹配，中间处理环节少，低通滤波器具有非常一致的带内平坦性，产生的i/q基带信号正交性比较好。该i/q基带信号发生器无需使用现有技术中的半带滤波器和CIC滤波器、补偿滤波器等，结构简单，利于软硬件实现。

【技术实现步骤摘要】
一种i/q基带信号发生器
本申请涉及信号发生器领域，尤其涉及一种i/q基带信号发生器。
技术介绍
在软件无线电或者通信、测试测量等领域，bit信息流经过数字调制(星座图映射)后得到具有一定带宽的基带信号，基带信号需要进一步进行信道滤波，以产生适合信道传输的信号，之后再进行一定比例的升采样处理，然后经过DAC转变为模拟信号。现有的基带信号发生器实现过程一般如图1所示，输入的bit信息流经过星座图映射后得到i、q两路符号数据，经信道滤波后得到具有相应带宽的基带信号，再经过一级半带滤波器或者多级半带滤波器进行升采样，然后再经过CIC插值滤波器将i、q信号的采样率提升到与DAC的采样率一致，输出信号经DAC转换后得到i、q两路正交的基带信号。现有技术中，星座图映射后的符号数据在信道滤波后由于采取半带滤波器和CIC滤波器的组合来实现升采样率，只能支持整数倍的采样率转换，给基带信号的符号率和DAC的采样率选择和定标带来一定的限制，也就是说，基带信号的符号率与DAC的采样率之间必须满足整数倍关系，使得基带信号的符号率不能够连续的进行设置；而且，由于现有技术采用了CIC滤波器，由于CIC滤波器的通带增益存在不一致性，往往在CIC滤波器后面还需要增加一个补偿滤波器用于补偿CIC滤波器的通带不平坦性，这就给实际的设计与实现增加了复杂度和工作量。
技术实现思路
本申请提供一种i/q基带信号发生器，可以连续的设置任意符号率，支持任意倍数的有理数采样率转换；不需要采取半带滤波器和CIC滤波器，产生的i、q两路基带信号具有很好的正交性。本申请提供的一种i/q基带信号发生器，包括：星座映射模块，用于接收bit信息流，输入的bit信息流经过星座图映射后得到i、q两路符号流数据，该两路符号流数据互为正交；信道滤波器，与所述星座映射模块输出端相连接，接收所述i、q两路符号流数据，通过预调、频带选择和滤波，输出i、q两路信号；重采样模块，与所述信道滤波器输出端相连接，接收所述信道滤波器输出的i、q两路信号，对该两路信号分别进行重采样，提升信号的采样率，使其采样频率由原始采样频率fs1转换目标采样频率fs2；DAC，与所述重采样模块输出端相连接，用于接收重采样后的频率为fs2的i、q两路信号，对其分别进行数模转换，得到i、q两路基带信号。进一步，所述重采样模块包括：相对位置计算器，获取原始采样频率和目标采样频率，获取原始序列；根据原始采样频率和目标采样频率，在原始序列的时间维度上计算目标序列中各目标样点相对于离其最近的原始样点的相对位置信息；所述原始序列是所述信道滤波器输出的信号的各原始样点分别组成的数据序列，所述目标序列是重采样后的采用目标采样频率的各目标样点组成的数据序列；DDS相位累加器，以频率控制字为步进值进行累加，当相对位置计算器运算一次时，相位累加器累加一次；溢出次数统计器，在DDS相位累加器每次累加后统计该次累加过程中相位累加器的总溢出次数Q，Q(n)＝Q(n-1)+M，M为相位累加器每次累加时的溢出次数值；原始样点选择器，根据所述总溢出次数Q，在原始序列中选择连续的原始样点作为参与原始样点，参与原始样点以原始样点X(Q)为起始原始样点；滤波系数产生器，根据各目标样点的相对位置信息，计算每个目标样点的滤波系数；低通滤波器，根据所述滤波系数，对所选择的原始样点进行滤波后输出目标样点，得到目标序列。进一步，所述滤波系数产生器计算的每个目标样点所对应的滤波系数的个数根据滤波器的长度确定，每个目标样点所需要的原始样点的个数与滤波系数的个数相同。在一些实施例中，计算每个目标样点时，所述原始样点选择器所选择的原始样点的个数与所述滤波系数产生器计算得到的滤波系数的个数相同。在一些实施例中，所述DDS相位累加器使用的频率控制字与原始采样频率和目标采样频率的比值成正比。在一些实施例中，所述DDS相位累加器使用的频率控制字为FTW＝round(2N×fs1/fs2)式中，FTW表示频率控制字；round(s)表示对s进行四舍五入取整；fs1为原始采样频率；fs2为目标采样频率；N为相位累加器位数。在一些实施例中，所述相对位置计算器采用以下计算公式计算相对位置信息：式中，index表示相对位置信息，mod(a,b)表示取a对b的模值；round(s)表示对s进行四舍五入取整；fs1为原始采样频率；fs2为目标采样频率；L为一个整数，并且满足L≤2N；Acc为相位累加器的相位值，其初始值为零；N为相位累加器位数。在一些实施例中，所述滤波系数产生器计算滤波系数的公式为：其中，P为滤波器长度。在一些实施例中，所述低通滤波器进行滤波的公式为：在一些实施例中，所述星座映射模块包括串并转换器和星座查找表模块，串并转换器将串行bit信息流转换成并行的两路bit信息流，再通过星座查找表模块32查表得到两路bit信息流对应的i、q两路符号数据。本申请的有益效果是：本专利技术提出的i/q基带信号发生器，利用重采样模块改变采样率，可以支持连续改变基带信号的符号率，并且最高符号率可以设置为DAC采样率的一半，因此，非常适合用来产生宽带基带信号，而且该重采样模块包括了低通滤波器，可以对信号进行低通滤波，可以将信道滤波后的信号直接升采样，使数据速率与DAC采样率直接进行匹配，中间处理环节少，该低通滤波器具有非常一致的带内平坦性，产生的i/q基带信号正交性比较好，另外，该i/q基带信号发生器无需使用半带滤波器和CIC滤波器、补偿滤波器等，结构简单，利于软硬件实现。附图说明图1为现有技术基带信号发生器实现过程原理图；图2为本申请提供的一种i/q基带信号发生器结构框图；图3为本申请提供的一种星座图映射模块结构框图；图4为本申请提供的一种重采样模块结构框图；图5为本申请提供的重采样转换中目标样点获取过程示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。请参考图2，本申请提供了一种i/q基带信号发生器，包括：星座映射模块30、信道滤波器20、重采样模块10和DAC40。星座映射模块30用于接收bit信号流，输入的bit信息流经过星座图映射后得到i、q两路符号数据，分别由其第一输出端输出符号流i、其第二输出端输出符号流q，符号流i与符号流q互为正交。信道滤波器20用于接收符号流i与符号流q，通过预调、频带选择和滤波，得到具有相应带宽的i、q两路信号xi(n)和xq(n)。重采样模块10用于提升i、q两路信号的采样率，其第一输入端接收信号xi(n)，其第二输入端接收信号xq(n)，以信号xi(n)和xq(n)作为原始信号，对信号xi(n)和xq(n)分别进行重采样，使其采样频率由原始采样频率fs1转换为目标采样频率fs2，从而输出采样频率为fs2的i、q两路信号yi(n)和yq(n)。其中，fs2>fs1，重采样模块10对i、q两路信号实现了升采样。为了表述方便，原始信号的各原始样点组成的数据序列称为为原始序列；经过重采样后，输出的信号的各目标样点组成的数据序列称为目标序列。由于i/q采样率为符号率的倍数，改变i、q两路信号的采样率，即是改变i、q两路信号的符号率，其中，最高符号率可以设置为DAC40采样率的一半。DAC40接收重采样后采样频率为fs2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种i/q基带信号发生器，其特征在于，包括：星座映射模块，用于接收bit信息流，输入的bit信息流经过星座图映射后得到i、q两路符号流数据，该两路符号流数据互为正交；信道滤波器，与所述星座映射模块输出端相连接，接收所述i、q两路符号流数据，通过预调、频带选择和滤波，输出i、q两路信号；重采样模块，与所述信道滤波器输出端相连接，接收所述信道滤波器输出的i、q两路信号，对该两路信号分别进行重采样，提升信号的采样率，使其采样频率由原始采样频率转换为目标采样频率；DAC，与所述重采样模块输出端相连接，用于接收重采样后的采样频率为f

【技术特征摘要】
1.一种i/q基带信号发生器，其特征在于，包括：星座映射模块，用于接收bit信息流，输入的bit信息流经过星座图映射后得到i、q两路符号流数据，该两路符号流数据互为正交；信道滤波器，与所述星座映射模块输出端相连接，接收所述i、q两路符号流数据，通过预调、频带选择和滤波，输出i、q两路信号；重采样模块，与所述信道滤波器输出端相连接，接收所述信道滤波器输出的i、q两路信号，对该两路信号分别进行重采样，提升信号的采样率，使其采样频率由原始采样频率转换为目标采样频率；DAC，与所述重采样模块输出端相连接，用于接收重采样后的采样频率为fs2的i、q两路信号，对其分别进行数模转换，得到i、q两路基带信号。2.如权利要求1所述的i/q基带信号发生器，其特征在于，所述重采样模块包括：相对位置计算器，获取原始采样频率和目标采样频率，获取原始序列；根据原始采样频率和目标采样频率，在原始序列的时间维度上计算目标序列中各目标样点相对于离其最近的原始样点的相对位置信息；所述原始序列是所述信道滤波器输出的信号的各原始样点分别组成的数据序列，所述目标序列是重采样后的采用目标采样频率的各目标样点组成的数据序列；DDS相位累加器，以频率控制字为步进值进行累加，当相对位置计算器运算一次时，相位累加器累加一次；溢出次数统计器，在DDS相位累加器每次累加后统计该次累加过程中相位累加器的总溢出次数Q，Q(n)＝Q(n-1)+M，M为相位累加器每次累加时的溢出次数值；原始样点选择器，根据所述总溢出次数Q，在原始序列中选择连续的原始样点作为参与原始样点，参与原始样点以原始样点X(Q)为起始原始样点；滤波系数产生器，根据各目标样点的相对位置信息，计算每个目标样点的滤波系数；低通滤波器，根据所述滤波系数，对所选择的原始样点进行滤波后输出目标样点，得到目标序列。3.如权利要求2所述的i/q基带信号发生器，其特征在于，所述滤波系数产生器计算的每个目标样点所对应的滤波系数的个数根据滤波器的长度确定，每个目...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永添，宋民，赵亚峰，
申请(专利权)人：深圳市鼎阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44