专利名称：无失真频域滤波方法
技术领域：
本发明涉及一种建立无失真频域滤波器的方法，其主要特征在于在一般频域数字滤波器的基础上增加了信号谱补偿功能。
目前，对于要求基本上能无失真地传输受检信号脉冲串的场合来说，由于一般的时域、频域滤波器，在滤除带外干扰的同时，也滤除了受检信号脉冲串诸带外谱分量，从而使受检信号脉冲串失真，特别是使其前沿变得很平坦。这对需要根据脉冲前沿定时，或者需要一定的受检信号脉冲波形的场合来说，是很不利的。
本发明的目的在于给上述场合，提供一种既能基本上无失真地传输受检信号脉冲串而又能消除诸带外干扰的无失真频域滤波器。
本发明的目的是这样实现的它在原有的频域滤波的基础上增加了信号谱补偿功能。它由数据采集(A/D)、快速付氏变换、带外谱截断、信号谱补偿和快速付氏反变换构成，除了数据采集(A/D)外，其余部分可以用硬件，也可以由高速数字处理的结合相应的软件来完成。
当该滤波器收到数字信号后，先按通常的方法，用相应的去畸网络消除该信号的予畸网络的影响，然后进行数据采集，把该模拟信号转变为相应的数字信号，再按分块(帧)，顺序地经快速付氏变换，把时域数字信号转换为相应的信号谱线，再截去大于截止频率fc的诸分量，即把诸带外谱置零消去带外干扰，然后，信号谱补偿把该经截断的谱，按预先给定的信号谱补偿系数，补偿出受检信号脉冲串诸被截断，即f＞fc的分量。因此经快速付氏反变换后，其输出的时域数字信号脉冲串，即和未失真的信号脉冲串，或者理想的信号脉冲串相同，或者十分相近似。
本发明具有如下特点1.能基本上无失真地恢复受检信号脉冲串;
2.可消除一切带外，即频率大于截止频率fc的各类干扰;
3.可以接受检信号脉冲谱随频增加而下降的形式，相应地衰减带内干扰;
4.和予畸网络相配合，去畸网络可以进一步衰减带内诸干扰的高频分量，提高检测效果。
下面结合实施例和附图来说明本发明
图1是本发明的原理框图;
图2是采用高速数字处理的结合相应软件构成的原理图;
图3为周期性、准周期性(WcTs＝2π、π、π/2…)分段补偿信号谱的示意图。
图4为实施例采用的发信号脉冲波形示意图。
图5为实施例系统框图。
由图4和图2可知，当无失真频域滤波器收到由解调单元送来的受检信号脉冲串经去畸网络消除相应的予畸网络的影响之后，其输出信号脉冲串为S r ( t ) =Σj = 0MSi r ( t ) =Σj = 0MRigr( t - jTs)]]>其中R1为视信息随机地取+1或-1.Ts为码间距，g(t-jTs)为在t＝kTs时发生的载信脉冲。经数字采集(A/D)把该模拟信号Sr(t)转换为相应的数字信号S(nτ)，并根据系统送来的帧、位(步)同步控制脉冲，把该信号流按帧(块)经选进先出存储器送给数字信号处理器。当开始叫通时，该数字信号处理器根据叫通信号和予存于ROM的操作指令，启动模式训练单元，它结合系统送来的帧，位同步信息，经训练后得出接收到很纯的载信脉冲g(nτ)，并按帧(块)由快速付氏变换给出相应的线谱Gr(i(kw0+lw0))，其中Wo为基频，K＝0，1，2，…，0≤lWo＜Wc。数字信号处理器按予存在ROM中的操作指令和理想(未失真)载信脉冲g(nτ)的线谱G(i(kw0+lw0))的数据，视WcTs＝2π(周期性)或者WcTs＝π，π/2，…(准周期性)，利用线谱G(i(kw0+lw0))和Gr(ilw0)，按下述方法求出相应的信号谱补偿系数。
由于受检信号脉冲串Sr(t)的线谱S r (i (k w0+l w0) ) =Σj = 0MSr (i (k w0+L w0) ) =Gr (i (k w0+l w0) )Σj = 0M]]> 故其带内，即0≤lw0＜Wc内的线谱Sr (i (l w0) ) =Σj = 0MS j r(i (l w0) ) = G r (i ( l w0) )Σj = 0MR]]> 0≤lw0＜Wc为可测知。而理想信号脉冲串S(t)(如图3所示)的线谱S (i (k w0+l w0) ) =Σj = 0MS (i (k w0+L w0) ) =G (i (k w0+l w0) )Σj = 0M]]> 现在，我们要利用可测知的带内谱Sr(ilw0)来求出理想信号脉冲串的完整谱S(i(kw0+lw0))。考虑到S(i(kw0+lw0))＝S(i(kw0+lw0))·Sr(ilw0)/Sr(ilw0)
因此，若WcTs＝2π为周期性，则有 故上式可改写为S(i(kw0+lw0))＝G(i(kw0+lw0))/Gr(ilw0)/Sr(ilw0)其中G(i(kw0+lw0))/Gr(ilw0)即为欲求的信号谱补偿系数，(其分段求的方法如图4所示)，并将其存于RAM中。
当WcTs＝π，π/2，……为准周期性时，也可以用类似的方法，如图4所示求出相应的信号谱补偿系数。
信号谱补偿系数既经求得，且已存入RAM中，于是该滤波器便可按接收到的信号脉冲串的带内谱Sr(ilw0)由数字信号处理器根据予置的操作指令，按上式补偿出理想信号谱S(i(kw0+lw0))，K＝0，1，2，……，于是，快速付氏反变换便可据此变换出理想(未失真)的信号脉冲串S(nτ)，从而完成无失真频域滤波器的作用。
将其输出的理想的信号脉冲串S(nτ)送给特征信号检测器，经整形与判决，解密与纠错恢复为理想(未失真)的二进数据流，再由信宿如电传机、PC机等予以记录，完成数字通信的全过程。
如果在传输过程中介入干扰，那么，由于带外谱截断的作用，带外干扰均被消除。至于带内干扰，它虽然不能由带外谱截断来消除，但由于信号谱补偿系数随频率的增加而下降，其下降速度和载信脉冲谱随频率增加而下降的速度相似，故带内干扰分量也被相应地衰减。
上述实施例可由所附的计算机仿真实验程序予以验证。
权利要求
1.一种用于建立既能消除带外干扰又能保证输出信号基本无失真的频域滤波的方法，它由数据采集、快速付氏变换、带外谱截断、信号谱补偿、快速付氏反变换组成；数据采集(A/D)按系统送来的帧、位同步信息把模拟信号按帧分块地转化为相应的数字信号流；快速付氏变换地把该数字信号流转换相应的信号线谱；带外谱截断把该信号谱中诸大于截频W0分量均置零、消除带外干扰；信号谱补偿按预定模式给出信号补偿系数和把输入带内信号谱Sr(ilw0)补偿出理想信号谱S(i(kwc+lw0))；快速付氏反变换则按被补偿好的谱变换为相应S(i(kwc+lw0))的理想信号脉冲串S(nτ)；本发明的特征在于a、在一般频域滤波器的基础上增加了信号谱补偿；b、能把被截断了、即消除了带外干扰的带内信号谱Sr(ilwo)，用相应的补偿系数补偿出所需的、理想的信号谱S(i(kwc+lwo))。
2.根据权利要求1所述滤波的方法，其特征也可以由数据采集、选进先出、数字信号处理器、RAM、ROM、数据锁存器、训练模式和相应的总线来完成、其中数字信号处理器按系统送来的帧、位时钟、ROM预存的操作指令、理想载信脉冲谱数据、完成带内载信脉冲谱的提取(经训练模式)、快速付氏变换、带外谱截断、信号谱补偿、快速付氏变换，经数据锁存器依给定操作指令，顺序地输出理想(无失真)的数字信号脉冲串。
3.根据权利要求1所述的滤波方法，其特征在于信号谱补偿根据理想载信脉冲谱G(i(kw0+lw0))和按给定模式训练后获得的带内载信脉冲谱Gr(ilw0)，按周期性(WcTs＝2π)或者准周期性(WcTs＝π，π/2，……)给出相应的信号谱补偿系数，然后结合输入的被截断的带内信号脉冲串的谱Sr(ilw0)，补偿出所需的理想(未失真)信号脉冲串的谱S(i(kw0+lw0))。
全文摘要
一种用于建立既能消除带外干扰、又能保证输出信号无失真的频域数字滤波器的方法。其主要特征在于增加了信号谱补偿功能，它基于信号脉冲串线谱中与未知量RS(i(KW
文档编号H03H17/02GK1098573SQ9311598
公开日1995年2月8日 申请日期1993年12月23日 优先权日1993年12月23日
发明者赵涛 申请人:赵涛