专利名称：一种变带宽数字下变频器及实现方法
技术领域：
本发明涉及电子领域，尤其涉及信号的一种变带宽数字下变频器及实现方法。
背景技术：
变带宽数字下变频器(VariableBandwidth Digital Down-Converter, VB-DDC) 可以对多种带宽的输入信号进行处理，因此其在雷达、通信、电子侦察等方面有广泛应用。 现有技术中一般采用专用集成电路 ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 单通道数字下变频器，虽然可以实现处理带宽可变，但是其最高输入数据采样率一般不会 超过100MHz，而且由于其采用多级级联积分梳状滤波器CIC(CaSCade Integrator Comb Filter)的传统下变频结构，因此处理带宽较窄，一般不超过1MHz，不适合作为宽带数字接 收机的数字下变频器。基于多相滤波结构的宽带DDC (Digital Down-Converter)可以处 理宽带信号，但是处理带宽固定，而且当需要处理信号的带宽很窄时，因为抽取因子变大， 所需乘法器数目增多，但是乘法器的工作频率降低，所以其资源利用率很低。
发明内容
针对现有技术中存在的专用集成电路ASIC单通道数字下变频器其最高输入数据 采样率低和处理带宽窄；基于多相滤波结构的宽带DDC处理带宽固定，当需要处理信号的 带宽很窄时，因为抽取因子变大，所需乘法器数目增多，但是乘法器的工作频率降低，所以 其资源利用率很低两个方面的技术问题，因此有必要提供一种变带宽数字下变频器及实现 方法。本发明提供一种变带宽数字下变频器，包括
输入端接收A/D采样后得到的数字信号；混频电路将输入数字信号下变频到基带； 参数配置模块接收外部配置信号，对变带宽数字下变频器内部各参数进行配置；时钟模 块根据参数配置模块的设置，产生各模块的工作时钟；路径切换电路根据参数配置模块 的设置，选择信号的合适处理路径；窄带滤波器组基于数字下变频结构，用于对输入窄带 信号进行处理；宽带滤波器基于多相滤波结构，用于对输入宽带信号进行处理或者用于 处理窄带滤波器组的输出；输出路径选择电路根据参数配置模块的设置选择输出为窄带 滤波器组输出信号或者基于多相滤波结构的宽带滤波器输出信号；路径选择电路根据参 数配置模块的设置，选择输入宽带滤波器进行处理的信号为NCO混频电路输出或者窄带滤 波器组输出。所述路径切换电路包括第一路径切换电路；所述输入端连接混频电路；所述混频 电路连接第一路径切换电路；所述第一路径切换电路连接窄带滤波器组和基于多相滤波结 构的宽带滤波器；所述窄带滤波器组和基于多相滤波结构的宽带滤波器分别与所述输出路 径选择电路连接。所述路径切换电路还包括第二路径切换电路，所述窄带滤波器组通过所述第二路 径切换电路分别与所述路径选择电路、所述输出路径选择电路连接，所述第二路径切换电
3路用于选择将窄带滤波器组输出信号至基于多相滤波的宽带滤波器或者直接输出。所述混 频电路包括振荡器NC0，所述振荡器NCO采用CORDIC算法。所述窄带滤波器组包括积分梳 状滤波器 CIC、半带滤波器 HB (Half-Band Filter)、FIR (Finite Impulse Response)滤 波器、可变抽取电路；所述积分梳状滤波器CIC依序与半带滤波器HB、HR滤波器、可变抽取 电路连接。本发明还提供一种变带宽数字下变频器的实现方法，其包含以下步骤
当处理宽带信号时，所述第一路径切换电路将混频电路输出之后的I、Q分量信号传输 至基于多相滤波的宽带滤波器处理；当处理窄带信号时，所述第一路径切换电路将混频器 输出之后的I、Q分量信号传输至窄带滤波器组处理。其进一步包括以下步骤当信号带宽需要进一步降低基带信号数据率时，所述第 二路径切换电路将窄带滤波器组输出传输至基于多相滤波的宽带滤波器处理；否则，所述 第二路径切换电路将窄带滤波器组输出传输至输出选择电路。所述宽带滤波器采用以下方式进行滤波
权利要求
1.一种变带宽数字下变频器，其特征在于包括输入端接收A/D采样后得到的数字信号；混频电路将输入数字信号下变频到基带； 参数配置模块接收外部配置信号，对变带宽数字下变频器内部各参数进行配置；时钟模 块根据参数配置模块的设置，产生各模块的工作时钟；路径切换电路根据参数配置模块 的设置，选择信号的合适处理路径；窄带滤波器组基于数字下变频结构，用于对输入窄带 信号进行处理；宽带滤波器基于多相滤波结构，用于对输入宽带信号进行处理或者用于 处理窄带滤波器组的输出；输出路径选择电路根据参数配置模块的设置选择输出为窄带 滤波器组输出信号或者基于多相滤波结构的宽带滤波器输出信号；路径选择电路根据参 数配置模块的设置，选择输入宽带滤波器进行处理的信号为NCO混频电路输出或者窄带滤 波器组输出；所述路径切换电路包括第一路径切换电路；所述输入端连接混频电路；所述 混频电路连接第一路径切换电路；所述第一路径切换电路连接窄带滤波器组和基于多相滤 波结构的宽带滤波器；所述窄带滤波器组和基于多相滤波结构的宽带滤波器分别与所述输 出路径选择电路连接。
2.根据权利要求1所述的变带宽数字下变频器，其特征在于所述路径切换电路还包括 第二路径切换电路，所述窄带滤波器组通过所述第二路径切换电路分别与所述路径选择电 路、所述输出路径选择电路连接，所述第二路径切换电路用于选择将窄带滤波器组输出信 号至基于多相滤波的宽带滤波器或者直接输出。
3.根据权利要求2所述的变带宽数字下变频器，其特征在于所述混频电路包括振荡器NCO。
4.根据权利要求3所述的变带宽数字下变频器，其特征在于所述振荡器NCO采用 CORDIC 算法。
5.根据权利要求4所述的变带宽数字下变频器，其特征在于所述窄带滤波器组包括积 分梳状滤波器CIC、半带滤波器HB、HR滤波器、可变抽取电路；所述积分梳状滤波器CIC依 序与半带滤波器HB、FIR滤波器、可变抽取电路连接。
6.根据权利要求1所述的变带宽数字下变频器的实现方法，其包含以下步骤当处理宽带信号时，所述第一路径切换电路将混频电路输出之后的I、Q分量信号传输 至基于多相滤波的宽带滤波器处理；当处理窄带信号时，所述第一路径切换电路将混频器 输出之后的I、Q分量信号传输至窄带滤波器组处理。
7.根据权利要求6所述的变带宽数字下变频器的实现方法，其进一步包括以下步骤当信号带宽需要进一步降低基带信号数据率时，所述第二路径切换电路将窄带滤波器组输出传输至基于多相滤波的宽带滤波器处理；否则，所述第二路径切换电路将窄带滤波 器组输出传输至输出选择电路。
8.根据权利要求7所述的变带宽数字下变频器的实现方法，其特征在于所述宽带滤波 器采用以下方式进行滤波
全文摘要
本发明属于电子领域，公开了一种变带宽数字下变频器，包括路径切换电路根据参数配置模块的设置，选择信号的合适处理路径；窄带滤波器组基于数字下变频结构，用于对输入窄带信号进行处理；宽带滤波器基于多相滤波结构，用于对输入宽带信号进行处理或者用于处理窄带滤波器组的输出。本发明还提供一种变带宽数字下变频器的实现方法。本发明公开的变带宽数字下变频器结合了传统单通道数字下变频结构与多相滤波结构各自的优点，实现了对输入中频信号的高效高速处理，可以在较大范围内对信号处理带宽进行灵活配置。
文档编号H03D7/16GK102098004SQ20101059152
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者何子述, 夏威, 王晓 申请人:电子科技大学