[发明专利]一种通用的速率下变换、上变换装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯、数字信号处理及集成电路设计领域，特别是数字中频处理系统滤波器设计中一种通用的速率下变换、上变换装置及方法。

背景技术

软件无线电技术SDR-Software Definition Radio，软件定义的无线电，近几年成为了无线通讯的一个研究热点，各大设备制造商竞相推出基于SDR的系统，传统的网络和基站系统正处于新老交替的一个过渡时期：

1、分离式的基站架构的应用，使得基带处理单元BBU-Base Band Unit，远程射频单元RRU-Romote Redio Unit，基站架构逐步成为了主流；

2、基站小型化成为了发展趋势；

3、对基站的能耗和效率的要求越来越高，并成为了衡量基站的一个关键技术指标；

4、SDR技术的应用，使得2G、3G、4G可以平滑过渡和演进，甚至各种制式的混模基站也成为了运营商的重要需求。

各公司也纷纷建立基于SDR的软基站平台，BBU-RRU的基站架构作为今后的主要基站形式，其发展趋势是：小型化、低成本、低功耗和多模式兼容。

随着SDR技术的发展，数字中频处理的硬件实现包括即现场可编程门阵列FPGA-Field-Programmable Gate Array或特殊应用集成电路ASIC-Application Specific Integrated Circuit实现也随之兴起，而且随着混模多模市场需求的增强，需要在同一处理器件中能够支持各种制式不同的速率变换需求，因而对通用速率变换方法的需求变得更为迫切。

目前的单模处理方案中，往往根据特定的制式的某种固定的采样率要求，设计固定的速率变换电路，但这些固定的速率变换方案都仅能应用于特定的制式，特定的采样率。

对于不同的应用，输入采样率和输出采样率之间的倍数关系各不相同，即使相同的采样率对应的信号带宽也可能不相同，所以为了能够适应不同的抽取或内插的倍数，以及满足抽样定理，达到抗混叠或去除镜像滤波的目的，一种通用的速率变换方法及结构则显得非常有意义。

发明2010588903中提供的结构不同速率变换倍数需要走不同分支，这种复杂的配置结构对于长期演进LTE-Long Term Evolution这种多带宽处理适用，但对于在此结构上再处理其他与LTE混模的应用，就又要增加其他分支了，结构灵活行差。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种通用的速率下变换、上变换装置及方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种通用的速率下变换装置，包括分数倍速率变换滤波器单元，Farrow滤波器单元，FIR滤波器单元和成型滤波器单元，其中，

分数倍滤波器单元用于将输入数据的采样率下采样变换到Farrow滤波器单元支持的数据采样率范围，并将滤波后的数据发送给所述Farrow滤波器单元；

Farrow滤波器单元接收分数倍滤波器单元的输出数据，并生成与最终需要输出数据的采样率的成M倍的关系的输出数据；

FIR滤波器单元接收Farrow滤波器单元输出的数据，并对所述数据进行抽取；

成型滤波器单元接收FIR滤波器单元的输出数据，并用于进行速率下变换使信号成型。

进一步的，所述FIR滤波器为半带滤波器，用于实现2倍抽取。

一种通用的速率下变换方法，分数倍滤波器单元将输入数据的采样率下采样变换到Farrow滤波器单元支持的数据采样率范围，并将滤波后的数据发送给Farrow滤波器单元；Farrow滤波器单元处理后的输出数据的采样率被下采样到最终需要输出的数据采样率的M倍的关系；FIR滤波器单元接收Farrow滤波器单元输出的数据，并对所述数据进行抽取；成型滤波器单元接收FIR滤波器单元的输出数据，并进行速率下变换使信号成型。

进一步的，所述M为正整数。

进一步的，所述M为2倍的关系，则成型滤波器抽取倍数配置为1；当所述M为4倍的关系，则成型滤波器抽取倍数可以配置成2。

一种通用的速率上变换装置，包括成型滤波器单元，第一FIR滤波器单元，Farrow滤波器单元和第二FIR滤波器单元，其中，

成型滤波器单元对输入数据进行内插，并输出数据送入第一FIR滤波器单元；

第一FIR滤波器单元接收成型滤波器单元输出的数据，进行内插滤波，并输出数据送入Farrow滤波器单元；