[发明专利]数字下变频器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及到一种数字下变频器的实现方法。

背景技术

软件无线电由于具备传统无线电技术无可比拟的优越性，已成为业界公认的现代无线电通信技术的发展方向。理想的软件无线电系统强调体系结构的开放性和可编程性，强调硬件电路的灵活性，把数字化处理(ADC和DAC)尽可能靠近天线，通过软件的更新改变硬件的配置、结构和功能。目前，直接对射频(RF)进行采样的技术尚未实现普及的产品化，而用数字变频器在中频进行数字化是普遍采用的方法，其主要思想是，数字混频器用离散化的单频本振信号与输入采样信号在乘法器中相乘，再经插值或抽取滤波，其结果是，输入信号频谱搬移到所需频带，数据速率也相应改变，以供后续模块做进一步处理。而数字上/下变频器就是软件无线电的关键部件。

传统的数字下变频器由以下几部分组成：数控振荡器，数字混频器，抽取滤波器，FIR(有限冲激响应)低通滤波器(LPF)。作为数字下变频器的核心部件的数控振荡器，其实现方法有两种：查表法和CORDIC(坐标旋转数字计算方法)算法。查表法虽然实现原理比较简单，但却要消耗较大的存储器资源，而且要求的精度越高，消耗的存储器资源将成指数增长。CORDIC算法利用加减和移位运算，通过多次迭代方式实现。该算法采用流水线结构，其应用范围又往往受到所采用的流水线结构的限制。

图1所示的是传统的数字下变频器的结构，其工作过程如下：接收机收到模拟中频信号，经过A/D采样器11’后，与数控振荡器12’产生的数字本振信号(正、余弦波)，在数字混频器13’中完成数字混频过程，数字混频器13’的输出信号通过FIR低通滤波器14’将得到两路数字信号I/Q，完成数字下变频的过程。

本发明提出采用两路相位相差90°的三角波来代替原来的正、余弦波，然后进行数字混频。相对于传统的数字下变频器，本发明简单易行，更易于电路实现。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种硬件实现简单的数字下变频器及其实现方法。

技术方案：本发明提供的数字下变频器，该数字下变频器包括A/D采样器，用于接受模拟中频信号并将其转换成数字信号；数控振荡器，用于接受所述数字信号，产生两路数字本振信号，并将所述两路数字本振信号与数字信号进行数字混频，将数字混频后的信号输出给有限冲激响应低通滤波器，所述两路数字本振信号分别是三角波信号；有限冲激响应低通滤波器，用于接受数控振荡器输出的字混频后的信号，完成数字下变频；A/D采样器，数控振荡器，数字混频器，有限冲激响应低通滤波器组成接收机。

优选的，数控振荡器产生的是两路数字本振信号是相位相差90°的三角波信号。

本发明还提供了一种数字下变频器实现方法，该方法包括如下步骤：A/D采样器收到模拟中频信号并将其转换成数字信号，数控振荡器接收所述数字信号，并产生两路数字本振信号，该两路数字本振信号数字信号在数字混频器中完成数字混频过程，数字混频器将数字混频后的信号输出给有限冲激响应低通滤波器，通过有限冲激响应低通滤波器将得到两路数字信号，完成数字下变频的过程，所述两路数字本振信号分别是三角波信号。

优选的，数控振荡器产生的是两路数字本振信号是相位相差90°的三角波信号。

有益效果：本发明公开的数字下变频器的数控振荡器采用两路相位相差90°的三角波作为本振信号，由于三角波样值的产生可用加/减计数器实现，与传统的查表法和CORDIC算法相比较，极大地大降低了电路实现的复杂度。

附图说明

图1传统的数字下变频器的结构图；

图2本发明的数字下变频器的结构图。

以上的图中：

A/D采样器21，数控振荡器22，数字混频器23，FIR低通滤波器24。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行说明。

1、参见图2，数字下变频器，该数字下变频器包括

A/D采样器21，用于接受模拟中频信号并将其转换成数字信号；

数控振荡器22，用于接受所述数字信号，产生两路数字本振信号，并将所述两路数字本振信号与数字信号进行数字混频，将数字混频后的信号输出给有限冲激响应低通滤波器24，所述两路数字本振信号分别是三角波信号；

有限冲激响应低通滤波器24，用于接受数控振荡器22输出的字混频后的信号，完成数字下变频；

A/D采样器21，数控振荡器22，数字混频器23，有限冲激响应低通滤波器24组成接收机。

数控振荡器22产生的是两路数字本振信号是相位相差90°的三角波信号。