[发明专利]一种数字多通道相关处理系统及用于该系统中的缓存模块的输出方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种数字多通道相关处理系统及用于该系统中的缓存模块的输出方法。

背景技术

相关运算是数字信号处理领域中一种常用的运算形式，用来衡量两个信号的相似程度，并由此提取应用所需的信息。相关运算函数分为自相关和互相关两种，其中自相关函数用来研究信号本身的信息，例如信号波形的同步性、周期性等；互相关函数用来研究信号之间的信息，例如两信号的到达时差、一致性等。

随着阵列信号处理技术的发展，数字信号处理系统逐渐向多通道拓展。但是阵列信号处理技术在实际的集成电路设计和工程实现中，数字多通道的相关处理往往面临很多的难点。高性能阵列信号处理系统通常要求通道间的采样同步误差在十皮秒量级，模拟信号带宽在百兆赫兹量级，数字量化位数在8位及以上，这样就对硬件电路的采集、传输和处理带来了很大的压力，使得传统的集中式处理结构很难再适用。

经对现有技术文献检索发现，专利号为200810145389.3的中国专利，专利名称为：用于全球导航卫星系统接收器的相关运算系统及其方法，该专利中提出了一种用于全球导航卫星系统接收器的相关运算系统及其方法，该方法使用快速傅里叶转换引擎以执行相关运算并利用后端快速傅里叶转换来提升接收器的性能，但是其不足之处在于：该方法在一般情况的相关处理系统要求中能提高运算速度，但是无法适用于多通道、高数据传输和处理流量的复杂阵列信号处理系统。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于多通道、高数据传输和处理流量的复杂阵列信号处理系统中的硬件复杂度低、系统可扩展性高并且处理结构通用性强、系统消耗资源少、应用灵活度大的数字多通道相关处理系统及用于该系统中的缓存模块的输出方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种数字多通道相关处理系统，包括至少一个采集处理模块、至少一个数据发送模块、至少一个数据接收模块和至少一个相关处理模块，其中，所述采集处理模块和所述数据发送模块数量相同，所述数据接收模块和所述相关处理模块数量相同，所述采集处理模块对数字多通道相关处理系统输入的多通道中频模拟信号进行数字采样和正交滤波处理，将正交滤波处理结果打包成帧输出到所述数据发送模块，所述数据发送模块将从所述采集处理模块接收的数据帧，根据数据帧的采样时刻分时隙输出到不同的所述数据接收模块，所述数据接收模块将从多个所述数据发送模块接收的数据帧，根据数据帧的采样时刻打包输出到所述相关处理模块，所述相关处理模块将从所述数据接收模块接收的数据包进行解包，将解包得到的数据进行相关运算，将相关运算处理结果打包成帧输出。

进一步地，所述采集处理模块包括模拟数字转换器模块、正交滤波器模块和正交滤波成帧器模块，其中所述模拟数字转换器模块将数字多通道相关处理系统输入的中频模拟信号进行采样得到数字信号，输出到所述正交滤波器模块，所述正交滤波器模块将从所述模拟数字转换器模块接收的数字信号进行正交滤波处理得到同相和正交两路数据，输出到所述正交滤波成帧器模块，所述正交滤波成帧器模块将从多个所述正交滤波器模块接收的同相和正交数据进行缓存，根据采样时刻以固定格式将数据打包成帧，输出到所述数据发送模块。

进一步地，所述数据发送模块将从所述采集处理模块接收的数据帧根据采样时刻分为若干个循环时隙，其中循环时隙个数与所述数据接收模块个数相同，将数据帧按照时隙标号输出到对应的所述数据接收模块。

进一步地，所述数据接收模块对从多个所述数据发送模块接收的数据帧，将相同采样时刻的数据帧作为一个数据包，按照采样时刻先后顺序依次输出到所述相关处理模块。

进一步地，所述相关处理模块包括正交滤波解包器模块、相关运算器模块、累加运算器模块和相关处理成帧器模块，其中所述正交滤波解包器模块将从所述数据接收模块接收的数据包进行解包，将解包得到的数据根据采样时刻输出到所述相关运算器模块，所述相关运算器模块将从所述正交滤波解包器接收的数据通过复数乘累加器进行每个通道数据的自相关和不同通道之间数据的互相关运算，将相关运算结果输出到所述累加运算器模块，所述累加运算器模块将从多个所述相关运算器模块接收的相关运算结果通过累加器进行累加运算，将累加运算结果输出到所述相关处理成帧器模块，所述相关处理成帧器模块将从所述累加运算器模块接收的累加运算结果进行缓存，以固定格式将累加运算结果打包成帧，进行输出。