[发明专利]一种宽带数字接收机及其实时频谱处理方法

权利要求书

1.一种宽带数字接收机，包括输入端及输出端，其特征在于，还包括：

第一滤波器组，用于将射频信号的整个分析带宽分为N路并通过各个子通道传输给模拟混频模块；

模拟混频模块，用于将各个子通道内的射频信号解调至中频信号并传输给第二滤波器组；

第二滤波器组，用于对各个子通道内多种带宽信号进行滤波；

模数转换模块，用于将第二滤波器组输出的各个子通道内的模拟中频信号转换为数字中频信号；

时频变换模块，用于将各个子通道内的数字中频信号进行数字下变频处理，包括数字混频、滤波、抽取及可变点快速傅里叶变换，得到信号频谱；

频谱拼接模块，将各个子通道内经过快速傅里叶变换后的信号频谱进行带内保留、带外截去，得到各个子通道的带内频谱，并将各个子通道的带内频谱进行拼接得到整个分析带宽内的信号频谱；

所述第一滤波器组分别与输入端及模拟混频模块连接，所述第二滤波器组分别与模拟混频模块及模数转换模块连接，所述时频变换模块分别与模数转换模块及频谱拼接模块连接，所述输出端与频谱拼接模块连接，N为正整数，子通道的个数为N个。

2.如权利要求1所述的宽带数字接收机，其特征在于，所述时频变换模块包括N个时频变换子模块，每个时频变换子模块包括：

时钟单元，用于为各模块工作提供时钟同步信号；

数字混频单元，用于将子通道内的数字中频信号下变频；

路径选择电路，用于根据不同的分析带宽，选择合适的数字下变频处理路径，将数字混频单元输出的I信号分量和Q信号分量传输至数字下变频处理单元；

多带宽信号处理单元，用于对数字混频后的I信号分量及Q信号分量进行数字滤波、抽取等处理；

变点快速傅里叶变换单元，用于将多带宽信号处理单元输出的基带信号的I信号分量及Q信号分量进行变点快速傅里叶变换；

所述数字混频单元分别与第二滤波器组及路径选择电路连接，所述多带宽信号处理单元分别与路径选择电路及变点快速傅里叶变换单元连接，所述变点快速傅里叶变换单元与频谱拼接模块连接。

3.如权利要求2所述的宽带数字接收机，其特征在于，所述多带宽信号处理单元包括CIC滤波器组及多相滤波器组，CIC滤波器组用于对窄带宽的信号进行滤波，多相滤波器组用于对宽带宽的信号进行滤波，所述CIC滤波器组分别与路径选择电路及多相滤波器组连接，所述多相滤波器组分别与路径选择电路及变点快速傅里叶变换单元连接。

4.如权利要求2所述的宽带数字接收机，其特征在于，所述CIC滤波器组包括CIC滤波器及CIC补偿滤波器，所述CIC滤波器为采用多级级联结构的滤波器。

5.一种宽带数字接收机的实时频谱处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.输入端接收到射频信号，通过N个滤波器将射频信号的整个分析带宽分为N个通道；

B.利用带通采样定理，设计出合理的中频信号频率f₀、ADC采样频率f_s，每个通道设有数字可控的本振信号完成将射频信号中心频率下变频至中频f₀处；

C.根据子通道内信号的带宽设计通带宽度不同的滤波器，对通道内混频后的信号进行滤波，经过模数转换模块将模拟中频信号转换为数字信号；

D.将各个子通道内的数字中频信号进行数字混频、滤波、抽取及变点快速傅里叶变换，得到子通道带内信号频谱；

E.频谱拼接模块将各个子通道内的经过时频变换之后的带内信号频谱截取出来进行拼接得到整个分析带宽内的信号频谱。

6.如权利要求5所述的一种宽带数字接收机的实时频谱处理方法，其特征在于，步骤D包括如下步骤：

D1.通道内信号经数字混频，得到I、Q两路信号；

D2.对I路和Q路信号根据分析带宽的选取，选择合适的处理路径进行数字下变频至基带；

D3.将数字下变频后的基带信号进行变点快速傅里叶变换。

7.如权利要求5所述的一种宽带数字接收机的实时频谱处理方法，其特征在于，步骤E包括如下步骤：

E1.将各个子通道内经过快速傅里叶变换后的频谱进行带内保留、带外截去，得到各个子通道的带内频谱；

E2.将各个子通道的带内频谱进行拼接得到整个分析带宽内的信号频谱。