[发明专利]一种数字中频信号快速基带化和降采样方法

权利要求书

1.一种数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对数字中频信号同步进行FIR带通滤波和选抽降采样：依据选抽降采样比值，分别对数字中频信号IQ两路进行等间隔跳跃式FIR带通滤波；

S2：对数字中频信号同步进行混频和选抽降采样，下变频至基带：将经过FIR带通滤波和选抽降采样的数字中频信号与经过选抽降采样的本地中频载波进行混频相乘，得到数字基带信号。

2.根据权利要求1所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，S1具体包括以下步骤：对于数字中频复信号或等价于IQ两路的数字中频信号，约定一脉冲响应为h_bp(n)的FIR带通滤波器和大小为M的选抽降采样比值，以等间隔M分别进行跳跃式的FIR带通滤波。

3.根据权利要求2所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，S2具体包括以下步骤：将经过FIR带通滤波和同步选抽降采样的IQ两路数字中频信号合并成复数信号，再与经过M倍选抽降采样的本地中频复载波相乘，下变频至基带，得到数字基带信号。

4.根据权利要求2或3所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，所述数字中频复信号通过以下公式获得：

x_IF(n)＝A(n)·exp[j·(ω_IFn+θ)]+w(n),n≥0

或者所述等价于IQ两路的数字中频信号通过以下公式获得：

I路：x_I(n)＝A(n)·cos(ω_IFn+θ)+w_I(n),n≥0

Q路：x_Q(n)＝A(n)·sin(ω_IFn+θ)+w_Q(n),n≥0

式中，j是虚数单位；A(n)表示实包络，ω_IF表示复载波频率，θ表示复载波初始相位；w(n)表示噪声，w_I(n)、w_Q(n)分别为噪声实部、虚部。

5.根据权利要求4所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，所述以等间隔M分别进行跳跃式的FIR带通滤波通过以下公式获得：

I路：

Q路：

式中，K表示FIR带通滤波器的脉冲响应的长度，也即h_bp(n):0≤n≤K-1；M的最大取值不超过中频信号采样频率与信号带宽的比值。

6.根据权利要求5所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，所述FIR带通滤波和选抽降采样同步进行之后的输出近似为：

I路：

Q路：

式中，表示实包络。

7.根据权利要求6所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，S2中，将经过FIR带通滤波和同步选抽降采样的IQ两路数字中频信号合并成复数信号通过以下公式获得：

式中，j是虚数单位；

将复数信号再与经过M倍选抽降采样的本地中频复载波相乘，下变频至基带，即：

式中，ω_c为本地复载波的频率；

或等价于计算的IQ两路：

I路：

Q路：

式中，Re{}、Im{}分别表示取实部、虚部。

8.根据权利要求7所述的数字中频信号快速基带化和降采样方法，其特征在于，近似为：

的实部、虚部近似为：

I路：

Q路：

以上完成数字中频信号的快速基带化和选抽降采样。