蘭州交通大學學報自然科學版數(shù)字下變頻器中多級抽取濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)申東。羅進文蘭州交通大學信息與電氣工程學院，甘肅蘭州73007數(shù)振流信號，這個改程就是信號的抽取。實現(xiàn)抽取的關(guān)嬪問是如何實現(xiàn)抽取前的數(shù)字濾波，特別是多級抽取時濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)。對于個具體信號進行多級抽取時濾波器的設(shè)計給出了個可行的方案。

　　1數(shù)字下變頻的實現(xiàn)數(shù)字變頻是通過采樣率的變換來完成的。實現(xiàn)采樣率變換有兩種方法，即采樣率轉(zhuǎn)換的單級實現(xiàn)和多級實現(xiàn)。使采柞率降低的變換稱為抽，也可以稱為采柞率縮。數(shù)字下變頻的個重要仟務就是降低采樣速率。要進行無失真的抽取必須在抽取前前先迸行，取濾波來防止頻率混疊，而這個訕取濾波器的通帶寬度為，21.這為抽取因子，為采樣速率付尸實阽的移動通信來說。數(shù)字下變頻器的實現(xiàn)所面臨的問是嚴峻的，因為對于實際的移動通信系統(tǒng)來說，0般為幾百，即要設(shè)計的數(shù)字濾波器的帶寬非常窄，過渡帶要求非常陡，要實現(xiàn)這樣的濾波器幾乎是不可能的，因為濾波器將會達到幾百甚至上千階，由此引起的濾波器延遲將會艮大而且系統(tǒng)會很不穩(wěn)定。同時使用多級抽取比單級抽取所需的計算量少很多，對于單級和多級抽取所需計算哥的比較在文獻2中己給出。這里不15論。

　　所以，當抽取因子較大時，直接將采樣率轉(zhuǎn)換工作次完成，往往不如多次完成來得經(jīng)濟。

　　2數(shù)字下變頻中多級抽取濾波器的實現(xiàn)本節(jié)將討論對于個具體信號進行多級抽取時濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)過程。在這里給出以下參數(shù)，中頻采樣頻，卞為6州。口號分布在帶寬為。，100班2的范圍內(nèi)，抽取因子，=40，經(jīng)過數(shù)字變頻后比較終的輸出速率為40012.具體方案為選取第級抽取因子0120，用0濾波器來實現(xiàn)，則00濾波器輸入數(shù)據(jù)流的速率為16，12，輸出速率為800 1出2.第級抽取因子灰=2，用半帶濾波器來實現(xiàn)，則半帶濾波器輸入數(shù)據(jù)流的速率為800輸出速率為4，1整體方案如閣1所小。

　　收稿日期⑴料+ 20濾波器的設(shè)計，濾波器梳狀濾波器的幅頻響應為為1濾波器的階數(shù)，也是抽取因子。在單級，濾波器中，如果信號帶寬叫很窄濾波器的幅頻響應價，在葉叫處的衰減值，足夠大則抽取后在其信號帶寬內(nèi)的混疊可忽略不計。系統(tǒng)在噸處的衰減如式在，忙濾波器的設(shè)計過程中，首先，必須考慮0，濾波器抽取輸出后，在有用信號帶寬內(nèi)混疊衰減要大于定的蓄3如果單級衰減不滿足要求貝可采用級聯(lián)的方式，這，的肌帶衰減為單級的17倍，即財心似為級數(shù)0，濾波器設(shè)計考慮的第個問，迮叫處的幅度不能夠降太多在叫處的衰減斗不能太大，斗如式2同理可得財級，β瞬ㄆ韉耐ù，ゼ蹺，莆懂由此可以看出，多級級聯(lián)雖然可以，大阻帶衰減減小混疊影響，但會增大帶內(nèi)衰減，所以0，濾波器的級聯(lián)數(shù)妃有限的。般以5級為限。

　　17.07北山式2得，迎帶減4=0.224孤用式來求濾波器的次1入信號的抽樣率所以由式3取濾波器的階次斤=25.此時取0濾波器的通帶截止頻率=0.0125阻帶截止頻率4=，87 53由以上參數(shù)可用等波紋法設(shè)計，匯濾波器2是用等波紋法設(shè)計的單級，β，波器的幅頻響應。由于單級衰減，太小，不滿足要求，此時可采用4級級聯(lián)，其阻帶衰減為財68.28舊，通帶衰減為4=0.896.可采用4級，級聯(lián)，阻帶衰減足夠，通帶衰減也可以容忍，此方案可行。

　　2.2半帶濾波器的設(shè)計經(jīng)過4級0，濾波器和20倍抽取后，信號的輸出采柞率為800再通過半帶濾波器。進仍2的第2級抽取。半帶濾波器的輸入采樣頻率為8001.輸出采樣頻率為4002.迎帶寬度，=采樣頻率。1是經(jīng)過前1級抽，6的輸出采樣頻率800識由于在半帶濾波器有關(guān)系式。，+4所以475凡取阻帶誤差容限，= 0.001阻帶衰減，601小代心3式，15，由以上參數(shù)用等波紋法設(shè)計半帶濾波器。此半帶濾波器的幅頻響應3.

　　3結(jié)束語由于軟件無線電大部分的功能都希望用軟件來完成，所以運律量似人。40轉(zhuǎn)換器將中頻信號數(shù)字化后的數(shù)據(jù)流很大，因此03不可能直接處理，這時就有了數(shù)字下變頻技術(shù)。數(shù)字下變頻技術(shù)的實現(xiàn)關(guān)鍵在于抽取，之前的抽，濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)。

　　析，比較6運用節(jié)波紋法實觀了抽取濾波器的設(shè)。并通過仿諄驗證濾波器的各項技術(shù)指標是符介要求1孫丹丹，楊莘元，趙大勇。數(shù)字下變頻器在軟件無線電接收機中的應用。信息技術(shù)，2，2，刀玉4.

　　2桃心忻，楊義先。軟件七線電技術(shù)應用1.北；北京郵電大7出版社。2.

　　3j袁偉娜，張翠芳。軟件無線電中數(shù)字下變頻器的設(shè)計與WnififMim2.12S10i326.

　　4宗孔德。多抽樣率信號處理肘。北京清華大學出版