專利名稱：無(wú)失真頻域?yàn)V波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建立無(wú)失真頻域?yàn)V波器的方法，其主要特征在于在一般頻域數(shù)字濾波器的基礎(chǔ)上增加了信號(hào)譜補(bǔ)償功能。
目前，對(duì)于要求基本上能無(wú)失真地傳輸受檢信號(hào)脈沖串的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，由于一般的時(shí)域、頻域?yàn)V波器，在濾除帶外干擾的同時(shí)，也濾除了受檢信號(hào)脈沖串諸帶外譜分量，從而使受檢信號(hào)脈沖串失真，特別是使其前沿變得很平坦。這對(duì)需要根據(jù)脈沖前沿定時(shí)，或者需要一定的受檢信號(hào)脈沖波形的場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，是很不利的。
本發(fā)明的目的在于給上述場(chǎng)合，提供一種既能基本上無(wú)失真地傳輸受檢信號(hào)脈沖串而又能消除諸帶外干擾的無(wú)失真頻域?yàn)V波器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它在原有的頻域?yàn)V波的基礎(chǔ)上增加了信號(hào)譜補(bǔ)償功能。它由數(shù)據(jù)采集(A/D)、快速付氏變換、帶外譜截?cái)?、信?hào)譜補(bǔ)償和快速付氏反變換構(gòu)成，除了數(shù)據(jù)采集(A/D)外，其余部分可以用硬件，也可以由高速數(shù)字處理的結(jié)合相應(yīng)的軟件來(lái)完成。
當(dāng)該濾波器收到數(shù)字信號(hào)后，先按通常的方法，用相應(yīng)的去畸網(wǎng)絡(luò)消除該信號(hào)的予畸網(wǎng)絡(luò)的影響，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，把該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字信號(hào)，再按分塊(幀)，順序地經(jīng)快速付氏變換，把時(shí)域數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)譜線，再截去大于截止頻率fc的諸分量，即把諸帶外譜置零消去帶外干擾，然后，信號(hào)譜補(bǔ)償把該經(jīng)截?cái)嗟淖V，按預(yù)先給定的信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)，補(bǔ)償出受檢信號(hào)脈沖串諸被截?cái)啵磃＞fc的分量。因此經(jīng)快速付氏反變換后，其輸出的時(shí)域數(shù)字信號(hào)脈沖串，即和未失真的信號(hào)脈沖串，或者理想的信號(hào)脈沖串相同，或者十分相近似。
本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1.能基本上無(wú)失真地恢復(fù)受檢信號(hào)脈沖串;
2.可消除一切帶外，即頻率大于截止頻率fc的各類干擾;
3.可以接受檢信號(hào)脈沖譜隨頻增加而下降的形式，相應(yīng)地衰減帶內(nèi)干擾;
4.和予畸網(wǎng)絡(luò)相配合，去畸網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步衰減帶內(nèi)諸干擾的高頻分量，提高檢測(cè)效果。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明

圖1是本發(fā)明的原理框圖;
圖2是采用高速數(shù)字處理的結(jié)合相應(yīng)軟件構(gòu)成的原理圖;
圖3為周期性、準(zhǔn)周期性(WcTs＝2π、π、π/2…)分段補(bǔ)償信號(hào)譜的示意圖。
圖4為實(shí)施例采用的發(fā)信號(hào)脈沖波形示意圖。
圖5為實(shí)施例系統(tǒng)框圖。
由圖4和圖2可知，當(dāng)無(wú)失真頻域?yàn)V波器收到由解調(diào)單元送來(lái)的受檢信號(hào)脈沖串經(jīng)去畸網(wǎng)絡(luò)消除相應(yīng)的予畸網(wǎng)絡(luò)的影響之后，其輸出信號(hào)脈沖串為S r ( t ) =Σj = 0MSi r ( t ) =Σj = 0MRigr( t - jTs)]]>其中R1為視信息隨機(jī)地取+1或-1.Ts為碼間距，g(t-jTs)為在t＝kTs時(shí)發(fā)生的載信脈沖。經(jīng)數(shù)字采集(A/D)把該模擬信號(hào)Sr(t)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)S(nτ)，并根據(jù)系統(tǒng)送來(lái)的幀、位(步)同步控制脈沖，把該信號(hào)流按幀(塊)經(jīng)選進(jìn)先出存儲(chǔ)器送給數(shù)字信號(hào)處理器。當(dāng)開(kāi)始叫通時(shí)，該數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)叫通信號(hào)和予存于ROM的操作指令，啟動(dòng)模式訓(xùn)練單元，它結(jié)合系統(tǒng)送來(lái)的幀，位同步信息，經(jīng)訓(xùn)練后得出接收到很純的載信脈沖g(nτ)，并按幀(塊)由快速付氏變換給出相應(yīng)的線譜Gr(i(kw0+lw0))，其中Wo為基頻，K＝0，1，2，…，0≤lWo＜Wc。數(shù)字信號(hào)處理器按予存在ROM中的操作指令和理想(未失真)載信脈沖g(nτ)的線譜G(i(kw0+lw0))的數(shù)據(jù)，視WcTs＝2π(周期性)或者WcTs＝π，π/2，…(準(zhǔn)周期性)，利用線譜G(i(kw0+lw0))和Gr(ilw0)，按下述方法求出相應(yīng)的信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)。
由于受檢信號(hào)脈沖串Sr(t)的線譜S r (i (k w0+l w0) ) =Σj = 0MSr (i (k w0+L w0) ) =Gr (i (k w0+l w0) )Σj = 0M]]> 故其帶內(nèi)，即0≤lw0＜Wc內(nèi)的線譜Sr (i (l w0) ) =Σj = 0MS j r(i (l w0) ) = G r (i ( l w0) )Σj = 0MR]]> 0≤lw0＜Wc為可測(cè)知。而理想信號(hào)脈沖串S(t)(如圖3所示)的線譜S (i (k w0+l w0) ) =Σj = 0MS (i (k w0+L w0) ) =G (i (k w0+l w0) )Σj = 0M]]> 現(xiàn)在，我們要利用可測(cè)知的帶內(nèi)譜Sr(ilw0)來(lái)求出理想信號(hào)脈沖串的完整譜S(i(kw0+lw0))?？紤]到S(i(kw0+lw0))＝S(i(kw0+lw0))·Sr(ilw0)/Sr(ilw0)
因此，若WcTs＝2π為周期性，則有 故上式可改寫為S(i(kw0+lw0))＝G(i(kw0+lw0))/Gr(ilw0)/Sr(ilw0)其中G(i(kw0+lw0))/Gr(ilw0)即為欲求的信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)，(其分段求的方法如圖4所示)，并將其存于RAM中。
當(dāng)WcTs＝π，π/2，……為準(zhǔn)周期性時(shí)，也可以用類似的方法，如圖4所示求出相應(yīng)的信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)。
信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)既經(jīng)求得，且已存入RAM中，于是該濾波器便可按接收到的信號(hào)脈沖串的帶內(nèi)譜Sr(ilw0)由數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)予置的操作指令，按上式補(bǔ)償出理想信號(hào)譜S(i(kw0+lw0))，K＝0，1，2，……，于是，快速付氏反變換便可據(jù)此變換出理想(未失真)的信號(hào)脈沖串S(nτ)，從而完成無(wú)失真頻域?yàn)V波器的作用。
將其輸出的理想的信號(hào)脈沖串S(nτ)送給特征信號(hào)檢測(cè)器，經(jīng)整形與判決，解密與糾錯(cuò)恢復(fù)為理想(未失真)的二進(jìn)數(shù)據(jù)流，再由信宿如電傳機(jī)、PC機(jī)等予以記錄，完成數(shù)字通信的全過(guò)程。
如果在傳輸過(guò)程中介入干擾，那么，由于帶外譜截?cái)嗟淖饔?，帶外干擾均被消除。至于帶內(nèi)干擾，它雖然不能由帶外譜截?cái)鄟?lái)消除，但由于信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)隨頻率的增加而下降，其下降速度和載信脈沖譜隨頻率增加而下降的速度相似，故帶內(nèi)干擾分量也被相應(yīng)地衰減。
上述實(shí)施例可由所附的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)程序予以驗(yàn)證。
權(quán)利要求
1.一種用于建立既能消除帶外干擾又能保證輸出信號(hào)基本無(wú)失真的頻域?yàn)V波的方法，它由數(shù)據(jù)采集、快速付氏變換、帶外譜截?cái)?、信?hào)譜補(bǔ)償、快速付氏反變換組成；數(shù)據(jù)采集(A/D)按系統(tǒng)送來(lái)的幀、位同步信息把模擬信號(hào)按幀分塊地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)流；快速付氏變換地把該數(shù)字信號(hào)流轉(zhuǎn)換相應(yīng)的信號(hào)線譜；帶外譜截?cái)喟言撔盘?hào)譜中諸大于截頻W0分量均置零、消除帶外干擾；信號(hào)譜補(bǔ)償按預(yù)定模式給出信號(hào)補(bǔ)償系數(shù)和把輸入帶內(nèi)信號(hào)譜Sr(ilw0)補(bǔ)償出理想信號(hào)譜S(i(kwc+lw0))；快速付氏反變換則按被補(bǔ)償好的譜變換為相應(yīng)S(i(kwc+lw0))的理想信號(hào)脈沖串S(nτ)；本發(fā)明的特征在于a、在一般頻域?yàn)V波器的基礎(chǔ)上增加了信號(hào)譜補(bǔ)償；b、能把被截?cái)嗔恕⒓聪藥飧蓴_的帶內(nèi)信號(hào)譜Sr(ilwo)，用相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)補(bǔ)償出所需的、理想的信號(hào)譜S(i(kwc+lwo))。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述濾波的方法，其特征也可以由數(shù)據(jù)采集、選進(jìn)先出、數(shù)字信號(hào)處理器、RAM、ROM、數(shù)據(jù)鎖存器、訓(xùn)練模式和相應(yīng)的總線來(lái)完成、其中數(shù)字信號(hào)處理器按系統(tǒng)送來(lái)的幀、位時(shí)鐘、ROM預(yù)存的操作指令、理想載信脈沖譜數(shù)據(jù)、完成帶內(nèi)載信脈沖譜的提取(經(jīng)訓(xùn)練模式)、快速付氏變換、帶外譜截?cái)?、信?hào)譜補(bǔ)償、快速付氏變換，經(jīng)數(shù)據(jù)鎖存器依給定操作指令，順序地輸出理想(無(wú)失真)的數(shù)字信號(hào)脈沖串。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波方法，其特征在于信號(hào)譜補(bǔ)償根據(jù)理想載信脈沖譜G(i(kw0+lw0))和按給定模式訓(xùn)練后獲得的帶內(nèi)載信脈沖譜Gr(ilw0)，按周期性(WcTs＝2π)或者準(zhǔn)周期性(WcTs＝π，π/2，……)給出相應(yīng)的信號(hào)譜補(bǔ)償系數(shù)，然后結(jié)合輸入的被截?cái)嗟膸?nèi)信號(hào)脈沖串的譜Sr(ilw0)，補(bǔ)償出所需的理想(未失真)信號(hào)脈沖串的譜S(i(kw0+lw0))。
全文摘要
一種用于建立既能消除帶外干擾、又能保證輸出信號(hào)無(wú)失真的頻域數(shù)字濾波器的方法。其主要特征在于增加了信號(hào)譜補(bǔ)償功能，它基于信號(hào)脈沖串線譜中與未知量RS(i(KW
文檔編號(hào)H03H17/02GK1098573SQ9311598
公開(kāi)日1995年2月8日 申請(qǐng)日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月23日
發(fā)明者趙濤 申請(qǐng)人:趙濤