CN101867537A

CN101867537A - 两级可变阶数数字滤波方法及装置

Info

Publication number: CN101867537A
Application number: CN201010159676A
Authority: CN
Inventors: 吴舟
Original assignee: Shenzhen State Micro Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen State Micro Technology Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2010-10-20

Abstract

本发明公开了一种用于数字电视接收器的两级可变阶数数字滤波方法及装置，摒弃了现有技术中使用的一级根升余弦有限冲激响应滤波器，创造性地提出了使用两级数字滤波器对混频后的下变频信号进行滤波，其中第一级为低通有限冲激响应滤波器，而第二级采用根升余弦有限冲激响应滤波器。采用两级可变阶数滤波器，在保证了系统滤波器传输函数不变的情况下，使得滤波器可以根据反馈信息灵活的选择滤波器阶数，在保证了系统滤波器传输函数和最终的译码结果不变的情况下，两级滤波器可以分别采用较低的阶数，且所使用的阶数总和少于使用一级滤波器的阶数，从而节省了硬件资源。

Description

两级可变阶数数字滤波方法及装置

技术领域

本发明属于数字信息传输技术领域，尤其涉及一种用于数字电视接收机的两级可变阶数数字滤波方法及装置。

背景技术

地面数字电视广播系统是广播电视体系中的重要组成部分，它与卫星数字电视广播系统和有线数字电视广播系统以及其它辅助系统一起相互协同提供全面的大众覆盖。

数字电视相对于模拟电视，差异性指的是采用数字编码与数字传输技术进行节目的采集、录制、加工制作、播出、发射和接收的电视。数字电视克服了模拟电视传输过程中数据丢失、重影、雪花等致命弱点，使得收到的图像和伴音质量几乎与演播室送出的质量水平一样；更重要的是，数字电视系统的兼容性强，应用具有可扩展性和灵活性，从而提高了频谱利用率，并可引入数据传输和交互等多种新型业务，为消费电子、通信和计算机等行业的汇聚融合提供平台。

现有技术中，数字电视的中频信号到基带数字信号的转换过程经由混频器和滤波器完成(如图1所示)，中频信号在混频器中经过混频下变频为I、Q两路基带信号。由于混频过程会产生不需要的高频分量以及谐波分量，这些都会对有用信号产生干扰，影响系统性能，所以都会采用一个数字滤波器来滤除这些不需要的干扰分量。这个数字滤波器一般为根升余弦有限冲激响应滤波器，即用于滤除干扰分量，也用于和发射机的根升余弦滤波器匹配。根升余弦有限冲激响应滤波器的阶数与采样率有关，为了得到目标的译码结果，通常的阶数较高，一般为512级，这样会浪费硬件资源。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术存在的缺点，提出一种用于数字电视接收机的两级可变阶数数字滤波方法及装置。

为了实现上述目的，本发明提出了一种用于数字电视接收机的两级可变阶数数字滤波装置，包括依次连接的滤波模块、同步模块、信道估计模块、均衡模块和译码模块，其中：所述的滤波模块采用两级滤波模式，包括第一级滤波器、定时恢复模块和第二级滤波器，所述的第一级滤波器对下变频后的信号进行滤波，然后经定时恢复模块对数据进行定时恢复，再采用第二级滤波器对2倍率的数据进行滤波处理。

本发明还提出了一种用于数字电视接收机的两级可变阶数数字滤波方法，该方法包括如下步骤：

a.数字电视接收机开始工作后，使用包括两级滤波器的滤波模块，分别为第一级滤波器和第二级滤波器，对混频器输出的信号进行滤波，首先，使用第一级滤波器对下变频信号进行滤波，滤波后的数据送入定时恢复模块；

b.定时恢复模块对接收数据进行定时恢复，然后将定时恢复之后的数据进行2倍下采样，送入第二级滤波器；

c.第二级滤波器对2倍率的数据进行滤波，滤波后的数据下采样为1倍基带速率数据，然后将单倍率数据依次送入同步模块、信道估计模块、均衡模块和译码模块进行处理。

与现有技术相比，本发明采用两级可变阶数数字滤波器，在保证了系统滤波器传输函数不变的情况下，使得滤波器可以根据反馈信息灵活的选择滤波器阶数，在保证了系统滤波器传输函数和最终的译码结果不变的情况下，两级滤波器可以采用较低的阶数，且两级滤波器所使用的阶数总和少于使用一级滤波器的阶数，从而节省了硬件资源。

附图说明

图1是背景技术中中频信号到基带数字信号的示意图；

图2是本发明的两级可变阶数数字滤波装置的原理方框图；

图3是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面，对照附图和较佳实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

参考图2所示，本发明提出的两级可变阶数数字滤波装置3包括依次连接的滤波模块、同步模块8、信道估计模块9、均衡模块10和译码模块11，滤波模块采用两级滤波模式，包括第一级滤波器5、定时恢复模块6和第二级滤波器7。

数字电视接收机开始工作后，中频信号1经过混频器2，然后使用第一级滤波器5对混频器2输出的下变频后的信号进行滤波，然后将滤波后的数据送入定时恢复模块6。在定时恢复模块6中首先对接收数据进行定时恢复，然后将定时恢复之后的数据进行2倍下采样，从30.4MHz变为15.12MHz。再采用第二级滤波器7对2倍率的数据进行滤波，最后将滤波后的数据再下采样为1倍基带速率数据，即从15.12MHz变为7.56MHz，最后将单倍率数据输出。然后，将经过两级滤波器后的数据依次送入同步模块8、信道估计模块9、均衡模块10和译码模块11进行处理。本发明在保证了系统滤波器传输函数和最终的译码结果不变的情况下，两级滤波器可以分别采用较低的阶数，且两级滤波器所使用的阶数总和少于使用一级滤波器的阶数，从而节省了硬件资源。

在本实施例中，第一级滤波器5采用低通有限冲激响应滤波器，阶数选择16级，低通有限冲激响应滤波器的系数采用数学演算工具matlab自带的滤波器生成工具fdatool产生，采样率为30.4MHz，指定滤波器阶数为16级，采用加窗的方式，选择凯泽窗，窗系数为0.5，然后将滤波后的数据送入定时恢复模块。第二级滤波器7采用根升余弦滤波器，阶数选择64级，其系数也采用数学演算工具matlab自带的滤波器生成工具fdatool产生，采样率为15.12MHz，指定滤波器阶数为64级，选择根升余弦滤波器，滚降系数为0.05。根据观察，经两级滤波器滤波后得到的译码结果，其误码率可以达到目标要求，那么这时将译码结果直接输出。最终两级滤波器阶数之和为80级，相比现有技术中使用的一级根升余弦有限冲激响应滤波器的512级减少了432级。

参考图3，本发明的工作流程是：中频信号进过混频器后，其下变频信号送入低通有限冲激响应滤波器进行第一级滤波，滤波后的信号送入定时模块进行定时恢复，然后进行2倍下的采样，再送入根升余弦滤波器进行第二级滤波，滤波后的信号经下采样为单倍率基带数据，单倍率基带数据再经同步、信道估计、均衡和译码处理。

本发明提出的两级可变阶数数字滤波方法，具体包括如下步骤：

本实施例采用两级可变阶数数字滤波器，既保证了在系统滤波器传输函数不变的情况下，使得滤波器可以根据反馈信息灵活的选择滤波器阶数，又使得使用的滤波器阶数总和明显少于现有技术中的滤波器阶数总和，显著地节省了硬件资源。

虽然以上结合具体实施方式对本发明内容进行了详细地说明，但是应当理解到，本领域的技术人员在不违背本发明的原理和实质精神的前提下，对本发明的实施方式可以作出各种变形或者修改，这些变形和修改均应当落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种两级可变阶数数字滤波装置，包括依次连接的滤波模块、同步模块、信道估计模块、均衡模块和译码模块，其特征在于：所述的滤波模块采用两级滤波模式，包括第一级滤波器、定时恢复模块和第二级滤波器，所述的第一级滤波器对下变频后的信号进行滤波，然后经定时恢复模块对数据进行定时恢复，再采用第二级滤波器对两倍率的数据进行滤波处理。

2.如权利要求1所述的两级可变阶数数字滤波装置，其特征在于：所述的第一级滤波器为低通有限冲激响应滤波器，所述的第二级滤波器为根升余弦有限冲激响应滤波器。

3.如权利要求2所述的两级可变阶数数字滤波装置，其特征在于：所述的低通有限冲激响应滤波器阶数为16级，所述的根升余弦有限冲激响应滤波器阶数为64级。

4.一种两级可变阶数数字滤波方法，其特征在于包括如下步骤：

b.定时恢复模块对接收数据进行定时恢复，然后将定时恢复之后的数据进行两倍下采样，送入第二级滤波器；

c.第二级滤波器对两倍率的数据进行滤波，滤波后的数据下采样为单倍基带速率数据，然后将单倍率数据依次送入同步模块、信道估计模块、均衡模块和译码模块进行处理。

5.如权利要求4所述的两级可变阶数数字滤波方法，其特征在于：步骤b中定时模块对数据进行两倍下采样后，数据从30.4MHz变为15.12MHz。

6.如权利要求4所述的两级可变阶数数字滤波方法，其特征在于：步骤c中第二级滤波器对滤波后的数据下采样后，数据从15.12MHz变为7.56MHz。

7.如权利要求4所述的两级可变阶数数字滤波方法，其特征在于：所述的第一级滤波器为低通有限冲激响应滤波器，所述的第二级滤波器为根升余弦有限冲激响应滤波器。

8.如权利要求7所述的两级可变阶数数字滤波方法，其特征在于：所述的低通有限冲激响应滤波器阶数为16级，所述的根升余弦有限冲激响应滤波器阶数为64级。