CN110798176B - 一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 - Google Patents
一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110798176B CN110798176B CN201911038786.5A CN201911038786A CN110798176B CN 110798176 B CN110798176 B CN 110798176B CN 201911038786 A CN201911038786 A CN 201911038786A CN 110798176 B CN110798176 B CN 110798176B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- predistortion filter
- arbitrary
- predistortion
- broadband signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/06—Non-recursive filters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0211—Frequency selective networks using specific transformation algorithms, e.g. WALSH functions, Fermat transforms, Mersenne transforms, polynomial transforms, Hilbert transforms
- H03H17/0213—Frequency domain filters using Fourier transforms
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/04—Recursive filters
- H03H17/0416—Recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H2017/0072—Theoretical filter design
- H03H2017/0081—Theoretical filter design of FIR filters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
本公开提供了一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器,根据任意波形发生器中滤波网络的传递函数和预失真滤波器的传递函数,得到无失真传输条件;确定过渡带的采样点数和过渡带宽度,并计算得到预失真滤波器的单位抽样响应长度;在满足无失真传输条件的情况下,根据预失真滤波器的传递函数和到预失真滤波器的单位抽样响应长度,计算得到预失真滤波器的单位抽样响应,直到满足预设指标的阈值要求;本公开通过对采样点数、过渡带宽度和预失真滤波器的单位抽样响应长度,进行单位抽样响应的调整,从而能够满足不同的滤波网络参数的补偿要求。
Description
技术领域
本公开涉及预失真滤波器技术领域,特别涉及一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术,并不必然构成现有技术。
任意波形发生器以其波形产生的巨大灵活性,在雷达信号模拟、电子对抗、复杂电磁环境构建、量子通信超多路同步激励产生中得到广泛应用。任意波形发生器在产生宽带信号时,受任意波形发生器中滤波网络幅频特性和相频特性影响,可能会出现输出宽带信号各频率分量衰减和时延不一致的情况,从而引起输出宽带信号的波形失真。为解决上述问题,目前常采用的解决方法有以下两种。
第一种解决方法是,通过硬件方式实现补偿:在硬件电路级联一个频率特性与滤波网络频率特性成特定关系的补偿滤波网络,使得输出的宽带信号各频率分量有几乎相同的幅度衰减和时延,从而减小滤波网络频率特性引起的波形失真。第二种解决方法是,通过软件和硬件结合的方式来实现补偿:用软件调节各采样点的幅度,从而实现幅频特性的补偿;用补偿滤波电路实现相频特性补偿,此时补偿滤波电路的幅频特性在通带内应近似为常数。
本公开发明人发现,无论是采用单纯硬件方式来实现补偿,还是采用硬件和软件结合的方式来实现补偿,这两种解决办法都会增加硬件电路的复杂程度,如果滤波网络的结构或参数发生变化,则需要对补偿网络的滤波结构或参数做相应的调整,另外随着温度变化或器件老化,其补偿性能会发生不可预知的变化。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本公开提供了一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器,通过数字滤波器的设计实现任意波宽带信号的频率补偿,其对外界的环境敏感度不高,通过增加滤波器阶数和提高字长可实现高精度信号处理,可以对相位进行精确匹配,另外数字滤波器实现灵活,可根据系统滤波网络参数进行相应的调整。
为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
本公开第一方面提供了一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法。
一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法,步骤如下:
(1-1)根据任意波形发生器中滤波网络的传递函数和预失真滤波器的传递函数,得到无失真传输条件;
(1-2)确定过渡带的采样点数和过渡带宽度,并计算得到预失真滤波器的单位抽样响应长度;
(1-3)在满足无失真传输条件的情况下,根据预失真滤波器的传递函数和到预失真滤波器的单位抽样响应长度,计算得到预失真滤波器的单位抽样响应;
(1-4)判断得到的单位抽样响应是否满足预设指标的阈值要求,如是,则预失真滤波器构建完成;如否,重复步骤(1-2)-(1-3),根据过渡带的采样点数和过渡带宽度重新预失真滤波器的单位抽样响应长度,以得到新的单位抽样响应。
作为可能的一些实现方式,任意波形发生器中滤波网络的传递函数为:
作为进一步的限定,预失真滤波器的传递函数为:
A1(ω)×A2(ω)=C
作为更进一步的限定,当任意波形发生器中滤波网络类型为低通滤波时,b取值为0。
作为进一步的限定,单位抽样响应h()的长度N满足下列条件:
其中,M过渡带的采样点数,Δω为过渡带的宽度。
作为更进一步的限定,由逆离散傅里叶变换计算单位抽样响应h(n)得:
其中,H(k)对预失真滤波器的传递函数Hd(ejω)进行等间隔抽样得到的函数。
作为更进一步的限定,所述H(k)的具体计算方式为:
作为可能的一些实现方式,所述任意波宽带信号预失真滤波器为FIR滤波器。
本公开第二方面提供了一种预失真数字滤波器,至少包括处理器和存储器,利用本公开第一方面所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法进行滤波器的功能构建。
与现有技术相比,本公开的有益效果是:
1、本公开所述的内容通过数字滤波器设计实现任意波宽带信号的频率补偿,数字滤波器对外界的环境敏感度不高,增加滤波器阶数和提高字长可实现高精度信号处理,可以对相位进行精确匹配,另外数字滤波器实现灵活,可根据系统滤波网络参数进行相应的调整。
2、本发明构造的预失真数字滤波器类型为FIR滤波器,FIR滤波器为非递归结构,单位抽样响应为有限字长,不存在极点,其结构是稳定的,另外其单位冲激响应为有限长,可利用快速傅里叶算法来提高运算速度。
3、本公开所述的内容通过数字滤波器的设计,可极大的简化系统硬件设计,避免温度或器件老化对补偿性能的影响。
4、本公开所述的FIR数字滤波实现灵活,通过对采样点数、过渡带宽度和预失真滤波器的单位抽样响应长度,进行单位抽样响应的调整,从而能够满足不同的滤波网络参数的补偿要求。
附图说明
图1为本公开实施例1所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法的流程示意图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1:
如图1所示,本公开实施例1提供了一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法,步骤如下:
(1-1)根据任意波形发生器中滤波网络的传递函数和预失真滤波器的传递函数,得到无失真传输条件;
(1-2)确定过渡带的采样点数和过渡带宽度,并计算得到预失真滤波器的单位抽样响应长度;
(1-3)在满足无失真传输条件的情况下,根据预失真滤波器的传递函数和到预失真滤波器的单位抽样响应长度,计算得到预失真滤波器的单位抽样响应;
(1-4)判断得到的单位抽样响应是否满足预设指标的阈值要求,如是,则预失真滤波器构建完成;如否,重复步骤(1-2)-(1-3),根据过渡带的采样点数和过渡带宽度重新预失真滤波器的单位抽样响应长度,以得到新的单位抽样响应。
本实施例构造的预失真数字滤波器类型为FIR滤波器,FIR滤波器为非递归结构,单位抽样响应为有限字长,不存在极点,其结构是稳定的,另外其单位冲激响应为有限长,可利用快速傅里叶算法来提高运算速度。
(1)构造的预失真数字滤波器的类型为FIR滤波器。
(2)任意波形发生器中滤波网络的传递函数为:
(3)预失真滤波器的传递函数为:
A1(ω)×A2(ω)=C (3)
当任意波形发生器中滤波网络类型为低通滤波时,b取值为0。
(5)根据阻带衰减设计需求,确定过渡带的采样点数M和过渡带宽度Δω,单位抽样响应h()的长度N应满足:
(6)对Hd(ejω)进行等间隔抽样得:
其中,k=0,1,2,…,N-1
(7)由逆离散傅里叶变换计算单位抽样响应h()得:
其中,n=0,1,2,…,N-1。
(8)若不满足测试指标,则需要重新选取h()的长度N,再重新计算h(),直到满足测试指标为止。
所述步骤(4)至(7)中,在满足无失真传输条件的情况下,根据过渡带采样点数和过渡带宽度,调整预失真滤波器单位抽样响应长度N,最终得到符合测试指标的FIR数字滤波器。
实施例2:
本公开实施例2提供了一种预失真数字滤波器,至少包括处理器和存储器,利用本公开实施例1所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法进行滤波器的功能构建。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法,其特征在于,步骤如下:
(1-1)根据任意波形发生器中滤波网络的传递函数和预失真滤波器的传递函数,得到无失真传输条件;
(1-2)确定过渡带的采样点数和过渡带宽度,并计算得到预失真滤波器的单位抽样响应长度;
(1-3)在满足无失真传输条件的情况下,根据预失真滤波器的传递函数和到预失真滤波器的单位抽样响应长度,计算得到预失真滤波器的单位抽样响应;
(1-4)判断得到的单位抽样响应是否满足预设指标的阈值要求,如是,则预失真滤波器构建完成;如否,重复步骤(1-2)-(1-3),根据过渡带的采样点数和过渡带宽度重新预失真滤波器的单位抽样响应长度,以得到新的单位抽样响应;
所述单位抽样响应为有限字长,不存在极点,其结构是稳定的,另其单位冲激响应为有限长,所述单位抽样响应h()的长度N满足下列条件:
其中,M过渡带的采样点数,Δω为过渡带的宽度。
5.如权利要求4所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法,其特征在于,当任意波形发生器中滤波网络类型为低通滤波时,b取值为0。
8.如权利要求1所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法,其特征在于,所述任意波宽带信号预失真滤波器为FIR滤波器。
9.一种预失真滤波器,其特征在于,至少包括处理器和存储器,利用权利要求1-8任一项所述的任意波宽带信号预失真滤波器构建方法进行滤波器的功能构建。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911038786.5A CN110798176B (zh) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | 一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911038786.5A CN110798176B (zh) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | 一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110798176A CN110798176A (zh) | 2020-02-14 |
CN110798176B true CN110798176B (zh) | 2023-06-20 |
Family
ID=69442067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911038786.5A Active CN110798176B (zh) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | 一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110798176B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11356133B1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-06-07 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Methods and systems for filter frequency response shift compensation for WLAN traffic |
US11606228B2 (en) | 2021-04-30 | 2023-03-14 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Methods and systems for filter frequency response shift compensation for WLAN traffic |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1208298A (zh) * | 1997-05-30 | 1999-02-17 | 康姆奎斯特技术有限公司 | 用于离散时间取样系统的滤波器的方法和装置 |
US6356555B1 (en) * | 1995-08-25 | 2002-03-12 | Terayon Communications Systems, Inc. | Apparatus and method for digital data transmission using orthogonal codes |
CN1474516A (zh) * | 2002-07-20 | 2004-02-11 | Lg������ʽ���� | 用于补偿功率放大器的预失真的设备和方法 |
CN1593005A (zh) * | 2001-11-12 | 2005-03-09 | 艾利森电话股份有限公司 | 非线性建模方法 |
CN101257283A (zh) * | 2008-03-28 | 2008-09-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现数字预失真的装置和方法 |
US7782235B1 (en) * | 2007-04-30 | 2010-08-24 | V Corp Technologies, Inc. | Adaptive mismatch compensators and methods for mismatch compensation |
CN110224687A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-09-10 | 电子科技大学 | 一种基于人工神经网络预失真器的Gm_C滤波器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060104385A1 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Newhall Edmunde E | Systems with increased information rates using embedded sample modulation and predistortion equalization implemented on metallic lines |
-
2019
- 2019-10-29 CN CN201911038786.5A patent/CN110798176B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6356555B1 (en) * | 1995-08-25 | 2002-03-12 | Terayon Communications Systems, Inc. | Apparatus and method for digital data transmission using orthogonal codes |
CN1208298A (zh) * | 1997-05-30 | 1999-02-17 | 康姆奎斯特技术有限公司 | 用于离散时间取样系统的滤波器的方法和装置 |
CN1593005A (zh) * | 2001-11-12 | 2005-03-09 | 艾利森电话股份有限公司 | 非线性建模方法 |
CN1474516A (zh) * | 2002-07-20 | 2004-02-11 | Lg������ʽ���� | 用于补偿功率放大器的预失真的设备和方法 |
US7782235B1 (en) * | 2007-04-30 | 2010-08-24 | V Corp Technologies, Inc. | Adaptive mismatch compensators and methods for mismatch compensation |
CN101257283A (zh) * | 2008-03-28 | 2008-09-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种实现数字预失真的装置和方法 |
CN110224687A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-09-10 | 电子科技大学 | 一种基于人工神经网络预失真器的Gm_C滤波器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Soeung Socheatra等.Dual-band bandstop filter based on predistortion hybrid reflection function.《 2016 6th International Conference on Intelligent and Advanced Systems (ICIAS)》.2016,全文. * |
薛丽 ; 陈长伟 ; 刘强 ; .LMS自适应时间延迟估计.电子质量.2010,(第02期),全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110798176A (zh) | 2020-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7394415B2 (en) | Time-interleaved analog-to-digital converter and high speed signal processing system using the same | |
CN110798176B (zh) | 一种任意波宽带信号预失真滤波器构建方法及数字滤波器 | |
Avci et al. | Cosh window family and its application to FIR filter design | |
WO2020238349A1 (zh) | 群时延波动校准方法、存储介质及电子装置 | |
Yoshida et al. | Low-delay band-pass maximally flat FIR digital differentiators | |
Kumar et al. | A new closed form method for design of variable bandwidth linear phase FIR filter using different polynomials | |
Inukai | A unified approach to optimal recursive digital filter design | |
Gu et al. | Design of linear-phase notch filters based on the OMP scheme and the chebyshev window | |
CN112583379B (zh) | 可变小数延时滤波器及信道延时模拟装置 | |
JPWO2018230112A1 (ja) | Δς変調器、送信機、半導体集積回路、歪補償方法、システム、及びコンピュータプログラム | |
CN113328845B (zh) | 一种下行载波平坦度补偿方法及装置 | |
CN107733517B (zh) | 基于少量低阶fir滤波器的卫星导航通道均衡方法 | |
CN111697927A (zh) | 宽带带通滤波器系统及方法 | |
Fujii et al. | A reduction of the number of components included in direct simulation type active complex Filter | |
CN113676156B (zh) | 一种基于lms的任意幅频响应fir滤波器设计方法 | |
Arnedo et al. | Design of microwave filters with arbitrary frequency response based on digital methods | |
CN111181527A (zh) | 一种fir滤波器的实现方法 | |
Razee et al. | Performance analysis of IIR and FIR filters for 5G wireless networks | |
CN107241287B (zh) | 一种前缀长度确定方法及装置 | |
Lin et al. | Design of arbitrary complex coefficient WLS FIR filters with group delay constraints | |
US20210126710A1 (en) | Apparatus and method for determining coefficients of fixed equalizer | |
Ito et al. | Rotated-cone-programming method for designing phase-equalization system | |
US9118511B1 (en) | Reflective analog finite impulse response filter | |
CN104300938B (zh) | 均衡由耦合损耗引起的失真的方法及利用其生产的滤波器 | |
CN117674845B (zh) | 时间交织adc采样时间适配的校准方法、系统、介质及校准器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 266555 No. 98 Xiangjiang Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province Applicant after: CLP kesiyi Technology Co.,Ltd. Address before: 266555 No. 98 Xiangjiang Road, Huangdao District, Qingdao City, Shandong Province Applicant before: CHINA ELECTRONICS TECHNOLOGY INSTRUMENTS Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |