CN111800091A - 一种数字下变频的实现方法及存储介质 - Google Patents

一种数字下变频的实现方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种数字下变频的实现方法及存储介质，其中实现方法包括：获取信号的数字采样数据；通过离散傅里叶变换将数字采样数据处理为频域数据；根据预设的频谱搬移点数对频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；根据预设的相位值对搬移数据进行相位校正，得到校正数据；对校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据。在数字下变频过程中创新性的加入相位校正环节，使得IDFT处理后的时域数据的相位保持连续性，从而实现采样信号的全带宽实时测量要求；此外，采用相位校正之后，使得信号的频域处理阶段能够将频谱搬移和频域滤波结合到一起予以实现，如此大大减少了资源消耗，提高了硬件设备的处理效率。

Description

一种数字下变频的实现方法及存储介质
技术领域
本发明涉及信号处理的技术领域，具体涉及一种数字下变频的实现方法及存储介质。
背景技术
在无线通信领域，信号带宽是影响信息传输速率的主要因素，随着技术的更新换代，信息传输速率已经从20年前2G时代的几kbps、几十kbps，发展到了现在5G时代的峰值20Gbps的传输速率，其信道带宽可以从几十MHz到上百MHz。无线通信技术的快速发展，对相应测试测量仪器、设备的实时处理能力提出了越来越高的要求。对于高频、高带宽信号，对信号的频谱成分进行实时监控、分析已经是一个非常普遍的需求。
对于高速ADC采样信号，降低数据率有几种实现方法，比如数字下变频、带通滤波后对信号进行抽取，或者多相滤波下变频等。对于数字下变频（Digital Down Converter，简称DDC），通常采用数控振荡器（Nu-merical Control Oscillator，简称NCO）、乘法器和低通滤波器（Low Pass Filter，简称LPF）来辅助实现，NCO产生正余弦波样本值，然后分别与输入数据相乘，进而完成混频；在时域应用中并行实现数字下变频处理的话，需要消耗大量的硬件资源，NCO需消耗大量存储器，LPF会消耗大量乘法器。对于带通滤波后对信号进行抽取这种方法，对带通滤波器的设计要求非常高，所需滤波器阶数要很高才能保证抽取后的信号不发生混叠，并且采样率与带通滤波器中心频率（或者信号中心频率）需要满足一定的关系。对于多相滤波下变频，由于其抽取比例固定，容易导致频域盲区的存在。
专利文献CN200910196361.7中公开了一种GHz超宽带数字下变频方法，该方法的本质就是采用数控振荡器、乘法器和低通滤波器组成的结构来并行实现数字下变频，其中每一路的低通滤波采用多相滤波来实现，这种结构需要消耗大量的硬件资源（如存储器、乘法器资源）。基于NCO、LPF的结构通常只能应用于信号中心频率比较低的场合，即ADC采样速率低于1GHz（一般在500MHz以内），除非采用了专有芯片，否则当信号频率较高、带宽较大时，难以在通用处理器中（包括CPU、DSP或者可编程逻辑器件等）实现对ADC数据的实时处理。这种时域实现数字下变频的方法难以应用在高速数据采集设备中来实现全带宽ADC数据的实时频谱分析。基于多相滤波结构的数字下变频方法、基于带通滤波信号抽取方法也都是在时域对数据进行处理，对于高速采样数据，同样需要消耗大量硬件资源，难以在通用处理器芯片上实现。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是现有数字下变频技术不能实现全带宽ADC采样数据的实时信号处理问题。为解决上述问题，本发明提供一种数字下变频的实现方法及存储介质。
根据第一方面，一种实施例中提供一种数字下变频的实现方法，其包括以下步骤：获取信号的数字采样数据；通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；根据预设的频谱搬移点数将所述频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；根据预设的相位值对所述搬移数据进行相位校正，得到校正数据；所述相位值由离散傅里叶变换的单次数据处理点数L、当前数据处理次数k，和频域内的频谱搬移点数Y、滤波器阶数P以及圆周率π经过多元函数计算得到；对所述校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据；所述时域数据用作所述信号的特性分析。
所述通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据，包括：根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对所述数字采样数据进行重叠控制和/或补零处理，得到至少一组输入数据；对于每组输入数据，将所述输入数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶变换的计算，得到对应的频域数据；或者，将所述输入数据均等划分为多路数据并各自执行离散傅里叶变换的计算，通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果并整体执行离散傅里叶变换的计算，以及整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换后得到对应的频域数据。
所述根据预设的相位值对所述搬移数据进行相位校正，得到校正数据，包括：将所述搬移数据中的各数据点分别和
Figure 209059DEST_PATH_IMAGE001
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据；其中，e为自然对数的底数，
Figure 847107DEST_PATH_IMAGE002
为预设的相位值，j为虚数单位；所述相位值用公式表示为
Figure 47145DEST_PATH_IMAGE003
；其中Q表示特定比例关系且有
Figure 243771DEST_PATH_IMAGE004
，f( )表示当前数据处理次数k、频谱搬移点数Y、特定比例关系Q和圆周率π的多元计算函数。
在对所述搬移数据进行相位校正之前或者之后，还包括频域滤波步骤，所述频域滤波步骤包括：将所述频域数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行相位校正；或者，将所述校正数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到新的校正数据；点乘过程用公式表示为
Figure 670204DEST_PATH_IMAGE005
；其中，
Figure 79320DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 38923DEST_PATH_IMAGE007
表示点乘前的数据，
Figure 140871DEST_PATH_IMAGE008
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 913655DEST_PATH_IMAGE009
。
所述对所述校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据，包括：对于所述校正数据，将所述校正数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据；或者，对于所述校正数据，将所述校正数据均等划分为多路数据并各自执行共轭处理和离散傅里叶变换的计算，通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果并整体执行离散傅里叶变换的计算，以及整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换、共轭处理和增益控制处理后，得到至少一组输出数据；根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。
在处理得到时域数据之后，还包括：按照预设的抽取比例对所述时域数据进行抽取处理，得到抽取数据；根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；所述频偏微调的过程用公式表示为
Figure 126462DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 176458DEST_PATH_IMAGE011
为频偏微调后的数据，
Figure 308362DEST_PATH_IMAGE012
为频偏微调前的数据，e为自然对数的底数，j为虚数单位，n为复数序列的序号，
Figure 222571DEST_PATH_IMAGE013
为频偏微调值且满足
Figure 973489DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 2625DEST_PATH_IMAGE015
表示所述信号的中心频率，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
表示所述数字采样数据的采样率。
根据第二方面，一种实施例中提供一种数字下变频的实现方法，其包括以下步骤：获取信号的数字采样数据；通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；根据预设的相位值对所述频域数据进行相位校正，得到校正数据； 根据预设的频谱搬移点数对所述校正数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；对所述搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据，所述时域数据用于信号的特性分析。
得到搬移数据之后且进行离散傅里叶逆变换之前还包括频域滤波步骤，所述频域滤波步骤包括：将所述搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行离散傅里叶逆变换；点乘过程用公式表示为
Figure 587321DEST_PATH_IMAGE017
；其中，
Figure 600277DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 387842DEST_PATH_IMAGE007
表示点乘前的数据，
Figure 271484DEST_PATH_IMAGE008
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 620557DEST_PATH_IMAGE018
。
在得到所述时域数据之后，还包括：按照预设的抽取比例对所述时域数据进行抽取处理，得到抽取数据；根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
根据第三方面，一种实施例中提供一种数字下变频的实现方法，其包括以下步骤：获取信号的数字采样数据；通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；根据预设的的频谱搬移点数对所述频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；对所述搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据；根据预设的相位值对所述时域数据进行相位校正，得到校正数据；所述校正数据用于信号的特征分析。
在得到所述校正数据之后，还包括：按照预设的抽取比例对所述校正数据进行抽取处理，得到抽取数据；根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，其包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面、第二方面或第三方面中所述的实现方法。
本发明的有益效果是：
上述实施例提供的一种数字下变频的实现方法及存储介质，其中实现方法包括以下步骤：获取信号的数字采样数据；通过离散傅里叶变换将数字采样数据处理为频域数据；根据预设的相位值对搬移数据进行相位校正，得到校正数据；相位值由离散傅里叶变换的单次数据处理点数L、当前数据处理次数k，和频域内的频谱搬移点数Y、滤波器阶数P以及圆周率π经过多元函数计算得到；对校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据；该时域数据用作所述信号的特性分析。第一方面，在数字下变频过程中，创新性的加入频谱搬移和相位校正的环节，使得离散傅里叶逆变换后的时域数据的相位保持连续性，从而实现采样信号的全带宽实时测量要求；第二方面，本申请采用相位校正之后，使得信号的频域处理阶段能够将频谱搬移和频域滤波结合到一起予以实现，如此大大减少了资源消耗，提高了硬件设备的处理效率；第三方面，本申请技术方案相对于时域采用传统DDC结构或者带通采样、多相滤波等方法，能够节省大量硬件资源，非常适合用于高速数据采集装置或者设备中需要对信号进行实时分析的场合，具有较高的实用价值。
附图说明
图1为本申请实施例一中数字下变频的实现方法的流程图；
图2为得到频域数据并对频域数据进行频谱搬移的流程图；
图3为相位校正和离散傅里叶逆变换得到时域数据的流程图；
图4为通过离散傅里叶变换将输入数据变换为频域数据的原理示意图；
图5为对数据进行矩阵变换的原理示意图；
图6为通过离散傅里叶逆变换将校正数据变换为输出数据的原理示意图；
图7为对DFT输入数据和IDFT输出数据进行数据格式控制的原理示意图；
图8为本申请实施例二中数字下变频的实现方法的流程图；
图9为本申请实施例三中数字下变频的实现方法的流程图；
图10为本申请实施例四中数字下变频的实现方法的流程图；
图11为本申请实施例五中数字下变频的实现方法的流程图；
图12为本申请实施例六中信号处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
为清楚、准确理解本申请的技术方案，这里将对一些技术术语进行说明。
宽带（Broadband），是一种相对的描述方式，是指信号包含的或者处理器能够同时处理的较宽频率范围。频率的范围愈大，即带宽（带宽是指信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围）愈高时，能够发送的数据量也相对增加。
数字下变频（Digital Down Converters ，简称DDC），是指将中频信号与数字控制振荡器（NCO）产生的本振信号进行混频，再经过低通滤波器得到基带信号，实现了下变频功能，其目的是将中频数字信号的中心频谱搬移到零频位置，然后进行滤波、抽取以恢复原始基带信号。数字下变频是采用数字信号处理技术来实现下变频的，主要组成部分包括：数控振荡、数字混频、数字滤波、抽取。目前受ADC（模数转换器）和DSP（数字信号处理器）发展水平的限制，直接在很高频的射频端进行AD变换再进行数字信号处理非常困难，会存在超高采样率、样本点数巨大、处理时间长等问题。
本申请技术方案中请求保护的数字下变频实现方法可以应用在高速数据采集设备中，比如频谱分析仪、高速数据采集器和高采样数字示波器中，目的是解决当前数字下变频技术不能高效地实现全带宽ADC采样数据的实时信号处理问题，为数据采集设备提供一种高性能的数字下变频解决方案，增强设备对高速数据的处理能力。
下面将结合一些实施例对本申请的技术方案做具体说明。
实施例一、
请参考图1，本申请公开一种数字下变频的实现方法，其包括步骤S110-S140，下面分别说明。
步骤S110，获取信号的数字采样数据。比如可以借助模/数转换器（ADC）得到数字采样数据，也可称为ADC采样数据。
步骤S120，通过离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，简称DFT）将数字采样数据处理为频域数据。
步骤S130，根据预设的频谱搬移点数对频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据。这里的频谱搬移点数可以根据信号的中心频率和数字采样数据的采样率计算得到，下文具体说明。
步骤S140，根据预设的相位值对搬移数据进行相位校正，得到校正数据。
为了达到相位校正的目的，本实施例中可以利用预设的相位值来实现数据相位校正的操作，相位值由离散傅里叶变换的单次数据处理点数L、当前数据处理次数k，和频域内的频谱搬移点数Y、滤波器阶数P以及圆周率π经过多元函数计算得到，下文中将具体说明。
步骤S150，对校正数据进行离散傅里叶逆变换（Inverse Discrete FourierTransform，简称IDFT），处理得到时域数据。这里的时域数据用作信号的特性分析。
在本实施例中，参见图2，上述的步骤S120主要涉及将数字采样数据处理为频域数据的过程，具体可以包括步骤S121-S122，分别说明如下。
步骤S121，根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对数字采样数据进行重叠控制和/或补零处理，得到至少一组输入数据。
需要说明的是，受系统硬件的限制，对数字采样数据进行DFT处理时，只能将数字采样数据进行分批DFT输入和处理，所以可以把单次数据处理点数表示为L，滤波器阶数（指滤波器的脉冲响应阶数）表示为P。此外，输入的数字采样数据可以是一路数据，也可以是一路数据经过串并转换后的多路并行数据。
本实施例中，重叠控制用于对数字采样数据进行等份截取，在当前截取的数据前端组合前一次截取的数据末端的P个数据点，形成一组输入数据；每组输入数据具有L个数据点，那么重叠控制过程中的overlap点数就是P。在一个具体实施例中，参见图7中的情况一，对于DFT输入情形，k表示数字采样数据被等份截取的序号，也可以表示形成的每一组输入数据的序号；每次截取L-P个数据点，k=1次截取数据前端组合k=0截取数据末端的P个数据点就形成了k=1次的输入数据，如此使得第k次个数据点的DFT输入数据中最前面个数据点，和第k-1次DFT输入数据中最后P个数据点相同；由于k=0次截取的数据前面没有任何数据，所以k=0次直接截取L个数据点的数据并作为k=0次的输入数据。
本实施例中，补零处理用于对数字采样数据进行等份截取，在当前截取的数据末端组合P个零值数据点，形成一组输入数据；每组输入数据具有L个数据点。在一个具体实施中，参见图7中的情况二，对于DFT输入情形，k表示数字采样数据被等份截取的序号，也可以表示形成的每一组输入数据的序号；每次截取L-P个数据点，k=0次截取数据末端组合P个零值数据点就形成了k=0次的输入数据，k=1次截取数据末端组合P个零值数据点就形成了k=1次的输入数据，k=2次截取数据末端组合P个零值数据点就形成了k=2次的输入数据，以此类推；如此使得第k次个数据点的DFT输入数据中最后面的个数据点均为零值，只有前面L-P个数据点才是原始的数字采样数据。
步骤S122，对于每组输入数据，可以采用两种不同的方式进行离散傅里叶变换。
第一种方式为：对于每组输入数据，将输入数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶变换（DFT）的计算，得到对应的频域数据。
第二种方式为：对于每组输入数据，将输入数据均等划分为多路数据并各自执行离散傅里叶变换的计算，比如将每组输入数据划分为N路且每路M个数据点的数据，且满足
Figure 589650DEST_PATH_IMAGE019
；接下来通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果，并对配置的计算结果整体执行离散傅里叶变换的计算，以及整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换后得到对应的频域数据。需要说明的是，涉及的旋转因子可以采用公式表示为
Figure 682371DEST_PATH_IMAGE021
；其中，若用N、M分别表示每组输入数据中L个数据点均等划分的等份数目和每份数据量，则m为每组输入数据中L个数据点执行离散傅里叶变换的时钟周期数且按
Figure 561465DEST_PATH_IMAGE022
进行重复计数，上标s为均等划分的多路数据中每路数据的顺序取值且满足
Figure 940494DEST_PATH_IMAGE023
，j表示虚数单位。
例如图4，对于
Figure 773714DEST_PATH_IMAGE024
个数据点的输入数据，采用并行处理机制对N路数据分别进行DFT处理，每个处理时钟周期并行输出N个数据点，这N个数据点紧接着会各自乘以一个旋转因子
Figure 529181DEST_PATH_IMAGE021
，乘完旋转因子后的数据紧接着做一个N数据点的DFT处理，然后数据进行矩阵变换，变换后的数据形成L个数据点的频域数据。
需要说明的是，当
Figure 262781DEST_PATH_IMAGE025
，并且N和M都是2的整数次幂时，N路且每路M点的DFT运算可以用N路且每路M点的FFT（快速傅里叶变换）运算来实现，N点的DFT运算可以用N点的FFT运算来实现，由此能够极大地提高处理效率，还能够节省计算资源。
需要说明的是，对数据进行矩阵变换的过程可以参考图5，矩阵中X为数据点的标识，通过矩阵变换前和矩阵变换后的数据对比可知，各个数据点的排布方式发生行、列变换，从而改变了频域数据的输出顺序。可以理解，这种矩阵变换方式能够改变数据输出顺序，使得数据输出顺序满足后续处理的需求。
在本实施例中，参见图2，上述的步骤S130主要涉及对频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理的过程，具体可以包括步骤S131-S132，分别说明如下。
步骤S131，根据信号的中心频率
Figure 78291DEST_PATH_IMAGE026
和数字采样数据的采样率
Figure 897342DEST_PATH_IMAGE027
计算频域内的频谱搬移点数，频谱搬移点数用公式表示为
Figure 190920DEST_PATH_IMAGE028
，其中
Figure 44607DEST_PATH_IMAGE029
表示数值取整数部分的运算。
步骤S132，将频域数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到搬移数据以进行相位校正。
在本实施例中，参见图3，上述的步骤S140主要涉及对搬移数据进行相位校正的过程，具体可以包括步骤S141-S142，分别说明如下。
步骤S141，获取搬移数据的校正系数，该校正系数与相位值有关，可以用公式表示为
Figure 31017DEST_PATH_IMAGE030
；其中，e为自然对数的底数，
Figure 835900DEST_PATH_IMAGE031
为预设的相位值，j为虚数单位。
在一个具体实施例中，相位值用公式表示为
Figure 933169DEST_PATH_IMAGE032
；其中，Q表示特定比例关系且有
Figure 375783DEST_PATH_IMAGE033
，f( )表示当前数据处理次数k、频谱搬移点数Y、特定比例关系Q和圆周率π的多元计算函数。为了进一步描述
Figure 533095DEST_PATH_IMAGE031
和内部参数之间的数值关系，这里以Q=2进行计算结果的说明，得到的相位值
Figure 326738DEST_PATH_IMAGE031
可以参考下表1。
表1 相位值
Figure 962119DEST_PATH_IMAGE002
与内部参数的关系
Figure 790398DEST_PATH_IMAGE034
参见表1，在Q=2且Y为偶数的情况下，无论k为何值计算得到的相位值均为0；在Q=2、Y为奇数且k为偶数的情况下，计算得到的相位值为0；在Q=2、Y为奇数且k为奇数的情况下，计算得到的相位值为-π。
步骤S142，将搬移数据中的各数据点分别和校正系数
Figure 495442DEST_PATH_IMAGE035
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据。
在本实施例中，参见图3，上述的步骤S150主要涉及离散傅里叶逆变换处理得到时域数据的过程，具体可以包括步骤S151-S152，分别说明如下。
步骤S151，对于校正数据，可以采用两种方式进行离散傅里叶逆变换。
第一种方式：对于每组校正数据，将校正数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据。
第二种方式，对于每组校正数据，将校正数据均等划分为多路数据并各自执行共轭处理和离散傅里叶变换的计算，比如将具有L个数据点的校正数据划分为N路且每路M个数据点的数据，且满足
Figure 635436DEST_PATH_IMAGE036
；接下来，通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果并整体执行离散傅里叶变换的计算，以及整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换、共轭处理和增益控制处理后，得到至少一组输出数据。涉及的旋转因子可以采用公式表示为
Figure 215453DEST_PATH_IMAGE037
；其中，若用N、M分别表示每组校正数据中L个数据点均等划分的等份数目和每份数据量，则m为每组校正中L个数据点执行离散傅里叶变换的时钟周期数且按
Figure 757293DEST_PATH_IMAGE022
进行重复计数，s为均等划分的多路数据中每路数据的顺序取值且满足
Figure 397353DEST_PATH_IMAGE038
，j表示虚数单位。
例如图6，利用并行的DFT来实现IDFT功能。对于
Figure 24643DEST_PATH_IMAGE036
个数据点的校正数据，对N路数据分别进行共轭处理和DFT处理，每个处理时钟周期并行输出N个数据点，这N个数据点紧接着会各自乘以一个旋转因子
Figure 877193DEST_PATH_IMAGE021
，乘完旋转因子后的数据紧接着做一个数据点的DFT处理，然后数据进行矩阵变换，变换后的数据进行共轭处理，之后数据进行增益控制处理（比如每个数据点乘以1/L），如此得到一组输出数据。
需要说明的是，共轭处理是指复数里边的共轭计算。矩阵变换时可以采用图5中示意的矩阵变换过程，改变时域数据的输出顺序，并使得数据输出顺序满足后续处理的需求。此外，当
Figure 539118DEST_PATH_IMAGE025
，并且N和M都是2的整数次幂时，N路且每路M点的DFT运算可以用N路且每路M点的FFT（快速傅里叶变换）运算来实现，N点的DFT运算可以用N点的FFT运算来实现，由此能够极大地提高处理效率，还能够节省计算资源。
步骤S142，根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。其中，对每组输出数据的输出格式控制可以采用两种控制方式来实现，接下来分别说明。
第一种控制方式描述为：对每组输出数据中前端的P个数据点丢弃，将留下L-P个的数据点作为时域数据进行输出。参见图7中的情况一，对于IDFT输出情形，k表示每一组输出数据的序号；k=0次输出数据前端的P个数据点丢弃并以剩余的L-P个数据点形成k=0次的时域数据，k=1次输出数据前端的P个数据点丢弃并以留下的L-P个数据点形成k=1次的时域数据，k=2次输出数据前端的P个数据点丢弃并以留下的L-P个数据点形成k=2次的时域数据，以此类推。
第二种控制方式描述为：将每组输出数据中前端的P个数据点与前一次输出数据中末端的P个数据点进行相加的结果更新前端的P个数据点，将更新后的每组输出数据前端的L-P个数据点作为时域数据进行输出（即IDFT输出的数据）。参见图7中的情况二，对于IDFT输出情形，k表示每一组输出数据的序号；将k=1次输出数据前端的P个数据点和k=0次输出数据末端的P个数据点相加并更新为k=1次输出数据前端的P个数据点，如此可以用将k=1次输出数据前端的L-P个数据点形成k=1次的时域数据；以此类推，将k=2次输出数据前端的P个数据点和k=1次输出数据末端的P个数据点相加并更新为k=2次输出数据前端的P个数据点，如此可以用将k=2次输出数据前端的L-P个数据点形成k=2次的时域数据。由于k=0次输出数据的前面没有数据，所以用k=0次输出数据前端的L-P个数据点形成为k=0次的时域数据。
在本实施例中，DFT输入控制和IDFT输出控制过程中，均采用数据并行处理机制，使得数据处理能力成倍提升，非常适合用来实现高速采样场合下的数字下变频。这种并行实现方式相对于时域采用传统DDC结构或者带通采样、多相滤波等方法，能够节省大量硬件资源。
本领域的技术人员可以理解，本实施例在数字下变频的频域处理过程中，创新性的加入频谱搬移和频域数据的相位校正环节，使得离散傅里叶逆变换后的时域数据的相位保持连续性，从而实现采样信号的全带宽测量要求。此外，每一次频谱搬移、相位校正和频域滤波处理后经IDFT处理得到的时域数据的相位具有连续性，相位连续性不仅仅指单次处理得到的L-P个时域点内部的相位连续，而且更重要的是指第k次输出的L-P个时域数据与第k+1次处理输出的L-P个时域数据的相位整体上具有连续性。
实施例二、
本实施例是在实施例一中公开的技术方案的基础上，对数字下变频的实现方法进行了改进，区别之处在于：并在相位校正处理之后还进行了频域滤波的处理。
请参考图8，本实施例中请求保护的数字下变频的实现方法包括步骤S210-S250，下面分别说明。
步骤S210，DFT处理步骤描述为：获取信号的数字采样数据，并通过离散傅里叶变换将数字采样数据处理为频域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S110和步骤S120，这里不再进行赘述。
步骤S220，频谱搬移步骤描述为：（1）根据信号的中心频率
Figure 848615DEST_PATH_IMAGE015
和数字采样数据的采样率
Figure 838567DEST_PATH_IMAGE016
计算频域内的频谱搬移点数且公式表示为
Figure 619442DEST_PATH_IMAGE039
，其中
Figure 11240DEST_PATH_IMAGE029
表示数值取整数部分的运算；（2）将频域数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到搬移数据以进行相位校正。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S130，这里不再进行赘述。
步骤S230，对频谱搬移后形成的搬移数据进行相位校正处理。具体地，相位校正步骤描述为：根据预设的相位值对搬移数据进行相位校正，将搬移数据中的各数据点分别和校正系数
Figure 117736DEST_PATH_IMAGE040
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S140，这里不再进行赘述。
步骤S240，频域滤波步骤描述为：将校正数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据。点乘过程用公式表示为
Figure 594985DEST_PATH_IMAGE017
；其中，
Figure 179550DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 927319DEST_PATH_IMAGE007
表示点乘前的数据，
Figure 939138DEST_PATH_IMAGE008
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 638104DEST_PATH_IMAGE009
。
步骤S250，IDFT处理步骤描述为：对滤波后形成的滤波数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据。具体地，将滤波数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据；根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S150，这里不再进行赘述。
在本实施例中，上述的频谱搬移步骤（步骤S220）发生于相位校正步骤（步骤S230）之后，主要是将校正数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到新的校正数据。
在另一个实施例中，上述的频率滤波步骤（步骤S240）可以发生于相位校正步骤（步骤S230）之前，那么此时的频域滤波步骤可以描述为：将搬移数据（即指频谱搬移后的数据）中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行相位校正；点乘过程用公式表示为
Figure 26360DEST_PATH_IMAGE017
；其中，
Figure 392750DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 450836DEST_PATH_IMAGE007
表示点乘前的数据，
Figure 27311DEST_PATH_IMAGE041
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 327580DEST_PATH_IMAGE018
。
本领域的技术人员可以理解，本实施例中在对搬移数据进行相位校正之后，使得信号的频域处理阶段能够将频谱搬移和频域滤波结合到一起予以实现，如此大大减少了资源消耗，提高了硬件设备的处理效率。
实施例三、
本实施例是在实施例一或实施例二中公开的技术方案的基础上，对数字下变频的实现方法进行了改进，区别之处在于：在处理得到时域数据之后，还包括对时域数据的抽取处理、频偏微调处理的过程。
请参考图9，本实施例技术方案包括步骤S310-S340，下面分别说明。
步骤S310，获得IDFT处理后的时域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S110-S150，或者参考实施例二中的步骤S210-S250，这里不再进行赘述。
步骤S320，按照预设的抽取比例对时域数据进行抽取处理，得到抽取数据。
需要说明的是，按照一定比例对时域数据进行抽取处理的目的是以降低数据采样率。在这里，抽取比例D是可配置的，可以是整数倍抽取也可以是小数倍抽取，具体不做限制。当抽取比例为D时，系统中滤波器的归一化截止频率为1/D，如此可以将时域数据降为原来的1/D，减少后续处理的数据量并加快处理效率。
需要说明的是，在每组时域数据具有L个数据点并且按照
Figure 407531DEST_PATH_IMAGE042
的方式进行IDFT处理输出的情况下，如果抽取比例D等于N，则时域数据经过抽取处理后将只剩下一路数据，也就是相当于数据率降低了N倍。
步骤S330，根据预设的频偏微调值对抽取数据进行频偏微调，使得抽取数据的中心频率回归于零频位置。
在一个具体实施例中，频偏微调的过程用公式表示为
Figure 902098DEST_PATH_IMAGE043
。
其中，
Figure 965869DEST_PATH_IMAGE011
为频偏微调后的数据，
Figure 305714DEST_PATH_IMAGE044
为频偏微调前的数据，e为自然对数的底数，j为虚数单位，n为复数序列的序号，
Figure 505751DEST_PATH_IMAGE045
为频偏微调值且满足
Figure 171219DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 191128DEST_PATH_IMAGE015
表示所述信号的中心频率，
Figure 89989DEST_PATH_IMAGE016
表示所述数字采样数据的采样率。
进一步地，参见图9，由于时域数据被用于信号的特性分析，所以本实施例技术方案还可以包括步骤S340。
在步骤S340中，可以对频偏微调后的数据进行特征分析和显示。特征分析包括时域和频域方面的参数分析。
本领域的技术人员可以理解，本实施技术方案对于高采样率数据，在频域进行频谱搬移、相位校正、频域滤波，然后转换为时域数据后通过抽取降低数据采样率或者数据率，并且在低采样率上进行频偏微调校正相结合能够实现精准的数字下变频方法。
实施例四、
请参考图10，本实施例是公开一种数字下变频的实现方法，该实现方法包括步骤S410-S440，下面分别说明。
步骤S410，DFT处理步骤描述为：获取信号的数字采样数据，并通过离散傅里叶变换将数字采样数据处理为频域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S110和步骤S120，这里不再进行赘述。
步骤S420，相位校正处理步骤：对频域数据进行相位校正处理。具体地，根据预设的相位值对频域数据进行相位校正，将频域数据中的各数据点分别和校正系数进行相乘，通过乘积结果形成校正数据。
在一个具体实施例中，将频域数据中的各数据点分别和
Figure 144533DEST_PATH_IMAGE047
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据；其中，e为自然对数的底数，
Figure 715323DEST_PATH_IMAGE031
为预设的相位值，j为虚数单位。这里的相位值用公式表示为
Figure 488107DEST_PATH_IMAGE048
；其中Q表示特定比例关系且有
Figure 435334DEST_PATH_IMAGE033
，f( )表示当前数据处理次数k、频谱搬移点数Y、特定比例关系Q和圆周率π的多元计算函数。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S140，这里不再进行赘述。
步骤S430，频谱搬移步骤描述为：（1）根据信号的中心频率
Figure 485330DEST_PATH_IMAGE026
和数字采样数据的采样率
Figure 617234DEST_PATH_IMAGE027
计算频域内的频谱搬移点数且公式表示为
Figure 985636DEST_PATH_IMAGE049
，其中
Figure 861188DEST_PATH_IMAGE029
表示数值取整数部分的运算；（2）将校正数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到搬移数据。
步骤S440，IDFT处理步骤描述为：对搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据。具体地，将搬移数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据；根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S150，这里不再进行赘述。
在本实施例中，频谱搬移步骤S430和IDFT处理步骤S440之间还可以包括，频域滤波步骤，该步骤具体描述为：将搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据。涉及的点乘过程可以用公式表示为
Figure 765690DEST_PATH_IMAGE017
；其中，
Figure 802916DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 425659DEST_PATH_IMAGE050
表示点乘前的数据，
Figure 104902DEST_PATH_IMAGE041
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 863910DEST_PATH_IMAGE018
。具体处理过程可以参考实施二中的步骤S141-142，这里不再进行赘述。
在本实施例中，IDFT处理步骤S440之后还可以包括对时域数据的抽取处理步骤、频偏微调处理步骤。
其中，抽取处理步骤是按照预设的抽取比例对时域数据进行抽取处理，得到抽取数据。具体可以参考实施例三中的步骤S320，这里不再进行赘述。
其中，频偏微调处理步骤是根据预设的频偏微调值对抽取数据进行频偏微调，使得抽取数据的中心频率回归于零频位置。具体可以参考实施例三中的步骤S330，这里不再进行赘述。
此外，回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
实施例五、
请参考图11，本实施例是公开一种数字下变频的实现方法，该实现方法包括步骤S510-S540，下面分别说明。
步骤S510，DFT处理步骤描述为：获取信号的数字采样数据，并通过离散傅里叶变换将数字采样数据处理为频域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S110和步骤S120，这里不再进行赘述。
步骤S520，频谱搬移步骤描述为：（1）根据信号的中心频率
Figure 72038DEST_PATH_IMAGE015
和数字采样数据的采样率
Figure 417962DEST_PATH_IMAGE016
计算频域内的频谱搬移点数且公式表示为
Figure 635317DEST_PATH_IMAGE039
，其中
Figure 248832DEST_PATH_IMAGE029
表示数值取整数部分的运算；（2）将频域数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到搬移数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S130，这里不再进行赘述。
步骤S530，IDFT处理步骤描述为：对搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据。具体地，将搬移数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据；根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S140，这里不再进行赘述。
步骤S540，相位校正处理步骤：对时域数据进行相位校正处理。具体地，根据预设的相位值对时域数据进行相位校正，将时域数据中的各数据点分别和校正系数进行相乘，通过乘积结果形成校正数据。
在一个具体实施例中，将时域数据中的各数据点分别和
Figure 893440DEST_PATH_IMAGE047
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据；其中，e为自然对数的底数，
Figure 225195DEST_PATH_IMAGE031
为预设的相位值，j为虚数单位。这里的相位值用公式表示为
Figure 121607DEST_PATH_IMAGE048
；其中Q表示特定比例关系且有
Figure 979841DEST_PATH_IMAGE051
，f( )表示当前数据处理次数k、频谱搬移点数Y、特定比例关系Q和圆周率π的多元计算函数。具体处理过程可以参考实施一中的步骤S140，这里不再进行赘述。
在本实施例中，频谱搬移步骤S520和IDFT处理步骤S530之间还可以包括频域滤波步骤，该步骤具体描述为：将搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据。点乘过程可以用公式表示为
Figure 169252DEST_PATH_IMAGE017
；其中，
Figure 847358DEST_PATH_IMAGE006
表示点乘后的数据，
Figure 281882DEST_PATH_IMAGE007
表示点乘前的数据，
Figure 260202DEST_PATH_IMAGE008
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 121979DEST_PATH_IMAGE009
。具体处理过程可以参考实施二中的步骤S141-142，这里不再进行赘述。
在本实施例中，相位校正步骤S540之后还可以包括对校正数据的抽取处理步骤、频偏微调处理步骤。
其中，抽取处理步骤是按照预设的抽取比例对校正数据进行抽取处理，得到抽取数据。具体可以参考实施例三中的步骤S320，这里不再进行赘述。
其中，频偏微调处理步骤是根据预设的频偏微调值对抽取数据进行频偏微调，使得抽取数据的中心频率回归于零频位置。具体可以参考实施例三中的步骤S330，这里不再进行赘述。
此外，回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
本领域的技术人员可以理解，将频谱搬移、频域滤波、IDFT处理和相位校正结合在一起，使得时域数据的相位是具有连续性，如此利于实现对ADC采样数据的全带宽实时处理需求。
实施例六、
请参考图12，本实施例公开一种信号处理装置6，该装置包括存储器61和处理器62，下面分别说明。
存储器61用于存储程序，该程序是上述实施例一、实施例二、实施例三或实施例四中数字下变频实现方法所对应的软件代码。
处理器62与存储器61连接，用于通过执行存储器存储的程序以实现上述实施例一、实施例二、实施例三、实施例四或者实施例五中公开的数字下变频实现方法。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (16)

1.一种数字下变频的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取信号的数字采样数据；
通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；
根据预设的频谱搬移点数对所述频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；
根据预设的相位值对所述搬移数据进行相位校正，得到校正数据；所述相位值由离散傅里叶变换的单次数据处理点数L、当前数据处理次数k，和频域内的频谱搬移点数Y、滤波器阶数P以及圆周率π经过多元函数计算得到；
对所述校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据；所述时域数据用于信号的特性分析。
2.如权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据，包括：
根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对所述数字采样数据进行重叠控制和/或补零处理，得到至少一组输入数据；
对于每组输入数据，将所述输入数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶变换的计算，得到对应的频域数据；或者，将所述输入数据均等划分为多路数据并各自执行离散傅里叶变换的计算，通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果，并对配置的计算结果整体执行离散傅里叶变换的计算，以及将整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换处理后得到对应的频域数据。
3.如权利要求2所述的实现方法，其特征在于，所述重叠控制用于对所述数字采样数据进行等份截取，在当前截取的数据前端组合前一次截取的数据末端的P个数据点，形成一组输入数据；每组输入数据具有L个数据点；
所述补零处理用于对所述数字采样数据进行等份截取，在当前截取的数据末端组合P个零值数据点，形成一组输入数据；每组输入数据具有L个数据点；
所述旋转因子用公式表示为
Figure 55174DEST_PATH_IMAGE002
；其中，若用N、M分别表示每组输入数据中L个数据点均等划分的等份数目和每份数据量，则m为每组输入数据中L个数据点执行离散傅里叶变换的时钟周期数且按
Figure 996585DEST_PATH_IMAGE003
进行重复计数，上标s为均等划分的多路数据中每路数据的顺序取值且满足
Figure 687198DEST_PATH_IMAGE004
，j表示虚数单位。
4.如权利要求2所述的实现方法，其特征在于，所述根据预设的频谱搬移点数将所述频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据，包括：
根据所述信号的中心频率
Figure 81270DEST_PATH_IMAGE005
和所述数字采样数据的采样率
Figure 899054DEST_PATH_IMAGE006
计算频域内的频谱搬移点数且公式表示为
Figure 694971DEST_PATH_IMAGE007
；其中，
Figure 323530DEST_PATH_IMAGE008
表示数值取整数部分的运算；
将所述频域数据中的各数据点往零频方向循环搬移Y个点数，得到搬移数据。
5.如权利要求4所述的实现方法，其特征在于，所述根据预设的相位值对所述搬移数据进行相位校正，得到校正数据，包括：
将所述搬移数据中的各数据点分别和
Figure 204898DEST_PATH_IMAGE009
进行相乘，通过乘积结果形成校正数据；其中，e为自然对数的底数，
Figure 560793DEST_PATH_IMAGE010
为预设的相位值，j为虚数单位；
所述相位值用公式表示为
Figure 211217DEST_PATH_IMAGE011
；其中Q表示特定比例关系且有
Figure 777721DEST_PATH_IMAGE012
，f( )表示当前数据处理次数k、频谱搬移点数Y、特定比例关系Q和圆周率π的多元计算函数。
6.如权利要求4所述的实现方法，其特征在于，在对所述搬移数据进行相位校正之前或者之后，还包括频域滤波步骤，所述频域滤波步骤包括：
将所述搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行相位校正；或者，将所述校正数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到新的校正数据；
点乘过程用公式表示为
Figure 146386DEST_PATH_IMAGE013
；其中，
Figure 305972DEST_PATH_IMAGE014
表示点乘后的数据，
Figure 810902DEST_PATH_IMAGE015
表示点乘前的数据，
Figure 781263DEST_PATH_IMAGE016
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 637224DEST_PATH_IMAGE017
。
7.如权利要求1-6中任一项所述的实现方法，其特征在于，所述对所述校正数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据，包括：
对于所述校正数据，将所述校正数据划分为一路数据并整体执行离散傅里叶逆变换的计算，得到至少一组输出数据；或者，对于所述校正数据，将所述校正数据均等划分为多路数据并各自执行共轭处理和离散傅里叶变换的计算，通过预设的旋转因子分别配置多路数据的计算结果，并对配置后的计算结果整体执行离散傅里叶变换的计算，以及整体执行离散傅里叶变换的计算结果经过矩阵变换、共轭处理和增益控制处理后，得到至少一组输出数据；
根据单次数据处理点数L和滤波器阶数P对每组输出数据进行输出格式控制，得到对应的时域数据。
8.如权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述输出格式控制的过程包括：
对每组输出数据中前端的P个数据点丢弃，将留下L-P个的数据点作为时域数据进行输出；
或者，将每组输出数据中前端的P个数据点与前一次输出数据中末端的P个数据点进行相加的结果更新前端的P个数据点，将更新后的每组输出数据前端的L-P个数据点作为时域数据进行输出。
9.如权利要求7所述的实现方法，其特征在于，在得到所述时域数据之后，还包括：
按照预设的抽取比例对所述时域数据进行抽取处理，得到抽取数据；
根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；所述频偏微调的过程用公式表示为
Figure 334922DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure 959938DEST_PATH_IMAGE019
为频偏微调后的数据，
Figure 599736DEST_PATH_IMAGE020
为频偏微调前的数据，e为自然对数的底数，j为虚数单位，n为复数序列的序号，
Figure 677413DEST_PATH_IMAGE021
为频偏微调值且满足
Figure 444381DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 923904DEST_PATH_IMAGE005
表示所述信号的中心频率，
Figure 236067DEST_PATH_IMAGE006
表示所述数字采样数据的采样率。
10.一种数字下变频的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取信号的数字采样数据；
通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；
根据预设的相位值对所述频域数据进行相位校正，得到校正数据；
根据预设的频谱搬移点数对所述校正数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；
对所述搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据，所述时域数据用于信号的特性分析。
11.如权利要求10所述的实现方法，其特征在于，得到搬移数据之后且进行离散傅里叶逆变换之前还包括频域滤波步骤，所述频域滤波步骤包括：
将所述搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行离散傅里叶逆变换；
点乘过程用公式表示为
Figure 801041DEST_PATH_IMAGE013
；其中，
Figure 840541DEST_PATH_IMAGE014
表示点乘后的数据，
Figure 440150DEST_PATH_IMAGE023
表示点乘前的数据，
Figure 436398DEST_PATH_IMAGE024
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 488668DEST_PATH_IMAGE025
。
12.如权利要求10或11所述的实现方法，其特征在于，在得到所述时域数据之后，还包括：
按照预设的抽取比例对所述时域数据进行抽取处理，得到抽取数据；
根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
13.一种数字下变频的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取信号的数字采样数据；
通过离散傅里叶变换将所述数字采样数据处理为频域数据；
根据预设的的频谱搬移点数对所述频域数据中的各数据点往零频方向进行循环搬移处理，得到搬移数据；
对所述搬移数据进行离散傅里叶逆变换，处理得到时域数据；
根据预设的相位值对所述时域数据进行相位校正，得到校正数据；所述校正数据用于信号的特征分析。
14.如权利要求13所述的实现方法，其特征在于，在得到所述搬移数据之后且进行离散傅里叶逆变换之前还包括频域滤波步骤，所述频域滤波步骤包括：
将所述搬移数据中的各数据点和预设的滤波系数进行点乘，得到滤波数据以进行离散傅里叶逆变换；
点乘过程用公式表示为
Figure 331859DEST_PATH_IMAGE013
；其中，
Figure 785974DEST_PATH_IMAGE014
表示点乘后的数据，
Figure 439941DEST_PATH_IMAGE015
表示点乘前的数据，
Figure 979506DEST_PATH_IMAGE016
表示滤波系数，h表示各数据点的遍历序号且满足
Figure 626388DEST_PATH_IMAGE017
。
15.如权利要求13或14所述的实现方法，其特征在于，在得到所述校正数据之后，还包括：
按照预设的抽取比例对所述校正数据进行抽取处理，得到抽取数据；
根据预设的频偏微调值对所述抽取数据进行频偏微调，使得所述抽取数据的中心频率回归于零频位置；回归于零频位置的抽取数据用于形成零中频的基带信号以进行信号的特性分析。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-9中任一项所述的实现方法，或者实现如权利要求10-12中任一项所述的实现方法，或者实现如权利要求13-15中任一项所述的实现方法。
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