CN115776313A - 弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信技术领域，提供了一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置，该方法包括：基于数字基带滤波器对数字基带采样信号滤波得到基带I/Q信号；将基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，将多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多组载波信号；将多组载波信号中第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号；将该低通信号分别输入至第二滤波器得到多组目标载波信号。本发明方法减少了各载波内跨越360°的频点个数并保证其值的相对稳定，减少了短波电离层信道大尺度频谱相移对接收机进行信号检测的影响，并且减少了频率搬移引发的镜像频率的干扰，从而提高了短波通信的传输效率。

Description

弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置。

背景技术

目前，短波通信是千公里无中继宽带通信的低成本实现手段，但因电离层对不同频率的反射距离不同，短波通信的子载波频谱间的相移可能数次超过360°，当其跨越时360°时，短波宽带OFDM接收机进行信号检测时的算法复杂，误码率较大。

相关技术中，通常是利用传统窄带跳频技术限制基带带宽，使得基带内频谱的相对相移不会超过360°，但限制带宽又会带来通信信号传输速率降低问题。

发明内容

本发明提供一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置，用以解决现有技术中通过限制短波基带带宽使得基带内频谱的相移不会多次超过360°，而导致短波通信稳定性变差的缺陷，减少了大尺度频谱相移对接收机进行信号检测的影响，提高了短波通信的传输效率。

本发明提供一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，包括：

基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；

将所述基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将所述多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到所述多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组所述载波信号对应的频段不同；

将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，所述目标频段对应所述多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，所述第一滤波器1为所述多个第一滤波器中的低通滤波器，所述第一信号为所述多个第一滤波器中除所述第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；

将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，所述第二滤波器用于滤除所述第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，所述第一滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器的通带的最高频率为F_c，所述第一信号为所述带通滤波器输出的载波信号，和/或所述高通滤波器输出的载波信号，第n个第一信号对应频段的最低频率不低于n F_c，所述第n个第一信号对应频段的最高频率不高于(n+1) F_c，n为大于0的自然数；

所述将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，包括：

基于混频器将所述第一信号对应的频段转换为0~F_c，得到所述第一信号对应的低通信号。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，每个相邻的第一滤波器的通带连续，所述多个第一滤波器的带宽相同。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，多组所述第一信号的数目小于或等于预设的载波数目阈值。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，所述将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，包括：

对所述多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述第二信号的子频谱信息，所述第二信号为所述多组载波信号中除所述第一信号外的其他载波信号；

将所述目标载波信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将所述第二信号的子频谱信息发送至所述信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，所述将所述目标载波的子频谱信息输入至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，包括：

基于所述信道估计均衡接收机对多个所述目标载波信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据；

所述将所述目标载波信号的各组子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，包括：

基于所述信道估计均衡接收机对所述第二信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

本发明还提供一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，所述装置包括：

预处理模块，用于基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；

第一处理模块，用于将所述基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将所述多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到所述多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组所述载波信号对应的频段不同；

第二处理模块，用于将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，所述目标频段对应所述多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，所述第一滤波器1为所述多个第一滤波器中的低通滤波器，所述第一信号为所述多个第一滤波器中除所述第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；

第三处理模块，用于将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，所述第二滤波器用于滤除所述第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

根据本发明提供的一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，所述装置还包括：

第四处理模块，用于在所述将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，对所述多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述第二信号的子频谱信息，所述第二信号为所述多组载波信号中除所述第一信号外的其他载波信号；

离散傅里叶变换模块，用于将所述目标载波信号的子频谱信息发送至接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将所述第二信号的子频谱信息发送至所述接收机，经信道均衡和检测后得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括嵌入式计算机程序，所述嵌入式计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置，通过将基带信号滤波分离后，得到多个带通载波信号，再对第一信号进行频率搬移得到目标载波信号，使得各载波内的子频谱频率都是从0开始，确保了各载波内跨越360°的频点值较少并的相对稳定，减少了电离层反射导致大尺度频谱相移对接收机进行信号检测的影响，并且减少了频率搬移过程中产生的镜像频率的干扰，从而提高了短波通信的传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法的流程示意图之一；

图2是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法的流程示意图之二；

图3是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图3描述本发明的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法及装置。

图1是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法的流程示意图之一，该基带信号的载波相移处理方法包括：步骤110、步骤120、步骤130和步骤140。

步骤110、基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号。

在该步骤中，基带I/Q信号包括两路信号，分别为I信号（同相信号）和Q信号（正交信号），对于I信号和Q信号，均可以对应N个滤波器，则共有2N个滤波器，N个完成I信号的滤波；N个完成Q信号的滤波。步骤120、将基带I/Q信号输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组载波信号对应的频段不同。

在该步骤中，可以将基带I/Q信号通过第一滤波器分成多个等带宽的载波信号，例如，基带I/Q信号带宽为F_m，N个载波信号的带宽F_c分别为F_m/N。

在该步骤中，第一滤波器用于区分不同频段的载波信号。

在该步骤中，对于每个载波信号，第一滤波器可以包括一个用于I信号滤波的滤波器和一个用于Q信号滤波的滤波器。

在该步骤中，第一滤波器可以是低通滤波器，也可以带通滤波器，还可以高通滤波器，还可以是低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器中至少两种的组合形式。

在一些实施例中，设计不同类型滤波器时，各滤波器的截止频率可以根据实际需求自定义设置。

在该实施例中，低通滤波器的上截止频率可以设置为各载波信号的带宽，高通滤波器的下截止频率可以设置为(N-1)F_c，而带通滤波器的下截止频率可以设置为(n-1)F_c，其上截止频率可以设置nF_c，带通滤波器的带宽为F_c，其中，n为大于0，小于N的正整数，N为第一滤波器个数，是大于0的正整数。

在该步骤中，第一信号为两个相邻的上下截止频率限制下带宽为F_c的载波信号，特殊的，下截止频率可以是零，上截止频率可以是基带的带宽频率，例如，第一信号可以是由带通滤波器和/或高通滤波器输出的载波信号。

图2是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法的流程示意图之二，在图2所示的实施例中，先将任意一种接收到的短波数字基带输入口得到的数字基带信号经过基带滤波，得到基带全部带宽的基带的I/Q信号。

步骤130、将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，目标频段对应多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，第一滤波器1为多个第一滤波器中的低通滤波器，第一信号为多个第一滤波器中除第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号。

在该步骤中，各滤波器根据多个载波带通信号中的低端截频搬移至零频，依此进行频率搬移转换，实质上是将对应第一信号转换成低通信号，当第二滤波器为低通滤波器时，第一频段的上截频变换并对应低通滤波器的上截止频率。

在该步骤中，第一滤波器可以是低通滤波器，也可以带通滤波器，还可以是高通滤波器，其中，第一滤波器1为低通滤波器，其通带的频率范围为0~F_c。

在一些实施例中，可以通过混频器对第一信号的频谱进行频率搬移操作，将各带通对应的第一信号转换为低通信号。

步骤140、将多组低通信号输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，第二滤波器用于滤除第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

可以理解的是，接收机接收到的载波信号中，除了有用的频率分量之外，还会混入其他干扰频率分量，例如，因频率搬移产生的镜像频率，载波信号经过下变频后，镜像频率分量会叠加在中频信号上，会对接收机信号检测过程产生干扰，需要予以剔除。

在该步骤中，第二滤波器用于滤除低通信号中频率高于Fc的镜像低通信号，仅得到得频段带宽为0~F_c的载波基带信号，即目标载波信号。

在该步骤中，每个低通信号均对应一个第二滤波器，M（M≤N）个低通信号分别对应M个第二滤波器，并输出M个目标载波信号。

在该步骤中，可以将第二滤波器的上截止频率设置为F_c，即第二滤波器用于滤除低通信号中频率高于F_c的信号。

在图2所示的实施例中，第2个低通信号（对应第一信号1对应低通信号）至第N个低通信号（对应第一信号N-1对应低通信号）分别通过N-1个第二滤波器进行低通滤波，得到N-1个目标载波信号，第二滤波器的上截止频率为F_c。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过将基带信号滤波分离后，得到多个载波信号，再对第一信号进行频率搬移得到目标载波信号，使得各载波内的频谱频率都是从0开始，确保了各载波内跨越360°的频点值的相对少并相对稳定，减少了电离层反射引发大尺度频谱相移对接收机进行信号检测的影响，并且减少了镜像频率的干扰，从而提高了短波通信的传输效率。

在一些实施例中，第一滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，低通滤波器的通带的最高频率为F_c，第一信号为带通滤波器输出的载波信号，和/或高通滤波器输出的载波信号，第n个第一信号对应频段的最低频率不低于n F_c，第n个第一信号对应频段的最高频率不高于(n+1) F_c，n为大于0的自然数，将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，包括：基于混频器将第一信号对应的频段转换为0~F_c，得到第一信号对应低通信号。

在该实施例中，多个载波信号中的第一信号的频段转换第一频段，可以利用混频器对第一信号进行降频处理，使得第一信号的频段为0~F_c，这样每个载波信号内的频谱频率都是从0开始，确保了载波信号中跨越360°的频点值的相对稳定，减少了跨越360°的频点值的不确定性。

在图2所示的实施例中，第一信号为对应频谱的最低频率大于F_c的载波信号，即第一信号包括第2个载波信号至第N个载波信号，将第二信号分别输入对应的混频器中进行频率搬移的操作，将各载波信号对应频谱的频段转换为0~F_c，得到N-1个低通信号。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过将多个第一信号进行频段转换，将第一信号转换为频段为0~F_c的低通信号，减少了各载波信号中跨越360°的频点值的不确定性，使得接收机处理跨越360°的频点值附近频谱的难度降低，从而减少了接收机信号检测的误码率。

在一些实施例中，多个第一滤波器中相邻的第一滤波器的通带在频域上是连续的，多个第一滤波器的各个通带输出频率融合后的子谱是连续的，多个第一滤波器的带宽相同。

在该实施例中，多个第一滤波器的通带对应的频段范围可以低频向高频以此排列，每个第一滤波器的通带低端是前一个第一滤波器的通带高端。第一个第一滤波器的通带低端是零频，最后一个第一滤波器的通带高端是基带系统带宽的高端，以保证整个基带频域资源的连续性和有效性。

在该实施例中，将基带I/Q信号通过不同截止频率的第一滤波器后，可以输出多个带通载波信号，每个带通载波信号包括一个I带通信号和一个Q带通信号，则N个第一滤波器包括N个I信号滤波器和N个Q信号滤波器。

在图2所示的实施例中，第一滤波器1（包括一个I滤波器和一个Q滤波器）为低通滤波器，对应频段为0~F_c，第一滤波器2（包括一个I滤波器和一个Q滤波器）为带通滤波器，对应频段为F_c~2F_c，以此类推，第一滤波器N-1（包括一个I滤波器和一个Q滤波器）为带通滤波器，对应频段为（N-1）F_c~（N）F_c，第一滤波器N（包括一个I滤波器和一个Q滤波器）为高通滤波器，对应下截止频率频段为（N-1）F_c。

在该实施例中，将基带I/Q信号分别输入对应的1个低通滤波器、N-2个带通滤波器和1个高通滤波器中，得到N个载波信号。

在该实施例中，每个载波信号中分别对应一个I信号的滤波输出和一个Q信号的滤波输出。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过将基带I/Q信号输入至第一滤波器分别进行低通滤波、带通滤波和高通滤波，得到N个载波信号，对每个载波分别进行接收信号处理，从而减少了每个基带载波处理的信号带宽，进而减少了每个载波的子载波相对相差。

在一些实施例中，多组第一信号的数目小于或等于预设的载波数目阈值。

需要说明的是，将整个射频带宽内的OFDM的解码分成几个频段，并通过频率搬移，将高频段载波的子载波搬移至低频段，最终使得每个载波的子载波都从零频开始的过程中，每个载波的提取必须经过带通滤波，使得滤波器的过渡带不能设计的过宽，则载波交界处的过渡带中的少数频谱可能被弃用，这会导致两个载波交接点的滤波过渡带出现损失。

在该实施例中，限制载波信号或第一信号的数量和过渡带宽，能够减少两个载波交接点的滤波过渡带损失。

在该实施例中，预设的载波数目阈值可以根据实际需求自定义设置，例如，载波数目阈值可以设置为4。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过限制载波信号的数量不超过预设的载波数目阈值，能够减少因载波信号交界处的过渡带中的少数频谱被弃用，而导致两个载波交接点的滤波过渡带出现损失。

在一些实施例中，将多组第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，包括：对多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到第二信号的子频谱信息，第二信号为多组载波信号中除第一信号外的其他载波信号；将目标载波信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将第二信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到第二信号的子频谱信息的软比特数据。

在该实施例中，得到截止频率在带宽F_c以内的目标载波信号后，所有载波信号的频率均搬移到低端，从零频开始，截止频率或带宽均在F_c，进而将所有载波信号进行离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）处理，以提取各载波信号的频谱信息。

在该实施例中，将各载波信号的子频谱信息分别输入接收机中进行信号检测，可以得到各载波信号对应子频谱的软比特。

在图2所示的实施例中，将由第一滤波器1（对应目标滤波器）输出的第二信号进行DFT处理，得到第1组子谱，并将N-1目标载波信号分别进行DFT处理，得到第2组子谱至第N组子谱；最后将第1组-第N组对应的子谱分别输入信号接收机中进行信道均衡和信号检测等处理，从而得到接收机对每个频谱信息的软比特输出。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过对由频率搬移后得到的目标载波信号和第二信号分别进行DFT处理，以提取各载波信号包含的子频谱信息，基带分成多个载波处理后，其相移引起的不定性减弱，在同样的信噪比环境下，子谱调制复杂度可从BPSK到QPSK，增加了基带的比特信息承载能力，从而在确定的基带信号带宽下提升了信道利用率和传输性能。

在一些实施例中，将目标载波信号的各组子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，包括：基于信道估计均衡接收机对多个目标载波信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到目标载波信号的子频谱信息的软比特数据；将第二信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到第二信号的子频谱信息的软比特数据，包括：基于信道估计均衡接收机对第二信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到第二信号的子频谱信息的软比特数据。

在该实施例中，可以根据目标载波信号协议预设的在频域均匀分布的导频信息完成对目标载波信号的子谱的信道估计、将导频处估计出的结果作为该子谱的信道函数，进而通过内外差估值，对接收信号所有子谱对应的所有信道完成信道均衡。最后基于均衡后的信道完成对每个接收信号子谱的软比特检测。

在该实施例中，各载波信号的对应频谱的资源少部分映射到物理层控制信道CCH，用来传递接收和发送控制信息，通过物理层控制信道CCH传递的信息不是用户信息，只是作为物理层编码和解码的控制；各载波信号的对应频谱的资源主要部分映射到物理层共享数字信道SCH，用来传递接收和发送的数据，通过物理层共享数字信道CCH传递的信息是用户的收发数据。

在该实施例中，用于信道估计的算法可以是根据协议设定的导频来测试信道的功率传输系数、信道的噪声加入系数、和信道失真的函数描述，用于软比特检测的算法可以是基于最大后验的似然度检测类算法，根据需求，算法可以实现为相对简单的线性算法，或实现为相对复杂的高级非线性算法。

在图2所示的实施例中，将各载波信号经过DFT处理后得到第1组至第N组，共N个载波，每个载波分别独立的完成其频段内所有子频谱的信道估计、信道均衡、和子频谱的软比特检测。每个载波得到的所有子频谱的软比特检测结果，最后根据系统对基带资源的总体映射协议完成整个基带的软比特按序集成，和纠错译码。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，通过将各载波信号经过DFT处理后得到的多组频谱信息输入到信号接收机中进行信道估计、信道均衡检测以及子频谱软比特检测等步骤；通过将基带分成为多个载波，能够提升信道估计、信道均衡的质量以及提升系统载波调制的复杂度，从而增加了每赫兹载有的比特数，最终提升了短波通信的传输效率。

在一些实施例中，在每个载波信号内，通过取舍优化载波个数，通过均匀的配置每个载波的子载波导频参考信号的插入点和导频信号的幅度以及相位，即可保证跨越360°的频点的抖动相对小，从而保证对该频点的估计的准确度，又可设计并保证接收机对电离层导致的子频谱的相移的精确的估计，通过估计的导频的幅度相位失真，可最终用内外差算法动态的确定每个相移跨越360°的准确的频点。

下面对本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置进行描述，下文描述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置与上文描述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法可相互对应参照。

图3是本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置的结构示意图，如图3所示，该弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，包括：预处理模块310、第一处理模块320、第二处理模块330和第三处理模块340。

预处理模块310，用于基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；

第一处理模块320，用于将基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组载波信号对应的频段不同；

第二处理模块330，用于将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，目标频段对应多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，第一滤波器1为多个第一滤波器中的低通滤波器，第一信号为多个第一滤波器中除第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；

第三处理模块340，用于将多组第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，第二滤波器用于滤除第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，通过将基带信号滤波分离后，得到多个载波信号，再对第一信号进行频率搬移得到目标载波信号，使得各载波内的频谱频率都是从0开始，确保了各载波内跨越360°的频点值的相准确可测，跨越点相对稳定，减少了大尺度频谱相移对接收机进行信号检测的影响，并且减少了频率搬移引发的镜像频率的干扰，从而提高了短波通信的传输效率。

在图3所示的实施例中，该弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，还包括：

第四处理模块350，用于将多组第一信号对应的低通信号输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，对多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到第二信号的子频谱信息，第二信号为多组载波信号中除第一信号外的其他载波信号；

离散傅里叶变换模块360，用于将目标载波信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将第二信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到第二信号的子频谱信息的软比特数据。

本发明提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，通过对由频率搬移后得到的目标载波信号和第二信号分别进行DFT处理，以提取各载波信号对应的频谱信息，并根据各载波信号对应的频谱信息进行分析优化，使得系统可能使用相对高级调制，从而保证解调后的各载波信号中每赫兹载有的比特数相对多，从而提高了基带信号的带宽利用率。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：面向通信的处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的算术与逻辑指令，以执行弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，该方法包括：基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；将基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组载波信号对应的频段不同；将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，目标频段对应多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，第一滤波器1为多个第一滤波器中的低通滤波器，第一信号为多个第一滤波器中除第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；将多组第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，第二滤波器用于滤除第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

此外，上述的存储器430中的算术和逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分既可以是硬件模块，也可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台面向通信的计算机设备（可以是个人计算机，服务器，基带处理器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：专用芯片，可编程逻辑芯片，U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括上述算法和方法实现的计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，该方法包括：基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；将基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组载波信号对应的频段不同；将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，目标频段对应多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，第一滤波器1为多个第一滤波器中的低通滤波器，第一信号为多个第一滤波器中除第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；将多组第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，第二滤波器用于滤除第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，该方法包括：基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；将基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组载波信号对应的频段不同；将多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到第一信号对应的低通信号，目标频段对应多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，第一滤波器1为多个第一滤波器中的低通滤波器，第一信号为多个第一滤波器中除第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；将多组第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，第二滤波器用于滤除第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块或网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用或专用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件器件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，包括：

基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；

将所述基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将所述多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到所述多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组所述载波信号对应的频段不同；

将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，所述目标频段对应所述多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，所述第一滤波器1为所述多个第一滤波器中的低通滤波器，所述第一信号为所述多个第一滤波器中除所述第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；

将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，所述第二滤波器用于滤除所述第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

2.根据权利要求1所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，所述第一滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器的通带的最高频率为F_c，所述第一信号为所述带通滤波器输出的载波信号，和/或所述高通滤波器输出的载波信号，第n个第一信号对应频段的最低频率不低于nF_c，所述第n个第一信号对应频段的最高频率不高于(n+1)F_c，n为大于0的自然数；

所述将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，包括：

基于混频器将所述第一信号对应的频段转换为0~F_c，得到所述第一信号对应的低通信号。

3.根据权利要求1所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，多个相邻的第一滤波器的通带在频域上是连续的，所述多个第一滤波器的带宽相同。

4.根据权利要求1所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，多组所述第一信号的数目小于或等于预设的载波数目阈值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，所述将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，包括：

对所述多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述第二信号的子频谱信息，所述第二信号为所述多组载波信号中除所述第一信号外的其他载波信号；

将所述目标载波信号的各组子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将所述第二信号的子频谱信息发送至所述信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

6.根据权利要求5所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法，其特征在于，所述将所述目标载波信号的各组子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，包括：

基于所述信道估计均衡接收机对多个所述目标载波信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据；

所述将所述第二信号的子频谱信息发送至所述信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据，包括：

基于所述信道估计均衡接收机对所述第二信号的子频谱信息依次进行信道估计、信道均衡和软比特检测操作，得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

7.一种弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，其特征在于，所述装置包括：

预处理模块，用于基于数字基带滤波器对数字基带采样信号进行抗混叠滤波处理，得到基带I/Q信号；

第一处理模块，用于将所述基带I/Q信号无损的分成多个载波频段，并将所述多个载波频段分别输入至通带不同的多个第一滤波器，得到所述多个第一滤波器分别输出的多组载波信号，每组所述载波信号对应的频段不同；

第二处理模块，用于将所述多组载波信号中的第一信号对应的频段搬移至目标频段，得到所述第一信号对应的低通信号，所述目标频段对应所述多个第一滤波器中的第一滤波器1的通带，所述第一滤波器1为所述多个第一滤波器中的低通滤波器，所述第一信号为所述多个第一滤波器中除所述第一滤波器1外的其他多个第一滤波器分别输出的载波信号；

第三处理模块，用于将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号，所述第二滤波器用于滤除所述第一信号对应的低通信号中的镜像频率。

8.根据权利要求7所述的弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四处理模块，用于在所述将多组所述第一信号对应的低通信号分别输入至第二滤波器，得到多组目标载波信号之后，对所述多组目标载波信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述目标载波信号的子频谱信息，对第二信号进行离散傅里叶变换处理，得到所述第二信号的子频谱信息，所述第二信号为所述多组载波信号中除所述第一信号外的其他载波信号；

离散傅里叶变换模块，用于将所述目标载波信号的子频谱信息发送至信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述目标载波信号的子频谱信息的软比特数据，将所述第二信号的子频谱信息发送至所述信道估计均衡接收机，经信道均衡和检测后得到所述第二信号的子频谱信息的软比特数据。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述弱化宽带短波数字基带信号载波相移的处理方法。

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