專利名稱：重采樣處理裝置和方法、以及數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于擴(kuò)大重采樣處理中的比率轉(zhuǎn)換的自由度的技術(shù)，該重采樣處理在數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置等中合成采樣率不同的數(shù)據(jù)列并產(chǎn)生以該合成的數(shù)據(jù)列進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的信號(hào)時(shí)，將至少一方的數(shù)據(jù)列轉(zhuǎn)換成以其他采樣率采樣(重采樣)時(shí)的數(shù)據(jù)列。
背景技術(shù)：
產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)的裝置基本上通過生成1、Q2相的基帶的數(shù)據(jù)列，并通過D/A轉(zhuǎn)換器將它們分別轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并輸入于正交調(diào)制器中，從而在所希望的頻帶生成相位/幅值根據(jù)1、Q2值變化的數(shù)字調(diào)制信號(hào)。這種產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信號(hào)的裝置用于利用數(shù)字調(diào)制方式的各種通信設(shè)備的評(píng)價(jià)，但在接收評(píng)價(jià)中，不僅是期望波，還加上干擾波時(shí)的特性也逐漸變得重要。尤其最近，對(duì)于組合不同符號(hào)率的期望波與干擾波的評(píng)價(jià)的需求逐步增加。作為生成包含不同比率的希望波與干擾波的信號(hào)的方法，可以想到準(zhǔn)備2臺(tái)數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，將一方裝置中生成的期望波與另一方裝置中產(chǎn)生的干擾波進(jìn)行合波并輸入于評(píng)價(jià)對(duì)象的方式，但導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的大規(guī)模化，且成本增加。因此，作為更簡(jiǎn)單的方式，可以想到在合成基帶中合成不同采樣率的數(shù)據(jù)列，并生成以該合成的數(shù)據(jù)列進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的信號(hào)來輸入于評(píng)價(jià)對(duì)象。為了如此合成比率不同的2個(gè)信號(hào)列，需要進(jìn)行兩者的比率配合處理，作為該處理的最簡(jiǎn)單的方法，有將兩者的比率轉(zhuǎn)換成其最小公倍數(shù)的共同比率并進(jìn)行加法運(yùn)算處理的方法(參考專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2006-29862號(hào)公報(bào)然而，當(dāng)為處理多種采樣率的數(shù)據(jù)列的信號(hào)產(chǎn)生裝置時(shí)，欲合成的數(shù)據(jù)列的采樣率的種類較多，與此相對(duì)，存在進(jìn)入硬件上受限的頻帶且能夠轉(zhuǎn)換成最小公倍數(shù)的比率的組合有限，且能夠使用于廣泛圍的通信系統(tǒng)設(shè)備的測(cè)定的通用性有所欠缺的問題。尤其，欲進(jìn)行加法運(yùn)算合成的數(shù)據(jù)列的采樣率相近時(shí)，其最小公倍數(shù)與原比率相比變得非常大。例如，2個(gè)采樣率F1、F2的比為101:99時(shí)，不得不將各比率轉(zhuǎn)換成99倍及101倍，并要求分別對(duì)其進(jìn)行極高速的比率轉(zhuǎn)換處理，若原采樣率為高速，則其比率轉(zhuǎn)換變得極困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決該問題而完成的，其目的在于提供一種速度比具有較大自由度的重采樣處理技術(shù)，并提供一種能夠通過利用該技術(shù)進(jìn)行多種采樣率的數(shù)據(jù)列的組合試驗(yàn)的通用性較高的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置。為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的權(quán)利要求1的重采樣處理裝置，其對(duì)以預(yù)定的采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、n均為整數(shù)，其特征在于，該重采樣處理裝置具備:FIR (Finite Impulse Response,有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器(21、21A、21B)，其進(jìn)行所述被輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果依次輸出；濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25)，其預(yù)先存儲(chǔ)mXP個(gè)濾波器系數(shù)；及濾波器系數(shù)切換構(gòu)件(26)，其從所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件依次選擇所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin -m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在所述η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。并且，本發(fā)明的權(quán)利要求2的重采樣處理裝置，其特征在于，存儲(chǔ)于所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。并且，本發(fā)明的權(quán)利要求3的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，其具有:第I數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件(31)，其以第I采樣率輸出用于調(diào)制的第I數(shù)據(jù)列；第2數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件(32)，其以與第I采樣率不同的第2采樣率輸出用于調(diào)制的第2數(shù)據(jù)列；及重采樣處理部(40、40A、40B)，其為了將所述第I數(shù)據(jù)列與第2數(shù)據(jù)列的采樣率進(jìn)行配合，對(duì)至少一方的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、η均為整數(shù)，該數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置對(duì)通過所述重采樣處理配和采樣率的數(shù)據(jù)列進(jìn)行加法運(yùn)算，并產(chǎn)生通過該加法運(yùn)算的數(shù)據(jù)列進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的信號(hào)，其特征在于，所述重采樣處理部具備:FIR (Finite ImpulseResponse,有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器(21、21A、21B)，其進(jìn)行以采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果依次輸出；濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25)，其預(yù)先存儲(chǔ)mXP個(gè)濾波器系數(shù)；及濾波器系數(shù)切換構(gòu)件(26)，其從所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件依次選擇所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin -m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。并且，本發(fā)明的權(quán)利要求4的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于，存儲(chǔ)于所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。并且，本發(fā)明的權(quán)利要求5的重采樣處理方法，其對(duì)以預(yù)定的采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、n均為整數(shù)，其特征在于，該重采樣處理方法包括:進(jìn)行所述被輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算的步驟；使用依次輸出其運(yùn)算結(jié)果的FIR (Finite Impulse Response,有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器的步驟；預(yù)先存儲(chǔ)mXP個(gè)濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)存儲(chǔ)步驟；及依次選擇所述存儲(chǔ)的所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin -m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)，由此進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理的步驟。并且，本發(fā)明的權(quán)利要求6的重采樣處理方法，其在所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。如此，本發(fā)明中，將對(duì)相對(duì)于數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)的數(shù)據(jù)插值所需的(mXP)個(gè)濾波器系數(shù)按作為插值候選的每一各定時(shí)匯總并預(yù)先存儲(chǔ)，并且從濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件中依次選擇P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin.m/n的重采樣速度賦予數(shù)字濾波器，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。因此，能夠以可由兩個(gè)整數(shù)之比(m/n)表示的較廣范圍的速度比對(duì)預(yù)定的采樣率的數(shù)據(jù)列進(jìn)行重采樣處理，且能夠通過利用該重采樣處理實(shí)現(xiàn)可對(duì)多種采樣率的數(shù)據(jù)列的組合進(jìn)行加法運(yùn)算的通用性較高的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的重采樣處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是實(shí)施方式為m/n=4的重采樣處理的動(dòng)作說明圖。圖3是表示濾波器系數(shù)的儲(chǔ)存列與讀取順序的圖。圖4是實(shí)施方式的m/n=4的重采樣處理的定時(shí)圖。圖5是實(shí)施方式的m/n=4/3的重采樣處理的動(dòng)作說明圖。圖6是實(shí)施方式的m/n=4/3的重采樣處理的動(dòng)作說明圖。圖7是實(shí)施方式的m/n=4/3的重采樣處理的動(dòng)作說明圖。圖8是實(shí)施方式的m/n=4/3的重采樣處理的定時(shí)圖。圖9是1、Q2相型重采樣處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖10是表示本發(fā)明的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置的實(shí)施方式的圖。圖11是表示本發(fā)明的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置的另一實(shí)施方式的圖。圖12是m/n=4/5 (降低采樣率時(shí))的動(dòng)作說明圖。圖中:20、20’ -重采樣處理裝置，21、21A、21B_數(shù)字濾波器，22-寄存器，23-乘法器，24-加法器，25-濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件，26-濾波器系數(shù)切換構(gòu)件，27-濾波器系數(shù)寫入構(gòu)件，30、30’ -數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，31-第I數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件，32-第2數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件，40、40A、40B-重采樣處理部，41-設(shè)定部，42-增益調(diào)整部，43-加法部，44-D/A轉(zhuǎn)換器，45-正交調(diào)制器。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1表示應(yīng)用了本發(fā)明的重采樣處理裝置20的結(jié)構(gòu)。該重采樣處理裝置20是對(duì)以預(yù)定的采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列Din進(jìn)行指定的速度比m/n (其中，m、η均為整數(shù)，在此設(shè)為m > η)的重采樣處理的裝置，其具有數(shù)字濾波器
21、濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件25、濾波器系數(shù)切換構(gòu)件26及濾波器系數(shù)寫入構(gòu)件27。數(shù)字濾波器21是由存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)的同時(shí)與依次向后級(jí)位移的多個(gè)P級(jí)縱列連接的寄存器22i 22P、求出各寄存器22i 22P的輸出R1 Rp與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)h(i，I) h (i，P)之積的多個(gè)P的乘法器ZS1 23P、及求出乘法器ZS1 23P的輸出總和的加法器24構(gòu)成的抽頭數(shù)為P的FIR型數(shù)字濾波器。該數(shù)字濾波器21用于通過運(yùn)算求出對(duì)輸入數(shù)據(jù)之間進(jìn)行插值的數(shù)據(jù)，且利用由脈沖響應(yīng)F (X)= (sinX)/X得到的系數(shù)與數(shù)據(jù)的總和近似函數(shù)波形的中間點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))的數(shù)據(jù)值的性質(zhì)。另外，可以使用利用窗函數(shù)W (X)的F (X) =[ (sinX)/X] -W (X)公式來代替上述脈沖響應(yīng)的公式。為了進(jìn)行該數(shù)據(jù)插值，濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件25中預(yù)先存儲(chǔ)有按每一各定時(shí)匯總的對(duì)相對(duì)于數(shù)字濾波器21的數(shù)據(jù)的輸入間隔Ts=l/Fin進(jìn)行m等分的各定時(shí)的數(shù)據(jù)插值所需的(mXP)個(gè)濾波器系數(shù)。并且，濾波器系數(shù)切換構(gòu)件26從濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件25中依次選擇P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin.m/n的速度(重采樣速度)賦予數(shù)字濾波器21，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于數(shù)字濾波器21期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。濾波器系數(shù)寫入構(gòu)件27基于輸入數(shù)據(jù)的采樣率Fin及指定的速度比m/n計(jì)算重采樣處理所需的濾波器系數(shù)并存儲(chǔ)于濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件25。接著，對(duì)該重采樣處理裝置20的動(dòng)作進(jìn)行說明。為了便于理解各部的動(dòng)作，首先說明P=8、m=4、n=l (速度比為4)的情況。將數(shù)字濾波器21中輸入有8個(gè)輸入數(shù)據(jù)Din (I) Din (8)的定時(shí)設(shè)為基準(zhǔn)定時(shí)t=0。此時(shí)，如圖2 (a)，各寄存器22i 228的輸出R1-R8成為R1=Din (I)、R2=Din(2)、......、R8=Din (8)。對(duì)于這些8個(gè)連續(xù)的輸入數(shù)據(jù)，若將重采樣處理的初始定時(shí)設(shè)為靠近抽頭數(shù)的中間位置的寄存器(此時(shí)設(shè)為寄存器224，但也可以為寄存器225)的輸出值&=0111 (4)，則重采樣中欲得到的值為輸出值R4 (=Din (4))其本身，這是已知的。因此，這時(shí)，如圖2 (b)所示，只要對(duì)只有與輸出值R4進(jìn)行乘法運(yùn)算的濾波器系數(shù)h (1，4)為I而其他濾波器系數(shù)h (l，l) h (l，3)、h (1，5) h (1，8)為O的一組濾波器系數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算即可，基于重采樣處理的初始輸出值Dout (I)成為Dout(I) = J=1 Σ 8h(l, j).Rj=IXRj (記號(hào)」=1Σ8 表示 j = I 8 為止的總和)。另外，在此強(qiáng)調(diào)精確度而使用輸出輸入數(shù)據(jù)其本身的寄存器系數(shù)的組，但也可以使用與用于后述的插值數(shù)據(jù)計(jì)算的脈沖響應(yīng)對(duì)應(yīng)的系數(shù)。圖2 (a)中，由于重采樣的速度比為m/n=4，因此需要在對(duì)輸入數(shù)據(jù)Din (4)、Din
(5)之間的Ts進(jìn)行4 (=m)分割的各定時(shí)Ql Q3中求出Ql定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。為此，如圖2 (C)，若使用波形中心從初始定時(shí)僅位移AT=Ts/m的脈沖響應(yīng)F(X-AT)，并將該位移的函數(shù)F (Χ-ΔΤ)中的存儲(chǔ)于各寄存器的8個(gè)數(shù)據(jù)的各采樣定時(shí)(Ts間隔)的值作為第二組濾波器系數(shù)h (2，1) h (2，8)來設(shè)定于數(shù)字濾波器21，則可得到基于重采樣的定時(shí)Ql的輸出值Dout (2)，Dout (2) = J=1 Σ8h (2，j).Rj。同樣地，如圖2 (d)，若將進(jìn)一步位移AT的脈沖響應(yīng)F (X-2 AT)中的存儲(chǔ)于各寄存器的8個(gè)數(shù)據(jù)的各采樣定時(shí)(Ts間隔)的值作為第三組濾波器系數(shù)h (3，l) h (3,8)來設(shè)定于數(shù)字濾波器21，則可得到基于重采樣的定時(shí)Q2的輸出值Dout (3)，Dout (3) = J=1 Σ8h (3，j).Rj。另外，如圖2 (e)，若將進(jìn)一步位移AT的脈沖響應(yīng)F (Χ_3 Λ T)中的存儲(chǔ)于各寄存器的8個(gè)數(shù)據(jù)的各采樣定時(shí)(Ts間隔)的值作為第四組濾波器系數(shù)h (4，1) h (4，8)來設(shè)定于數(shù)字濾波器21，則可得到基于重采樣的定時(shí)Q3的輸出值Dout (4)，Dout (4) = J=1 Σ8h (4, j).Rj。由此，可得到對(duì)包括輸入數(shù)據(jù)Din (4)在內(nèi)的直至下一個(gè)數(shù)據(jù)Din (5)的之間進(jìn)行插值的4個(gè)重采樣數(shù)據(jù)Dout (I) Dout (4)。并且，在輸入數(shù)據(jù)被更新之前期間以Ts/m的間隔進(jìn)行上述處理，在新的數(shù)據(jù)Din (9)被輸入而更新的階段對(duì)其最新的數(shù)據(jù)Din (2) Din (9)進(jìn)行上述同樣的處理，通過持續(xù)進(jìn)行該處理，能夠?qū)?shù)據(jù)Din進(jìn)行速度比m/n=4的重采樣處理。該例子中重采樣處理所需的4組濾波器系數(shù)h (l，l) h (l，8)、h (2，l) h (2，8)、h (3，l) h (3，8)、h (4，l) h (4，8)，只要如圖3按地址順序存儲(chǔ)于由RAM等存儲(chǔ)器構(gòu)成的濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件25，并將它們每經(jīng)過Ts/4時(shí)間順序且循環(huán)地讀取來設(shè)定于數(shù)字濾波器21即可。圖4是匯總上述一連串動(dòng)作的圖,如圖4 (a)在I個(gè)(=n)輸入數(shù)據(jù)Din更新期間Ts，如圖4 (b)用于對(duì)2個(gè)數(shù)據(jù)之間進(jìn)行插值所需的4組(=m)的濾波器系數(shù)以Ts/4=AT的間隔按時(shí)間序列順序且循環(huán)地改變，從而如圖4 (c)與其同步地輸出具有輸入的4倍采樣率的重采樣數(shù)據(jù)Dout。另外，如前所述，作為第I組濾波器系數(shù)h (1，1) h (1，8)，也可以在脈沖響應(yīng)F(X)中將存儲(chǔ)于各寄存器的8個(gè)數(shù)據(jù)的各采樣定時(shí)(Ts間隔)的值成組求出，并將其設(shè)定于數(shù)字濾波器21。上述例子是m=4、n=l的例子，關(guān)于將輸入數(shù)據(jù)之間分割成m的各點(diǎn)，每輸入I個(gè)輸入數(shù)據(jù)，各點(diǎn)每I個(gè)都按時(shí)間序列求出m個(gè)插值數(shù)據(jù)，是一個(gè)簡(jiǎn)單的速度比為4的比率轉(zhuǎn)換處理，接著對(duì)m=4、n=3的動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖5 (a)所示，在8個(gè)數(shù)據(jù)Din (I) Din (8)存儲(chǔ)于數(shù)字濾波器21的各寄存器的狀態(tài)下，如圖5 (b)選擇第I組濾波器系數(shù)h (1，1) h (1，8)，輸出初始的重采樣數(shù)據(jù) Dout (I)=Rl=Din (4)。這時(shí)，因?yàn)榕c上述同樣地m=4，因此用于處理的初始定時(shí)的第I組濾波器系數(shù)及關(guān)于對(duì)2個(gè)輸入數(shù)據(jù)之間進(jìn)行m等分的定時(shí)Ql Q3的數(shù)據(jù)插值所需的3組濾波器系數(shù)與上述例的情況相同，但下一個(gè)重采樣間隔為每隔3 (=n)個(gè)即延遲3 AT的定時(shí)，因此如圖5(c)，在以從初始定時(shí) 延遲3ΛΤ的定時(shí)Q3作為波形中心的脈沖響應(yīng)F (Χ-3ΛΤ)中，將存儲(chǔ)于各寄存器的8個(gè)數(shù)據(jù)的各采樣定時(shí)(Ts間隔)的值作為組的所述例子中選擇第4組濾波器系數(shù)h (4，l) h (4，8)，由此輸出與該定時(shí)Q3對(duì)應(yīng)的第2個(gè)重采樣數(shù)據(jù)Dout (2)。下一個(gè)重采樣數(shù)據(jù)是進(jìn)一步延遲3 AT的定時(shí)，即在圖5 Ca)中對(duì)寄存器數(shù)據(jù)R5、R6之間進(jìn)行m分割的各定時(shí)Q1’ Q3’中的Q2’的定時(shí)，但在進(jìn)行該重采樣之前，從重采樣處理的初始定時(shí)起經(jīng)過輸入數(shù)據(jù)的采樣周期Ts，從而如圖6 (a)，各寄存器22i 228的輸出值R1-R8分別更新為數(shù)據(jù)Din (2) Din (9)。因此，在從該輸入數(shù)據(jù)更新定時(shí)起至到達(dá)下一個(gè)重采樣對(duì)象定時(shí)Q2的t=Ts+2 Δ T的定時(shí)，如圖6 (b)選擇第三組濾波器系數(shù)h (3，l) h (3，8)，由此輸出對(duì)該寄存器224、225的數(shù)據(jù)Din (5)、Din (6)之間進(jìn)行m等分的3個(gè)定時(shí)Ql Q3中與定時(shí)Q2對(duì)應(yīng)的第3個(gè)重采樣數(shù)據(jù)Dout (3)。再下一個(gè)重采樣是從圖6的狀態(tài)進(jìn)一步延遲3 Λ T的定時(shí)，即在圖6 (a)中對(duì)寄存器數(shù)據(jù)R5、R6之間進(jìn)行m分割的各定時(shí)Q1’ Q3’中的Q1’的定時(shí)，但在進(jìn)行該重采樣之前，從重采樣處理的初始定時(shí)起經(jīng)過輸入數(shù)據(jù)的采樣周期Ts的2倍的時(shí)間(2.Τ8)，從而如圖7 (a)，各寄存器221 228的輸出值札 1 8分別更新為數(shù)據(jù)Din (3) Din (10)。因此，在從該輸入數(shù)據(jù)更新定時(shí)起至到達(dá)下一個(gè)重采樣對(duì)象定時(shí)Ql的t=2Ts+ Δ T的定時(shí)，如圖7 (b)選擇第二組濾波器系數(shù)h (2，l) h (2，8)，由此輸出對(duì)該寄存器224、225的數(shù)據(jù)Din (6)、Din (7)之間進(jìn)行m等分的3個(gè)定時(shí)Ql Q3中與定時(shí)Ql對(duì)應(yīng)的第4個(gè)重采樣數(shù)據(jù)Dout (4)。并且，下一個(gè)重采樣是從圖7的狀態(tài)進(jìn)一步延遲3 AT的定時(shí)，即在圖7 (a)中寄存器數(shù)據(jù)R5的輸出定時(shí)，在進(jìn)行該重采樣時(shí)，從重采樣處理的初始定時(shí)起正好經(jīng)過3.Ts,從而各寄存器22i 228的輸出值R1 &分別更新為數(shù)據(jù)Din (4) Din (11)。該狀態(tài)除寄存器數(shù)據(jù)被更新以外，與圖5的初始狀態(tài)相同，相當(dāng)于回到重采樣處理的初始狀態(tài)，因此配合該輸入數(shù)據(jù)更新定時(shí)，與所述圖5 (b)同樣地選擇第I組濾波器系數(shù)h (1，1) h (1，8)，由此輸出與該寄存器224、225的數(shù)據(jù)Din (7)相等的第5個(gè)重采樣數(shù)據(jù) Dout (5)。S卩，該重采樣處理中以輸入數(shù)據(jù)的采樣周期Ts的3/4 (=n/m)倍的周期將濾波器系數(shù)以h (l，j) —h (4，j) —h (3，j) —h (2，j)的順序循環(huán)讀取并切換，從而持續(xù)地對(duì)輸入數(shù)據(jù)Din進(jìn)行速度比為4/3 (=m/n)的重采樣處理。圖8是表示上述例子的輸入數(shù)據(jù)、濾波器系數(shù)切換及重采樣數(shù)據(jù)的關(guān)系的定時(shí)圖，在圖8 (a)的采樣周期Ts的輸入數(shù)據(jù)Din更新3 (=n)次期間，如圖8 (b)，4組濾波器系數(shù)以3Ts/4 (=Ts.η/πι)的間隔按所述順序改變，如圖8 (c)輸出通過該改變的濾波器系數(shù)計(jì)算出的重采樣數(shù)據(jù)。另外，若將周期換算成速度，則濾波器系數(shù)的切換速度及重采樣速度成為Fin.m/n。以上，對(duì)p=8、m=4、n=3的簡(jiǎn)單的例子進(jìn)行了說明，但數(shù)字濾波器21的抽頭數(shù)P只要為足以減少基于由對(duì)脈沖響應(yīng)進(jìn)行位移而產(chǎn)生的非對(duì)稱性的插值誤差的數(shù)，則可以是任意的。例如，在數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為16比特、抽頭數(shù)P=28的情況下，對(duì)符號(hào)率3.84MHz的W-CDMA用調(diào)制數(shù)據(jù)與將符號(hào)率270.833kHz進(jìn)行12倍過采樣的3.25MHz的GSM (注冊(cè)商標(biāo))用調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算合成時(shí)，對(duì)GSM (注冊(cè)商標(biāo))用調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行速度比m/n=384/325的重采樣處理并來進(jìn)行合波，其 結(jié)果關(guān)于GSM (注冊(cè)商標(biāo))測(cè)定出位相誤差為0.22deg,關(guān)于W-CDMA測(cè)定出調(diào)制誤差比為(EVM) 0.51%，可確認(rèn)有無重采樣處理幾乎沒有變化。并且，決定重采樣處理的速度比m/n的整數(shù)m、n的范圍是任意的，但若將m、n的上限設(shè)定為1024左右，則能夠應(yīng)對(duì)現(xiàn)今使用的許多數(shù)字調(diào)制的符號(hào)率的組合。上述各例子中，說明了對(duì)一系列輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行的重采樣處理，但用于數(shù)字調(diào)制用的1、Q2相數(shù)據(jù)列時(shí)，若如圖9的重采樣處理裝置20’向與所述數(shù)據(jù)濾波器21相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)數(shù)字濾波器21A、21B輸入以預(yù)定的采樣率(符號(hào)率)同步輸入的2相數(shù)據(jù)Iin、Qin，并且對(duì)用于其乘加運(yùn)算的共同的濾波器系數(shù)通過濾波器系數(shù)切換構(gòu)件25如上述同樣地切換，則能夠得到以速度比m/n進(jìn)行重采樣的2相數(shù)據(jù)lout、Qout。圖10表示將圖9所示的1、Q2相型的重采樣處理裝置20’作為重采樣處理部40而具備的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置30的結(jié)構(gòu)。該數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置30具有 第I數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件31，其以第I采樣率Finl輸出用于調(diào)制且由1、Q2相的組構(gòu)成的第I數(shù)據(jù)列Dl ;及第2數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件32，其以與第I采樣率Finl不同的第2采樣率Fin2輸出同樣由1、Q2相的組構(gòu)成且用于調(diào)制的第2數(shù)據(jù)列D2。在此，設(shè)為第2采樣率Fin2低于第I采樣率Finl (Finl > Fin2)，將采樣率較低的第2數(shù)據(jù)列D2輸入于與所述1、Q2相型的重采樣處理裝置20’相同結(jié)構(gòu)的重采樣處理部40，并且通過用于設(shè)定裝置的各種參數(shù)的設(shè)定部41來指定速度比m/n=Finl/Fin2。由此，從重采樣處理部40輸出將數(shù)據(jù)列D2的1、Q的原波形分別以Fin2.(m/n)的速度，即與第I數(shù)據(jù)列Dl的采樣率Finl相等的比率進(jìn)行重采樣而得到的由1、Q2相的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)列D2’。由該重采樣處理得到的數(shù)據(jù)列D2’與第I數(shù)據(jù)列Dl —起以相同比率(Finl)輸入于增益調(diào)整部42，并被限制處理為防止基于加法運(yùn)算的位溢出且使兩者的振幅比α/β成為由設(shè)定部41指定的振幅比，并且以相同比率(Finl)輸入于加法部43來進(jìn)行加法運(yùn)算。作為該加法運(yùn)算結(jié)果的由1、Q2相的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)列Dsum以第I采樣率Finl輸入于雙通道型D/A轉(zhuǎn)換器44，并轉(zhuǎn)換成由1、Q2相的組構(gòu)成的模擬信號(hào)Asum而被輸入于正交調(diào)制器45。正交調(diào)制器45對(duì)模擬信號(hào)Asum的I成分與預(yù)定的本地信號(hào)之積和Q成分與將本地信號(hào)進(jìn)行90度相移的相移本地信號(hào)之積進(jìn)行合波，并輸出以通過相互正交的1、Q成分決定的振幅/相位進(jìn)行調(diào)制的高頻數(shù)字調(diào)制信號(hào)RFsum。由設(shè)定部41設(shè)定數(shù)字調(diào)制信號(hào)RFsum的頻率。該數(shù)字調(diào)制信號(hào)RFsum被施加對(duì)應(yīng)于第I數(shù)據(jù)列Dl與第2數(shù)據(jù)列D2的加法運(yùn)算結(jié)果的調(diào)制，通過對(duì)相對(duì)于兩數(shù)據(jù)列的增益進(jìn)行各種改變，能夠驗(yàn)證接收該數(shù)字調(diào)制信號(hào)RFsum的設(shè)備的兩波接收動(dòng)作。上述數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置30對(duì)欲進(jìn)行加法運(yùn)算的2個(gè)數(shù)據(jù)列的一方進(jìn)行重采樣處理而使其與另一方的采樣率一致，但如圖11所示的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置30’，若設(shè)置相同結(jié)構(gòu)的兩組重采樣處理部40A、 40B以能夠分別對(duì)欲進(jìn)行加法運(yùn)算的2個(gè)數(shù)據(jù)列進(jìn)行重采樣處理，則能夠使其相對(duì)于D/A轉(zhuǎn)換器44之后處理的硬件上的頻率區(qū)域的限制具有更大的自由度。例如，在D/A轉(zhuǎn)換器44之后的處理中容許的頻率區(qū)域?yàn)镕a土 AF的情況下，當(dāng)上述的第I采樣率Finl不進(jìn)入該頻率區(qū)域時(shí)，需要對(duì)兩數(shù)據(jù)列D1、D2進(jìn)行比率轉(zhuǎn)換。此時(shí)，關(guān)于整數(shù)m、m’、η、η’需要滿足以下條件。Fa-Finl.(m/n) =Fin2.(m，/η，)< Fa+ Δ F若發(fā)現(xiàn)滿足上述條件的整數(shù)m、m’、n、n’，則在重采樣處理部40A對(duì)數(shù)據(jù)列Dl進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，在重采樣處理部40B對(duì)數(shù)據(jù)列D2進(jìn)行速度比為m’/n’的重采樣處理，由此能夠使兩數(shù)據(jù)的采樣率在容許的頻率區(qū)域內(nèi)一致，即使有硬件上的限制，也能夠?qū)Ω鞣N采樣率的數(shù)據(jù)列進(jìn)行合波，并能夠賦予極高的通用性。另外，上述說明中，對(duì)提高采樣率(m> η)的情況進(jìn)行了說明，但同樣也能夠進(jìn)行m< η (降低采樣率)的重采樣處理，此時(shí)，只要求出用于得到對(duì)原數(shù)據(jù)間進(jìn)行m等分的各定時(shí)的插值數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)，并每輸入η個(gè)數(shù)據(jù)列時(shí)切換濾波器系數(shù)以便每隔各定時(shí)的η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)插值數(shù)據(jù)即可。例如，圖1結(jié)構(gòu)的重采樣處理裝置20中m=4、n=5時(shí)的初始處理如所述圖5的(a)、(b)所示，求出關(guān)于對(duì)2個(gè)數(shù)據(jù)間進(jìn)行4等分的各定時(shí)Ql Q3的插值數(shù)據(jù)，并利用第I個(gè)濾波器系數(shù)h (1，1) h (1，8)來輸出初始重采樣值Dout (I)=Din (4)。并且，由于下一個(gè)重采樣值為延遲5ΛΤ( = η.ΔΤ)的定時(shí)Q1’，因此在如圖12(a)下一個(gè)輸入數(shù)據(jù)更新之后的AT經(jīng)過定時(shí)Ql (t=Ts+AT)，如圖12 (b)通過將濾波器系數(shù)切換為第2組濾波器系數(shù)h (2，1) h (2，8)來輸出第2個(gè)重采樣值Dout (2)。以下同樣地，在輸入數(shù)據(jù)更新5次期間，切換濾波器系數(shù)以便每隔5個(gè)按時(shí)間序列輸出4個(gè)插值數(shù)據(jù)，由此進(jìn)行速度比為4/5的重采樣處理，并通過將其用于上述數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置30、30’來進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)列組合的自由度。
權(quán)利要求
1.一種重采樣處理裝置，其對(duì)以預(yù)定的采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、η均為整數(shù)，其特征在于，該重采樣處理裝置具備: FIR (Finite Impulse Response，有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器(21、21A、21B)，其進(jìn)行所述被輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果依次輸出； 濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25 )，其預(yù)先存儲(chǔ)m X P個(gè)濾波器系數(shù)；及 濾波器系數(shù)切換構(gòu)件(26)，其從所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件依次選擇所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin -m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在所述η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的重采樣處理裝置，其特征在于， 存儲(chǔ)于所述濾波器系數(shù) 存儲(chǔ)構(gòu)件的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。
3.一種數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，其具有: 第I數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件(31)，其以第I采樣率輸出用于調(diào)制的第I數(shù)據(jù)列； 第2數(shù)據(jù)列輸出構(gòu)件(32)，其以與第I采樣率不同的第2采樣率輸出用于調(diào)制的第2數(shù)據(jù)列 '及 重采樣處理部(40、40A、40B)，其為了將所述第I數(shù)據(jù)列與第2數(shù)據(jù)列的采樣率進(jìn)行配合,對(duì)至少一方的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、η均為整數(shù)， 該數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置對(duì)通過所述重采樣處理配和采樣率的數(shù)據(jù)列進(jìn)行加法運(yùn)算，并產(chǎn)生通過該加法運(yùn)算的數(shù)據(jù)列進(jìn)行數(shù)字調(diào)制的信號(hào)，其特征在于，所述重采樣處理部具備: FIR (Finite Impulse Response，有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器(21、21A、21B)，其進(jìn)行以采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果依次輸出； 濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25)，其預(yù)先存儲(chǔ)mXP個(gè)濾波器系數(shù) '及 濾波器系數(shù)切換構(gòu)件(26)，其從所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件依次選擇所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin -m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生裝置，其特征在于， 存儲(chǔ)于所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。
5.一種重采樣處理方法，其對(duì)以預(yù)定的采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理，其中，m、η均為整數(shù)，其特征在于，該重采樣處理方法包括: 進(jìn)行所述被輸入的數(shù)據(jù)列的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算的步驟； 使用依次輸出其運(yùn)算結(jié)果的FIR (Finite Impulse Response,有限脈沖響應(yīng))型數(shù)字濾波器的步驟； 預(yù)先存儲(chǔ)mXP個(gè)濾波器系數(shù)的濾波器系數(shù)存儲(chǔ)步驟；及 依次選擇所述存儲(chǔ)的所述P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin.m/n的重采樣速度賦予所述數(shù)字濾波器，以便在η個(gè)數(shù)據(jù)輸入于所述數(shù)字濾波器期間，每隔η個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)，由此進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的重采樣處理方法，其特征在于， 在所述濾波器系數(shù)存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)，是對(duì)輸入于所述數(shù)字濾波器的數(shù)據(jù)的輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)中的`數(shù)據(jù)插值所需的濾波器系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種重采樣處理裝置及利用該重采樣處理裝置的數(shù)字調(diào)制信號(hào)發(fā)生裝置以及速度比具有較大自由度的重采樣處理方法。本發(fā)明的重采樣處理裝置為了對(duì)以采樣率Fin輸入的數(shù)據(jù)列Din進(jìn)行速度比為m/n的重采樣處理而具備有FIR型數(shù)字濾波器(21)，其進(jìn)行數(shù)據(jù)列Din的最新P個(gè)數(shù)據(jù)與P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)的乘加運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果依次輸出；濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25)，其將對(duì)相對(duì)于數(shù)字濾波器(21)的數(shù)據(jù)輸入間隔進(jìn)行m等分的各定時(shí)的數(shù)據(jù)插值所需的(m×P)個(gè)濾波器系數(shù)按每一各定時(shí)進(jìn)行匯總并預(yù)先存儲(chǔ)；及濾波器系數(shù)切換構(gòu)件(26)，其從濾波器系數(shù)存儲(chǔ)構(gòu)件(25)中依次選擇P個(gè)為一組的濾波器系數(shù)并以Fin·m/n的重采樣速度賦予數(shù)字濾波器(21)，以便在n個(gè)數(shù)據(jù)輸入于數(shù)字濾波器(21)期間，每隔n個(gè)按時(shí)間序列輸出m個(gè)關(guān)于定時(shí)的插值數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L27/00GK103188186SQ20121047073
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者小野純, 花屋達(dá)郎, 伊藤伸一 申請(qǐng)人:安立股份有限公司