1.一種中頻調(diào)制信號(hào)的解調(diào)裝置,其特征在于,所述裝置包括:
獲取模塊,用于獲取窄帶調(diào)制信號(hào)和本振信號(hào);
混頻濾波模塊,用于對所述窄帶調(diào)制信號(hào)和所述本振信號(hào)進(jìn)行混頻,并對混頻后的信號(hào)進(jìn)行中頻帶通濾波,得到基帶信號(hào);
采樣模塊,用于按照預(yù)置的采樣頻率,對所述基帶信號(hào)進(jìn)行帶通采樣,得到數(shù)字化且離散的基帶信號(hào);
分離修正模塊,用于分離所述離散的基帶信號(hào)中的同相分量和正交分量,并對分離出的所述同相分量和所述正交分量進(jìn)行符號(hào)修正,得到修正后的同相分量和修正后的正交分量;
運(yùn)算模塊,用于對所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量進(jìn)行插值運(yùn)算和延時(shí)運(yùn)算,得到同一時(shí)刻內(nèi)的同相分量和正交分量。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述混頻濾波模塊包括:混頻器和中頻帶通濾波器;
所述混頻器,用于將所述窄帶調(diào)制信號(hào)xRF(t)=α(t)cos[2πfRFt+θ(t)]和所述本振信號(hào)xLO(t)=cos(2πfLOt)進(jìn)行混頻,得到混頻后的信號(hào)并輸出所述混頻后的信號(hào),其中,
所述混頻后的信號(hào)為:
fRF為所述窄帶調(diào)制信號(hào)的中心頻率,fLO為所述本振信號(hào)的本振頻率;
所述中頻帶通濾波器的輸入端與所述混頻器的輸出端相連,所述中頻帶通濾波器,用于接收經(jīng)所述混頻器輸出的混頻后的信號(hào),并對所述混頻后的信號(hào)進(jìn)行中頻帶通濾波以及抗混疊濾波,以濾除所述混頻后的信號(hào)中的高頻分量以及抑制帶外噪聲的混疊效應(yīng),得到所述基帶信號(hào),并輸出所述基帶信號(hào),其中所述基帶信號(hào)為:
fIF=fRF-fLO。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述采樣模塊為:模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述中頻帶通濾波器的輸出端相連,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于接收經(jīng)所述中頻帶通濾波器輸出的所述基帶信號(hào),并以采樣頻率為fs,對所述基帶信號(hào)進(jìn)行帶通采樣,得到所述離散的基帶信號(hào)并輸出所述離散的基帶信號(hào),其中,所述離散的基帶信號(hào)的實(shí)部為所述同相分量I(n)的偶數(shù)項(xiàng),所述離散的基帶信號(hào)的虛部為所述正交分量Q(n)的奇數(shù)項(xiàng),所述離散的基帶信號(hào)為:
其中,B為信號(hào)帶寬,N為整數(shù),M為奇數(shù),f0為中心頻率,采樣周期n為采樣位數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,所述分離修正模塊包括:單刀雙擲選擇開關(guān)、第一乘法器和第二乘法器;
所述單刀雙擲選擇開關(guān)的公共端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連,所述單刀雙擲選擇開關(guān),用于以fs為切換速率,將經(jīng)所述公共端輸入的所述離散的基帶信號(hào)分離出所述同相分量和所述正交分量,并按照輸入的時(shí)鐘控制信號(hào)選擇導(dǎo)通所述公共端與所述單刀雙擲選擇開關(guān)的第一輸出端,或?qū)ㄋ龉捕伺c所述單刀雙擲選擇開關(guān)的第二輸出端,當(dāng)導(dǎo)通所述公共端與所述第一輸出端時(shí),經(jīng)所述第一輸出端輸出分離出的所述同相分量,以及當(dāng)導(dǎo)通所述公共端與所述第二輸出端時(shí),經(jīng)所述第二輸出端輸出分離出的所述正交分量,其中,
分離出的所述同相分量為:
I(n)=[I(0),NULL,-I(2),NULL,I(4),NULL,-I(6),NULL,......],
分離出的所述正交分量為:
Q(n)=[NULL,-Q(1),NULL,Q(3),NULL,-Q(5),NULL,Q(7),......];
所述第一乘法器與所述第一輸出端相連,用于接收經(jīng)所述第一輸出端輸出的所述同相分量,并根據(jù)由所述第一乘法器的時(shí)鐘信號(hào)端輸入的時(shí)鐘控制信號(hào),將所述同相分量中每偶數(shù)個(gè)參數(shù)與數(shù)值-1相乘,得到所述修正后的同相分量I(n)=[I(0),I(2),I(4),I(6),......];
以及,所述第二乘法器與所述第二輸出端相連,用于接收經(jīng)所述第二輸出端輸出的所述正交分量,并根據(jù)由所述第二乘法器的時(shí)鐘信號(hào)端輸入的時(shí)鐘控制信號(hào),將所述正交分量中每奇數(shù)個(gè)參數(shù)與數(shù)值-1相乘,得到所述修正后的正交分量Q(n)=[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......];
其中,所述第一乘法器和所述第二乘法器的工作頻率均為fs/2。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述運(yùn)算模塊包括:第一內(nèi)插濾波器、第二內(nèi)插濾波器、第一延時(shí)器、第二延時(shí)器、第一多路復(fù)用器和第二多路復(fù)用器;
所述第一內(nèi)插濾波器的輸入端與所述第一乘法器的輸出端相連,所述第一內(nèi)插濾波器,用于接收所述第一乘法器輸入的所述修正后的同相分量,并以6階的濾波系數(shù)對所述修正后的同相分量進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算,得到奇數(shù)項(xiàng)的同相分量并經(jīng)所述第一內(nèi)插濾波器的輸出端輸出,其中內(nèi)插運(yùn)算的公式為:
所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量為:I(2n+1)=[I(1),I(3),I(5),I(7),......];
以及,所述第一延時(shí)器的輸入端與所述第一乘法器的輸出端相連,接收所述第一乘法器輸入的所述修正后的同相分量,并以所述第二內(nèi)插濾波器的工作頻率的倒數(shù)作為所述第一延時(shí)器的延時(shí)周期,對所述修正后的同相分量進(jìn)行延時(shí)運(yùn)算,得到偶數(shù)項(xiàng)的同相分量并經(jīng)所述第一延時(shí)器的輸出端輸出,其中,
所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量為:I(2n)=[I(0),I(2),I(4),I(6),......];
以及,所述第一多路復(fù)用器的輸入端與所述第一延時(shí)器的輸出端、所述第一內(nèi)插濾波器的輸出端交替相連,交替接收經(jīng)所述第一內(nèi)插濾波器的輸出端輸出的所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量,和,經(jīng)所述第一延時(shí)器的輸出端輸出的所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量,并合并所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量和所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量,得到合并后的同相分量I(n)=[I(0),I(1),I(2),I(3),I(4),I(5),I(6),I(7),......],所述第一多路復(fù)用器的輸出端輸出所述合并后的同相分量;
所述第二內(nèi)插濾波器的輸入端與所述第二乘法器的輸出端相連,所述第二內(nèi)插濾波器,用于接收所述第二乘法器輸入的所述修正后的正交分量,并以6階的濾波系數(shù)對所述修正后的正交分量進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算,得到偶數(shù)項(xiàng)的正交分量并經(jīng)所述第二內(nèi)插濾波器的輸出端輸出,其中內(nèi)插運(yùn)算的公式為:
所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量為:Q(2n)=[Q(0),Q(2),Q(4),Q(6),......];
以及,所述第二延時(shí)器的輸入端與所述第二乘法器的輸出端相連,接收所述第二乘法器輸入的所述修正后的正交分量,并以所述第一內(nèi)插濾波器的工作頻率的倒數(shù)作為所述第二延時(shí)器的延時(shí)周期,對所述修正后的正交分量進(jìn)行延時(shí)運(yùn)算,得到奇數(shù)項(xiàng)的正交分量并經(jīng)所述第二延時(shí)器的輸出端輸出,其中,
所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量為:Q(2n+1)=[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......];
以及,所述第二多路復(fù)用器的輸入端與所述第二延時(shí)器的輸出端、所述第二內(nèi)插濾波器的輸出端交替相連,交替接收經(jīng)所述第二內(nèi)插濾波器的輸出端輸出的所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量,和,經(jīng)所述第二延時(shí)器的輸出端輸出的所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量,并合并所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量和所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量,得到合并后的正交分量Q(n)=[Q(0),Q(1),Q(2),Q(3),Q(4),Q(5),Q(6),Q(7),......],所述第二多路復(fù)用器的輸出端輸出所述合并后的正交分量;
其中,合并后的同相分量I(n)和合并后的正交分量Q(n)為同一時(shí)刻的信號(hào),
所述第一內(nèi)插濾波器和所述第二內(nèi)插濾波器的工作頻率為fs/2,所述第一多路復(fù)用器和所述第二多路復(fù)用器的工作頻率為fs。
6.一種中頻調(diào)制信號(hào)的解調(diào)方法,其特征在于,包括:
獲取窄帶調(diào)制信號(hào)和本振信號(hào);
對所述窄帶調(diào)制信號(hào)和所述本振信號(hào)進(jìn)行混頻,并對混頻后的信號(hào)進(jìn)行中頻帶通濾波,得到基帶信號(hào);
按照預(yù)置的采樣頻率,對所述基帶信號(hào)進(jìn)行帶通采樣,得到數(shù)字化的且離散的基帶信號(hào);
分離所述離散的基帶信號(hào)中的同相分量和正交分量,并對分離出的所述同相分量和所述正交分量進(jìn)行符號(hào)修正,得到修正后的同相分量和修正后的正交分量;
對所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量進(jìn)行插值運(yùn)算和延時(shí)運(yùn)算,得到同一時(shí)刻內(nèi)的同相分量和正交分量。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述對所述窄帶調(diào)制信號(hào)和所述本振信號(hào)進(jìn)行混頻,并對混頻后的信號(hào)進(jìn)行中頻帶通濾波,得到基帶信號(hào),包括:
將所述窄帶調(diào)制信號(hào)xRF(t)=α(t)cos[2πfRFt+θ(t)]和所述本振信號(hào)xLO(t)=cos(2πfLOt)進(jìn)行混頻,得到所述混頻后的信號(hào),其中所述混頻后的信號(hào)為:fRF為所述窄帶調(diào)制信號(hào)的中心頻率,fLO為所述本振信號(hào)的本振頻率;
對所述混頻后的信號(hào)進(jìn)行中頻帶通濾波以及抗混疊濾波,以濾除所述混頻后的信號(hào)中的高頻分量以及抑制帶外噪聲的混疊效應(yīng),得到所述基帶信號(hào),其中,所述基帶信號(hào)為:
fIF=fRF-fLO。
8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述按照預(yù)置的采樣頻率,對所述基帶信號(hào)進(jìn)行帶通采樣,得到數(shù)字化且離散的基帶信號(hào)包括:
以采樣頻率為fs,對所述基帶信號(hào)進(jìn)行帶通采樣,得到所述離散的基帶信號(hào),其中,所述離散的基帶信號(hào)的實(shí)部為所述同相分量I(n)的偶數(shù)項(xiàng),所述離散的基帶信號(hào)的虛部為所述正交分量Q(n)的奇數(shù)項(xiàng),所述離散的基帶信號(hào)為:
其中,B為信號(hào)帶寬,N為整數(shù),M為奇數(shù),f0為中心頻率,采樣周期n為采樣位數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述分離所述離散的基帶信號(hào)中的同相分量和正交分量,并對分離出的所述同相分量和所述正交分量進(jìn)行符號(hào)修正,得到所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量,包括:
將所述離散的基帶信號(hào)與預(yù)置函數(shù)相乘,以對所述離散的基帶信號(hào)中的所述同相分量和所述正交分量進(jìn)行分離和修正,得到所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量,所述離散的基帶信號(hào)與預(yù)置函數(shù)相乘的公式為:
其中,n取自然數(shù)且j2=-1,I(n)為所述修正后的同相分量,I(n)=[I(0),I(2),I(4),I(6),......],Q(n)為所述修正后的正交分量,Q(n)=[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......]。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述對所述修正后的同相分量和所述修正后的正交分量進(jìn)行插值運(yùn)算和延時(shí)運(yùn)算,得到同一時(shí)刻內(nèi)的同相分量和正交分量,包括:
以6階的系數(shù)對所述修正后的同相分量進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算,得到奇數(shù)項(xiàng)的同相分量,其中內(nèi)插運(yùn)算的公式為:
所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量為:I(2n+1)=[I(1),I(3),I(5),I(7),......];
以及,對所述修正后的同相分量進(jìn)行延時(shí)運(yùn)算,得到偶數(shù)項(xiàng)的同相分量,以使所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量與偶數(shù)項(xiàng)的正交分量處于同一時(shí)刻,其中,所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量為:
I(2n)=[I(0),I(2),I(4),I(6),......];
以6階的系數(shù)對所述修正后的正交分量進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算,得到所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量,其中內(nèi)插運(yùn)算的公式為:
所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量為:Q(2n)=[Q(0),Q(2),Q(4),Q(6),......];
以及,對所述修正后的正交分量進(jìn)行延時(shí)運(yùn)算,得到奇數(shù)項(xiàng)的正交分量,以使所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量與所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量處于同一時(shí)刻,其中,所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量為:Q(2n+1)=[Q(1),Q(3),Q(5),Q(7),......];
將所述奇數(shù)項(xiàng)的同相分量和所述偶數(shù)項(xiàng)的同相分量進(jìn)行合并,得到合并后的同相分量,以及將所述奇數(shù)項(xiàng)的正交分量和所述偶數(shù)項(xiàng)的正交分量進(jìn)行合并,得到合并后的正交分量,其中,
所述合并后的同相分量為:I(n)=[I(0),I(1),I(2),I(3),I(4),I(5),I(6),I(7),......],
所述合并后的正交分量為:
Q(n)=[Q(0),Q(1),Q(2),Q(3),Q(4),Q(5),Q(6),Q(7),......],所述合并后的同相分量I(n)和所述合并后的正交分量Q(n)為同一時(shí)刻的信號(hào)。