專利名稱：一種調制信號中頻數字化接收的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，特別是一種調制信號中頻數字化接收的裝置及方法。
背景技術：
數字私人移動無線電(Digital Private Mobile Radio, DPMR)和數字移動無線電(Digital Mobile Radio, DMR)是歐洲電信標準化協會電磁兼容和無線頻譜技術委員會制定的專用無線通信技術規范，其中，DPMR采用頻分多址(Frequency Division MultipleAccess,FDMA)技術，占用帶寬6.25kHz，主要應用于數字對講領域；DMR采用時分多址(TimeDivision Multiple Access, TDMA)技術，占用帶寬12.5kHz,主要應用于數字對講領域和數字集群領域。目前，在接收DPMR/DMR中頻信號時通常采用基于模擬鑒頻的接收裝置。圖1為現有技術中基于模擬鑒頻的接收裝置的原理圖。圖1所示的接收裝置包括模擬處理模塊、模數(Analog/Digital，A/D)轉換器和數字基帶處理模塊，在模擬處理模塊中，先利用濾波器和混頻器將接收的模擬信號變頻為頻率低的模擬中頻信號或模擬基帶信號，然后利用模擬鑒頻器對所述模擬中頻信號或模擬基帶信號進行模擬鑒頻處理，獲得目標模擬基帶信號；A/D轉換器將所述目標模擬基帶信號轉換為目標數字基帶信號發送到數字基帶處理模塊；在數字基帶處理模中，對所述目標數字基帶信號進行濾波及同步解調處理。模擬處理模塊的整體性能對電路設計、模擬器件的質量以及操作人員的熟練度的要求都比較高，上述接收裝置的鑒頻操作由模擬處理模塊中的模擬鑒頻器完成，增加了模擬處理模塊的復雜度；通過模擬鑒頻器獲得目標模擬基帶信號后，混入的干擾或造成的失真將很難消除，從而會嚴重影響接收裝置后續的同步和解調性能。
發明內容
本發明實施例提供一種調制信號中頻數字化接收的裝置及方法，用以降低接收裝置中各模塊的復雜度，提高接收裝置的整體性能。本發明實施例提供的一種調制信號中頻數字化接收的裝置包括:模擬處理模塊，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；模擬/數字轉換模塊，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；數字處理模塊，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。本發明實施例提供的一種調制信號中頻數字化接收的方法包括:將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。通過以上技術方案可知，本發明實施例中的調制信號中頻數字化接收的裝置包括模擬處理模塊、模擬/數字轉換模塊和數字處理模塊，其中，模擬處理模塊，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；模擬/數字轉換模塊，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；數字處理模塊，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。本發明實施例的接收裝置中，鑒頻操作由數字處理模塊完成，簡化了模擬處理模塊的功能，降低了模擬處理模塊的復雜度；同時，數字處理模塊將接收的數字中頻信號先進行了包括帶通濾波和降速率抽取的提取操作，獲得目標頻率范圍內數字中頻信號，然后再變頻為目標數字基帶信號，可以滿足在模擬處理模塊輸出的模擬中頻信號頻率相對較高的情況下，模擬/數字轉換模塊使用的采樣速率相對較低，還降低了對模擬/數字轉換模塊的量化精度的要求，從而降低了對模擬處理模塊和模擬/數字轉換模塊的要求；此外，在數字處理模塊中，先通過提取操作獲得目標頻率范圍內數字中頻信號，降低了數字處理模塊中后續處理過程的復雜度。因此，本發明實施例可以有效降低接收裝置中各模塊的復雜度，降低對各模塊中器件的要求，提高接收裝置的整體性能。
圖1為現有技術中基于模擬鑒頻的接收裝置的原理圖；圖2為本發明裝置的一具體實施例的結構示意圖；圖3為本發明實施例中數字處理模塊的結構示意圖；圖4為本發明裝置的另一具體實施例的結構示意圖；圖5為本發明方法實施例的流程示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供的調制信號中頻數字化接收的裝置包括模擬處理模塊、模擬/數字轉換模塊和數字處理模塊，鑒頻操作由數字處理模塊中的數字鑒頻器完成。下面結合附圖對本發明裝置進行詳細闡述。圖2為本發明裝置的一具體實施例的結構示意圖。參見圖2所示，本發明實施例提供的調制信號中頻數字化接收的裝置包括:模擬處理模塊21、模擬/數字轉換模塊22和數字處理模塊23，其中，所述模擬處理模塊21，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；所述模擬/數字轉換模塊22，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；所述數字處理模塊23，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。這里，所述模擬處理模塊21獲得的模擬中頻信號的頻率可以相對較高，以減輕所述模擬處理模塊21的處理負擔，且所述模擬處理模塊21不對所述模擬中頻信號進行模擬鑒頻處理，減少了所述模擬處理模塊21的器件，簡化了所述模擬處理模塊21的復雜度。所述模擬/數字轉換模塊22，用于對所述模擬中頻信號進行帶通采樣、量化和編碼，轉換為數字中頻信號發送給所述數字處理模塊23。所述數字處理模塊23不是將接收的數字中頻信號直接變頻為數字基帶信號，而是先進行了包括帶通濾波和降速率抽取的提取操作，獲得目標頻率范圍內數字中頻信號，然后再變頻為目標數字基帶信號，因此，所述模擬/數字轉換模塊22進行帶通采樣時的采樣速率可以相對較低，且量化時檢測過零點的采樣信號，降低了對量化精度的要求，降低了對所述模擬/數字轉換模塊22的要求，同時，還降低了對所述模擬處理模塊21中自動增益控制器件的要求。所述數字處理模塊23，還進一步用于將經過數字鑒頻處理獲得的數字基帶信號進行濾波和同步解調處理。圖3為本發明實施例中數字處理模塊的結構示意圖。參見圖3所示，圖2中的數字處理模塊23包括:提取單元31、變頻單元32和鑒頻單元33，其中，所述提取單元31，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號；所述變頻單元32，用于將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號；所述鑒頻單元33，用于對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。這里，優選地，所述提取單元31包括帶通濾波器和降速率抽取器，所述變頻單元32包括數字下變頻轉換器(Digital Down Converter, DDC)和低通濾波器。由于在所述變頻單元32進行下變頻操作去除殘留中頻信號之前，添加了提取單元31進行提取操作，獲得頻率相對更低的數字中頻信號作為殘留中頻信號，因此，有效降低了所述變頻單元32的處理負擔。圖4為本發明裝置的另一具體實施例的結構示意圖，參見圖4所示，在模擬處理模塊中，利用濾波器和混頻器將接收的模擬信號變頻為頻率為fIF1的模擬中頻信號發送給A/D轉換器，這里，fIF1可以相對較高；所述A/D轉換器將接收到的模擬中頻信號轉換為數字中頻信號，所述數字中頻信號的頻率為fIF1 ;在數字處理模塊中，在進行變頻處理之前，添加一個帶通濾波器和降速率抽取器，先利用所述帶通濾波器濾出目標頻率范圍內的數字中頻信號，再利用降速率抽取器在降低采樣頻率的同時獲得頻率更低的殘留中頻，接著利用DDC和低通濾波器去除殘留中頻，獲得目標數字基帶信號，然后利用數字鑒頻器對所述目標數字基帶信號進行鑒頻處理，最后進行后續的濾波和同步解調處理。圖5為本發明方法實施例的流程示意圖。參見圖5所示，本發明實施例提供的一種調制信號中頻數字化接收的方法包括以下幾個步驟:步驟501:將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號。這里，經過變頻獲得的模擬中頻信號的頻率相對較高。步驟502:將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號。這里，對所述模擬中頻信號進行帶通采樣、量化和編碼，轉換為數字中頻信號，帶通采樣的采樣速率相對較低，且量化時檢測過零點的采樣信號，降低了對量化精度的要求。步驟503:從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號。由于步驟502的模數轉換過程中，采樣速率低于所述模擬中頻信號的頻率，可以從所述模擬中頻信號的鏡像頻率中提取目標數字中頻信號。如果在模數轉換過程對所述模擬中頻信號進行飽和或采用過零點檢測，那么轉換得到的數字中頻信號的頻譜將被展寬，因此，要從頻譜較寬的數字中頻信號中提取出目標頻率范圍內的數字中頻信號。
步驟504:將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號。這里，所述目標數字中頻信號為目標頻率范圍內的數字中頻信號，減輕了變頻操作的處理負擔。步驟505:對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。步驟506:將經過數字鑒頻處理獲得的數字基帶信號進行濾波和同步解調處理。通過以上技術方案可知，本發明實施例中的調制信號中頻數字化接收的裝置包括模擬處理模塊、模擬/數字轉換模塊和數字處理模塊，其中，模擬處理模塊，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；模擬/數字轉換模塊，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；數字處理模塊，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。本發明實施例的接收裝置中，鑒頻操作由數字處理模塊完成，簡化了模擬處理模塊的功能，降低了模擬處理模塊的復雜度；同時，數字處理模塊將接收的數字中頻信號先進行了包括帶通濾波和降速率抽取的提取操作，獲得目標頻率范圍內數字中頻信號，然后再變頻為目標數字基帶信號，可以滿足在模擬處理模塊輸出的模擬中頻信號頻率相對較高的情況下，模擬/數字轉換模塊使用的采樣速率相對較低，還降低了對模擬/數字轉換模塊的量化精度的要求，從而降低了對模擬處理模塊和模擬/數字轉換模塊的要求；此外，在數字處理模塊中，先通過提取操作獲得目標頻率范圍內數字中頻信號，降低了數字處理模塊中后續處理過程的復雜度。因此，本發明實施例可以有效降低接收裝置中各模塊的復雜度，降低對各模塊中器件的要求，提高接收裝置的整體性能。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種調制信號中頻數字化接收的裝置，其特征在于，該裝置包括: 模擬處理模塊，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號； 模擬/數字轉換模塊，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號； 數字處理模塊，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模擬/數字轉換模塊，用于對所述模擬中頻信號進行帶通采樣、量化和編碼，轉換為數字中頻信號。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數字處理模塊包括: 提取單元，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號； 變頻單元，用于將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號； 鑒頻單元，用于對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述提取單元包括帶通濾波器和降速率抽取器。
5.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述變頻單元包括數字下變頻轉換器DDC和低通濾波器。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數字處理模塊，還進一步用于將經過數字鑒頻處理獲得的數字基帶信號進行濾波和同步解調處理。
7.一種調制信號中頻數字化接收的方法，其特征在于，該方法包括: 將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號； 將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號； 從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號，包括: 對所述模擬中頻信號進行帶通采樣、量化和編碼，轉換為數字中頻信號。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，該方法還進一步包括: 將經過數字鑒頻處理獲得的數字基帶信號進行濾波和同步解調處理。
全文摘要
本發明公開了一種調制信號中頻數字化接收的裝置及方法，該裝置包括模擬處理模塊，用于將接收的模擬信號變頻為模擬中頻信號；模擬/數字轉換模塊，用于將所述模擬中頻信號轉換為數字中頻信號；數字處理模塊，用于從所述數字中頻信號中提取目標數字中頻信號，并將所述目標數字中頻信號變頻為目標數字基帶信號，然后對所述目標數字基帶信號進行數字鑒頻處理。因此，應用本發明，可以有效降低接收裝置中各模塊的復雜度，降低對各模塊中器件的要求，提高接收裝置的整體性能。
文檔編號H04B1/16GK103152065SQ201110402000
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者胡賽桂, 唐勝志, 張凌雁, 何海波, 王榮 申請人:北京聯拓恒芯科技發展有限公司, 福建聯拓科技有限公司