在实际的软件无线电系统中，对基带信号进行处理之前，需要进行数字中频信号处理环节，一般将天线端到基带处理之前的所有信号处理环节统称为前端，通过中频采样、滤波电路处理，将I-Q数字信号传送给后端处理模块，课题要求信道从中频下变频到基带，并滤除干扰且匹配滤波，把中频信号转化成正交数字基带信号，并进行功率谱分析。查找资料发现，受现有技术水平的制约，在目前的信号变频体制中大部分是首先将射频信号通过一次或者几次的模拟下变频转换到中频上。在中频上对信号进行数字化，然后再进行数字下变频。随着数字通信技术的发展，无线技术的逐渐成熟，对无线设备数字带宽的要求也越来越高，所以有必要对带宽较宽信号的数字下变频进行研究。
采用通用数字信号处理器按照传统算法进行数字下变频处理,由于要从AD采样后的高速数字信号得到有用基带信号,需要对高速数字信号进行滤波、抽取和其它的信号处理,因此存在着DSP的计算能力瓶颈问题。因此理想软件无线电台下变频的实现一方面要靠数字信号处理器速度的提高,另一方面我们还应该积极探讨目前可以实现同样功能的高效算法和结构频谱混叠现象,需要在抽取前进行低通滤波,由于A/D采样的数据速率相当高(如几十MSPS),所以如何减少数字滤波的运算量就成了一个重要的问题。
由于软件无线电接收机在射频采样,故采样率非常高,而实际包含信息的基带信号则往往带宽比较窄,故考虑将信号移频到基带,再经过抽取得到后端DSP能处理的低速基带信号。为了防止抽取后发生为了使下变频的运算量减少,考虑数字下变频的信号处理设计方法为:
①考虑使用如下一套特定的K级数字滤波抽取器的级联:第一级为梳状滤波器,
第二级到第K-1级采用半带滤波抽取器,最后一级为采用普通滤波器设计方法设计的FIR滤波器。由于基带信号带宽相对于几十兆赫兹的采样频率来说非常小,
梳状滤波器的阻带也较小,抽取后恰好能将会在基带内产生混叠的频率成分滤掉
,从而保证基带这段窄带频率不发生失真。
②求出所接收信号类型所需的抽取比D′=fhf0,其中fh为基带信号的最高频率,
实际抽取比D取成可分解成D=Mtimes;2k-2times;DK且最接近D′的整数,其中M和DK均为不能被2整除的整数。M为第一级滤波器的抽取比,DK为最后一级的抽取比,每级半带滤波器的抽取比均为2。
