基于DSP的低功耗吸取机单边带解调要领

       1 数字前端

       该低功耗数字吸取机重要是针对语音信号的，要处理惩罚的信号都是窄带的。对数字前端中的混频器送出的模仿窄带中频信号举行采样，孕育产生数字窄带中频信号。对该信号举行解调之前，先将频谱搬至零中频处，再举行滤波，降采样率等处理惩罚，如图1所示。

       图1中A／D表现模数转换器，LPF表现低通滤波器，fs表现采样率，fo表现最靠近零频处镜像的中频。此中LPF实现如图2所示的成果。设滤出的复数信号采样率降为f's=fs/M。

       图2中，细线表现上边带(USB)，粗线表现下边带(LSB)。

       阐明一点，在实际中，上下边带的位置干系要根据模仿信号的中频及采样率fs才华确定，这里为了方便表明，就以为LSB在左，USB在右。

       2 解调方案一

       以解调上边带为例，如图3所示，计划一个数字带通滤波器，其频响关于中间频率fo'对称，别为f3，f4，克制频率处的衰减至少为-20 dB。

       该带通滤波器的计划步调如下：

       (1)先计划一个低通滤波器，通带带宽为Δf1=f2-f1，过渡带带宽为Δf2=f1-f3。估算滤波器阶数：N=

       (2)将上述的低通滤波器举行频谱搬移即可实现该带通滤波器(BPF)，如图5所示。因此滤波器系数：

       (3)要是利用FIRS指令实现边带滤波器，那么边带滤波的实行时间会降为原来的一半。但这时请求滤波器的系数是对称的。前面提到的低通滤波器系数是对称的。

       为使带通滤波器的系数对称，我们将带通滤波器的系数附加一个相位△φ(n)。即：

        的实部和虚部均为正。以是，带通滤波器的系数有如许的特点：实部偶对称，虚部奇对称。

        3 解调方案二

        还是以解调上边带为例，先搬移待解调信号的频谱，再做低通滤波，末了又将信号的频谱搬移返来，如图7所示。这种方案滤波器的计划思路大略，但要对信号举行两次频谱搬移。

        LPF与方案一中所计划的低通滤波器雷同。如图8所示，信号被搬至零中频处。

        4两种方案的比较

        方案一中，带通滤波器在一个时钟周期内举行如下的谋略：

        此中"*"表现卷积运算，下同。这表现要做4N次乘加运算，思量到对称性只必要2N次乘加运算。

        要是信号不是独立边带的，上边带信号解调所用的带通滤波器的系数与下边带信号解调所用的带通滤波器的系数是共轭干系，即hUSB(n)=hLSB*(n)，则别的一个边带的滤波谋略为：

        其结果与前面的成共轭干系，因此，只要得到此中一个边带的实数部分即可得到解调结果。如许只必要N次乘加运算。

        要是是独立边带的，上下边带的共轭干系不存在，则解调此中一个边带必要2N次乘加运算，上下边带解调共必要4N次乘加运算。

        方案二中，低通滤波器在一个时钟周期内举行如下的谋略：

        这表现要做2N次乘加运算，思量到对称性只必要N次乘加运算。

        要是信号不是独立边带的，那么同方案一，只必要N／2次乘加运算。要是信号是独立边带的那就上下边带解调共必要2N次乘加运算。

        别的两次颠末NCO的运算在一个时钟周期内共必要8次乘加运算。

        综合来说，就运算开销方面而言方案二要优于方案一。