45、软件无线电架构的多速率信号处理架构解析

软件无线电架构的多速率信号处理架构解析

在软件无线电架构中，多速率信号处理是关键技术，涉及发射机和接收机的设计。下面将详细介绍相关架构和处理流程。

发射机核心结构

发射机的核心是标准 M 路径多相上变频器信道化器的变体，即合成信道化器。它能够进行 2 到 M 的上采样，同时通过混叠将所有信道移到所需的中心频率。当输入信号带宽比合成信道化器带宽宽时，会先通过小型下变频器信道化器进行预处理，将信号带宽分解为与合成信道化器基线带宽匹配的子信道。在处理前，还会使用复采样频率旋转器将信号频谱偏移任意分数的采样频率，以实现信号完全任意的中心频率定位。

接收机关键元素

接收机的关键元素是标准 M 路径下变频器信道化器的变体，即分析信道化器。它能进行 M 到 2 的下采样，同时通过混叠将所有接收到的任意带宽信号频谱下变频。后处理信道化器用于从分析信道化器的基线信道重新组合比分析信道化器信道带宽宽的信号带宽。可能存在的残余频率偏移可借助数字复外差轻松解决，而分析后模块在需要时会进行进一步的信道化，以分离分析处理后落在同一信道化器信道中的信号频谱。

数字下变频器架构

标准 M 路径多相下变频器信道化器可将精确位于信道中心频率（kfc，k = 0,1,…,M - 1）的输入信号通过混叠移到基带。但它只能补偿 kfc 频率项，无法补偿导致输入信号任意中心频率定位的频率偏移（±Δfk）。这也是在数字下变频器设计中添加更多处理模块的动机之一，同时还需考虑接收机分辨率、宽带基带重新组合以及基带移位信号的任意插值等问题。

为了在认知无线电接收机中使用，需要对标准 M 到 1 下变频器信道化器进行修改，重新设计信道间距、信道带