專利名稱：數(shù)字濾波器及其配置方法、電子設(shè)備及無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種數(shù)字濾波器及其配置方法、電子設(shè)備及無線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
針對當前支持多模式通信的無線終端系統(tǒng)中，位于DBB (Digital Base band，數(shù)字基帶)和RF (Radio Frequency,射頻)之間的ABB (Analog Baseband,模擬基帶)。該ABB較為重要的功能是基于DAC(Digital Analog Converter,數(shù)模轉(zhuǎn)換器)和ADC(AnalogDigital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)進行的模數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。如

圖1所示，為無線終端通信系統(tǒng)信號流程圖，按照圖1中的虛線，將ABB分為模擬信號處理部分Analog (虛線以左)和數(shù)字信號處理部分Digital (虛線以右)。由于，ABB采用Sigma-Delta (Σ -Δ)結(jié)構(gòu)的ADC和DAC，因此，ABB的數(shù)字處理需要設(shè)計對應(yīng)的數(shù)字降采樣濾波器11和數(shù)字升采樣濾波器12，在ADC通道上用于將ABB模擬SDM (Sigma-Delta調(diào)制器)輸出的高速調(diào)制信號濾波降采樣到基帶信號速率；在DAC通道用于將數(shù)字基帶速率信號升采樣到ABB SDM調(diào)制速率，再進行SDM調(diào)制。圖1中的RF為射頻，Sff為短波，Antenna 為天線，PA (power amplifier,功率放大器)。其中，圖1中所示，ADC SDM輸出數(shù)字信號頻率為frx_sdm，數(shù)字降采樣濾波器輸出的信號頻率為frx_bb，如公式(I)，為了滿足通信系統(tǒng)的信噪比要求，frX_sdm通常為frx_bb的幾倍到百倍。frx_sdm=Rrx*frx_bb (I)其中，Rrx為正整數(shù)，為數(shù)字降采樣濾波器的降采樣倍數(shù)。同樣，對于DAC，輸入DAC SDM的頻率為ftx_sdm，ftx_bb為發(fā)送通道的基帶信號頻率。ftx_sdm為ftx_bb整數(shù)倍,如公式(2)。ftx_sdm=Rtx*ftx_bb (2)其中，Rtx為正整數(shù)，為數(shù)字升采樣濾波器的升采樣倍數(shù)。對于支持多模式通信的無線終端系統(tǒng)來說，同時支持GSM (Global System forMobile Communications,全球移動通信系統(tǒng))、WCDMA(Wide_band Code Division MultipleAccess,寬帶碼分多址)、LTE (Long time evolution,長期演進)模式，每個模式的frx_bb (或者ftx_bb)不相同，一般來說，設(shè)計的ABB的Rrx和Rtx因通信模式不同是不同的。而對于不同通信模式，系統(tǒng)工作主時鐘也可能不同。ADC和DAC的工作主時鐘亦隨之變化。因此，對于支持多模多速率通信的Sigma-Delta ABB，它的SDM ADC/DAC要求對接的數(shù)字降采樣(或升采樣)濾波器能夠因通信模式不同支持不同的工作主時鐘和Rrx、Rtx，而在多速率要求時支持相同工作主時鐘下不同的Rrx、Rtx0在當前的現(xiàn)有技術(shù)中，降采樣(或升采樣)數(shù)字濾波器設(shè)計，最常用的方法是分別根據(jù)每個模式的需求單獨設(shè)計出滿足該需求的FIR(Finite Impulse Respond,有限沖擊響應(yīng))濾波器。再根據(jù)通信模式選擇需要的濾波器通路。
如表I示出的支持三種模式的數(shù)字降采樣/升采樣濾波器時鐘規(guī)格。表I
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字濾波器的配置方法，其特征在于，包括: 接收工作模式選擇信號； 根據(jù)所述工作模式選擇信號，在寄存器組中，選擇當前工作模式對應(yīng)的濾波器速率配置值，所述寄存器組預(yù)存有分別與各個工作模式對應(yīng)的濾波器速率配置值； 根據(jù)所述濾波器速率配置值對當前確定的主時鐘進行分頻，獲取對應(yīng)輸入濾波器組的工作時鐘； 按所述工作時鐘使所述濾波器組對當前工作模式下接收到的數(shù)據(jù)進行采樣濾波；其中，所述濾波器組中包括級聯(lián)的級聯(lián)積分梳狀Cic濾波器組，有限沖擊響應(yīng)FIR補償濾波器和FIR半帶濾波器，所述CIC濾波器組中至少包括兩個級聯(lián)的CIC濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當接收到的數(shù)據(jù)為高速調(diào)制數(shù)據(jù)時，按所述工作時鐘使所述濾波器組對當前工作模式下接收到的數(shù)據(jù)進行采樣濾波的過程包括: 按級依次由所述CIC濾波器組、FIR補償濾波器和FIR半帶濾波器依據(jù)對應(yīng)輸入的工作時鐘對接收到的高速調(diào)制數(shù)據(jù)進行降采樣濾波，輸出濾波后的低速數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當接收到的數(shù)據(jù)為低速數(shù)據(jù)時，按所述工作時鐘使所述濾波器組對當前工作模式下接收到的數(shù)據(jù)進行采樣濾波的過程包括: 按級依次由FIR半帶濾波器，F(xiàn)IR補償濾波器和所述CIC濾波器組依據(jù)對應(yīng)輸入的工作時鐘對接收到的低速數(shù)據(jù)進行升采樣濾波，輸出濾波后的高速數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述輸入所述濾波器組的工作時鐘對應(yīng)的時鐘頻率的關(guān)系包括:f_clkl=Rl*f_clk 2 ； f_clk2=R2*f_clk3 ；f_clk3=Kl*f_clk4 ； 其中，所述f_clkl為主時鐘和輸入第一級所述CIC濾波器中的積分器時鐘的頻率；所述f_clk2為輸入第一級所述CIC濾波器中的微分器時鐘的頻率，以及輸入第二級所述CIC濾波器中的積分器時鐘的頻率；所述f_clk3為輸入第二級所述CIC濾波器中的微分器時鐘的頻率，以及輸入所述FIR補償濾波器時鐘的頻率；所述f_clk4為輸入所述FIR半帶濾波器時鐘的頻率； 當執(zhí)行數(shù)據(jù)降采樣濾波時，所述Rl為第一級所述CIC濾波器的降采樣倍數(shù)；所述R2為第二級所述CIC濾波器的降采樣倍數(shù)；所述Kl=2為所述FIR半帶濾波器的降采樣倍數(shù)；當執(zhí)行數(shù)據(jù)升采樣濾波時，所述Rl為第一級所述CIC濾波器的升采樣倍數(shù)；所述R2為第二級所述CIC濾波器的升采樣倍數(shù)；所述Kl=2為所述FIR半帶濾波器的升采樣倍數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任意一項所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括:全球移動通信系統(tǒng)GSM工作模式，寬帶碼分多址WDCMA工作模式和/或長期演進LTE工作模式中的任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當處于GSM工作模式時，所述Rl和R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)； 當處于WDCMA工作模式時，所述Rl的取值為1，使第一級所述CIC濾波器處于旁路狀態(tài)，所述R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)； 當處于LTE工作模式時，所述Rl的取值為I，使第一級所述CIC濾波器處于旁路狀態(tài)，所述R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)；或者，所述Rl和R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)。
7.一種數(shù)字濾波器，其特征在于，包括: 寄存器組，用于預(yù)存分別與各個工作模式對應(yīng)的濾波器速率配置值，當接收到的工作模式選擇信號時，根據(jù)所述工作模式選擇信號選擇當前工作模式對應(yīng)的濾波器速率配置值； 時鐘產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述寄存器組發(fā)送的所述濾波器速率配置值對當前確定的主時鐘進行分頻，獲取對應(yīng)輸入濾波器組的工作時鐘； 濾波器組，用于按照所述時鐘產(chǎn)生電路發(fā)送的工作時鐘對當前工作模式下接收到的數(shù)據(jù)進行采樣濾波； 其中，所述濾波器組中包括級聯(lián)的級聯(lián)積分梳狀CIC濾波器組，有限沖擊響應(yīng)FIR補償濾波器和FIR半帶濾波器，所述CIC濾波器組中包括至少兩個級聯(lián)的CIC濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述CIC濾波器由級聯(lián)的積分器和微分器構(gòu)成； 兩個所述CIC濾波器級聯(lián)時，第一級的所述CIC濾波器中的微分器與第二級的所述CIC濾波器中的積分器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述工作模式包括:全球移動通信系統(tǒng)GSM工作模式，寬帶碼分多址WDCMA工作模式和/或長期演進LTE工作模式中的任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、中任意一項所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，所述時鐘產(chǎn)生電路包括: 主時鐘選擇器，用于依據(jù)從所述寄存器組獲取的所述濾波器速率配置值中的主時鐘選擇信號，選擇當前工作模式對應(yīng)的主時鐘，并輸出； CIC濾波器采樣倍數(shù)選擇器，用于依據(jù)從所述寄存器組獲取的所述濾波器速率配置值中的時鐘分頻比選擇信號，分別選擇第一級所述Cic濾波器的采樣倍數(shù)Rl和第二級所述CIC濾波器的采樣倍數(shù)R2，并輸出至所述時鐘分頻器； 時鐘分頻器，用于依據(jù)接收到的所述Rl和R2對接收到的當前工作模式對應(yīng)的主時鐘進行分頻，并將獲取到各個工作時鐘輸送至所述濾波器組中相應(yīng)的濾波器內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，當處于GSM工作模式時，所述CIC濾波器采樣倍數(shù)選擇器所選的所述Rl和R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)； 當處于WDCMA工作模式時，所述CIC濾波器采樣倍數(shù)選擇器所選的所述Rl的取值為1，使第一級的所述CIC濾波器處于旁路狀態(tài)，所述R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)；當處于LTE工作模式時，所述CIC濾波器采樣倍數(shù)選擇器所選的所述Rl的取值為1，使第一級的所述CIC濾波器處于旁路狀態(tài)，所述R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)；或者，所述Rl和R2的取值為除I以外的任意正整數(shù)。
12.一種模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括:輸出高速調(diào)制數(shù)據(jù)的Sigma-Delta Σ_Λ調(diào)制器SDM ；與所述SDM連接，并對所述高速調(diào)制數(shù)據(jù)進行降采樣，并輸出濾波后的低速數(shù)據(jù)的數(shù)字降采樣濾波器，所述降采樣濾波器為所述權(quán)利要求疒11中任意一項所述的數(shù)字濾波器；所述數(shù)字濾波器內(nèi)的Cic濾波器組中級聯(lián)的CIC濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對接收到的高速調(diào)制數(shù)據(jù)進行降采樣濾波； FIR補償濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對前一級所述CIC濾波器輸出的濾波數(shù)據(jù)進行降采樣濾波； FIR半帶濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對前一級所述FIR補償濾波器輸出的濾波數(shù)據(jù)進行降采樣濾波，并輸出濾波后的低速數(shù)據(jù)。
13.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括:權(quán)利要求疒11中任意一項所述的數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器作為數(shù)字升采樣濾波器，其內(nèi)的FIR半帶濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對接收到的低速數(shù)據(jù)進行升采樣濾波； FIR補償濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對前一級所述FIR半帶濾波器輸出的濾波數(shù)據(jù)進行升采樣濾波； CIC濾波器組中級聯(lián)的CIC濾波器，用于依據(jù)接收到的工作時鐘對前一級所述FIR補償濾波器輸出的濾波數(shù)據(jù)進行升采樣濾波，并輸出濾波后的高速數(shù)據(jù)至Sigma-Delta Σ -Δ調(diào)制器SDM ； 所述SDM，用于對接收到的所述高速數(shù)據(jù)進行調(diào)制，輸出高速調(diào)制數(shù)據(jù)至模擬濾波器； 所述模擬濾波器，用于對接收到的所述高速調(diào)制數(shù)據(jù)進行模擬濾波，輸出對應(yīng)的模擬信號。
14.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和權(quán)利要求13所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
15.一種無線通信系統(tǒng)，包括:天線，短波裝置，功率放大器，射頻，數(shù)字基帶，以及設(shè)置于所述射頻和數(shù)字基帶之間的模擬基帶，其特征在于，所述模擬基帶包括權(quán)利要求14中所述的電子設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字濾波器及其配置方法、電子設(shè)備及無線通信系統(tǒng)。該數(shù)字濾波器中包括一套CIC濾波器組，該數(shù)字濾波器的配置方法通過數(shù)字濾波器接收到的工作模式選擇信號，選擇對應(yīng)各工作模式在寄存器中存儲的濾波器速率配置值，并依據(jù)該濾波器速率配置值中的主時鐘選擇信號和時鐘分頻比選擇信號確定濾波器的工作時鐘，使各個濾波器根據(jù)確定的工作時鐘在不同的工作模式下進行轉(zhuǎn)換，依據(jù)不同的工作模式對數(shù)字濾波器進行配置，從而實現(xiàn)在不需要重新設(shè)計濾波器的基礎(chǔ)上，靈活的選擇不同的工作模式的目的，避免在工作模式轉(zhuǎn)換的過程中對時鐘產(chǎn)生電路和濾波器進行重新設(shè)計時的材料浪費，進而解決實現(xiàn)降低成本，提高可擴展性的目的。
文檔編號H03H17/02GK103166598SQ20131006661
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者韋春妍, 劉永平, 鄒定鍇 申請人:華為技術(shù)有限公司