一種多頻率濾波器的制造方法
【專利說明】
[0001]本發(fā)明涉及一種多頻率濾波器，屬于電力載波的技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于數(shù)字信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]通信中的一個基本概念就是調(diào)制，是指用攜帶有用信息的調(diào)制信號去控制高頻載波信號。數(shù)字調(diào)頻又稱移頻鍵控，它是用不同的載波來傳送數(shù)字信號的。調(diào)頻信號即2FSK信號是數(shù)字通信系統(tǒng)使用較早的一種通信方式，這種通信方式容易實現(xiàn)，抗噪聲和抗衰減性能較強(qiáng)，廣泛的應(yīng)用于低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中。
[0003]在電力線通信系統(tǒng)中，載波信號在傳輸時，由于電力線上輸入阻抗的變化和電力線設(shè)備的隨機(jī)接入切出等干擾，載波信號中會混入各種頻率的噪聲，導(dǎo)致載波信號傳輸不可靠，實時通信率不高?，F(xiàn)今，數(shù)字信號處理技術(shù)正飛速發(fā)展，信號的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展的大趨勢，而數(shù)字化是智能化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)。濾波技術(shù)是數(shù)字信號分析、處理技術(shù)的重要分支。無論是信號的獲取、傳輸，還是信號的處理和交換都離不開濾波技術(shù)，它對信號安全可靠和有效靈活地傳輸是至關(guān)重要的。在所有的電子系統(tǒng)中，濾波器的使用頻率最為廣泛。在最佳線性濾波器的設(shè)計中有一種是使濾波器輸出信噪比在某一特定時刻達(dá)到最大，由此而導(dǎo)出的最佳線性濾波器稱為匹配濾波器。匹配濾波器是輸出端的信號瞬時功率與噪聲平均功率比值最大的線性濾波器，濾波器的傳遞函數(shù)形式是信號頻譜的共軛。匹配濾波器是完成本地擴(kuò)頻碼與輸入數(shù)據(jù)的相關(guān)運(yùn)算即其中h (i)為本地擴(kuò)頻碼，X (i)為輸入數(shù)據(jù)。γ(η)為本地擴(kuò)頻碼與輸入數(shù)據(jù)的相關(guān)運(yùn)算。匹配濾波器對信號做兩種處理:(I)去掉信號相頻函數(shù)中的任何非線性部分，因而在某一時刻可使信號中所有頻率分量都在輸出端同相疊加而形成峰值。(2)按照信號的幅頻特性對輸入波形進(jìn)行加權(quán)，以便最有效地接收信號能量而抑制干擾的輸出功率。
[0004]本發(fā)明為了解決上述問題點而提出了一種多頻率濾波器，其目的是解決匹配濾波器濾波階數(shù)不可調(diào)，濾波器頻率不能根據(jù)輸入載波頻率的變化而變化的問題。
[0005]一種多頻率濾波器，每一階匹配濾波器是由兩個匹配濾波器組成，一個匹配濾波器的頻率對應(yīng)載波信號的上限頻率，另一個匹配濾波器對應(yīng)載波信號的下限頻率；
每組中兩個匹配濾波器的頻率根據(jù)輸入的載波信號的頻率變化，當(dāng)檢測到輸入的載波信號頻率時，控制調(diào)整本地發(fā)生器I和本地發(fā)生器O的值，通過本地發(fā)生器I和本地發(fā)生器O調(diào)整匹配濾波器的上限頻率的值和匹配濾波器下限頻率的值；
匹配濾波器的濾波階數(shù)是根據(jù)輸出信號的信噪比進(jìn)行調(diào)節(jié)的，具體調(diào)節(jié)方式如下:每一階匹配濾波器輸出的信號會傳送給相關(guān)判決器，相關(guān)判決器將經(jīng)過匹配濾波器輸出的信號與本地模板信號作差值比較，若輸出的信號大于本地模板信號，則信號直接通過相關(guān)判決器進(jìn)入下一級處理；若輸出信號小于本地模板信號，則信號會進(jìn)入下一階匹配濾波器的輸入端口，進(jìn)行多階濾波；
載波信號經(jīng)過可編程匹配濾波器后，輸出的載波信號具有較高的信噪比。
[0006]載波信號經(jīng)過可編程匹配濾波器后，輸出的載波信號具有較高的信噪比。
[0007]本發(fā)明當(dāng)載波信號與干擾噪聲同時進(jìn)入濾波器時，它使載波信號有用成分在某一瞬間出現(xiàn)尖峰值，而噪聲成分受到抑制。故在不同的情況下選擇不同的濾波階數(shù)，可以獲得比較小的信噪比損失，而且這種損失通常是系統(tǒng)可以接受的，同時多頻率可編程匹配濾波器可大大節(jié)省對資源的消耗，具有很大的應(yīng)用價值。
[0008]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中:
圖1為匹配濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2為多階可編程濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明。
[0011]實施例1:
如圖1為一階匹配濾波器的結(jié)構(gòu)圖，包括本地發(fā)生器I，本地發(fā)生器O，匹配濾波器FLl，匹配濾波器FL0。其中匹配濾波器FLl對應(yīng)載波信號下限頻率的匹配，F(xiàn)LO對應(yīng)載波信號上限頻率的匹配。載波信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入到匹配濾波器的輸入端，其中“I”對應(yīng)于載波下限頻率Π，而符號“O”對應(yīng)于載波上限頻率fO。本地發(fā)生器I和本地發(fā)生器O的頻率是可以由軟件控制實時動態(tài)的調(diào)整。故每組中兩個匹配濾波器的頻率也是可以實時變化的，當(dāng)輸入的載波信號的頻率發(fā)生變化時，匹配濾波器沖擊響應(yīng)信號的頻率也發(fā)生變化，故不同頻率載波信號在經(jīng)過匹配濾波器后，輸出的信號都能具有較高的信噪比。
[0012]如圖2為多階可編程濾波器的結(jié)構(gòu)圖，載波信號經(jīng)過一階匹配濾波器后將輸出的數(shù)字信號FCl傳送給相關(guān)判決器，相關(guān)判決器將輸入的數(shù)字信號FCl與本地載波模板的差值作比較，若輸出的信號大于本地模板信號，則信號直接通過相關(guān)判決器進(jìn)入下一級處理。若輸出信號小于本地模板信號，則信號會進(jìn)入下一階匹配濾波器的輸入端口，進(jìn)行多階濾波。載波信號經(jīng)過多階濾波器后，輸出的信號具有較高的信噪比。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步領(lǐng)會，結(jié)合本文公開描述的系統(tǒng)框圖、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機(jī)軟件、或兩者的組合。為清楚地說明硬件與軟件的這一可互換性，各種說明性組件、框、電路和步驟在上面是以其功能集的形式作一般化描述的。此類功能集是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和強(qiáng)加于整體系統(tǒng)的設(shè)計約束。技術(shù)人員可針對每種特定應(yīng)用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能集，但此類實現(xiàn)決策不應(yīng)被解釋為致使脫離本公開的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多頻率濾波器，其特征在于每一階匹配濾波器是由兩個匹配濾波器組成，一個匹配濾波器的頻率對應(yīng)載波信號的上限頻率，另一個匹配濾波器對應(yīng)載波信號的下限頻率。2.每組中兩個匹配濾波器的頻率根據(jù)輸入的載波信號的頻率變化，當(dāng)檢測到輸入的載波信號頻率時，控制調(diào)整本地發(fā)生器I和本地發(fā)生器O的值，通過本地發(fā)生器I和本地發(fā)生器O調(diào)整匹配濾波器的上限頻率的值和匹配濾波器下限頻率的值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多頻率濾波器，屬于數(shù)字信號擴(kuò)頻通信領(lǐng)域。每一階匹配濾波器是由兩個匹配濾波器組成的，一個匹配濾波器的頻率對應(yīng)載波信號的上限頻率，另一個匹配濾波器的頻率對應(yīng)載波信號的下限頻率；每一階中兩個匹配濾波器的頻率根據(jù)輸入的載波信號的頻率變化，同時多頻率可編程匹配濾波器的濾波階數(shù)可調(diào)，匹配濾波器輸出的數(shù)據(jù)與本地載波模板作差值比較，若輸出信號小于本地載波模板的差值，可編程匹配濾波器將輸出的信號輸入到下一級匹配濾波器進(jìn)行濾波，直至輸出的載波信號大于本地載波模板的值。對載波信號采用多階濾波，可使輸出載波信號的有用成分盡可能的增強(qiáng)，信噪比更高。
【IPC分類】H04B3/54, H03H11/04
【公開號】CN105048990
【申請?zhí)枴緾N201510311375
【發(fā)明人】錢峰
【申請人】海寧市豐達(dá)電子有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月21日