插值濾波器輸出控制方法、裝置及系統的製作方法

2023-05-20 05:02:01 1

專利名稱：插值濾波器輸出控制方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種插值濾波器輸出控制方法、裝置及系統。
背景技術：
在無線通信系統中，由於溫度，溼度，器件老化等原因，器件的時鐘和標稱的時鐘存在偏差。在相關技術中，採用圖1中的結構來提取定時誤差信息，圖1是相關技術中提取定時誤差信息的框架圖，如圖1所示，該框架圖包括插值濾波器、定時誤差估計、環路濾波和插值控制器。插值控制器產生插值基準點及插值基準點與插入點間的分數間隔。在此算法中會出現:連續兩個插值基準點相鄰的情況，即連續兩個插值濾波輸出只間隔較短，例如，只有Ι/Fsamp，其中，該Fsamp表示FPGA的工作時鐘。插值濾波輸出的間隔太短時會導致實現在對插值濾波結果運算乘法、加法時，時序資源緊張或無法處理。因此，現有技術中存在插值濾波的輸出間隔無法控制(例如，輸出的間隔太短)，導致硬體對插值濾波結果無法處理的問題。

發明內容
針對現有技術中存在插值濾波的輸出間隔無法控制(例如，輸出的間隔太短)，導致硬體對插值濾波結果無法處理的問題，本發明提供了一種插值濾波器輸出控制方法、裝置及系統，以至少解決上述問題。根據本發明的一個方面，提供了一種插值濾波器輸出控制方法，包括:獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離mk ;判斷所述mk是否小於或等於第一預定值，在所述mk小於或等於第一預定值的情況下，將所述mk設置為第二預定值，其中，所述第二預定值大於所述第一預定值；根據所述第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔μ k控制所述插值濾波器的輸出。優選地，判斷此前將所述mk設置為第二預定值的計數值是否大於初始計數值；在所述計數值大於所述初始計數值的情況下，將所述計數值減1，並將所述mk設置為所述第二
預定值。優選地，所述μ k的獲得包括:根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計，獲得定時誤差ek;根據所述定時誤差ek和所述第二預定值計算所述μ k，Uk =(U k-1+ ε k+R)_mk,其中，μ 為前一次插值基準點與所述插入點間的分數間隔，ε k為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為所述第二預值。優選地，在根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對所述插值濾波器上一次輸出的所述信號進行功率歸一化。優選地，在獲得所述定時誤差ek之後，通過低通濾波器消除所述定時誤差4的高頻抖動。根據本發明的另一方面提供了一種插值濾波器輸出控制裝置，包括:獲取模塊，用於獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離Hlk ;設置模塊，用於判斷所述Hlk是否小於或等於第一預定值，在所述mk小於或等於第一預定值的情況下，將所述mk設置為第二預定值，其中，所述第二預定值大於所述第一預定值；控制模塊，用於根據所述第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔μ k控制所述插值濾波器的輸出。優選地，所述控制模塊包括:獲得模塊，用於根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計，獲得定時誤差ek;計算模塊，用於根據所述定時誤差ek和所述第二預定值計算所述μk，μk = (μ,-!+ ε k+R)-mk，其中，μ為前一次插值基準點與所述插入點間的分數間隔，ek為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為所
述第二預值。根據本發明的 又一方面提供了一種插值濾波器輸出系統，包括上述的插值濾波器輸出控制裝置。優選地，所述系統還包括功率歸一化模塊，用於在根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對所述插值濾波器上一次輸出的所述信號進行功率歸一化。優選地，所述系統還包括低通濾波模塊，用於在獲得所述定時誤差ε k之後，消除所述定時誤差H的高頻抖動。通過本發明，採用獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離Hlk ;判斷所述Hlk是否小於或等於第一預定值，在所述mk小於或等於第一預定值的情況下，將所述mk設置為第二預定值，其中，所述第二預定值大於所述第一預定值；根據所述第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔Uk控制所述插值濾波器的輸出，解決了現有技術中存在插值濾波的輸出間隔無法控制(例如，輸出的間隔太短)，導致硬體對插值濾波結果無法處理的問題，進而達到了可以對插值濾波的輸出間隔進行有效控制，使得對插值濾波輸出進行後續處理的硬體能夠順利地進行處理。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1是根據本發明實施例的插值濾波器輸出控制方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例的插值濾波器輸出控制裝置的結構框圖；圖2a是根據本發明實施例的控制模塊26的結構框圖；圖3是根據本發明實施例的插值濾波器輸出系統的結構框圖；圖4是根據本發明實施例的優選的插值濾波器輸出系統的結構框圖；圖5是根據本發明實施例的實施改進後的定時同步方法的結構框圖；圖5a是根據本發明實施例的插值濾波器的結構示意圖；圖6是根據本發明優選實施例的插值濾波器控制輸出的流程圖；圖7是根據本發明實施例的改進後的插值控制器的參數設置方法的流程圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。在本實施例中提供了一種插值濾波器輸出控制方法，圖1是根據本發明實施例的插值濾波器輸出控制方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟:步驟S102，獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離mk ；步驟S104，判斷該mk是否小於或等於第一預定值，在該mk小於或等於第一預定值的情況下，將該Hlk設置為第二預定值，其中，該第二預定值大於該第一預定值；步驟S106，根據該第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔11,控制該插值濾波器的輸出。通過上述步驟，對於輸入插值濾波器的控制參數進行了控制，使得插值濾波器的輸出能夠有效地得到控制，在插值濾波器的輸出不滿足後續硬體要求的情況下，通過改變相鄰兩插值基準點間的距離使輸出的間隔發生變化，相比於現有技術中對插值濾波器的控制參數只是根據輸出信號的反饋計算，使得輸入到插值濾波器的控制參數變化很小，導致硬體對輸出信號處理受限，上述方法能夠根據需要設置控制參數，從而滿足後續硬體處理的要求。將該mk設置為該第二預定值的處理方式可以有很多種，可以根據具體信號的特點進行設置，例如，對是否將mk設置為第二預定值設置一個具有標識作用的標識位，該標識位可以取表示兩種情況的數值，例如，當標識位取I時，表示需要將mk設置為第二預定值，當標識位取O時，表示不需要將mk設置為第二預定值，這裡就可以根據以往處理的方式進行相應的處理。又例如，通過對計數值邏輯判斷的方式實現將該mk設置為該第二預定值:判斷此前將mk設置為第二預定值的計數值是否大於初始計數值；在將mk設置為該第二預定值的計數值大於該初始計數值的情況下，將該計數值減1，並將mk設置為該第二預定值。通過這樣的處理方式，可以使得插值濾波器輸出在進行循環更新的過程中，可以自動地獲取輸出間隔合適的輸出信號，以滿 足後續硬體進行相關的處理。優選地，該μ k的獲得也可以有多種方式，在此介紹一種通過數學公式計算的處理方式，首先，根據該插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計，即通過上一次輸出信號反饋的信息進行處理，獲得定時誤差ek;然後，根據該定時誤差ek和該第二預定值計算該μ k，具體公式如下，μ k = (μ ^1+ ε k+R)-mk,其中，μ 為前一次插值基準點與該插入點間的分數間隔，ek為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為該第二預值。mk為(μ Η+ ε k+R)的整數部分，由此可見μ k為(μ ^1+ ε k+R)的小數部分。為了使對插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差的估計結果更為準確，在根據該插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對該插值濾波器上一次輸出的該信號進行功率歸一化，該功率歸一化的可以為對各個信號段的信號進行分段取平均，這樣使得輸出的信號既能體現插值濾波輸出信號的特性，又能夠簡化後續對信號處理的複雜性。較優地，在獲得該定時誤差ek之後，還可以通過低通濾波器消除該定時誤差ek的高頻抖動。當然上述實施方式及優選實施方式可以相互結合，相互之間的結合可以使得具備的效果更佳。在本實施例中還提供了一種插值濾波器輸出控制裝置，該裝置用於實現上述實施例及優選實施方式，已經進行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術語「模塊」可以實現預定功能的軟體和/或硬體的組合。儘管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合的實現也是可能並被構想的。圖2是根據本發明實施例的插值濾波器輸出控制裝置的結構框圖，如圖2所示，該裝置包括獲取模塊22、設置模塊24和控制模塊26，下面對該裝置進行說明。獲取模塊22，用於獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離mk ;設置模塊24，用於判斷該mk是否小於或等於第一預定值，在該mk小於或等於第一預定值的情況下，將該mk設置為第二預定值，其中，該第二預定值大於該第一預定值；控制模塊26，用於根據該第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔μ k控制該插值濾波器的輸出。圖2a是根據本發明實施例的控制模塊26的結構框圖，如圖2a所示，該控制模塊包括獲得模塊262和計算模塊264:獲得模塊262，用於根據該插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計，獲得定時誤差ek;計算模塊264，用於根據該定時誤差^和該第二預定值計算該μ k，μ k = (μ k-1+ ε k+R)-mk,其中，μ 為前一次插值基準點與該插入點間的分數間隔，ek為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為該第二預值。在本實施例中 還提供了一種插值濾波器輸出系統，圖3是根據本發明實施例的插值濾波器輸出系統的結構框圖，如圖3所示，該系統10包括上述的插值濾波器輸出控制裝置20。圖4是根據本發明實施例的優選的插值濾波器輸出系統的結構框圖，該系統還包括功率歸一化模塊30和低通濾波模塊40，該功率歸一化模塊30，用於在根據該插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對該插值濾波器上一次輸出的該信號進行功率歸一化，該低通濾波模塊40，用於在獲得該定時誤差ek之後，消除該定時誤差ek的高頻抖動。本實施例應用於通信系統中對定時同步方法的改進。該同步方法便於硬體實現，對於實現的制約性減少。本實施例在現有定時同步算法的基礎上，通過改進現有提取定時誤差信息的結構中控制器的算法，避免了對插曲值濾波器輸出的輸出結果，後續硬體無法處理的情況。通過對現有提取定時誤差信息的結構的改進後，通過該改進後的結構進行定時同步的方法包括如下步驟:SI，將高倍採樣信號進行插值濾波計算，此過程改變了信號速率。將該高倍採樣信號輸入插值濾波器中一個長度為N的移位寄存器。插值控制器每輸出一個mk,寄存器中的數就向右移動mk次。插值濾波器根據當前寄存器中的數來計算濾波結果。插值濾波器可以採用以下公式來根據移位寄存器當前的數來計算濾波結果:其中，ya表示插值濾波器的計算結果A1...t4表示濾波的中間結果；h1(l...表示濾波器的係數A1...Xn表示移位寄存器中的高倍採樣信號，其中m > O ;
權利要求
1.一種插值濾波器輸出控制方法，其特徵在於，包括: 獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離mk ; 判斷所述mk是否小於或等於第一預定值，在所述mk小於或等於第一預定值的情況下，將所述mk設置為第二預定值，其中，所述第二預定值大於所述第一預定值； 根據所述第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔μ ,控制所述插值濾波器的輸出。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將所述mk設置為所述第二預定值包括， 判斷此前將所述mk設置為所述第二預定值的計數值是否大於初始計數值； 在所述計數值大於所述初始計數值的情況下，將所述計數值減I並將所述mk設置為所述第二預定值。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述μk的獲得包括: 根據所述插值濾波器上 一次輸出的信號進行定時誤差估計，獲得定時誤差ε k ； 根據所述定時誤差ek和所述第二預定值計算所述μ,，Uk= (μ^+ε,+ Ο-πι,，其中，μ 為前一次插值基準點與所述插入點間的分數間隔，ε k為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為所述第二預值。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，在根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對所述插值濾波器上一次輸出的所述信號進行功率歸一化。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，在獲得所述定時誤差ek之後，通過低通濾波器消除所述定時誤差ek的高頻抖動。
6.一種插值濾波器輸出控制裝置，其特徵在於，包括: 獲取模塊，用於獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離Hlk ; 設置模塊，用於判斷所述mk是否小於或等於第一預定值，在所述mk小於或等於第一預定值的情況下，將所述mk設置為第二預定值，其中，所述第二預定值大於所述第一預定值； 控制模塊，用於根據所述第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔Uk控制所述插值濾波器的輸出。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述控制模塊包括: 獲得模塊，用於根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計，獲得定時誤差ε k ； 計算模塊，用於根據所述定時誤差ek和所述第二預定值計算所述yk，Uk =(U k-1+ ε k+R)_mk,其中，μ 為前一次插值基準點與所述插入點間的分數間隔，ε k為定時誤差，R為定時輸出信號周期與定時輸入信號周期的比值，mk為所述第二預值。
8.一種插值濾波器輸出系統，其特徵在於，包括權利要求6所述的插值濾波器輸出控制裝置。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括功率歸一化模塊，用於在根據所述插值濾波器上一次輸出的信號進行定時誤差估計之前，對所述插值濾波器上一次輸出的所述信號進行功率歸一化。
10.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括低通濾波模塊，用於在獲得所述定時誤差ε k之後，消除所述定時誤差ε k的高頻抖動。
全文摘要
本發明公開了一種插值濾波器輸出控制方法、裝置及系統，該方法包括採用獲取當前相鄰兩插值基準點間的距離mk；判斷該mk是否小於或等於第一預定值，在該mk小於或等於第一預定值的情況下，將該mk設置為第二預定值，其中，該第二預定值大於該第一預定值；根據該第二預定值和插值基準點與插入點間的分數間隔μk控制該插值濾波器的輸出，解決了現有技術中存在插值濾波的輸出間隔無法控制(例如，輸出的間隔太短)，導致對插值濾波結果硬體無法處理的問題，進而達到了可以對插值濾波的輸出間隔進行有效控制，使得對插值濾波輸出進行後續處理的硬體能夠順利地進行處理。
文檔編號H03H17/02GK103178805SQ20111042914
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者高曉瑩, 劉向宇, 羅淑芬, 李長興 申請人:中興通訊股份有限公司