将复数 FIR 滤波器拆分为实数滤波器

信息处理 过滤器 正交 特别提款权
2022-01-28 11:46:55

我正在研究 PIC32 MCU 上的软件定义无线电项目。我正在使用CMX 973正交前端来提供 I 和 Q。我使用精心匹配的模拟滤波器独立地低通 I 和 Q,以将总带宽降低到 192 kHz,然后使用音频编解码器对其进行数字化。

我将收到几个间隔很近的通道,所以我需要分别过滤它们(带通)、混合和下采样。我还需要对脉冲整形和 PLL 进行一些过滤。这些操作都是在复值信号 (IQ) 上进行的。

问题是 PIC32 DSP 库只为实值滤波器提供了 FIR 滤波器实现。我可以相对轻松地编写自己的复杂滤波器实现,但它不会带来 Microchip 优化的好处——我必须自己做。我可以做到,但如果可以的话,我想避免它。

在数学上,有没有办法将复信号分成 I 和 Q 并使用几个实值滤波器进行滤波,这些滤波器具有与复值滤波器相同的响应(特别是对于带通滤波)?如果是这样,这种方法的方法和限制是什么?

1个回答

我想说有两种方法来看待这个问题。

  1. 如果您正在接收带有 AWGN 噪声的传统 -QAM 信号,那么 I 和 Q 流实际上是两个独立的、真实的 -PAM 信号。您可以独立过滤和处理它们。在无线信道上也是如此,只要衰落是平坦的并且您在接收器中进行了适当的检测。MM

  2. 如果是一个复信号并且是一个滤波器的复脉冲响应,那么s(t)=sI(t)+jsQ(t)h(t)=hI(t)+jhQ(t)

s(t)h(t)=sI(t)hI(t)sQ(t)hQ(t)+j(sI(t)hQ(t)+sQ(t)hI(t)),

所有涉及的过滤器都是真实的。这源于卷积的特性