本申请涉及信号处理，特别是涉及一种基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器。
背景技术：
1、在混合信号环境中，数字电路相对模拟信号而言是一种噪声源。数字电路工作时，稳定的有效电压只有高低电平两种电压。当数字逻辑门翻转时，电源路径和地路径间将会产生开关电流，这就是电路的开关动作。数字电路的速度越快，其开关时间一般也要求越短，当大量的开关电路同时由逻辑高电平变为逻辑低电平时会引起逻辑地电压发生波动即地弹噪声。数模混合芯片的数字地和模拟地通常是隔离的，但是其晶体管具有相同的衬底。数字电路造成的地弹噪声和开关噪声会无可避免的通过衬底耦合到模拟电路中，影响模拟电路的工作性能。
2、多输入数字混频器中的cordic(coordinate rotation digital computer)模块是一种执行各种数学运算的算法，包括三角函数、对数、平方根和其他函数等，在数字混频器中cordic模块用于产生正交的正余弦信号(即nco)。现有一个n输入的数字混频器，混频器中有n个cordic电路可并行产生n路具有相位关系的nco信号，最后输入信号通过乘法器分别与nco信号相乘。由于nco频率固定，n个cordic模块的输入相位在每个正弦周期内的变化相同，因此电路中逻辑门翻转会产生规律变化的开关噪声。在后端布局布线后，n个cordic电路在芯片中的位置固定，它们产生的开关噪声叠加后耦合到模拟电路时使得输出信号产生规律性的失真。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，用于解决数字混频器中因cordic模块引起的噪声问题，以减少对输出信号质量的影响。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器；所述多输入数字混频器连接数字内插滤波器组，所述数字内插滤波器组连接数字增益调节器；基带信号输入所述数字增益调节器，所述数字增益调节器用于调节基带信号的幅度；所述数字内插滤波器组内置有多个数字内插滤波器，用于对所述数字增益调节器所输出的增益处理后的基带信号进行滤波处理后，输出多路处理信号至所述多输入数字混频器；所述多输入数字混频器基于周期性伪随机二进制序列对多路处理信号进行随机混频处理。
3、于本申请的一些实施例中，所述多输入数字混频器包括：多个cordic模块和乘法器；每个cordic模块产生一路数字振荡器信号，各路数字振荡器信号输入乘法器后与原始输入信号相乘以进行频率转换。
4、于本申请的一些实施例中，所述数字混频器的随机化处理方式包括：使用周期性伪随机二进制序列生成器创建n位随机数，据以产生2n路随机编号，作为2n路输入信号和2n路cordic模块输入相位的索引；n为大于或等于1的正整数。
5、于本申请的一些实施例中，所述2n路随机编号是由n位随机数与0到(2n-1)的数据进行异或运算得到的。
6、于本申请的一些实施例中，所述数字混频器的随机化处理方式还包括：使用所述周期性伪随机二进制序列生成器创建1位随机数作为选择信号，用于选择是否对cordic模块输出相位进行相位调整。
7、于本申请的一些实施例中，所述数字混频器的随机化处理方式还包括：当采样频率的为信号频率的2n倍时，使用所述周期性伪随机二进制序列生成器创建2位随机数，对每路cordic模块输入相位进行2比特的随机加扰。
8、于本申请的一些实施例中，cordic模块输出信号存在cordic_delay个时钟周期的延时；乘法器存在multi_delay个时钟周期的延时；在对cordic模块输出相位进行还原时，将选择信号延时cordic_delay个时钟周期，混频后的多路输出信号延时(cordic_delay+multi_delay)个时钟周期；多路输入信号打乱顺序时对输入信号的索引延时cordic_delay个周期。
9、于本申请的一些实施例中，所述多输入数字混频器还连接数模转换器；所述数模转换器还连接模拟滤波器；所述模拟滤波器还连接天线；其中，所述多输入数字混频器所输出的随机混频处理结果输入所述数模转换器进行数模转换；所述数模转换器输出的模拟信号通过天线向外传输。
10、于本申请的一些实施例中，所述混频器中频率控制字位宽的处理方式包括：混频器输入的频率控制字位宽为48bit；在输入cordic模块前将累加的相位截成20bit。
11、于本申请的一些实施例中，在例化所述周期性伪随机二进制序列生成器时，通过设置不同的参数来输出不同位宽的随机数。
12、于本申请的一些实施例中，根据sin函数和cos函数相互转换的特性进行相位旋转的还原。
13、如上所述，本申请的一种基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，通过生成伪随机二进制序列，对n路输入信号和cordic模块的输入相位进行随机重排，以增加信号处理的随机性。此外，系统还生成1比特的随机数作为选择信号，以决定是否对cordic模块输出的nco信号执行90°的相位旋转，进一步丰富信号的随机特性。在信号进入乘法器之前，首先对cordic模块的输出相位进行校正，确保其准确性；随后，输入信号与nco信号进行相乘。完成乘法操作后，再将n路输出信号按照原始顺序重新排序，以保持信号的一致性和可追溯性。这一过程不仅提高了信号处理的灵活性，也增强了系统的抗干扰能力。因此，本发明具有如下有益效果：
14、(1)通过随机化处理，使噪声信号在频域中的能量分布更为均匀，有效避免了在特定频率上能量的过度集中，从而优化了信号的频谱特性。
15、(2)提供了一个可配置的伪随机二进制序列发生器模块，允许用户根据需要设定序列的位宽。该模块能够生成不同位宽的随机数，这些随机数被用于执行随机化处理，增强了信号处理的灵活性和多样性。
16、(3)本发明的混频器采用了48位的频率控制字，这确保了在相位累加过程中能够达到高精度的表征。考虑到cordic算法在执行时可能带来的较高功耗，本发明取了一种节能策略：将累加后的相位截断为20位，然后再输入到cordic模块中。这种方法在保持足够精度的同时，显著降低了计算资源的消耗和整体功耗。
17、(4)通过相位加扰，降低特定频率的谐波分量。
1.一种基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述多输入数字混频器包括：多个cordic模块和乘法器；每个cordic模块产生一路数字振荡器信号，各路数字振荡器信号输入乘法器后与原始输入信号相乘以进行频率转换。
3.根据权利要求1所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述数字混频器的随机化处理方式包括：
4.根据权利要求3所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述2n路随机编号是由n位随机数与0到(2n-1)的数据进行异或运算得到的。
5.根据权利要求3所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述数字混频器的随机化处理方式还包括：
6.根据权利要求3所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述数字混频器的随机化处理方式还包括：
7.根据权利要求2所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述数字混频器的随机化处理方式还包括：
8.根据权利要求1所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述多输入数字混频器还连接数模转换器；所述数模转换器还连接模拟滤波器；所述模拟滤波器还连接天线；其中，所述多输入数字混频器所输出的随机混频处理结果输入所述数模转换器进行数模转换；所述数模转换器输出的模拟信号通过天线向外传输。
9.根据权利要求1所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，所述混频器中频率控制字位宽的处理方式包括：混频器输入的频率控制字位宽为48bit；在输入cordic模块前将累加的相位截成20bit。
10.权利要求3所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，在例化所述周期性伪随机二进制序列生成器时，通过设置不同的参数来输出不同位宽的随机数。
11.根据权利要求1所述的基于随机化处理的低串扰的多输入数字混频器，其特征在于，根据sin函数和cos函数相互转换的特性进行相位旋转的还原。
