摘要：為防止陸地UHF頻道的信號到達衛(wèi)星DBS調諧器并降低其靈敏度，在機頂盒的輸入端需要使用高通濾波器。在分析衛(wèi)星電視信號和陸地信號的基礎上，給出了適合衛(wèi)星DBS調制器的濾波器的性能指標；應用Matlab中的FDATool，設計出了符合指標要求的的IIR高通濾波器，給出了幅頻和相頻響應曲線。仿真結果表明，設計結果的各項性能指標達到要求，且設計過程簡便易行。
關鍵詞：衛(wèi)星DBS調諧器；數字濾波器；FDATool；Simulink仿真

0 引言
    目前，衛(wèi)星電視擁有多種節(jié)目，但它通常不包含郊區(qū)和許多城市地區(qū)的本地頻道。衛(wèi)星電視用戶將當地陸地電視節(jié)目信號與衛(wèi)星信號結合起來送入饋送電纜。然而，這些單元只有有限的阻帶抑制，許多用戶所在的地區(qū)可能具有高強度的陸地電視信號，或者他們使用的可能是高增益的Yagi天線。即使衛(wèi)星電視和陸地電視信號沒有合并，仍然可能有其他的強干擾。衛(wèi)星碟形天線具有很強的方向性，但是仍然會受到阻塞的影響。蜂窩移動電話的信號在825～895 MHz頻段內，再加上陸地電視廣播，它們都可以找到從衛(wèi)星饋線進入機頂盒的通道。這些“阻塞”信號能夠通過碟形天線的某一旁瓣耦合到天線內(也就是說天線的方向性不是理想的)，或者僅僅憑借其距離近和功率高的特點耦合到碟形天線上去。在連接至機頂盒的組合頻帶饋送電纜中，衛(wèi)星DBS頻段為950～2 150 MHz，而陸地電視頻段為54～860 MHz。在機頂盒的輸入端需要有高通濾波器防止UHF信道的信號到達衛(wèi)星DBS調諧器并降低其靈敏度。

1 數字濾波器的設計
    FDATool(Filter Design ＆ Analysis Tool)是Matlab信號處理工具箱專用的濾波器設計分析工具，操作簡單、靈活，可以采用多種方法設計FIR和IIR濾波器。在Matlab命令窗口輸入FDATool后回車就會彈出FDATool界面，如圖1所示。

    由于衛(wèi)星信號頻帶非常寬，選擇高通濾波器。本例選擇設計IIR，要求是把54～860 MHz頻段的信號衰減20 dB，而對通過的衛(wèi)星L頻段信號(950～2 150 MHz)的插入損耗不超過0．7 dB。陸地信號頻帶上邊界(860 MHz)距離衛(wèi)星信號頻帶的下邊界(950 MHz)非常近，如此小的過渡帶所以選擇橢圓濾波器。因為成本和元件誤差的問題，在階數選擇上選最小階。
    如圖1所示，將上述濾波器的性能指標在FDATool界面勾選并填寫。設置完以后點擊窗口下方的Design Filter，在窗口上方就會看到所設計濾波器的幅頻、相頻響應如圖2，圖3所示。通過菜單選項Analysis還可以看到濾波器的相頻響應、組延遲、脈沖響應、階躍響應、零極點配置等。設計完成后將結果保存為ellipitc．fda文件。[!--empirenews.page--]

2 Simulink仿真
    在Simulink環(huán)境下，建立仿真圖如圖4所示。將濾波器文件ellipitc．fda導入Digital Filter Design模塊，輸入500 MHz和1 000MHz信號，生成的濾波效果如圖5所示，其中(a)為500 MHz輸入信號；(b)為1 000 MHz輸入信號；(c)為500 MHz和1 000 MHz的混頻信號；(d)為濾波后輸出信號。仿真結果顯示，所設計的濾波器使輸入信號中1 000 MHz的信號通過，500 MHz的信號得到了抑制，且?guī)缀鯖]有相位延遲。

3 結論
    Matlab具有強大數值分析、矩陣運算、圖形繪制和數據處理等功能，已廣泛應用到教學、科研、工程設計等領域。Matlab信號處理工具箱已成為信息處理、特別是數字信號處理(DSP)應用中分析和設計的主要工具。本文在分析衛(wèi)星電視信號和陸地信號的基礎上，給出了適合衛(wèi)星DBS調諧器的濾波器的性能指標；應用Matlab中的FDATool，設計出了符合指標的IIR高通濾波器，給出了幅頻和相頻響應曲線；并搭建了Simulink仿真系統(tǒng)，仿真結果顯示，所設計的濾波器符合性能指標要求。