多速率轉(zhuǎn)換信號頻譜研究
摘要 在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上利用傅里葉變換的定義,推導(dǎo)了整數(shù)倍抽取和整數(shù)倍零值內(nèi)插后信號的頻譜,并結(jié)合仿真實驗驗證了抽取和零值內(nèi)插對信號頻譜的影響,通過大量的仿真實驗分析說明了多速率轉(zhuǎn)換應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞 抽?。翰逯担?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/頻譜">頻譜:傅里葉變換
—個實際數(shù)字系統(tǒng)往往要求能夠工作在多采樣率狀態(tài)。多采樣率轉(zhuǎn)換是指對—個已知采樣頻率的信號進行重新抽樣,使之變?yōu)橐粋€新采樣頻率的信號,若新采樣頻率比原來的小,將此頻率轉(zhuǎn)換的過程稱作抽取,否則,稱之為內(nèi)插。多采樣率轉(zhuǎn)換是正交頻分復(fù)用(OFDM)的一項關(guān)鍵技術(shù),在很多數(shù)字信號處理教科書中都有介紹,但對多速率轉(zhuǎn)換引起的頻譜變化分析研究不夠透徹。文中在已有工作的基礎(chǔ)上利用傅里葉變換的定義推導(dǎo)了抽取和插值后信號的頻譜變化。
1 信號整數(shù)倍抽取
已知連續(xù)信號為x(t),以采樣率F1=1/T1(T1為采樣的間隔)進行等間隔采樣得到x(n),M倍抽取后得到信號為y(n),則抽取后序列對應(yīng)的采樣率F2=1/T2,其中,T2=MT1,則有
從式(5)可以看出,整數(shù)倍抽取序列的數(shù)字譜是原序列x(n)的頻譜沿頻率軸擴展M倍且平移間隔為2π/M的M個平移樣本的迭加譜。
如果輸入信號的頻譜>π/M,將會混疊,會給抽取信號的頻譜帶來失真,因為抽取信號的采樣速率不允許降到奈奎斯特采樣速率以下,因此在抽取前應(yīng)進行“反混淆”濾波,該低通濾波器的截止頻率為π/M。
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