一:多速率信号处理
wmm1、在信号处理系统中有时需要不同的抽样率,这样做的目的有时是为了适应不同系统之间的级联,以利于信号的处理、编码、传输和存储,有时则是为了节省计算工作量。 1) ad637数字信号数模转换模拟信号模数转换另一抽样率抽样
2) 数字信号处理数字信号处理基本方法美洲豹xf抽样率转换
目的:改变原有数字信号的频率
方法:抽取和内插,低通滤波。
低通滤波:抽取和内插的前提条件是信号频带内没有频谱混叠,实现这一点需要用到低通滤波。 江西萍乡官场地震
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2、多速率滤波器-->具有线性相位的FIR滤波器。
常用的多速率滤波器:多速率FIR滤波器,积分梳状滤波器(CIC)和半带滤波器(HB);
3、常用多速率信号处理结构
第一级:CIC滤波器。 用于实现抽取和低通滤波
第二级:fir实现的半带滤波器 优点:工作在较低频率下,且滤波器参数得到优化,更容易以较低阶数实现,达到节省资源,降低功耗的目的。
二:抽取
概念:使抽样率降低的转换。
1、 整数倍抽取
当信号的抽取数据量太大时,为了减少数据量以便于处理和计算,我们把抽样数据每隔(D-1)个取一个,这里D是一个整数。这样的抽取称为整数抽取,D称为抽取因子。
2、抽取后结果:
信号的频谱:信号的频谱周期降低1/D;
信号的时域:信号的时域每D个少了(D-1)信号。
3、抗混叠滤波:
在抽取前,对信号进行低通滤波,把信号的频带限制在抽样后频率的一半以下,这样,整数倍抽取的的问题就变成了一个低通滤波的问题。
信号时域图
信号频域图
程序运行后所得到的滤波前后信号的时域图,滤波器的频率响应图如上图。从图中可以看出,经半带滤波器滤波后的信号,与原信号相比,波形没有改变,但抽样速率降低了一半;半带滤波器通阻带容限相同,具有严格线性相位。
三:内插
概念:使抽样率升高的转换。
1、整数倍内插:
在已知的相邻抽样点之间等间隔插入(I-1)个零值点。然后进行低通滤波,即可求得I倍内插的结果。
2、内插后结果:
信号的时域:已知抽样序列的两相邻抽样点之间等间隔多了I-1个值
信号的频谱:信号的频谱周期增加了I倍。
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从上图可以看出,内插后,8倍采样后的正弦波信号,经8倍零值内插及低通滤波处理后,已经形成正确的64倍采样信号。
3、比值为有理数的抽样率转换:
概念上:将给定的抽样信号经过D/A转换变成模拟信号,然后用所需的抽样率进行抽样,得出所需的另外一个抽样信号。
实际上:采用先内插后抽取的方法直接实现抽样率比值为有理数的转换,根据整数倍抽取及内插的原理,速率转换过程中均需使用低通滤波器为抗混叠滤波器,因此设计一个截止频率为二者带宽最小值的低通滤波器即可。