信號採樣的形象化理解,小技巧很實用!

2020-12-07 電子工程專輯

欠採樣允許我們利用混疊，假設我們遵循奈奎斯特定理的嚴格要求。對於上述中頻信號，設想我們嘗試40MHz的採樣率，那麼摺疊紙的圖像就是圖5所示，可以看到60～80MHz的第4奈奎斯特區，恰好包含了整個65～75MHz的中頻信號。    


現在將紙摺疊起來的結果如圖6所示，可見採樣後中頻信號保持了下來，因為在其他奈奎斯特區沒有信號頻譜。


注意在奇數區的頻譜摺疊後低頻在左端（正常頻譜），在偶數區的頻譜摺疊後低頻在右端（頻譜反轉），在本例中，第4奈奎斯特區的信號頻譜被反轉了，不過在軟體無線電系統的後續階段很容易對其進行調整。


實現成功欠採樣的主要的規則是確保信號頻譜完全在一個奈奎斯特區，有兩種方法來實現：一是使用帶通濾波器濾除奈奎斯特區以外的信號，二是提高採樣率使得所有信號頻譜落入一個奈奎斯特區內。

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