离散信号的抽取和内插例题_抽取和内插
多速率信号处理及抽取和内插
一:多速率信号处理
1
、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。
数据速率的转换两种途径:
1
)
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
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。
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。
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