滤波模块(可选) xx 科技大学本科生毕业论文 6 第3章系统设计相关原理经过第二章的方案论证,对总体方案有了初步的了解。下面将对系统设计中所涉及的原理进行阐述。 3.1 信号抽取原理当连续时间信号的奈奎斯特频率 0sf ( hsff2 0?, hf 为信号最高频率)远远小于信号的抽样频率时,即 sf ?? 0sf 时,信号的抽样数据量太过庞大,有冗余。使后面的滤波器设计难度增加,运算量也会加大。为了方便数据的处理和计算,就需要降低数据量,即需要对信号)(nX 进行抽取,也称为下采样。每隔 D-1 个( D为整数)对数据序列进行抽取,称为整数倍抽取,D为抽取因子。)(nx 作D取1的抽取得到)(nx d, 这种操作的原理框图如图 3-1 所示。抽取器 D x(n) fs xd(n) fs’= fs/D图 3-1 抽取器原理框图一般来说,如果原序列的抽样频率 sf 满足奈奎斯特抽样定理,即 hsff2?,就不会产生频率响应的混叠失真。当再作 D倍的抽取时,只要将原序列)(nx 的一个周期的频谱限制在D/???范围内,则抽取后的信号)(nx d的频谱就不会产生混叠失真。换句话说,只要原信号)(nx 的抽样频率 sf 满足 hs Df f2?,当再做 D 倍的抽取时,信号)(nx d 的频谱就不会产生混叠。为了不发生混叠失真,在做抽取之前,通常都要先对原信号)(nx 作防混叠低通滤波。并且,此滤波器的通频带为 D/???,经过这样限制信号频带后,再抽取,就不会产生混叠失真现象了。图 3-2 为加入防混叠滤波器的 D取 1抽取器的原理框图,它是抽取器的最一般表示方法。 h(n)H(e jw) x(n)f sx e(n) fs’= fs/D f s抽取器 D x d(n) 图 3-2 一般抽取器系统的框图其中, 防混叠低通滤波器的理想频率响应为,即: ( ) jd H e ?
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