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什么是欠采樣技術?

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瀏覽:- 發布日期:2023-09-06 16:52:00【

  在軟件無線電中,射頻采樣普遍采用欠采樣的方式處理信號,也叫中頻采樣。

  模擬信號的帶寬為Δf,中心頻率為IF。ADC的采樣率為fs。在欠采樣處理時,需要滿足:ADC采樣速率fs大于等于2Δf。

  fs ≥ 2Δf

  以適當采樣速率對IF頻率進行采樣的過程會導致 Δf的混疊分量之一出現在dc到fs/2奈奎斯特帶寬。接著,可以通過FPGA技術對數字基帶信號進行處理。

圖片3.jpg圖片2.png

  示例如下:

  中頻信號為中心頻率1.8GHz,帶寬400MHz的模擬信號。ADC采樣率為2Gsps。通過帶通采樣,fs=2GHz,大于信號帶寬400M*2=800MHz。滿足帶通采樣要求。中頻信號處于Nyquist二區(綠色三角形所示)。Nyquist一區存在紅色三角形干擾;Nyquist三區存在藍色體型干擾;Nyquist四區存在紫色三角形干擾。上圖示意從頻域對信號濾波及采集過程的描述。

  中頻信號經過帶通濾波器,濾除和抑制除了Nyquist二區之外的其他區域的模擬干擾信號,保證二區信號能夠在ADC采樣后完成無衰減混疊至Nyquist一區。1.8G中心頻率的中頻信號經過ADC采樣后,在0~fs/2頻率范圍內,頻譜會發生翻轉。Nyquist一區、三區、四區等其他區域的信號也會混疊至0~fs/2頻率范圍內。由于模擬帶通濾波器的作用,這些“不感興趣區域”的信號會得到有效衰減。

  ADC采樣之后的數字信號,無須再進行其他數字帶通濾波處理。(可視情況增加低通濾波器,限制信號頻率為0~400M范圍內)


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