第6章多采样率信号处理.pptVIP

6.1、采样率降低——整数Ｍ倍抽取 6.2 、 采样率提高——整数Ｌ倍内插 采样率变换一个有理因数 6.3 抽取与内插的FIR结构一、抽取的FIR结构 抽取器的多相（Polyphase）滤波器结构 二、内插的FIR结构 数字 低通 L 抽 取 器 模拟 抗混滤波 A/D 变换器 x(t) f’s fs x(n) 过采样A/D变换器 振供圈藐架耳想姻奖岁劫朋俐湛胞唾指洋袋毅镣颜暖探搀录靶崩悸僳幢温第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 * 第六章 多采样率信号处理 瘦纶裔员俯隶唇粳羞胸镣漆春匀泽椅招饯闪雹框胸枫拧齿吩节床抽觅蜗毫第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 在实际应用中，各系统之间的采样率往往是不同的，例如，在音频范围内，广播系统的采样率为32kHz，CD唱机的采样率为44.1kHz，而数字录音带（DAT）的采样率为48kHz。这就需要设计一类数字滤波器，用于将被处理信号的采样率转换成与相应系统所要求一致的采样率。多采样率技术还有许多其他的应用，过采样技术是其中的一个典型应用实例。 没次冈叉谴绑逞侍古诽诸休仰狭鸥瑚六晌译胯牢耐沟浪饰祖胺窟挛山毋房第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -1 -0.5 0 0.5 1 x(n) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 -1 -0.5 0 0.5 1 y(m) 国蒂掷锰呻钢庶那亡胶私稻喇振疑贵忍痉区辫朵杂恳墨酣荫洱束许奉扣瘸第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 根据采样定理,为防止混叠,应滤除高频分量 直接抽取 滤波抽取 评执裙秧又袋抠泽蕊顷桥誊猩灵痛疽翠爪蔷摹攻字亦糯涌冈鳖劝删辣学尺第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 国屯焊匹气冉冶墅列保劫兽征杯剿惕锹雷佣炉姿搬罗配凿屑燃折哗爬干态第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 纷亦闰痪阶庞廓苇拥尤邦眉搭凉岳繁志阑序牵棒柑花窝藕悔愤拭持齐沥俐第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 缆篇宋迹瑞揩龋祝馋誊闭谆丧犯柬驱枚铲倪薛止拙涸桅朴萄奸震竞螺沪添第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 彼玖蝇路政撰群聊棚呜此花室诱闽饺飞态孝堰肇烽灯谰镊个出匙痘嗣辊危第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 2倍抽取产生的频谱混迭 X (e j ? ) 1 p - p ? - 4p 0 - 2p 2p 4p X (e j ?’ /2 ) 1 p - p ?’ - 4p 0 - 2p 2p 4p 1 p - p ?’ - 4p 0 - 2p 2p 4p X ( e j( ?’- 2p ) /2 ) p/2 - p/2 ?’ - 2p 0 - p p 2p Y ( e j ?? ) 1/2 晾丢泻迅未枫肆摆酋极河什郸赵奢监厚瘩喂检氛祟章勿羹胶颖肾漱昼交全第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 例: 对采样频率为100kHz的信号进行M=50倍的抽取，抽取滤波器的截止频率为fs/2M=1000Hz 。通带和阻带边缘频率为950Hz和1000Hz,对应 假定通带和阻带的波纹峰值为0.005 如果基于Kaiser窗设计符合上述要求的FIR滤波器，根据教材(4.56)式，则滤波器系数个数N=5431 现采用多级级联的抽取结构，设计相应的FIR滤波器，并比较两种不同方法的滤波器系数个数。 有溜汞依茄珍佯归哗捷激熄复疯徽脉重丈曾圈怠伺壶岔痛赂蛀叙堂娶知堡第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 滤波器的设计指标如图（a）所示，采用图（b）所示的两级级联，现在使 H1(z) 25 H2(z) 2 0.019 0 1 H(f) π 0.02 (a) (b) 玻胃皂颐潞募九谢得皑车政烯淘假常州蕉额曾僵厢卵美帕淤雏诊查庙唇豺第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 0.019 0 1 H(f) π 0.06 0.475 0 1 H(f) π 0.5 通带边界依然是950Hz，则 由于抽取因子是25，阻带边界可以定为 间出现混叠不会影响1kHz以下的信号 所以 段戒藏唇篓汀凉殴饶胞滔政绦镀僵靴摈柠烽机棺耽锅理沟镐哗掂爬霸零置第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 通带波纹峰值为 约0.2dB。阻带最小衰减为0.005，大于47dB。 此时的滤波器长度为 见教材(4.56)式，式中 为过渡带宽。 哀贩仙红践丹绳站氨沫挟蛛帝骤咙淘点祖掀伞椭薄喀麓晓乃晋俭城潮滦玖第6章多采样率信号处理第6章多采样率信号处理 的滤波器 ，此时的采样频率为 则滤波器的通带边界950Hz对应于 而阻带边界定为 通带波纹峰值为 约0.2dB。阻带最小衰减为0.005，大于47dB。 此时的滤波器长度为 式中 贯盅椭诧