“欠采样”和“过采样”是指选择用于模数数据转换的采样频率时的常用术语。是否可以同时对波形进行欠采样和过采样?显示为什么或为什么不的例子会有所帮助。
所讨论的系统有一个真正的通带模拟输入和一个真正的通带数字输出。这是数字无线电接收器中使用的技术的一个实际示例。
请先输入以下两个字符“>!”,以剧透符号作为答案的开头。
“欠采样”和“过采样”是指选择用于模数数据转换的采样频率时的常用术语。是否可以同时对波形进行欠采样和过采样?显示为什么或为什么不的例子会有所帮助。
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欠采样也称为“带通采样”和“中频采样”。考虑 11 Hz 正弦波和 1 Hz 正弦波的采样,两者均由 10 Hz 采样时钟采样,如下图所示:
为两个波形生成的样本(红色圆圈)是相同的。因此,11 Hz“中频”或 IF 在采样过程中已下变频为 1 Hz。我们可以使用这种技术对带通波形进行欠采样,从而同时对其进行下变频(将我们感兴趣的波形放在第一个奈奎斯特区:±在哪里是采样频率)。满足奈奎斯特的一个关键要求是使用的采样率必须超过信号带宽的两倍(注意我说的是带宽,而不是最高频率!)。
这就是最常描述的“欠采样”。为了对波形进行过采样,我们以明显高于 Nyquist 标准的速率进行采样,其中一个动机是增加 SNR,但受量化噪声的限制(通过采样更高,相同的量化噪声分布在更宽的数字频率上,我们随后可以过滤到我们感兴趣的带宽,从而消除大量的噪声)。因此,为了对波形进行欠采样和过采样,我们选择显着大于信号带宽的采样频率(因此过采样),然后使用该采样时钟的倍数来下变频位于较高 IF 频率的感兴趣波形(样本不足)。
例如,考虑一个占用 10 KHz BW 的波形,该波形位于 20.25 MHz。如果我们使用 10 MSps 采样时钟对其进行采样,我们将同时进行欠采样和过采样。(欠采样会在 250 KHz 处创建一个 BW 为 10 KHz 的数字波形,以 10 MSps 进行过采样)。