关于处理高频信号的一个非常基本的问题

信息处理 信号分析 频率
2022-02-08 06:28:12

现代计算机处理器的标准频率是 1-3 GHz。GPS 信号的频率约为 1.5 GHz。我的问题是,计算机怎么可能对在一个周期内只能采样一次或两次的信号做任何事情?

1个回答

在数字信号处理中,几乎从不直接处理高频信号。原因是信号占用的频带与信号所传达的信息完全无关;信息存在于信号的包络中,通常可以由通用 CPU、DSP、FPGA 或 ASIC 处理。

所以,假设你的 GPS 信号是s(t)=x(t)cos(2πfct), 在哪里fc1.5GHz. 实际信息在信封中x(t); 余弦的目的只是转移(“上转换”)x(t)到一些合适的乐队。在接收机中,信号s(t)被“下变频”到某个较低(甚至为零)的频率fI,但这是在模拟域中完成的(即通过射频电子设备),以获得s1(t)=x(t)cos(2πfIt). 信号s1(t)带宽很小,因此它需要很小的采样率,可以在数字域中处理。

请注意,对于正交信号,数学要稍微复杂一些;请参阅此问题和维基百科中的复杂信封文章

另请注意,发射器中也存在类似的过程:在离散包络转换为模拟信号之后,上变频到 RF 是在模拟域中完成的。