为什么我们不仅要在基带上进行仿真,还要在通带上进行仿真?

信息处理 过滤器 离散信号 信号分析
2022-02-07 01:33:13

进行通带模拟的目的是什么,我们可以在通带中重现哪些信号处理缺陷?换句话说,如果 xe 仅在基带中进行模拟,我们会缺少什么?

它是 IQ 不平衡、时间/频率估计、匹配滤波……?

1个回答

因此,我们将不得不看两件事:通带信号和通带系统。

让我们从一般概念开始,即如果 A 和 B 之间存在涵盖考虑的所有可能输入和输出的可逆映射,则域 A 中的考虑等同于域 B 中的考虑。

信号

信号的复基带域和实通带域的映射是众所周知的。在数学上,它是希尔伯特变换,然后乘以通带负中心频率的复指数。

在另一个方向上,它是与频率足够高的复指数相乘,因此整个基带处于正频率,然后去除虚部。

这立即提出了三个要求:

  1. 希尔伯特变换必须是明确定义的
  2. 通带信号必须有一个中心频率
  3. 必须有一个频率高于基带信号带宽的一半。

据我所知,2 和 3 是等效的 - 如果您的信号之前是通带信号,您只能使用基带¹。

1.关于要求:

艰难的一个,我一直试图为希尔伯特变换定义一个一般的定义域,但这对于一个懒惰的周日中午来说不算什么。具体而言,函数满足f(t)

|f(t)tτ|<

是希尔伯特可变换的,并且您需要考虑这样一个事实,即您可以在这里使用所有 Lebesgue 整数魔法(您真的必须这样做,那个东西通常有一个奇点,这是一个经常用来激发 Cauchy 的主要价值的例子电气工程师定理)。

现在,如果,那么这是给定的;但是周期性(因此,非能量)信号也可以工作;调和的发行版可以做,还有其他一些事情。fLp,p>1

考虑到 Parseval 定理已经告诉我们,本质上,频域能量受限的信号(并且每个带限信号都必须)需要在中,我们可以推断没有带-您无法在基带中等效观察到的有限通带信号。L2

系统

这是棘手的部分。我们正在寻找无法从通带到基带来回映射的通带系统。


¹ – 这不仅适用于具有闭区间支持的信号;据我所知,紧凑性就足够了,但是您的混合函数不再是单个复指数。例如,您可能有一个频率为的无限实音梳,并且您到基带的映射可以是 Hilbert,然后与复音梳,并且仍然会以适当的基带结束,以及将其转换回“奇怪定义的通带”的方法。但这更多是关于概括通和基带的概念,而不是回答这个问题......Nπ,NNmNejmt