为什么上采样后需要低通滤波器?

信息处理 采样 下采样 超级采样
2022-02-08 09:13:47

我明白为什么在下采样之前需要一个低通滤波器,采样频率需要至少是最大频率信号的两倍,否则会有alias问题。

但是根据Wiki页面,我们需要在上采样后使用低通滤波器。

上采样在提高数据速率后需要一个低通滤波器,而下采样在抽取之前需要一个低通滤波器。

没看懂,谁能解释一下?

1个回答

假设您对模拟信号进行了采样x(t)有光谱X(ω)以速率1/T足以满足采样定理。采样信号的频谱(即离散时间傅里叶变换(DTFT))x1,k将定期重复X(ω). 重复周期为1/T.

现在您以更高的速率采样相同的信号L/T,LN产生同样,光谱将是的周期性重复,但这次重复周期为,因此光谱图像比以前具有更大的频率距离。xL,kX(ω)L/T

上采样的任务在于首先,的每个样本之后插入零。实际上,这只是将 DTFT 的基本频率支持更改为,其中包含个原始(模拟)频谱的副本。因此,使用低通滤波器过滤掉不需要的副本,以便仅保留范围内的原始光谱。这与xL,kxkL1xkL/(2T)L/(2T)L1/(2T)1/(2T)xL,K

上述步骤在您引用Wiki 文章的中得到了很好的解释(以相同的顺序)。