不同采样率的白噪声FFT

信息处理 fft 采样 下采样
2022-02-10 14:05:00

我有一个关于如何解释从 FFT 获得的不同硬件采样率的白噪声功率电平(本底噪声)的问题。我意识到,如果我以不同的速率(100 MHz、10 MHz)对相同的噪声进行采样,即使我已将它们下变频(FIR 滤波器和抽取)到相同的较低速率(1 MHz),我也会获得不同的噪声水平如果我对数据进行 FFT。

例如,对于 1 秒的数据,我获得了以 100 MHz 采样的 1 亿个点。通过将其下变频到 1 MHz 并进行 FFT,我获得了 -80 dBm 的本底噪声。如果现在我将硬件采样率降低到 10 MHz 并将其下变频到 1 MHz,则 FFT 结果将为我提供 -70 dBm 的本底噪声,这比我以 100 MHz 采样时更高。

我可以知道是什么原因吗?

我最初的猜测是宽带噪声导致了混叠,它们加起来了。这是否意味着我应该始终在物理上过滤掉高于采样频率两倍的噪声?

1个回答

由砖墙低通滤波器过滤的采样白噪声的方差减少了一个因子,该因子等于滤波器截止频率与 1/2 采样率的比率。对于 100mhz 和 10mhz 情况,您从相同的方差开始,但由于采样率不同,减少因子不同。或者换句话说,100mhz 采样信号的功率/Hz 比 10mhz 采样信号低,因此当您在相同带宽上比较它们时,滤波后的 100mhz 信号功率更小。