当一个复杂的数字信号通过 FFT 转换为其频谱时,结果将包含一系列正负频率。也就是说,当频谱有 N 个 bin 时。Bin 0 将是 DC,bin 1->N/2 将是正频率,bin N-1 -> NN/2 将是负频率。在这种情况下,显然 bin N/2 代表径向频率和同时。
现在,如果我们对频谱的中间进行零填充(例如:上采样时),使其新大小为 M,我们将获得一个新大小,如下所示。是小光谱。是零填充的较大频谱。
- 映射到
- 映射到
在上面,我跳过了中间的 bin () 因为目前尚不清楚它是否应该分配给新信号的正或负部分。
为了更好地理解什么是最好的结果,我做了一个小测试,创建了一个长度为 M 的随机频谱,然后将其转换为时域,挑选出每个 M/N 个样本,然后将其转换回频谱,但是这次长度为 N。结果表明,对于任何随机谱,以下情况都是正确的:
进一步的测试表明,实际上,只要它们的总和与原始值匹配,我们就可以根据需要拆分中间箱的值。然而,样本之间的插值(当转换回到时域)对于每个特定的选择都有不同的振荡。
以下三幅图像显示了中间 bin 对上采样信号相位的影响。第一个将中间仓置于新频谱中的 N/2 处。第二张图像将内容拆分到 bin N/2 和 MN/2 上,最后一张将中间的 bin 单独映射到 MN/2
如您所见,插值每次都准确地通过每个蓝色值。唯一的区别是插值如何振荡。
是否有任何经验法则(以及为什么),或关于如何在零填充时拆分中间 bin 的值的任何论点/标准做法?


