过采样的分辨率提高和降噪是否相互排斥?

信息处理 信号分析 采样 去噪 模数
2022-02-04 03:22:15

对信号进行过采样意味着以比奈奎斯特速率高得多的采样频率对其进行采样。据我所知,有以下三个优点:

  1. 更简单的抗混叠滤波器设计
  2. 在存在白噪声信号的情况下提高分辨率(有人告诉我假设量化误差可以在正确的条件下被视为这种噪声)。虽然不相关的噪声会破坏性地增加(幅度增加N),信号幅度增加了一个因子N. 这意味着 SNR 增加N,作为分辨率的增加。
  3. 减少噪音。量化噪声功率与采样率无关,仅取决于位数。因此,相同的噪声功率分布在更大的频带上,从而导致每个频率的噪声功率更低。低通滤波器可用于去除信号的高频部分。

如果我对多个值进行平均,我会回到开始时的较低采样率,所以我认为噪音不会像 3 中所述那样减少。这让我认为 2. 和 3. 是互斥的。我的问题是,2. 和 3. 是排他性的,还是在过采样时你能从两者中受益?

1个回答

如果您只是平均多个样本,则您使用的是质量非常低的抗混叠低通滤波器,它会增加大量噪声。如果在平均后重新量化,则会添加更多噪声。

如果您在高质量的抗混叠低通滤波器之后不(重新)量化(但保持更多的分辨率),那么噪声仍然可以按照(3)减少。而且,如果您在重新采样到较低采样率之前进行 FFT,您仍然可以获得较长 FFT 的较高 bin 分辨率。所以(2)和(3)不必相互排斥。