采样不会改变信号的频率。归一化频率 (f/fs) 只是将频率轴从 Hz 单位转换为周期/样本单位。一旦完成,所有从 DC 扩展到以 Hz 为单位的采样率的频率都将转换为从 0 到 1 个周期/样本的归一化单位。(因此归一化频率 0.5 个周期/样本对应于一半的采样率)。两者都是正确的,这只是你想给频率轴赋予什么单位的问题。另一种常用的归一化频率形式是弧度/样本,在这种情况下,采样率的 DC 为 0 到2π弧度/样本。
请参阅另一篇文章,我将更深入地了解归一化频率是什么以及我们使用它的原因:
什么是归一化频率
那篇文章还介绍了复杂信号的概念和使用,上面 OP 提供的底图是清楚理解这一点的重要原因。下面显示了使用复杂数据路径绘制的相同图形,每个数据路径具有同相和正交信号I+jQ:
该图显示了使用正交分离器将实数信号转换为复数信号(实数和I+jQout),这是用“本地振荡器”完成的2cos(ωLOt)在 OP 的情况下,以标准化频率作为输入提供fo/fs. 然后使用复数乘法器将其乘以传入的实信号。将一个实数信号乘以一个复数信号需要两个实数乘法器,如 OP 图中所示,正如我们在下面的数学中看到的那样,给出了一个实数信号IR和复信号为ILO+jQLO:
IR(ILO+jQLO)=IRILO+jIRQLO
查看 OP 的图表和上面的公式,我们看到这正是正在发生的事情。
上图中还包括光谱,顶部是输入光谱2cos(ωRt)我们看到有一个具有正负频率分量的傅里叶变换,与欧拉公式一致e+jωRt和e−jωRt. (频域上的每个脉冲都是时域中的“自旋相量”,给出为ejωt)。使用指数复数形式,处理过程很容易可视化,因为当我们将信号相乘时指数相加:
(ejωRt+e−jωRt)e−jωLOt=ej(ωR−ωLO)t+e−j(ωR+ωLO)t
经过低通滤波后,我们得到由下式给出的频谱ej(ωR−ωLO)t.