美文网首页
插值、抽取滤波器

插值、抽取滤波器

作者: 国宝级初学者 | 来源:发表于2022-11-18 11:31 被阅读0次

1 信号的抽取

对基带信号的抽取,相当于降低采样速率,但是降低采样速率会使频谱之间的距离减小,因此可能会发生混叠。时域离散化,频域周期化

下面这个图就是降低采样速率后,信号的频谱发生了混叠,因此会造成信号的失真。

在实际处理的时候,一般会先对解调出来的信号进行滤波,这样做的目的,能够保留信号的绝大部分信息,并且滤除噪声。

这个时候,如果对信号进行低倍的抽取,比如两倍抽取时,并不需要滤波器的带宽足够小,比如FIR滤波器。这时候使用半带滤波器就能够完成信号的滤波。

在对一个信号进行采样速率提升的时候,实际中是对信号进行插0值。

这样得到的信号频谱相较于理想的频谱会多出几个镜像,因此需要通过滤波器将其滤除掉。在速率变化不大的情况下,可以使用半带滤波器来进行滤波。也可以使用CIC插值滤波器

2. CIC插值滤波器

  CIC插值滤波器的结构如下,CIC插值滤波器又叫做梳状-积分级联滤波器。其主要由两个部分组成,分别是梳状器和积分器。

根据结构框图可以写出系统的差分方程

 x(n) - x(n-D) = y(n) - y( n-1)

  根据差分方程,可以求出系统的转移函数。

  可以将转移函数看作是两个系统的级联,那么则有:


2.1 梳状器

对于H1(z)可以求得其零点,根据延时的阶数不同,得到的零点个数也不同,以延时8阶为例:可以得到它的零点

根据零点,可以大致画出其幅频响应。


2.2 积分器

对于H2(Z),可以得到其极点,极点为2Kπ。

将积分器和梳状器进行级联,也就是相当于将两者的幅频响应进行相乘。因此最终的幅频响应如下:

2.3 CIC插值滤波器的应用

  和前面的半带滤波器一样,CIC插值滤波器在进行速率变换的滤波器设计时十分有效,尤其时在多倍插值或抽取时,在进行数字上变频时,经常会使用CIC插值滤波器,其工作框图,如下,主要功能是对增加了采样频率过后的信号进行滤波,以消除由插0值引起的镜像。

下图是对一个信号进行多倍插值后的频谱。其中红色部分是由于插0值而多出的镜像,在速率提升后,需要采用滤波器将其滤除。这时候就可以使用CIC滤波器来将其滤除。

3 CIC抽取滤波器

  对于CIC抽取滤波器,其结构刚好和插值滤波器相反,是一个积分-梳状级联滤波器。

其系统函数和CIC插值滤波形式上是一致的。

CIC滤波器一般用在数字下变频当中,对原始的频谱进行整形,防止由于采样速率的降低导致频谱发生混叠。

相关文章

  • 插值、抽取滤波器

    1 信号的抽取 对基带信号的抽取,相当于降低采样[https://so.csdn.net/so/search?q=...

  • 信号处理(二)

    本篇介绍 本篇继续信号处理的介绍。 卷积滤波器 首先先总结下几种卷积滤波器。 盒子滤波器 盒子滤波器的值要不是常数...

  • 缺失值处理-拉格朗日插值

    常用的插值法有:一维插值法:拉格朗日插值、牛顿插值、分段低次插值、埃尔米特插值、样条插值。二维插值法:双线性插值、...

  • 28. 图像缩放

    插值方法 四种插值,最近邻域插值 双线性插值 像素关系重采样 立方插值其中最近邻域插值、双线性插值原理如下: 1)...

  • 数值分析之插值

    插值 一.基本概念 1.1插值需要研究的问题 插值函数是否存在? 如何构造插值函数? 如何评估误差? 1.2插值法...

  • Less_变量插值

    选择器名插值 属性名插值 URL插值 import插值 媒体查询插值 less的作用域,就近原则,如果自己有这个变...

  • vue.js权威指南第2章——数据绑定

    一: 插值(Mustache标签)1: {{}},插值为数据;变体{{*text}},2: {{{}}} , 插值...

  • 从原始数组中,随机添加数组的值,使得随机抽取的值符合传入值

    从原始数组中,随机添加数组的值,使得随机抽取的值符合传入值1.随机抽取的概率跟数字大小有关,数组数字越小,抽取的概...

  • 【图像缩放算法】双立方(三次)插值

    当我们进行图像缩放的时候,我们就需要用到插值算法。常见的插值有: 最邻近插值 双线性插值 双立方(三次)插值在这三...

  • AngularJS学习之路——表达式(2)

    插值字符串 插值字符串就是拥有插值标记的字符串 举个栗子 这里的 {{ expr }} 就是插值标记,str 就是...

网友评论

      本文标题:插值、抽取滤波器

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/rrhpxdtx.html