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过采样是否能提高混频时的精度?

2023年10月6日 20:41

过采样是否能提高混频时的精度?

过采样在混频中的应用对精度的提高效果

当对某个信号进行混频处理时,我们通过将信号与一定频率的信号进行混合,得到一个频率范围内的带通信号。但混频时会产生原有信号中不存在的高频干扰或者低频噪音信号。特别是在低信噪比条件下时,从混频信号中获得可靠的信息可能十分困难。一种提高混频时的精度的方法是过采样。

什么是过采样?

过采样是指采样的周期要远大于信号的最高频率的一个倍数,即通过欺骗采样频率,从而获取更多的信息。过采样和信号重复采样的概念还不太一样,后者指的是相同的信号支持在不同的时间点上进行新采样。

过采样的混频应用

对于混频应用,在信号重建方面,过采样相当于链路的调制。一个混频信号有一定的可见带宽,而过采样就是超出可见带宽,从而使本来在采样率下无法重构的高频信号能够恢复。

例如,对于 2 MHz 和 10 MHz 的信号,当采样率为 20 MHz 时,信号将在一个混频物理带宽内进行采样,丢失了 10 MHz 到 20 MHz 之间的大量信息。但是,如果采样率增加到 100 MHz,那么可以通过混频波段的下降来捕捉新的信息,因此过采样的意义就显而易见了。

过采样的精度提高效果

过采样不仅仅是在很大的采样率下收集更多的信息,而且还可以前置滤波(例如,抗混信滤波器),在下降之前修复不同频率的非理想性。

在混频应用中,我们往往希望尽可能减小输出噪声的幅度,过采样可以提供步骤的约束来达到这个目的。这样做的一个好处是,使系统的输出噪声变得更加平滑,从而降低了与抽取频率相关的误差或不确定性。过采样在降低数字信号处理误差的同时,还可以提供一些数字信号处理算法的改进。

结论

可以看出,过采样在混频系统中具有极高的应用价值。过采样的应用有望提高混频时的精度,减少输出信号的噪音,并且还可以帮助我们更好地还原信号。我们可以看到,过采样是一个重要的数字信号处理技术,可以用来简单、精确地分析和还原数据,因此在混频应用中,具备了很高的应用前景。

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