多速率信号处理-插值和插值滤波器

插值意味着提高采样率,故而被称为上采样(Up Sample)。设原始序列为 x ( n ) x(n) x(n),采样率为 f x f_x fx,插值因子为 L L L,则插值的过程为原始序列每相邻两个样点之间插入 L − 1 L-1 L−1个 0 0 0构成一个新序列,数学表达式为

y ( m ) = { x ( m / L ) m = 0 , ± L , ± 2 L , ⋯ 0 其他 y(m)=\begin{cases}x(m/L)&m=0,\pm L,\pm2L,\cdots\\0&\text{其他}\end{cases} y(m)={x(m/L)0m=0,±L,±2L,⋯其他

以 f y f_y fy表示 y ( m ) y(m) y(m)的采样率,则采样率之间的关系为

f y = L × f x f_y=L\times f_x fy=L×fx

图示如下:

从频域角度看, 原始序列的频谱以 f x f_x fx为周期做周期延拓。

插值后的新序列以新的采样率 f y f_y fy做周期延拓。

可以看到插值前后频谱成分不变,但是在 f x f_x fx的整数倍频点处的频谱称为镜像成分。所以插值后要加入一个低通滤波器滤除镜频。典型的插值器就是由上采样器和抗镜像滤波器共同完成的。

由于插值是在原始序列中插入零值,即某些采样点处的信号幅度为0,会改变信号的幅度,因此插值会造成信号幅度的损失。要保证插值前后信号幅度的统一,可在插值滤波器后设置一个增益因子L。

相关推荐
零小陈上(shouhou6668889)12 分钟前
K-近邻算法 - lazy learning的代表
算法·近邻算法
有一个好名字18 分钟前
力扣-从字符串中移除星号
java·算法·leetcode
萧瑟其中~22 分钟前
二分算法模版——基础二分查找,左边界查找与右边界查找(Leetcode的二分查找、在排序数组中查找元素的第一个位置和最后一个位置)
数据结构·算法·leetcode
码上就好ovo24 分钟前
Atcoder Beginnner Contest 440
算法
高洁0131 分钟前
CLIP 的双编码器架构是如何优化图文关联的?(3)
深度学习·算法·机器学习·transformer·知识图谱
jllllyuz36 分钟前
MATLAB实现蜻蜓优化算法
开发语言·算法·matlab
iAkuya38 分钟前
(leetcode)力扣100 36二叉树的中序遍历(迭代递归)
算法·leetcode·职场和发展
wangwangmoon_light1 小时前
1.1 LeetCode总结(线性表)_枚举技巧
算法·leetcode·哈希算法
mit6.8241 小时前
几何|阻碍链
算法