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
All for pursuit.5 小时前
【完结】LeetCodeHot100题 详细解题过程及代码汇总
数据结构·c++·算法·leetcode
重生之小比特5 小时前
【算法拾光】双指针|移动零 + 复写零
数据结构·c++·算法
梦帮科技6 小时前
Linux 内存取证学与 Rootkit 猎杀——Volatility 核心剖析与内核隐藏模块逆向清除
linux·运维·服务器·神经网络·算法·网络安全
广州智造6 小时前
Radioss二次开发需要准备什么?
人工智能·算法·机器学习·cad·cae
zx_741484817 小时前
YOLOv3 核心原理详解:Darknet-53 架构、多尺度预测与 FPN 特征融合
算法·yolo·目标检测·yolov3
MoRanzhi12037 小时前
122.四平方和(暴力枚举)
python·数学·算法·蓝桥杯·完全平方数·暴力枚举·四平方和定理
倒头就睡的小比特7 小时前
贪心算法介绍
算法·贪心算法
万少7 小时前
Qoder sonus模型 20分钟,复刻 马斯克 飞天汽车
前端·后端·算法
七牛云行业应用8 小时前
Muse Spark Open 发布:Meta 称其为美国最强开放权重模型,816B 参数如何落地
算法
esop轻Mes看板亮灯分拣ESD静电安8 小时前
产线“最后一米”的破局密码:ESOP与MES的区别与深度协同
算法