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
Promise微笑7 分钟前
算法突围:“双核四驱”理论下的“官网”AI引用概率提升指南
人工智能·算法·chatgpt
KaMeidebaby13 分钟前
卡梅德生物技术快报|免疫共沉淀 - Co-IP 实验在转录因子 ATF3/Smad4 蛋白互作研究中的应用实例解析
网络·人工智能·网络协议·tcp/ip·其他·算法·新浪微博
wayz1118 分钟前
20260530 软件ETF(159852)量化分析
算法·金融·数据分析·量化交易
通信小呆呆32 分钟前
Hankel结构及其快速算法详解
线性代数·算法·机器学习
四代水门32 分钟前
服务端倒带(Server-Side Rewind)命中判定系统
java·前端·算法
吃好睡好便好34 分钟前
矩阵的左除和右除
人工智能·学习·线性代数·算法·矩阵
江屿风39 分钟前
C++图的基本概念流食般投喂-竞赛编
开发语言·数据结构·c++·笔记·算法·图论
Halo_tjn42 分钟前
JDBC 技术的使用
java·算法
Byte不洛1 小时前
哈希表原理 + 冲突解决 + C++实现
数据结构·c++·算法·哈希算法·散列表
Dillon Dong4 小时前
【风电控制】TI TMS320F28379D 双CPU架构解析与任务分布设计
嵌入式硬件·算法·变流器·风电控制