ch1_7信号抽样与重建.pptx

高等数字信号处理

(AdvancedDigitalSignalProcessing)信号与系统系列课程组国家电工电子教学基地

离散信号与系统分析基础离散信号与系统的时域分析 离散信号的频域分析 离散系统的频域分析 双边z变换与反变换离散系统的系统函数 全通滤波器与最小相位系统信号的抽样与重建

信号抽样的理论分析时域抽样定理抽样定理的工程应用信号重建实际应用举例信号的抽样抽样

不同抽样频率对图像的影响抽样

抽样的数学模型及实现抽样抽样间隔(周期)T(s)抽样角频率wsam=2p/T(rad/s)抽样频率fsam=1/T(Hz)抽样

?在信号的时域抽样过程中，从时域难以看出如何选择合适的抽样间隔T。利用信号时域与频域一一对应的关系，可以从频域分析。抽样的数学模型及实现抽样

x(t)频谱X(jw)与序列x[k]频谱X(ejW)的关系抽样

X(jw)=0|w|wmwm称为信号的最高(角)频率。抽样间隔T对抽样过程的影响抽样

例:已知某带限信号抽样信号x(t)的频谱如图所示，试分别抽样角频率wsam=2.5wm,2wm,1.6wm抽样时，抽样后离散序列x[k]的频谱。解：抽样

例:已知某带限信号抽样信号x(t)的频谱如图所示，试分别抽样角频率wsam=2.5wm,2wm,1.6wm抽样时，抽样后离散序列x[k]的频谱。解：抽样

例:已知某带限信号抽样信号x(t)的频谱如图所示，试分别抽样角频率wsam=2.5wm,2wm,1.6wm抽样时，抽样后离散序列x[k]的频谱。解：抽样

例:已知某带限信号抽样信号x(t)的频谱如图所示，试分别抽样角频率wsam=2.5wm,2wm,1.6wm抽样时，抽样后离散序列x[k]的频谱。抽样

设x(t)是带限实信号，则抽样后信号频谱不混叠的(充分)条件为：T?p/wm=1/(2fm)时域抽样定理fsam?2fm（或wsam?2wm）抽样频率fsam满足：或抽样间隔T满足fsam=2fm频谱不混叠最小抽样频率(Nyquistrate)T=1/(2fm)频谱不混叠最大抽样间隔抽样

例：已知实信号f(t)的最高频率为fm(Hz)，试计算对各信号f(2t)，f(t)*f(2t)，f(t)?f(2t)抽样不混叠的最小抽样频率。对信号f(2t)抽样时，最小抽样频率为4fm(Hz)；对f(t)*f(2t)抽样时，最小抽样频率为4fm(Hz)；对f(t)?f(2t)抽样时，最小抽样频率为6fm(Hz)。解：根据信号时域与频域的对应关系及抽样定理得抽样

抽样定理的工程应用许多实际工程信号不满足带限条件抗混低通滤波器抽样

混叠误差与截断误差比较抽样

不同抽样频率的语音信号效果比较抽样频率fs=44100Hz抽样频率fs=5512Hz抽样频率fs=5512Hz,抽样前对信号进行了抗混叠滤波抽样

思考题根据时域抽样定理，对连续时间信号进行抽样时，只需抽样速率fsam?2fm。在工程应用中，抽样速率常设为fsam?(3~5)fm，为什么？若连续时间信号x(t)的最高频率fm未知，如何确定抽样间隔T？抽样

信号重建理想D/A时域输入和输出关系理想D/A模型框图抽样

A/TwXs(jw)wm-wmwsam-wsamwsam/2-wsam/2......A/TX(ejw)wTwmp-p2p-Twm-2p......理想D/A频域输入和输出关系抽样

重建滤波器输出信号的频谱Xr(jw)A/TwXs(jw)wm-wmwsam-wsamwsam/2-wsam/2......Hr(jw)AwXr(jw)wm-wm-wsam/2wsam/2抽样

抽样定理的实际应用举例A/DH(z)D/Ax(t)x[k]y[k]y(t)利用离散系统处理连续时间信号生物医学信号处理铁路控制信号识别抽样

生物神经细胞（元）结构图生物医学信号处理抽样

生物医学信号处理AdLinkPCI9112A/D,D/ACardPersonalComputersInWindowOperationEnvironmentsAIAODOABCBDB生物信号采集系统组成框图抽样

生物医学信号处理采集的生物信号抽样

铁路控制信号识别铁路控制信号的时域波形和频谱抽样

铁路控制信号