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数字信号处理
概论离散信号表示单位脉冲序列单位阶跃序列矩形序列
时域采样定理离散时间采样的频域分析
概论
研究内容: 离散的信号时域分析 序列的傅里叶变换 z变换 离散傅里叶变换 快速傅里叶变换 离散系统分析与设计 离散信号表示模拟信号(连续时间信号):自变量连续,信号幅度连续取值 离散时间信号:对模拟信号采样,时间离散,幅度上没有量化 数字信号:时间离散,幅度量化为有限字长的二进制数 时域采样:在时间轴上等间隔取值 幅度量化:因为模拟信号幅度连续,无法处理,因此进行量化变成数字 最终得到数字信号 x(n)=sin(wn),n为正数 w为数字频率 单位脉冲序列单位冲击函数: 单位脉冲序列: 单位阶跃序列阶跃函数: 阶跃序列: 矩形序列矩形序列RN(n): N:矩形序列样值个数 n:序列自变量 时域采样定理有模拟信号xa(t) 单位脉冲序列 T为采样周期,1/T为采样频率Ωs 单位脉冲序列与模拟信号相乘得到采样信号(离散时间信号): 对离散时间信号进行幅值量化得到数字信号: 离散时间采样的频域分析采样信号表示为: 对两边分别取傅里叶变换 其中, 图示为: 通过傅里叶变换到频域变成: 其中Ωc为最高频率(带宽) 对Xa(t)进行采样: 通过傅里叶变换到频域为: 可以看到,采样后的频域就是采样前的频域信号的周期延拓再乘以1/T。 那么通过一个理想低通滤波器取出一个周期,通过傅里叶反变换,即可得到原信号。 但如果周期过小,Ωs<2Ωc,就会发生混叠,此时无法通过低通滤波取出原频谱。 实际中,通常没有理想低通滤波器,因此,Ωs等于三到四倍的Ωc。 |
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