总结模拟信号经数字处理过程及参数选取原则

1、数字信号处理研讨总结模拟信号经数字处理的过程及参数选取原则PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： 模拟信号数字处理转换过程： 模拟信号模拟信号 （时间幅度均连续）时间幅度均连续） 离散时间信号离散时间信号 （时间离散幅度连续）（时间离散幅度连续） 数字信号数字信号（时间幅度均离散）（时间幅度均离散）抽样是把时间连续模拟信号转是把时间连续模拟信号转换成时间离散幅度连续的抽样信号；换成时间离散幅度连续的抽样信号；量化是

2、把时间离散幅度连续的是把时间离散幅度连续的抽样信号转换成时间离散幅度离散抽样信号转换成时间离散幅度离散的数字信号；的数字信号；编码是把量化后的数字信号编是把量化后的数字信号编成若干位二进制码输出。成若干位二进制码输出。A/D过程过程时域采样时域采样定理定理时域采样定理是指：对于一带限信号，设m(或fm)为信号最高频率，采样信号能无失真地恢复原信号的条件是采样频率要大于信号最高频率的两倍，即s2m (或fs2fm或ms/2)允许的最低采样频率fs=2fm 称为“奈奎斯特(Nyquist)频率”，把允许最大采样间隔Ts=/ws=1/(2fm),称为“奈奎斯特间隔”。已知信号x(t)=sin(2f0

3、t),在时域范围内对其进行采样，采样点数N 和采样率fs待定。分析改变N 和fs，信号的频谱图会有何变化。f0=10Hz采样点数N 不变，改变采样率fs=100HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=50HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=21HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=20HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=18HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=15HZ,N=256采样点数N 不变，改变采样率fs=2HZ,N=256当fs2f0时，信号经过采样后，在其频域范围内不会发生频域混叠现象，但是在采样率不是很大的情况下，信号

4、的幅值会发生改变，即跟原始信号相比在某些位置会产生误差。当f0fs2f0，采样后的正弦信号图形跟原始图形相比，已经有了很明显的差异，如产生的三角波，类似矩形波的各种图形，图形还是有规律可寻。当fsf0 时，在混叠区的这个区间里，混叠现象比较严重，混叠后的频率值没有特定的规律，且采样后的正弦信号图形跟原始信号相比，已经有了非常大的差异了，图形信号的采样及频率混叠现象分析各式各样，没有一点规律可寻。我们可以得出以下结论采样率不改变，改变采样点数Nfs=50,N=128采样率不改变，改变采样点数Nfs=50,N=32采样率不改变，改变采样点数Nfs=50,N=8 当采样点数比较多时，正弦信号的频谱图

5、很规则，没有发生变形。而其时域图形， 由于采样频率没有变，所以其图形只会随 采样点数的增加而加长，减少而变短。 当采样点数比较少时，正弦信号的频谱图发生了变化，变得不光滑，且在f=10HZ 处表现不明显。参数的选择（1）抽样频率抽样频率fs 根据抽样定理，应当满足：fs2fh,即1/T2fh，则T1/2fh。但有的时候fh的值并不清楚，可以先估计一个值，进行计算，若结果不理想，将fh再增加一倍，再进行运算，直至满足要求为止。 x(t) 必须是带限信号，其频谱函数在 |w| wm 各处为零；（对信号的要求，即只有带限信号才能适用采样定理。） 取样频率不能过低，必须 fs2fm 。参数的选择(2)

6、信号长度信号长度T0 由于1/ T0F，要求频谱分辨力高，即F要小，则T0应加长，只要有可能，T1尽量取大些。但T0=NTs，Ts为采样间隔(周期),如果T0要大，而点数N不能增加，Ts就需要增加，这就意味着采样频率的下降，造成频率混叠现象的加剧，这是需要注意的。参数的选择(3)点数N 如（2）所述，如果一味的追求高频谱分辨力，Ts不变，必然要增加N，加大数据处理量。而N不增加，则Ts就需要增加，就会加重频谱的混叠，因此对频谱分辨力的要求要适当。 Ts=1/fs1/2fh F=1/NTsl 对有限频谱的连续信号进行采样，当满足采样定理时，能够由采样信号无失真的恢复原信号。 频谱有限 采样时间无限短 不做量化或量化无误差l 在实际的模拟信号数字化过程中I.低通滤波来限制频谱宽度II. 采样时间不是无限短III. 量化会带来误差IV. 工程上常选用35倍截止频率以上的频率采样N=128;FFTN=256;n=0:N-1;Fs=200;f1=20;F1=f1/Fs;F2=f2/Fs;F3=f3/Fs;x=cos(2*pi*n*F1);fx=fft(x,FFTN);figure;plot(abs(fx),LineWidth,1.5);grid o