多采样率数字信号处理.pptVIP

↓D↓D↓D↓D为了得到相应的高效直接型FIR滤波器结构,将抽取操作嵌入FIR滤波器结构中，如下图示n=Dm，抽取器开通，FIR滤波器的输入为?D一般直接型回到本节返回可以看出，两种结构的滤波器输出样值相同，功能完全等效高效直接型FIR滤波器（右图）运算量为1/D，滤波在抽取之前。↓D↓D↓D↓D高效直接型1-z1-z1-z1-zMD如果FIR滤波器为线性相位滤波器,则根据h(n)的对称性,可以进一步减小计算量.其高效结构如下图所示.采用线性相位FIR滤波器的高效抽取结构图．整数因子I内插直接型FIR滤波器结构整数因子I内插系统的直接型FIR滤波器结构如图示zzzzMII该系统结构问题：回到本节返回滤波器工作在高采样频率上；滤波器输入的I个样值中，仅一个非零变换,得到如图所示的等效结构。然后可以将零值解决方法：将直接型FIR滤波器结构部分进行转置内插器移到FIR滤波器结构中的M个乘法器之后,得到如图所示的结构。第九章多采样率数字信号处理9.2整数因子抽取019.3整数因子的内插029.4按有理数因子的采样率转换039.5采样率转换滤波器的高效049.6采样率转换系统的多级实现05本章内容：069.1引言079.1引言返回前面讨论的信号处理的方法都是把采样率Fs视为固定值，即在一个数字系统中只有一种采样频率。但在实际系统中，要求一个数字系统能工作在“多采样率”状态。例如,在数字电话系统中，传输的信号既有语音信号，又有传真信号，可能还有视频信号，这些信号的带宽相差甚远。所以，该系统应具有多种采样率，并根据所传输的信号自动完成采样率转换。需求不同回到本节返回需要多采样率的场合：采样率转换通常分为：抽取和插值采样率转换类型1整数因子抽取2整数因子插值3有理数因子采样率转换4任意因子采样率转换非平稳信号的分析冗余数据的存在5本章主要讨论整数因子抽取、整数因子插值和有理数因子采样率转换的基本原理及其高效实现方案。9.2整数因子抽取返回现在按整数因子D对抽取。原理方框图为nnDn0序列x(n)n已抽样序列抽取序列n抽样序列p(n)n返回时域分析回到本节返回D=3原始信号v(n)脉冲串p(n)抽取后的序列y（n)频谱关系回到本节返回令回到本节返回频域分析D=2回到本节0va(t)信号的频谱0v(n)信号的频谱y(n)信号频谱0返回原信号的频谱回到本节返回00000结论：回到本节返回时域抽取得愈大，即D愈大，或抽样率愈1低，则频域周期延拓的间隔愈近，有可能产生频2率响应的混叠失真。对x(n)不能随意抽取，只有在抽取之后的抽3样率仍满足抽样定理要求时，才不会产生混叠失4真。5整数因子抽取特点：回到本节返回已抽样序列x(n)和抽取序列y(n)的频谱差别在频率尺度上不同。为避免在抽取过程中发生频率响应的混叠失真，原序列x(n)的频谱就不能占满频带(0-π).抽取的效果使原序列的频谱带宽扩展。如果序列能够抽取而又不产生频率响应的混叠失真，其原来的连续时间信号是过抽样，使原抽样率可以减小而不发生混叠。9.3整数因子内插返回?I整数因子I内插的目的将原信号采样频率提高I倍采样频率：整数因子内插：将x(n)的抽样频率增加I倍，即为I倍插值结果插值的目标在零值内插之后的滤波器的作用就是滤除中的镜像谱，输出所期望的内插结果。称为镜像滤波器。理想情况下，镜像滤波器的频率响应特性为式中，C为定标系数,此时,输出频谱为定标系数C的作用是，在时，确保输出序列,令m=0,可以简单算出C=I.到按整数因子I内插的序列,的采样率和的采样率相同.由于且有010302表示相应于新采样频率的数字频率,满足关系式1同样,表示原采样频率的2数字频率,且由于,所以3及其频谱和及其频谱分别如4图（a）和（b）所示.5可见是原输入信号频谱的I次镜像周期6重复，周期为。7根据时域采样理论知道，按整数因子I内插的输出序列8的频谱应当以为周期.9如下图9.3.2(c)所示10图9.3