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在软件无线电中,射频采样普遍采用欠采样的方式处理信号,也叫中频采样。
模拟信号的带宽为Δf,中心频率为IF。ADC的采样率为fs。在欠采样处理时,需要满足:ADC采样速率fs大于等于2Δf。
fs ≥ 2Δf
以适当采样速率对IF频率进行采样的过程会导致 Δf的混叠分量之一出现在dc到fs/2奈奎斯特带宽。接着,可以通过FPGA技术对数字基带信号进行处理。
示例如下:
中频信号为中心频率1.8GHz,带宽400MHz的模拟信号。ADC采样率为2Gsps。通过带通采样,fs=2GHz,大于信号带宽400M*2=800MHz。满足带通采样要求。中频信号处于Nyquist二区(绿色三角形所示)。Nyquist一区存在红色三角形干扰;Nyquist三区存在蓝色体型干扰;Nyquist四区存在紫色三角形干扰。上图示意从频域对信号滤波及采集过程的描述。
中频信号经过带通滤波器,滤除和抑制除了Nyquist二区之外的其他区域的模拟干扰信号,保证二区信号能够在ADC采样后完成无衰减混叠至Nyquist一区。1.8G中心频率的中频信号经过ADC采样后,在0~fs/2频率范围内,频谱会发生翻转。Nyquist一区、三区、四区等其他区域的信号也会混叠至0~fs/2频率范围内。由于模拟带通滤波器的作用,这些“不感兴趣区域”的信号会得到有效衰减。
ADC采样之后的数字信号,无须再进行其他数字带通滤波处理。(可视情况增加低通滤波器,限制信号频率为0~400M范围内)