《软件无线电原理与技术》课件-7第5章采样技术与量化2

回顾采样技术低通采样带通采样采样定理的统一教学内容采样技术过采样正交采样采样率变换重建后重采样内插或上采样抽取或下采样课堂设计123

理解过采样、正交采样

应用采样技术解决实际问题

掌握采样率的变换方法教学目标课堂设计“问题剖析式”教学法教学思路与方法带通采样回顾低通采样过采样正交采样内插或上采样重建后重采样抽取或下采样课堂设计过采样低通采样的过程：信号首先通过高性能的模拟低通滤波器来限制其频带；2.滤波后的带限信号按照Nyquist速率进行采样；3.将采样后的值进行量化。过采样，是指信号的采样速率大于两倍的信号带宽或信号的最高频率。过采样过采样，是指信号的采样速率大于两倍的信号带宽或信号的最高频率。过采样正交采样正交采样例：某信号带宽5MHz，中心频率100MHz，若采用20M/s的采样速率能否完成采样？请说明。不能采用低通采样判断带通采样是否可行最大楔形区阶数：最小采样速率为：最大采样速率为：当n=10时最小采样速率为：当n=11时最小采样速率为：最大采样速率为：不能采用带通采样基于有效带宽的多频带采样f(GHz)1.21.80信号1信号2拟设计一软件无线电卫星导航接收机，可以同时接收美国GPS信号和俄罗斯GOLNASS信号，已知GPS：中心频率fc_GPS=1575.42MHz，3dB带宽3.2MHz；GOLNASS：中心频率fc_GLO=1605.66MHz，3dB带宽7.5MHz；对其采样策略进行考察。基于最高频率：约3.2GHz基于频率范围：约71MHz基于有效带宽：约24MHz基于有效带宽的多频带采样GPS：使采样速率在24MHz左右，锲形区的阶数n=131，则采样频率范围为：GLONASS：为了使采样速率在24MHz左右，锲形区的阶数n=133，则采样频率范围为：可以选择的采样频率范围：24.202MHz~24.212MHz，选取：24.205MHzGPS信号采样后的频率范围：(2.095-3.2/2=0.495,2.095+3.2/2=3.695)GLONASS信号采样后的频率范围：(8.13-7.5/2=4.38,8.13+7.5/2=11.88)。

量化噪声量化噪声假设一个模拟输入为正弦波，满量程峰峰值为A，输出的数字字为n

bit，那么，量化间隔为：假设量化误差在（-q/2,q/2）之间服从均值为0的均匀分布，那么，量化噪声功率为：量化噪声功率与量化间隔的平方成正比量化噪声正弦信号功率：信号量噪比：信号量噪比与量化位数n有关，每提高1位，信号量噪比提高6dB带外噪声的混叠效应

如何实现信号采样率的变化呢？问题一采样率变换重建后重采样内插或上采样内插或上采样

内插或上采样

如果内插倍数较大时，又该如何实现呢？问题二插值滤波上采样与过采样的异同点（1）上采样是采样速率提高的过程，过采样是一种状态；（2）上采样会造成过采样，但过采样不一定由上采样造成；同在数学层面上，表现为采样速率或数据速率从较低速率变换到较高速率异最终数据速率必须满足采样定理，防止发生混叠上采样与过采样的异同点抽取或下采样

单级抽取两级抽取第一级抽取系数为50第二级抽取系数为10，采样速率降为2MHz相当于把原来信号频谱展宽50倍，即下采样、欠采样和过采样的关系欠采样过采样下采样采样率的分数倍变换

采样技术小结采样率变换需求三种方法后处理负担加重软无多频率处理内插或上采样重建后重采样抽取或下采样1.为什么？怎么做？低通、带通采样过采样正交采样