多带模拟信号的采样与重构.pdf

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1、2011年第3O卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)83多带模拟信号的采样与重构周超(中国民用航空飞行学院航空工程学院，四川广汉618307)摘要：为了实现多带模拟信号的有效采样，根据多带模拟信号的特点，建立了一个在平移不变空间上的多通道采样模型；利用插值函数实现信号的完整重构。以多带正弦信号为例，验证了该系统可以实现多带模拟信号的采样与重构。关键词：多带模拟信号；多通道采样；平移不变空问；插值重构中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)05-0083-03Samplingandre

2、construCtlOnoi“-mualtUi1bDandanalogsignalsZH0UChao(AviationEngineeringInstitute，CivilAviationFlightUniversityofChina，Guanghan618307，China)Abstract：Accordingtotheanalogsignals’feature，amodelofmulti—channelsamplinginshift—invariantspaceisbuiltup．Inordertoeffectivelysamplemulti—bandanalogsignals

3、，interpolatingfunctionisusedtoachievedreconstructionofsignals．Takemuhi—bandsinusoidalsignalforexample，simulationandexperimentdemonstratethatthemodelcaneffectivelyrealizesamplingandreconstructionofmulti—bandanalogsignals．Keywords：multi—bandanalogsignals；multi—channelsampling；shift·invariantspa

4、ce；interpolatingreconstruc—tion0；l言径”。本文在使用混频器对信号进行带通采样的基础上，传统上对模拟信号的采样通常采用的是Shannon采样将平移不变空间理论运用于采样系统，把采样与重构转换定理。随着无线电技术的发展，模拟信号的载波频率越来为矩阵运算，通过插值函数实现信号的完整重构，最后，通越高，Shannon定理已经不再适合对这类型信号进行采过实例验证了该方法可以实现模拟多带信号的采样与重样⋯。为了能够更好地实现对多带信号的接收，带通采样构。则可以达到这一要求。通常在使用带通采样对信号进1采样系统建立行采样时，需要把带通滤波器设置在载波的中心频率

5、处，这设(t)为Ⅳ个频带组成的实多带信号，对信号就要求需要得知信号准确的中心频率和高Q值的带通滤(t)的平移不变空间采样与重构结构模型如图1所示。波器J，制约了这种传统的带通采样方式运用于对模拟盲———I!!]竺多带信号的采样。同时，为了能够完整重构出采样信号，这：‘)；芝种带通采样方式要求ADC可以追踪信号，即ADC的最高半—明，-一：T(西“●‘一一囫采样率必须大于信号的最高截止频率。这就增加了系统的—一明⋯：一复杂性、硬件噪声和功率消耗。本文在采样之前，先对信号进行了混频处理，则有效克服上述的缺点。图1多带模拟信号采样与重构模型近年来兴起了将传统的采样理论推广到了平移不变空

6、Fig1Samplingandreconstructionmodelofmulti·band间J、HIBERT空间。UnserM在样条函数空间上逼近信analogsignals号，肖除了传统带通采样中非理想抗混跌滤波器所引起的图中，P(t)为周期为混频函数，如图2所示，h()为误差J。EldarYC等人把采样空间推广到了更为普遍的截止频率为[-~v／T，耵／]的理想低通滤波器。P(t)实际平移不变空间j。这种把信号建立在平移不变空间中进上是一个随机符号发生器，即在相同的周期内，每一个通道行分析的方法，为复杂信号的采集提供了更为有效的途的P(t)的±l交替变换的次数是不相等的。收稿

7、日期：2010-09-01传感器与微系统第3O卷+l这样，就把重构问题转换为求解方程(8)的唯一解上来。分析方程(8)可知，只要系统的感知矩阵T()可逆，则可以通过平移不变空间采样重构出原信号—lC()=一()y()．2实验与分析图2混频函数P(t)参照图l所示的采样模型，构建一个四通道的采样系Fig2MixingfunctionPf(t)统，采样周期l／=200MHz，混频器P(t)为周期是的混频函数P(t)的傅里叶展开式为伪随机发生器。平移不变空间生成函数妒(t)分别为Pi(