數位訊號處理基礎

為了把取樣頻率提高為 L 倍,在各取樣點之間插入 L − 1 個0(插零)。之後所需的處理,下列敘述何者正確?

  1. A插入0會產生原訊號中沒有的低頻成分,因此要通過高通濾波器去除這些低頻成分
  2. B在原取樣頻率的整數倍附近會出現鏡像(頻譜的複製),因此以低通濾波器去除,並把增益乘上 L
  3. C插入0不會在頻譜中產生任何新的成分,因此不需要濾波器,可直接當作新取樣頻率的訊號使用
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正確答案:B. 在原取樣頻率的整數倍附近會出現鏡像(頻譜的複製),因此以低通濾波器去除,並把增益乘上 L

插入0後,在新的頻率軸上,原取樣頻率 fs 的整數倍附近,會出現與原頻譜形狀相同的複製(鏡像)。例如把 fs = 8 kHz 的1 kHz正弦波以 L = 2 插零,除了1 kHz之外,在 8 − 1 = 7 kHz 也會出現成分。以在原奈奎斯特頻率 fs/2 截止的低通濾波器(抗鏡像濾波器、內插濾波器)去除這些鏡像,原本為0的地方就會被平滑的內插值填滿。插入0使振幅變為 1/L,因此把濾波器的增益設為 L 倍以恢復原振幅。

  • A. 應去除的是出現在高頻的鏡像,使用的是低通濾波器。
  • B. 正確。以低通濾波器去除鏡像,並以增益 L 補償振幅。
  • C. 鏡像會殘留,波形仍夾雜著0,因此需要濾波器。
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