(кликните для просмотра скана)
спектров уменьшению частоты дискретизации предшествует, как правило, фильтрация децимируемого сигнала
Схема, поясняющая принцип децимации сигнала с коэффициентом децимации — целое), показана на рис. 7.27, а. Предполагается, что спектр входного сигнала занимает полосу нормированных частот Задачей схемы является уменьшение частоты дискретизации сигнала в раз с сохранением спектра, расположенного в полосе
Рис. 7.27
Коэффициент децимации ограничивается сверху условием
На рис. 7.27, б (позиция 1) условно показан модуль спектра входного сигнала. Заштрихованная область соответствует части спектра, подлежащей выделению.
Принцип работы схемы. Рассматриваемая схема представляет собой ПНДС (см. 2.5.6). Входной сигнал обрабатывается фильтром, назначение которого состоит в подавлении составляющих спектра в частотных диапазонах которые при последующем уменьшении частоты дискретизации в раз попадут в частотный диапазон Идеализированная АЧХ фильтра иижиих частот ПНДС должна удовлетворять требованиям
— граничная частота полосы задерживания фильтра, Амплитудно-частотная характеристика фильтра показана на рис. 7.27, б
(позиция 2) для двух случаев:
Спектр выходного сигнала схемы в основной полосе частот [0,5], что соответствует частотному диапазону определяется (2.53). В полосе частот с учетом (7.28) он равен спектру исходного сигнала, а в полосе — либо спектру исходного сигнала, измененному в соответствии с АЧХ фильтра (при ) либо сумме двух составляющих
На рис. (позиции 3 и 4) условно изображен модуль спектра выходного сигнала в случаях соответственно
В реальных условиях, используемых в ПНДС, амплитудно-частотная характеристика аппроксимирует (7.28) с определенной степенью точности. В полосе пропускания АЧХ имеет неравномерность а в полосе задерживания — отклонение от нуля При уменьшении частоты дискретизации происходит наложение спектров. Спектр выходного сигнала определяется выражением
Первое слагаемое в правой части этого уравнения при можно рассматривать как спектр полезного сигнала, равный спектру входного сигнала в данной полосе, измененного в соответствии с АЧХ фильтра в полосе пропускания. Слагаемые при следует рассматривать как спектры помех, искажающие спектр полезного сигнала в полосе (см. пример 2.20, где в качестве АЧХ фильтра ПНДС следует рассматривать АЧХ эквивалентного фильтра МНДС).
Выбор значений при решении аппроксимациониой задачи основывается на требованиях конкретной проектируемой системы и аналогичен выбору соответствующих значений в ПВДС (см. 7.3.4).
Требования к АЧХ, определяемой (7.28), могут быть заметно облегчены, если в», о
Условия (7.30) аналогичны условиям (7.14) при синтезе фильтров ПВДС (см. 7.3.4 и рис. 7.13).