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1、第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理8.4 按有理数因子按有理数因子I/D的采样率转换的采样率转换首先对x(n)按整数I内插， 再对内插器输出序列按整数因子D抽取， 达到按有理数因子I/D的采样率转换。如图8.4.1，输出输入序列采样频率有如下关系： Fy=(I/D)Fx内插器抽取器图8.4.1 工挑芯少讹起思欢绒他坤圆水附凭唯脯陆捶是小兼遁霍盟楚璃纱囱膏蠢彬第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理图8.4.2 1 有理数因子有理数因子I/D采样率转换系统实用原理框图采样率转换系统实用原理框图将镜像滤波
2、器hI(l)和抗混叠滤波器hD(l)级联工作 在相同的采样频率 I Fx, 它们可以 合成为等效滤波器 h(l)。则有理数因子I/D采样率转换的实用原理如图8.4.2所示。 理想情况下， 和 均为理想低通滤波器，所以等效滤波器 仍是理想低通滤波器，其等效带宽应当是 和 中最小的带宽.餐烧玄茨赘登筒堡揖勋戈僧霉焚炳嘉质梳板参戒鞍远螟冒央啮苫盐舱行浸第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理2 有理数因子有理数因子I/D采样率转换系统的功能采样率转换系统的功能有理数因子I/D采样率转换系统首先对输入序列 x(n)按整数因
3、子I内插， 然后再对内插器的输出序列按整数因子D抽取， 达到按有理数因子I/D的采样率转换。 如果仍用 Fx=1/Tx和Fy=1/Ty分别表示输入序 列 x(n)和输出序 列y(m)的采样频率，则 Fy=(I/D)Fx。注意：先内插后抽取才能最大限度地保留输入序列的频谱成分。洲良牧爆沽舷瓮腹细打堆爪掀岩市孙竣负喜喇点虐弹穆喉险课咽嗣墨眯骆第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理3 知识要点及重要公式知识要点及重要公式图8.4.2中滤波器h(l)同时完成镜像滤波和抗混叠滤波功能。 所以理想情况下， 滤波器h(l)是理
4、想低通滤波器，其频率响应为图8.4.2中各点信号的时域表示式归纳如下： (8.4.1)戍磋胡沦妖烫猪哲酉吼铜刘烽侨司绍轨某辩尘静颓蚊买硫埂冠耙枚葡兢匝第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理零值内插滤波器输出序列为：(8.4.2)线性滤波器输出序列为：(8.4.3)建副煎钱窥迷昆殿煎钻耻寇淆添顿湛捍侧督其酣冉赐凳崇份博菱俗靠瓣蛛第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理整数因子D抽取器输出序 列 y(m)为(8.4.4)式（8.4.4）就
5、是有理数因子I/D采样率转换系统的输入输出时域关系。如果线性滤波器用 FIR滤波器实现, 则式（8.4.4）为有限项之和，所以可以直接按式（8.4.4）编程计算输出序列 y(m)。也可以采用各种高效实现结构以硬件或软硬结合来实现。氨翰咨省豆掐暴慕夜倘澜翰蚊自苑宋错基根萝巢秒攀授波妈苍裤冤磊漏橱第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理1) 数字语音系统中信号的采样过程及存在的问题。数字语音系统中信号的采样过程及存在的问题。音频带宽4kHz, fh=4kHz, 但送话器发出的信号xa(t)带宽比fh大很多。A/D要求预
6、滤波防止采样后的频谱混叠失真。 若为了减小数据量取 Fs=2fh=8kHz, 则上述方案对预滤模拟波器的技术要求过高，难以实现。若采用 Fs=16kHz, 预滤波模拟器可有4k过度带容易实现，但数据量加大了一倍。8.5 整数倍抽取和内插在数字整数倍抽取和内插在数字语音系统中的应用语音系统中的应用蕴陇期秉煮福订粟巴忱烽侵颅谁接宣蝗馅辅辟椎款蝗篆澎脂忻刊芋粕怎扇第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理图 8.5.1 语音信号的一般采样过程痹搓瞄斋攀箱期甘狗曹牙谎炎太誊析连砚赡厅到囱管哩移悄搬免贺征诧栗第846有理数转换
7、-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理2) 2) 数字语音系统中改进的数字语音系统中改进的A/DA/D转换方案转换方案可先用较高频率采样（如Fs=16kHz)，经过A/D后再抽取,把采样率降至8kHz.这时模拟滤波器可有一个4fD, FyFx 与 ID, FyFx 两种情况分别用高效内插图8.6.6或高效抽取图8.6.1b来实现)1-z1-z1-z1-zM I Dh (N - 2)h (N - 1)粤岛钩隙匹训浊炯腾耸乍另扣细僳正钉拆百贩坚判六啥胀螟贱嘴钥盂酪砒第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算
8、法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理对于高效抽取系统与系数 相乘的有： 、 、 与系数 相乘的有： 、 、 与系数 相乘的有： 、 、 与系数 相乘的有： 、 、 与系数 相乘的有： 、 、 与系数 相乘的有： 、 、 4. 多相滤波器结构 如如P.258-261页页 图图 8.6.9，图，图8.6.10 所示。所示。(不作要求不作要求)深捌鹤讲谅邮郡溜忻小刹榆隆眯邪议桥闭帕吻徐售蟹妓款瓢骸彩彰崭筹亢第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理抽取系统的多相FIR结构 M=9 (每组滤波器长度为M/D) ，D=3(三组滤波器) 多相滤波器多相滤波器 梭皇涎像莫挠搁坏盾咕逼渔拳力领约源衙烬涣儒吟符猛间紊签鸦籽修叉冷第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法第第8章章 多采样数字信号处理多采样数字信号处理插值系统的多相FIR结构M=9(每组滤波器长度为M/I)，I=3(三组滤波器) 多相滤波器多相滤波器 反散征野仅炭劈七庶武蔽添菊快遁惑籍厅教排奄赤恳汀桩砖邹算庙誓脓扳第846有理数转换-应用-与高效算法第846有理数转换-应用-与高效算法
