Převzorkování signálu v poměru racionálního čísla


Stránka demonstruje převzorkování signálu v poměru racionálního čísla, tedy poměr převzorkování lze zapsat jako zlomek; decimační a interpolační faktor (tj. čitatel a jmenovatel) jsou celá čísla. Stránka v několika krocí (nadvzorkování, použití filtrů a podvzorkování) převzorkuje vstupní signál. Je možné volit vstupní vzorkovací frekvenci, výstupní vzorkovací frekvenci, případně vzorkovací poměr.

(c) 2018 Zdeněk Ševčík, Marie Mangová, Pavel Rajmic, Ústav telekomunikací, FEKT, VUT v Brně


Loading graph...
Loading graph...
Zvolte vzorkovací frekvenci signálu, který chcete převzorkovat
Zvolte poměr převzorkování
fvzn = fvz
nebo
Zvolte novou vzorkovací frekvenci
fvzn = Hz

Faktor interpolace L =
Faktor decimace D =

Interpolace

Nejprve vložíme L-1 vzorků nulových hodnot mezi vzorky výchozího signálu s(n). Dosáhneme tak L-násobného vzorkovacího kmitočtu tedy:
fvzint = L fvz = ??? Hz.

Loading graph...

Následně, aby nedošlo k aliasingu, použijeme interpolační filtr typu dolní propust Hint. Jeho mezní frekvence bude rovna polovině původní vzorkovací frekvence signálu fmint = fvz/2 = ??? Hz. Nyní můžeme vykreslit interpolovaný signál.

Loading graph...

Decimace

Decimaci provedeme výběrem každého L-tého vzorku. Tím snížíme vzorkovací frekvenci interpolovaného signálu na fvzdec = fvzint/D = ??? Hz. Protože může dojít k aliasingu, musíme před decimací použít decimační filtr typu dolní propust, který bude mezní frekvenci rovnou polovině výsledné frekvence fmdec = fvzn/2 = ??? Hz. Nyní můžeme vykreslit převzorkovaný signál.

Loading graph...

Při převzorkování signálu provádíme tedy tyto kroky:

Vstupní signál → interpolace (s faktorem L) → interpolační filtr → decimační filtr → decimace (s faktorem D) → výstupní signál.

Praktická poznámka:

Pokud to lze, je vhodné interpolační i decimační faktor rozdělit na menší čísla a interpolaci i decimaci provést víckrát L = L1 L2, D = D1 D2. Zmenšíme tak nároky na interpolační i decimační filtr. Pokud používáme interpolační filtr a hned za ním decimační filtr lze použít pouze ten s menší mezní frekvencí.