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模拟/数字技术
合理选择高速ADC实现欠采样
发布日期：2009-3-16 15:25:12 文章来源：搜电 浏览次数： [pic]117
[pic][pic][pic] 欠采样或违反奈奎斯特（Nyquist）准则是 ADC
应用上经常使用的一种技术。射频（RF）通信和诸如示波器等高性能测试设备就是其中
的一些实例。在这个“灰色”地带中经常出现一些困惑，如是否有必要服从 Nyquist
准则，以获取一个信号的内容。对于 Nyquist 和 Shannon 定理的检验将证明：ADC
采样频率的选择与最大输入信号频率对输入信号带宽的比率有很强的相关性。
原理分析
Nyquist
定理被表达成各种各样的形式，它的原意是：如果要从相等时间间隔取得的采样点中，
毫无失真地重建模拟信号波形，则采样频率必须大于或等于模拟信号中最高频率成份的
两倍。因而对于一个最大信号频率为 fMAX的模拟信号 fa，其最小采样频率 fs
必须大于或等于 2×fMAX 。
fs ≥ 2 fMAX
最简单的模拟信号形式是正弦波，此时所有的信号能量都集中在一个频率上。现实
中，模拟信号通常具有复杂的信号波形，并带有众多频率成份或谐波。例如，一个方波
除了它的基频之外，还包含有无穷多的奇次谐波。因此，根据 Nyquist
定理，要从时间交叉的采样中完整地重建一个方波，采样频率必须远远高于方波的基频
。
请注意：当以采样率fs对模拟信号fa进行采样时，实际上产生了两个混叠成份，一
个位于fs+fa，另一个位于fs－fa。它的频率域显示在图 1中。
[pic]
较高频的混叠成份基本上不会引起问题，因为它位于Nyquist
带宽（fs/2）以外。较低频的混叠成份则可能产生问题，因为它可能落在Nyquist
带宽之内，破坏所需要的信号。鉴于采样系统的混叠现象，Nyquist
准则要
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