窄带信号处理•时域采样•Chirp-Z变换采样定理•带限信号的最高截止频率Fc,当采样频率Fs>2Fc时,采样信号频谱不发生混叠。•此定理最适合于低通信号,不会造成资源浪费。•对于窄带信号如何处理?窄带信号采样LHFFF信号的频率范围为:LFHFBc-FcF1k1X(F)=Xa(FkFs)Tax(n)x(nT)•FH=mB,最高截止频率为带宽整数倍LFHFBc-FcFTGa(F)LFHFBc-FcF1Xa(F)-B1TB2B3B4B5B-2B-3B-4B-5BX(F)Fs-Fs2Fs-2Fs2nd1st3rd4thLFHFBc-FcFTGa(F)-B1TB2B3B4B5B-2B-3B-4B-5BX(F)Fs-Fs2Fs-2Fs2nd1st3rd4thLFHFBc-FcF1Xa(F)•频带位置任意LFHFBc-FcF1Xa(F)Bc-FcF1X(F)(k-1)threplicakthreplica(k-1)FsL2FH2FkFsHS2FkFSL(k-1)F2FHSSLHLSHSHHHHHmaxmax2FkF,(k-1)F2F2F2FFkk1K1k(k1)Fs2F2BF2F2F2Bk-1k()2FFFkkBB为求将上式重写如下:,上两式相乘,故,,取Chirp-Z变换•DFT缺点:–定义在单位圆上离散点的Z变换,当信号极点距离单位圆较远时,不能很好的反映出信号的极点特征;–并不是所有的信号都在整个单位圆上有意义(如窄带信号),故会造成一定的浪费;•基于上述因素,人们提出了Chirp-z变换•设序列x(n)长度为N,分析z平面上M点的频谱采样值,分析点为zk;k=0,1,…M-1。0000kkj-j00jjkkk00zAW,0kM1AAe,WWezAeWe设其中:=000k00k0AzW1kzW1kz可见:决定谱分析起始点位置;表示两相邻分析点之间的夹角;如果,则随着增大,分析点以为步长向外盘旋;如果,则随着增大,分析点以为步长向内盘旋;22222222221k222k0n-(k-n)k12220kn-(k-n)12220n-(k-n)22kk122k01X(z)()AWnk[nk-(k-n)]2()AWWWW()AWWgnxnAW,h(n)=WX(z)Wg(n)h(k-n)W[g(k)*h(k)]NnnnNnnNnnnNnxnxnxn布鲁斯坦等式:令()=()则:2-(k-n)2h(n)=W,(Chirpsignal)称为线形调频信号•Chirp-z变换运算流程x(n)n0,1,,N1g(n)2nn2AWh(n)2n2h(n)=W2n21W=h(n)nX(z)n0,1,,M1•Chirp-Z变换特点:–输入序列长度N和输出序列长度不需要相等,且可以为素数;–各采样点之间的间隔可以使任意的,因而频率分辨率可以调整;–采样点轨迹可沿圆弧或圆周进行,更灵活,这在语音信号处理分析方面更占优势;–起始点可任意选定,因而可从任意频率开始对数据进行窄带的高分辨率分析;–DFT是Chirp-Z变换的特例;