模拟抗混叠滤波器的阻带

　　要求 一般认为音频频谱是以ZOkHz为界的带限谱。因而，可用标准多媒体用的44.1kHz ADO实现无混叠的数据转换。不过ADC的输人应该先经过一个模拟抗混叠滤波器，其通带为20kHz，其阻带从22.05kHz或更低的频率开始。问题是该抗混叠滤波器的过渡带宽度只有△f=4.1kHz，这个宽度远窄于实际模拟滤波器所能实现的宽度（图1）。通过对音频信号按奎倍因子（即4x）过采样，则可以放松模拟抗混叠滤波器的设计需求。分析过采样对模拟抗混叠滤波器的设计带来的影响。

　　图1 过采样（4x）音频系统，所用模拟抗混叠滤波器的阻带设为88.ZkHz

　　解 假定4x音频系统按fa=4×44.1kHz=176.4kHz采样。于是新的Nyquist频率为88.2kHz。由图1可以看到新的模拟抗混叠滤波器过渡带末端实际上可延伸到156.4kHz。设计满足新指标的浅裙（shallow skirt）模拟抗混叠滤波器是比较容易的。

　　有的情况下，会希望或需要滤波器的不同部分工作于不同的采样率。很自然，包含多种采样率的滤波器被称为多速率数字滤波器。多速率数字滤波器有多种用途，包括采样率转换和信号带宽压缩。对于一个采样率固定的滤波器，假设每个滤波周期需要k个算法操作，如果将采样率缩减M倍，则所需的算法带宽按同样数量缩减。另外有些应用中，多速率系统被用来实现固定速率系统达不到的性能水平。

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