什么是欠采样技术?

  在软件无线电中，射频采样普遍采用欠采样的方式处理信号，也叫中频采样。

  模拟信号的带宽为Δf，中心频率为IF。ADC的采样率为fs。在欠采样处理时，需要满足：ADC采样速率fs大于等于2Δf。

  fs ≥ 2Δf

  以适当采样速率对IF频率进行采样的过程会导致 Δf的混叠分量之一出现在dc到fs/2奈奎斯特带宽。接着，可以通过FPGA技术对数字基带信号进行处理。

  示例如下：

  中频信号为中心频率1.8GHz，带宽400MHz的模拟信号。ADC采样率为2Gsps。通过带通采样，fs=2GHz，大于信号带宽400M*2=800MHz。满足带通采样要求。中频信号处于Nyquist二区（绿色三角形所示）。Nyquist一区存在红色三角形干扰；Nyquist三区存在蓝色体型干扰；Nyquist四区存在紫色三角形干扰。上图示意从频域对信号滤波及采集过程的描述。

  中频信号经过带通滤波器，滤除和抑制除了Nyquist二区之外的其他区域的模拟干扰信号，保证二区信号能够在ADC采样后完成无衰减混叠至Nyquist一区。1.8G中心频率的中频信号经过ADC采样后，在0~fs/2频率范围内，频谱会发生翻转。Nyquist一区、三区、四区等其他区域的信号也会混叠至0~fs/2频率范围内。由于模拟带通滤波器的作用，这些“不感兴趣区域”的信号会得到有效衰减。

  ADC采样之后的数字信号，无须再进行其他数字带通滤波处理。（可视情况增加低通滤波器，限制信号频率为0~400M范围内）