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204第8章滤波器
为了更深入地考察适合作为包络跟踪器的低通滤波器的设计,我们将从信号频谱的角度对其进行分析。例如,如果我们输入一个实值正弦:
x【n】=a-cos(an)
则平方后的结果为:
x【n】2=-(cos(2an)+l)
并且如果低通滤波器实际上在频率为2a的分量处停止,则我们将近似得出这个常量a2/2,它就是平均功率。
同时具有几个分量的信号的情形是类似的。假设现在的输入信号为x【n】=a-cos(an)+b-cos(Bn)
其频谱如图8.27a所示。(我们已经忽略了2个相位项,但它们对输出没有影响。)对信号平方将产生如图8.27b所示的频谱(参见章节5.2)。简单地滤除所有其他成分就可以得到所需的固定值(a2+b2)/2;理想情况下,所得结果是一个常数(直流)信号。只要我们滤除了所有分音,并且也滤除了所有差音,则最终将得到一个能正确估计平均功率的稳定输出。
幅度个
b/2
a/2
(a)
个22
0B-a 2a a+B2B
(b)
圈图8.27从频谱的角度观察包络跟踪;(a)具有两个分量的输入信号;(b)对其进行平方以后的结果包络跟踪器也可以用在噪声信号上--可以把它们看作是具有密集频谱的信号。在这种情况下,差频将任意接近0,将其完全滤除是不可能的;在输出中总会有波动,但波动将会随着滤波器通带宽度的收窄而按比例减小。
虽然更窄的通带总会产生更干净的输出,但不管是离散频谱还是连续频谱,滤波器的建立时间将随着通带的收窄而按比例延长。因此需要在一个快速的响应和一个平滑的结果之间