MATLAB仿真频域变采样率技术+文献综述(2)
计算量比较大。虽然可以采用多相滤波器组来实现，以降低运算量提高运算速度，但
对于大整数倍和分数倍变采样率，多相滤波器组的结构非常复杂，而且其结构完全是
通过数学推导得到的，不能直观地反应变采样率的物理过程。与时域处理相比，通信
信号的频域处理方法，如上下变频、频域滤波等，通常能够简化处理过程，降低算法
的复杂度，并且直接与物理过程相对应，易于理解[2]。
1.2 中外研究现状
频域变采样率技术作为数字信号处理中常用的技术之一， 应用非常广泛。例如采
样率整数倍变化和非整数倍变化时可以采用的不同算法，用于滤波器的设计，可以对
给定的信号实现采样率L/M的转换(L为增采样值，M为减采样值)。又例如采样率转换
系统和分层计算的采样率转换系统, 可以有效地降低计算输出采样所需的计算需求,提高宽带信号的采样率, 对一个单级和多极的采样率转换系统来说, 可以明显减少
每个采样的平均计算量[3]。
有人在通信信号领域提出了一种变采样率的频域处理方法。其中，变采样率在频
域中只是补零、截断等简单操作，而频谱的正反变换可以采用高效的快速算法，因此
频域变采样率技术的计算量与时域处理方法相比有大幅度的降低；而且，其处理过程
与变采样率的物理过程相对应，比较直观，易于理解。如果将频域变采样率与频域上
下变频、频域滤波等频域处理技术结合起来，可实现数字基带信号与数字中频信号相
互转换的全频域处理。另外，由于频谱计算需要将输入信号进行分段，因此频域分析
技术特别适用于定时隙突发通信信号（如固定跳速的跳频信号）的处理中。
1.3 论文结构和主要工作
论文从以下架构展开：首先，是对课题研究背景和发展现状的简单介绍，明确此
次课题的主要研究对象，并对此课题有一个比较系统的了解。其次，是对 MATLAB 的
简单介绍，它是本次课题主要的研究工具。再次，对本课题所涉及的一些基本原理做
了简单的剖析，并且详细介绍了频域变采样率的主要原理和实现方法。最后，就是通
过MATLAB 来验证上述频域变采样率技术。
这次课题的主要工作分为两个部分。第一个部分对频域变采样率技术进行了详细
的理论分析，从理论上得出一套频域变采样率方法；第二个部分通过 MATLAB 来仿真
频域变采样率技术，也是对理论分析的验证。
2 MATLAB与数字信号处理
2.1 MATLAB 的主要功能
MATLAB 是由美国mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程
序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动
态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研
究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方
案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，
代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB 和 Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。 MATLAB 可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、
创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号
处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB 的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分
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