https://www.aparat.com/v/iuc1l6f
نمونه برداری از سیگنالهای میانگذر
سیگنال میانگذر به سیگنالی گفته می‌شود که انرژی طیفی آن تنها در بازه‌ی فرکانسی [f_L, f_H] متمرکز است و پهنای باند آن B = f_H - f_L است. در روش سنتی (نمونه‌برداری پایه)، برای بازسازی بدون اعوجاج باید نرخ نمونه‌برداری را حداقل برابر با ۲f_H انتخاب کنیم که برای سیگنال‌های با فرکانس مرکزی بالا، بسیار غیرعملی و پرهزینه است. نمونه‌برداری میانگذر یا زیرنمونه‌برداری (Sub-sampling / Bandpass Sampling) این محدودیت را با بهره‌گیری از پدیدهٔ تا شدن طیف (Aliasing کنترل‌شده) برطرف می‌کند. در این روش، نرخ نمونه‌برداری f_s بر اساس پهنای باند سیگنال تعیین می‌شود و می‌تواند به مقدار نظری حداقل ۲B برسد، مشروط بر اینکه کپی‌های طیفی حاصل از نمونه‌برداری در حوزهٔ فرکانس با یکدیگر همپوشانی نداشته باشند. شرط ریاضی دقیق برای جلوگیری از همپوشانی در این ویدئو بیان می شود. توجه به این نکته ضروری است که صرفاً رعایت f_s ≥ 2B کافی نیست؛ بلکه انتخاب f_s باید با توجه به موقعیت باند فرکانسی (مقادیر f_L و f_H) و عدد k انجام شود تا طیف‌های تا شده دقیقاً روی باند اصلی منطبق شده و قابل جداسازی باشند. در عمل، پس از این نوع نمونه‌برداری، برای بازسازی سیگنال اصلی به جای فیلتر پایین‌گذر، از فیلتر میانگذر مناسب استفاده می‌شود. این تکنیک نقش کلیدی در سیستم‌های مخابراتی نسل جدید، گیرنده‌های نرم‌افزاری (SDR)، رادارهای دیجیتال و تجهیزات اندازه‌گیری فرکانس بالا ایفا می‌کند، زیرا امکان نمونه‌برداری مستقیم از فرکانس میانی (IF) را بدون نیاز به میکسرهای پرهزینه و نوسان‌سازهای محلی فراهم ساخته و به طور قابل‌توجهی توان مصرفی و پیچیدگی سخت‌افزاری را کاهش می‌دهد.