《基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法》.pdf

第26卷第5期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 ,
2010年9月 Journal of Qiqihar University Sep.,2010
基于零阶保持器的非均匀采样信号恢复方法
高玉凯，李楠
（大庆师范学院 物理与电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163712）

摘要：在模/数转换过程中由于环境等因素会造成信号采样的非均匀性。非均匀采样信号使得数字控制系统数/模转
换过程出现误差，提出了将非均匀采样信号通过零阶保持器进行恢复的信号重构算法，分析并证明了重构信号的
频谱保持了原连续信号的谱特征。利用 PSPICE 仿真软件对非均匀采样信号及通过零阶保持器的连续输出信号进行
了仿真验证，实验结果验证了本文提出方法的正确性。
关键词：非均匀采样；信号重构；零阶保持器
中图分类号：TP335+.1 文献标识码：A 文章编号：1007-984X(2010)05-0001-04

随着科学技术的发展，D/A 转换已成为现代电子系统中一项重要环节，它将离散的数字量转换为连续
模拟量，在实现计算机对于电气系统的控制中起着极其重要的作用。而在信号采样过程中，由于系统本身
电子器件以及外界环境因素的影响，会造成采样信号的非均匀性，这在很大程度上影响了控制系统的精度
和稳定性。
国内外学者从工程技术的角度对非均匀采样、重构的实现技术及应用问题进行了深入的研究，
最早用分析的方法研究了非均匀理想抽取正弦信号的频谱问题[1] 。此外文献 [2]也曾提出一种适用于周期信
号的电参数测量及谐波分析的非均匀同步采样法。并且文献[3~7]也就该问题提出了相关的信号重构算法，
如基于 FIR滤波器的非均匀采样信号的恢复、利用实数过零点重构带限信号等。本文在上述理论研究的基

础上，对非均匀采样信号的 D/A 转换技术进行了深入研究和模拟仿真实验，旨在寻求非均匀采样信号的恢
复方法。
1 均匀采样信号的零阶保持器恢复方法
首先，给出零阶保持器的数学定义
h0 (t) = u(t) − u(t − Ts ) （1）
式（1）中T s 为采样周期。将