多速率信号处理

随着芯片技术的发展，ADC 的采样率越来越高，导致数字化越来越靠近系统前端。目前，工程上采用较多的是中频采样技术，即在中频时就对模拟信号数字化，此时 ADC 的采样率低于奈奎斯特采样定律的最低采样率（2 倍的信号带宽），为过采样。过采样可以将采样过程的固有的量化噪声均匀地分散在更大的带宽上，降低目标信号带宽上的噪声功率，随后通过滤波器滤除带外噪声，即可产生比临界采样信号更优的信噪比。

当信号被 ADC 采样并传输到 FPGA 时，信号就进入了数字域。然而过高的采样率会对后续的信号处理带来较大压力，为了缓解压力，就需要降低信号的采样率，即为抽取。抽取后的信号数据率相对较低，因而有效地降低了对 FPGA 资源的占用，同时有助于简化系统的时序收敛。

当驱动高速率 DAC 时，需要提高信号的采样率，即为内插。因为 DAC 的采样率越高，输出端的频谱的频域分离度就越高，可以简化 DAC 后的模拟滤波器的工作，从而提高信噪比。

多速率信号处理的典型应用即为数字上变频 DUC（Digital Up Conversion）和数字下变频 DDC（Digital Down Conversion）。