1软件无线电中的欠采样信号处理
通过对射频信号进行下变频处理后再进行A/D采样，如图1所示，可以大大降低对A/D转换的要求。但是即使这样，信号的中心频率也高达几十兆，带宽也在几兆甚至十几兆量级上，对A/D转换的要求也很高。如果对信号进行带通欠采样的话，可大大降低对A/D转换的要求。因此，在软件无线电中欠采样技术降低设备复杂性、减少成本的必要手段之一。由以上分析可知，在软件无线电系统中欠采样只要满足式（7）或式（8），则A/D采样后模拟信号的信息得以完全保留。但是，目前的D/A转换器只能将Nyquist频率范围内的信号无失真地恢复，而对Nyquist频率范围外的欠采样带通信号，由于D/A器件的低通滤波特性，使得经D/A处理后得到的模拟信号的频谱产生衰减失真。图2所示为在硬件平台上对归一化中心频率为1.5，归一化带宽为0.645的宽带信号进行采样后再用D/A恢复为模拟信号的频谱。从图2可以看出，经过D/A恢复后的模拟信号的频谱在归一化中心频率附近发生了严重的衰减失真。
2信号处理中欠采样信号恢复方法
用归一化采样频率1的A/D器件直接对归一化频率为1.5的信号进行采样，会产生如图2所示的频谱失真，为解决频谱畸变问题，提出如图3所示的处理方法。为得到无失真的归一化频率为1.5的信号频谱信号，处理框图中采用了插值处理。插值处理可以提高信号采样频率，进一步提高信号可视频带带宽，满足宽频带的信号处理对频带的需求。插值处理采用CIC（CascadedIntegrator-Comb）插值滤波器，其可以在插值的同时抑制旁瓣电平，已被证明是插值系统中非常有效的单元。
3实验验证
如图4信号处理框图，在硬件中验证文中所提频率修正框图建立FPGA工程，A/D采样时钟频率为2，插值滤波器采用CIC模式，滤波器为低通滤波器，混频器信号频率为2，最后，D/A的采样时钟为4。通过信号源，给硬件模块输入1.50.32的宽带信号，D/A的输出频谱为图5所示。由D/A的输出频谱可以看得，欠采样带来的频谱失真已得到恢复，验证了本文所提信号处理流程的正确性，可用于实际中欠采样信号的恢复。
4结论
本文针对卫星导航抗干扰处理中的带通欠采样信号经D/A变换成模拟信号后频谱失真现象提出了一种带通欠采样信号的无失真恢复方法。该方法首先对中频A/D采样信号进行插值滤波处理；接下来对插值滤波后的信号进行混频滤波处理；最后对混频滤波后的信号进行D/A恢复。通过硬件平台试验验证了本文方法的正确性和有效性。
作者：张宏亮 刘建平 朱爱雅 单位：解放军驻航天 海军驻七八六厂军代室
