首先,按照DTFT的推导,很容易知道:时域内插0,频域复制。
仿真结果如下:
接下来利用低通滤波器,将信号高频去掉。
这里需要说明的一点是FFT计算的结果高频在中间,前面是正频率,最后是负频率,所以我们可以直接将频谱中间置零。
看到去点高频信号后做IFFT,得到时域信号相比较原始信号是做了一个内插。
看到这里,我相信大家都看出来了:
频域补零其实是原始信号内插0之后做低通滤波,这其实就是时域内插的操作。
关于这个滤波器的形式,其实我们频率补零,是直接将高频置零,所以原理等效为一个理想低通,在时域其实就是sinc函数卷积。
所以,总而言之,其实频率补零就是时域sinc插值,也就是原始信号内插后低通平滑。
直接在FFT结果的尾部补零,这是错误的。这里说明一下:
在FFT结果序列两端——低频补零,把能量不为0的信号挤到了高频,序列频率变大。
在FFT结果序列中间——高频补零,频率不变,只是拓宽频谱。
在信号高频部分补零,可以实现时域内插。
下面我们给出几个重要的结论:
时域内插0,频域复制
时域后面补0,频域取样更密(频域理想内插)
频域内插 0,则时域产生镜像