低频信号混入高频噪声小信号时频表现

直观的讲：低频混入高频小信号，在时域上表现即波形变粗。

1.低频混高频小信号正弦

如图所示为3 MHz正弦混入20 KHz正弦小信号噪声，这种情况下噪声会以小幅度，高周期性的叠加在低频的正弦上，表现为原本干净的20 KHz正弦在时域上“变粗”，打开粗的地方，我们可以看到曲线上混入了高频的正弦起起伏伏，如下图小图中所示（小图中所示的正弦频率即3 MHz）。

通过FFT可以看到高频小信号噪声对应的幅值是比较小的，正是这种小幅度，才会引起波形变粗。

2.实际低频信号混高频噪声

那么如果不想要这些噪声小信号，如何才能解掉它呢？曾处理过一段ADC采集后的波形，出现了如上节所述，低频信号混入高频信号，需要做滤波器滤除。

我们来看看实际高频混低频的时域波图：

从时域波形可以看出，弯弯曲曲的噪声就是高频信号，这个信号频率多高，可以从局部放大图两个峰的最高值做个初步的估计。大约102-108=6个点，ADC采样率为20ns一个点，即120ns，1/120=8.3MHz，符合FFT图8M-9M的那个峰。我们也可以知道，这是个低频信号，大约带宽在1-2M内。可以做低通滤波器带宽为5MHz即可滤除高频信号。

2.FIR滤波器滤除低频信号

我们请DD出山，例化一个IP核，操作一下采点数据，获得以下波图：

由上图可知，经过FIR时域波形变得平滑，高频噪声得以滤除，FFT图上无高频噪声分量。

大家也可以思考下，高频信号混入低频噪声小信号时频表现。