图1对160MHz信号取样,a)用33MHz采样率,b)用25MHz产生不定性,c)用正交采样率排除不定性

因为160MHz正好落在比166.666MHz低6.666MHz的位置上,它将通过几个频段向后混叠(而你同样不能直接观察到它),由红色箭头表示。实际上你能够看到的6.666MHz混叠会出现在奈奎斯特频段内,混叠出现在DC以上6.666MHz的原因是,它来自约为取样率4.5倍的上半部频段,再折叠回来表现为镜子里的反向图像。相位也会反转,但是对采样目的来说,相位并不重要。

现在你能够看到在奈奎斯特频段内的6.666MHz,但这是否表明了你已经捕获到了160MHz呢?并非如此。如果你在奈奎斯特频段真正看到6.666MHz,则它可能是160MHz,也可能是其他在图1a上不列出的频率之一(26.6、39.9、60、73.3等等)。一旦确实证明是在奈奎斯特频段内的6.666MHz,则这就是捕捉到的160MHz,而且还需要使用不同的取样率进行再抽样。

如果使用另一个与原来33.333MHz不同的取样率对160MHz时钟取样时,混叠频率降落在不同的位置。如果你见到混叠频率再次落在160MHz,则似乎两次取样都可以补到160MHz了,可以排除其他频率的可能性。因此,新取样率不能太靠近原来的取样率,不然它们就会因为拥有公共因子而被删除,并且落到比160MHz较低的频率上。录入,你再用25MHz取样频率对160MHz取样时,真正的结果并不很明显(图1b)。

用25MHz取样表明,160MHz比150MHz(5*25)高10MHz。故混叠频率会回到奈奎斯特频段内比DC高10MHz的地方。不幸的是,由于33.333MHz(30ns)和25MHz(40ns)具有公共因子1/10ns,或者100MHz,所以它们最后将产生共同的混叠频率。

使用正交取样频率

因为第二个取样频率将确认真正捕捉的信号,因此需要一个完全与原来取样频率无关的频率(没有公共因子)来进行取样。一种方法是采用锁相环使系统时钟偏移,但这样会导致标准系统时钟周期分辨率的变化。