奈奎斯特帶寬被定義為從dc 到fs/2 的頻譜。該頻譜被分割為一個有著無限數目的奈奎斯特區，如圖所示，每個區有一個與 0.5 fs 相等的帶寬。實際上理想的采樣器—繼FFT處理器之后—由ADC所取代。FFT處理器只能提供從 dc 到 fs/2 的輸出，如出現在第一個奈奎斯特區中的信號或混疊。
現在再對第一個奈奎斯特區(見圖 2-4B)外的信號予以考慮。信號頻率只稍微比采樣頻率像小一點，這與圖 2-3 所示的時域表示中顯示的狀態是一致的。要注意的是：即使該信號在第一個奈奎斯特區外，其鏡像 (或混疊)—(fs–fa)—卻不在第一個奈奎斯特區內。再返回圖2-4A，顯然如果不需要的信號出現在任何鏡像頻率的 fa 上，它也會出現在 fa 中，因此，在第一個奈奎斯特區中產生不真實的頻率成分。 這與模擬混合處理相類似，并且意味著在需要采樣器之前就要進行一些濾波，以去除在奈奎斯特區之外的頻率成分，但是，那些混疊的成分卻不能進入奈奎斯特區內。濾波器的性能將取決于帶外信號與 fs/2 有多近，以及所需衰減的量。
基帶抗混疊濾波器
基帶采樣意味著要被采樣的信號位于第一個奈奎斯特區中。要特別強調的是：在理想采樣器的輸入中沒有輸入濾波， 任何落在奈奎斯特區內的奈奎斯特帶寬之外的頻率成分(或是信號或是噪聲)將會被混疊回第一個奈奎斯特區。基于這個原因， 抗混疊濾波器被用在幾乎所有的正在采樣 ADC 應用中，以去除這些不需要的信號。 正確地確定抗混疊濾波器的指標是至關重要的。第一步是要知道將被采樣的信號的特性。假定感興趣的最高頻率是 fa. 抗混疊濾波器把信號從 dc 傳遞到 fa ，同時使信號衰減到 fa以上。
假定被選擇的濾波器的拐角頻率與 fa 相等。在系統動態范圍內從最小到最大衰減的有限轉換的影響將在圖 2-5A 加以說明。 假定輸入信號有滿刻度成分，并且還遠在感興趣的最大頻率 fa 以上。該圖所示說明了在(fs – fa)以上的滿刻度頻率成分如何被混疊回到 dc 到 fa 的帶寬之中。這些混疊的成分從實際的信號中是不能區別出的，因此，限制了圖中所示到 DR 這個值的動態范圍。
一些文本建議在對抗混疊濾波器進行確定指標時要考慮奈奎斯特頻率—fs/2，但是這必須要以感興趣的信號帶寬要從 dc 擴展到 fs/2 為前提，這是極少見的情況。在圖 2-5A 所示的實例中，在 fa 和 fs/2 之間混疊的成分并非是感興趣的，并且它不能對動態范圍進行限制。 抗混疊濾波器的轉換頻帶因此由拐角頻率 fa，以及阻帶頻率(fs–fa)、所需的阻帶衰減和動態范圍(DR)來決定。所需的系統動態范圍將根據信號保真度的要求進行選擇。
ADC和DAC基礎.pdf
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