1 零中频采样
零中频采样过程如图所示:

假设信号为:
s=Asin(ω1t)+Bsin(ω2t)
为了计算简便,所有的频率中省略2π以及相位。
对这个信号进行零中频正交采样,得到:
I=s⋅sin(2ω1+ω2t)=2A[cos2ω1−ω2t−cos23ω1+ω2t]+2B[cos2ω1−ω2t−cos2ω1+3ω2t]
Q=s⋅cos(2ω1+ω2t)=2A[sin23ω1+ω2t+sin2ω1−ω2t]+2B[sin2ω1+3ω2t−sin2ω1−ω2t]
过低通滤波器之后,变为:
I=2Acos2ω1−ω2t+2Bcos2ω1−ω2t=2A+Bcos2ω1−ω2t
Q=2Asin2ω1−ω2t−2Bsin2ω1−ω2t=2A−Bsin2ω1−ω2t
这样就将信号降至零中频,也就是基带。这时,信号带宽为射频带宽的一半,即2B。因此,可以用fs=B来对信号进行采样,继而进行后续处理。
2 信号重构
零中频采样之后信号的重构过程如图所示:

以上面的零中频采样之后的信号为例。分别乘以同相和正交的频率之后,得到:
Ir=I⋅sin(2ω1+ω2t)=2A+Bcos(2ω1−ω2t)sin(2ω1+ω2t)=4A+B[sin(2ω1−ω2+ω1+ω2t)−sin(2ω1−ω2−ω1−ω2t)]=4A+B(sinω1t+sinω2t)
Qr=Q⋅cos(2ω1+ω2t)=2A−Bsin(2ω1−ω2t)cos(2ω1+ω2t)=4A−B[sin(2ω1−ω2+ω1+ω2t)+sin(2ω1−ω2−ω1−ω2t)]=4A−B(sinω1t−sinω2t)
最后两路信号相加:
s=Ir+Qr=4A+B(sinω1t+sinω2t)+4A−B(sinω1t−sinω2t)=2Asinω1t+2Bsinω2t
完全恢复了原始信号。