Да где же они у Вас медленно то меняются, когда Вы нарисовали ступенчатый сигнал? Вот эта ступенька и фонит, если по-простому. Вот первый сигнал и его спектр (линейный масштаб, не нормирован, от 0 до Fd):




Так говорить не совсем корректно. АЦП в принципе не может расширить спектр сигнала и поэтому никаких гармоник за гранью Fd/2 просто нет, есть периодическое продолжение спектра в +- бесконечность. Т.е. все, что есть за границей Fd/2, есть абсолютная копия (зеркальная) того, что есть до границы Fd/2. Да, если спектр сигнала перед АЦП не ограничивать (это в чем-то равносильно конечной разрядности квантователя) то будет происходить наложение спектров. Но к данному случаю эффект конечной разрядности АЦП отношения не имеет.

Собственно, то, что получилось у автора можно трактовать двояко:
1. Оцифровка ступенчатого сигнала на повышенной частоте. Например, сигнал с ЦАПа на частоте Fd оцифровывать сразу же на частоте 6*Fd.
2. Сигнал оцифровывается на частоте Fd а затем происходит увеличение частоты дискретизации в 6 раз за счет вставки нулевых отсчетов и применения интерполятора 0-ого порядка. Т.к. АЧХ такого интерполятора равносильна АЧХ фильтра со всеми единичными коэффициентами, т.е. обычный sinc, то подавление зеркальных копий в новом сигнале с новой частотой дискретизации 6*Fd будет весьма посредственным, на рисунке выше их хорошо видно.

И называется эта куча гармоник - шумом квантования АЦП, имеющая в обычных условиях достаточно плоский спектр и в приличных АЦП доходящая до минус 120 дБ от полной шкалы, значительно меньше, чем продукты от аналоговой нелинейности. Единственный случай, когда будет некоторое подобие гармоник, это если строго периодический сигнал (без шумов) дискретизуют на строго кратной сигналу частоте дискретизации, это происходит из-за корреляции ошибки квантования с сигналом, но и тут макс возможная гармоника будет на несколько дБ ниже кванта. На практике такое встречается весьма редко и избежать этого легко.

Сообщение отредактировал HFSSLer - Sep 12 2011, 21:18

Вы тоже не совсем корректно высказались. Копии спектра будут вокруг всех частот, кратных частоте дискретизации, от -бесконечности до +бесконечности. В частности, около ... -3Fs, -2Fs, -Fs, 0, Fs, 2Fs, 3Fs ...