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  • 1 # Qi朱哥說

    時域取樣中,當取樣頻率fs.max大於訊號中最高頻率fmax的2倍時(fs.max>2fmax),取樣之後的數字訊號完整地保留了原始訊號中的資訊,一般實際應用中保證取樣頻率為訊號最高頻率的2.56~4倍;取樣定理又稱奈奎斯特定理。

    簡介

    取樣頻率,也稱為取樣速度或者取樣率,定義了每秒從連續訊號中提取並組成離散訊號的取樣個數,它用赫茲(Hz)來表示。取樣頻率的倒數是取樣週期或者叫作取樣時間,它是取樣之間的時間間隔。通俗的講取樣頻率是指計算機每秒鐘採集多少個訊號。連續訊號在時間(或空間)上以某種方式變化著,而取樣過程則是在時間(或空間)上,以T為單位間隔來測量連續訊號的值。T稱為取樣間隔。在實際中,如果訊號是時間的函式,通常他們的取樣間隔都很小,一般在毫秒、微秒的量級。取樣過程產生一系列的數字,稱為樣本。樣本代表了原來的訊號。每一個樣本都對應著測量這一樣本的特定時間點,而取樣間隔的倒數,1/T即為取樣頻率,fs,其單位為樣本/秒,即赫茲(hertz)。

    取樣定理

    所謂取樣定理,又稱夏農取樣定理,奈奎斯特取樣定理,是資訊理論,特別是通訊與訊號處理學科中的一個重要基本結論。

    取樣是將一個訊號轉換成一個數值序列。取樣定理指出,如果訊號是無限的,並且取樣頻率高於訊號頻寬的兩倍,那麼,原來的連續訊號可以從取樣樣本中完全重建出來。

    帶限訊號變換的快慢受到它的最高頻率分量的限制,也就是說它的離散時刻取樣表現訊號細節的能力是有限的。

    取樣定理是指,如果訊號頻寬不到取樣頻率的一半,那麼此時這些離散的取樣點能夠完全表示原訊號。高於或處於奈奎斯特頻率的頻率分量會導致混疊現象。大多數應用都要求避免混疊,混疊問題的嚴重程度與這些混疊頻率分量的相對強度有關。

    訊號的最高頻率

    訊號的頻率也叫頻率訊號。通常是由於訊號的頻寬而起的作用。是訊號頻譜的寬度,也就是訊號的最高頻率分量與最低頻率分量之差,譬如,一個由數個正弦波疊加成的方波訊號,其最低頻率分量是其基頻,假定為f =2kHz,其最高頻率分量是其7次諧波頻率,即7f =7×2=14kHz,因此該訊號頻寬為7f - f =14-2=12kHz。通道頻寬則限定了允許透過該通道的訊號下限頻率和上限頻率,也就是限定了一個頻率通帶。其實,該訊號在通道上傳輸時,基頻被濾掉了,僅各次諧波能夠透過,訊號波形一定是不堪入目的。

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