确定信号重建的采样率

信息处理 采样 连续信号
2022-01-25 19:31:05

我想知道如何确定重建频率分量未知的电信号所需的信号采样率,例如电容器上的充电/放电电压信号。我想设计一个能够实时扫描此类信号的系统。

1个回答

对信号进行采样需要对其进行带宽限制;即,其最高频率应小于采样频率的一半。如果不是,您应该应用预处理模拟带宽限制(又称抗混叠)滤波器,通过丢弃高频信息将其带宽限制为采样频率的一半。

您的应用程序是关于捕获可能具有尖峰性质的电容器充电/放电信号,并且由于尖峰而可能拥有非常大的带宽。如果是这种情况,可能需要相当大的采样率才能充分捕获尖峰事件。否则,如果您关心的不是尖峰,而是连续的充电放电周期,那么低得多的采样频率(由系统时间常数确定)可能就足够了。

然后非常粗略地,假设一阶简化模型,放电信号的带宽与放电网络的时间常数成反比。

如果你知道这个时间常数,那么你应该选择抗混叠低通滤波器的时间常数比那个小。这将确保抗混叠滤波器的带宽大于感兴趣信号的带宽。您可能需要根据采样电压/电流中存在的信号活动类型来优化此估计...