采样定理不应该暗示处理信号后根本不应该有信息丢失吗?

信息处理 离散信号 采样 数字的
2022-02-20 05:05:14

我对信号处理非常非常陌生(几天前才开始)所以请多多包涵,因为我可能会错过大局。

考虑任意信号x(t)以不同的频率由计算机处理。

给定正确的采样率 wrt 频率,采样定理不应该本质上暗示在采样信号转换回其连续形式后不会丢失任何信息,因为将有足够数量的离散点用于信号描述?

1个回答

为了在转换回连续形式时不会丢失任何信息,首先需要对信号进行完美的频带限制,并且您需要一个理想的重建滤波器。一个完美的带限信号的范围是无限的。由于您希望计算机处理此任意信号,因此您的计算机将需要无限的内存。您还必须等待无限长的时间才能让您的完美重建过滤器稳定下来。

有限采样时间和滤波器长度问题也完全忽略了其他潜在的有损问题,例如量化和采样时钟抖动等。

人们可能能够在有限的时间和资源内处理可以以某些封闭符号形式表示的无限信号,但似乎没有一种方法可以将任何任意信号转换为这种形式。

回到现实世界(您可以购买或制造的东西),人们通常会接受来自不完善的频带限制、有限滤波器长度、在量化和数字噪声本底附近或以下的抖动(等)造成的信息丢失。这允许使用一定数量的 RAM 来进行处理,希望在有生之年完成。从而导致信息丢失和不完美的重建。