以奈奎斯特速率采样正弦信号

信息处理 采样
2022-02-19 08:58:16

为了以奈奎斯特速率对正弦信号进行采样,我们必须在每个周期进行两次采样。两个样品的位置有什么条件吗?有必要把它们带到山顶吗?

2个回答

Noha,当将基带信号的经典采样定理 (Nyquist-Shannon) 应用于频率无限扩展的理想正弦曲线时fm赫兹

x(t)=cos(2πfmt)
发现信号的采样频率必须大于 2fm; IE
fs>2fm

请注意,即使选择fs=2fm对于大多数典型的工程信号来说足够工作,它不适用于理想的正弦信号。原因是理想的正弦曲线在fs/2频率,而大多数典型信号不会。

实际的解决方案是使用比采样定理给出的理论值稍大的采样频率,除非您确定不会有任何分量fs/2.

为了以奈奎斯特速率对正弦信号进行采样,我们必须在每个周期进行两次采样。

这是错误的。对于基带采样,必须在最高频率的两倍以上进行采样。

请注意,限时信号的带宽不为零,因此必须在任何非无限长度正弦波的频率加上其上带宽(高于您选择的本底噪声的任何部分)之上进行采样,否则您甚至不会以两倍的频率进行采样最高频率。正弦曲线和/或采样窗口越短,满足 Nyquist 标准(对于给定的本底噪声要求或规范)所需的采样率就越高。

“每个周期两个样本”是限制情况,因为您的正弦曲线和采样长度接近无穷大(例如超出已知宇宙的寿命),并且本底噪声变为零(低于普朗克维数)。