当波的幅度变化快于波的一半时间周期时,香农定理是否不适用?

信息处理 采样 奈奎斯特
2022-01-28 09:39:12

香农版本的采样定理指出,如果一个函数包含的频率都严格小于B赫兹,那么它完全是通过在一系列间隔的点上给出它的坐标来确定的12B相隔几秒。

现在,让我们假设我们只讨论一个频率(比如一个具有频率Bε赫兹,在哪里ϵ是一个任意小的正数),其幅度随时间变化,用于中继信号。假设这个波的样本是在以下时间点采集的,以秒为单位:

{0,12B,22B,32B,}.

假设激光振幅在1.42B秒,然后加倍回到原来的幅度1.62B,这些信息不会被发现吗?在我看来,该定理假设幅度在一个小波内不变。

2个回答

一旦你开始改变幅度,你就在增加信号的带宽。这就是所谓的“幅度调制”,最高频率现在是调制信号中原始频率和最高频率的总和。

采样定理仍然成立。您仍然只需要两倍的带宽,但由于调制,带宽增加了

需要注意的一些额外事项:香农定理的原始版本后来通过将“大于 B 赫兹”替换为“大于或等于 B 赫兹”进行了修正,并且该定理仅适用于无限持续时间的信号(即激光的信号不是),尽管已经开发了各种算法来控制具有某些类型阈值(如滤波器参数)的精度水平,以提供无法完美再现的宽带信号的近似值。现实世界的信号是宽带信号。