حسابات لاختيار معدل أخذ العينات في تجهيز الإشارات الرقمية
ويعد اختيار معدل أخذ العينات المناسب أمرا أساسيا في تجهيز الإشارات الرقمية لتحويل إشارة التناظر بدقة إلى شكل رقمي، ويحدد معدل أخذ العينات مدى قياس الإشارة في الثانية، مما يؤثر على جودة التمثيل الرقمي وميزانيته.
نيكيست ثوريم
وتقول نظرية نيكيست إن معدل أخذ العينات يجب أن يكون على الأقل ضعف أعلى عنصر تردد في الإشارة المشابهة، وهذا يحول دون التجسس، وهو التشويه الذي يحدث عندما تكون ترددات أعلى غير ممثلة على أنها ترددات أدنى.
حساب الحد الأدنى لأخذ العينات
To determine the minimum sampling rate, identify the maximum frequency present in the signal, denoted as (f]max[. The minimum sampling rate ]fs as:
f]s > 2 <times; f]max]
الاعتبارات العملية
ومن الشائع في الممارسة العملية اختيار معدل أخذ العينات أعلى من الحد الأدنى لحصر عمليات إطلاق القوارير وحالات قصور النظام، وتتراوح عوامل التمدد المثالي في أخذ العينات بين 2 و 10 أضعاف الحد الأقصى للتواتر.
الحاسب العيني
وإذا كانت الإشارة تحتوي على ترددات تصل إلى 1 كيلوهرتز، ينبغي أن يكون الحد الأدنى من معدل أخذ العينات:
- fs > 2 < 1 kHz
- fs > 2 kHz
ولضمان هامش الأمان، كثيراً ما يستخدم معدل أخذ العينات قدره 4 كيلوهرتز.