Sopivan näytteenottonopeuden valinta on olennaista digitaalisen signaalin käsittelyssä, jotta analoginen signaali voidaan muuntaa digitaaliseksi. Näytteenottotaajuus määrittää, kuinka usein signaali mitataan sekunnissa, mikä vaikuttaa digitaalisen edustuksen laatuun ja uskollisuuteen.

Nyquist-lause

Nyquist lause toteaa, että näytteenottotaajuus on oltava vähintään kaksinkertainen suurin taajuuskomponentti analoginen signaali. Tämä estää peitenimen, joka on vääristymä, joka tapahtuu, kun korkeammat taajuudet on esitetty väärin alempia taajuuksia.

Vähimmäisnäytteenoton laskeminen

Vähimmäisnäytteenottonopeuden määrittämiseksi määritellään signaalin enimmäistaajuus, joka on merkitty seuraavasti: f[max[][]. Vähimmäisnäytteenottonopeus []f[]]s[[][[]] lasketaan seuraavasti:

]f[s > 2 × fmax[][[]]

Käytännön näkökohdat

Käytännössä on tavallista valita näytteenottonopeus, joka on vähimmäisarvoa suurempi, jotta voidaan ottaa huomioon suodattimen kaatuminen ja järjestelmän puutteet. Tyypilliset yliotosteet vaihtelevat 2-10 kertaa enimmäistaajuuteen nähden.

Näytteen laskeminen

Jos signaalissa on taajuuksia enintään 1 kHz, näytteenottotiheyden on oltava vähintään

  • fs > 2 & kertaa; 1 kHz
  • fs > 2 kHz

Turvamarginaalin varmistamiseksi käytetään usein 4 kHz:n näytteenottonopeutta.