Le choix du taux d'échantillonnage approprié est essentiel dans le traitement numérique du signal pour convertir avec précision un signal analogique en format numérique. Le taux d'échantillonnage détermine la fréquence de mesure du signal par seconde, ce qui affecte la qualité et la fidélité de la représentation numérique.

Théorème de Nyquist

Le théorème de Nyquist indique que le taux d'échantillonnage doit être au moins deux fois plus élevé que la composante de fréquence du signal analogique, ce qui empêche l'aliasation, qui est la distorsion qui se produit lorsque les fréquences plus élevées sont mal représentées comme des fréquences inférieures.

Calcul du taux d'échantillonnage minimal

Pour déterminer le taux d'échantillonnage minimal, indiquer la fréquence maximale présente dans le signal, désignée comme fmax. Le taux d'échantillonnage minimal fs est calculé comme suit:

fs > 2 × fmax

Considérations pratiques

Dans la pratique, il est courant de choisir un taux d'échantillonnage supérieur au minimum pour tenir compte du renversement du filtre et des imperfections du système.

Calcul de l'échantillon

Si un signal contient des fréquences allant jusqu'à 1 kHz, le taux d'échantillonnage minimal doit être:

  • fs > 2 × 1 kHz
  • s > 2 kHz

Pour garantir une marge de sécurité, on utilise souvent un taux d'échantillonnage de 4 kHz.