Het kiezen van de juiste bemonsteringssnelheid is essentieel bij het verwerken van digitaal signaal om een analoog signaal nauwkeurig om te zetten in een digitaal formaat. De bemonsteringssnelheid bepaalt hoe vaak het signaal per seconde wordt gemeten, wat de kwaliteit en betrouwbaarheid van de digitale representatie beïnvloedt.

Nyquist Theoreem

De stelling van Nyquist stelt dat de bemonsteringssnelheid minstens tweemaal het hoogste frequentie-element van het analoge signaal moet zijn. Dit voorkomt aliasering, wat de vervorming is die optreedt wanneer hogere frequenties verkeerd worden weergegeven als lagere frequenties.

Berekening van het minimumbemonsteringstempo

Om de minimale bemonsteringssnelheid te bepalen, moet de maximale frequentie in het signaal worden bepaald, aangeduid als fmax. De minimale bemonsteringssnelheid fs[ wordt berekend als:

fs > 2 × fmax

Praktische overwegingen

In de praktijk is het gebruikelijk om een bemonsteringssnelheid te kiezen die hoger is dan het minimum om rekening te houden met filteruitrol en systeemonvolmaaktheden. Typische oversamplingfactoren variëren van 2 tot 10 keer de maximale frequentie.

Berekening van de steekproef

Als een signaal frequenties tot 1 kHz bevat, moet de minimale bemonsteringssnelheid zijn:

  • fs > 2 × 1 kHz
  • fs > 2 kHz

Om de veiligheidsmarge te waarborgen, wordt vaak een bemonsteringssnelheid van 4 kHz gebruikt.