Выбор соответствующей скорости отбора проб имеет важное значение для обработки цифрового сигнала, чтобы точно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой формат. Скорость отбора проб определяет, как часто сигнал измеряется в секунду, влияя на качество и точность цифрового представления.

Теорема Никвиста

Теорема Найквиста гласит, что частота отбора проб должна быть по меньшей мере в два раза выше самой высокой частотной составляющей аналогового сигнала, что предотвращает устранение, которое является искажением, которое возникает, когда более высокие частоты искажены как более низкие частоты.

Вычисление минимальной выборочной ставки

Для определения минимальной скорости отбора проб идентифицируйте максимальную частоту, присутствующую в сигнале, обозначаемую как f max . Минимальная частота отбора проб fs рассчитывается как:

fs > 2 × fmax

Практические соображения

На практике часто выбирают скорость отбора проб выше минимальной для учета несовершенства фильтра и системы. Типичные коэффициенты отбора проб варьируются от 2 до 10 раз максимальной частоты.

Расчет выборки

Если сигнал содержит частоты до 1 кГц, то минимальная частота отбора проб должна быть:

  • fs > 2 × 1 кГц
  • f > 2 кГц

Для обеспечения запаса прочности часто используется частота выборки 4 кГц.