數(shù)字信號(hào)處理——采樣定理

????????現(xiàn)實(shí)世界中聲光電熱力這些物理量所釋放的都是連續(xù)信號(hào)滑潘,為了讓計(jì)算機(jī)這個(gè)傻子理解連續(xù)量班巩,我們就要把這些量取幾個(gè)(幾億個(gè))點(diǎn),搞成離散量氮兵。采樣定理就是連續(xù)信號(hào)離散化的基本依據(jù)裂逐。

給定一些基本概念如下:

采樣頻率:?jiǎn)挝粫r(shí)間(一般一秒)內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)

帶寬:指的是信號(hào)的主體占據(jù)的頻率范圍

頻率分辨率:分辨兩個(gè)不同頻率信號(hào)的最小間隔f_{0} =\frac{1}{T} ,所以信號(hào)越長(zhǎng),分辨率越好泣栈,T就是采樣前模擬信號(hào)的時(shí)間長(zhǎng)度

? ? ? ? 根據(jù)采樣定理卜高,最低的采樣頻率必須是信號(hào)頻率的兩倍弥姻;也就是說(shuō)如果給定了采樣頻率,則信號(hào)頻率是采樣頻率的一半掺涛,這時(shí)稱這個(gè)信號(hào)頻率為奈奎斯特頻率庭敦。如果信號(hào)頻率超過(guò)了奈奎斯特頻率,就會(huì)發(fā)生畸變鸽照。比如螺捐,風(fēng)扇在轉(zhuǎn)速較高的時(shí)候,人眼看來(lái)會(huì)出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)的情況矮燎,這就是因?yàn)轱L(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率超過(guò)了人眼的采樣頻率定血,出現(xiàn)了頻譜混疊。

? ? ? ? 并不是采樣點(diǎn)數(shù)越多诞外,分辨率就越高澜沟,因?yàn)門是確定的。只有增加點(diǎn)數(shù)的同時(shí)增加長(zhǎng)度峡谊,才能提高分辨率茫虽。要注意在DFT補(bǔ)零的過(guò)程中是沒(méi)有增加有效數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度的。

帶通采樣定理:帶通信號(hào)的頻譜處在某個(gè)頻段之內(nèi)既们,而不是在零頻附近濒析。并且通頻帶的中心頻率一般都遠(yuǎn)大于帶寬。如果按照采樣定理采樣啥纸,采樣頻率就會(huì)變得無(wú)意義得高号杏。為了減少采樣頻率,提出帶通采樣定理如下:當(dāng)信號(hào)的最高頻率是帶寬的整數(shù)倍時(shí)斯棒,取采樣頻率為2倍帶寬即f_{s} =2\Delta f_{0}盾致;若最高頻率不是帶寬的整數(shù)倍,就將通帶延伸一段使它變成整數(shù)倍荣暮。則抽樣頻率的取值范圍為2\Delta f_{0}\leq f_{s}<4\Delta f_{0}

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