取樣定理為 2 倍,為什麼經常用 2 56 倍進行取樣?

時間 2021-05-05 15:17:48

1樓:你的大東東

如果乙個訊號被乙個取樣頻率為w的取樣訊號取樣後,原訊號的頻譜將會把中心點搬移至w及其整數倍處:

取樣後為了不讓頻譜發生混疊,也就是上圖的每個重複的梯形不發生重疊。我們前面提到,當取樣頻率越大,原訊號頻譜中心點就會搬離距離原點更遠的地方,所以增大取樣頻率可以增加上圖梯形的距離,當剛好不發生梯形重合時(頻譜混疊),這個取樣頻率就是原訊號最大頻率的2倍,也就是原訊號最大頻率等於奈奎斯特頻率。

取樣前,需要經過乙個叫「抗混疊濾波器」的玩意,目的是消除大於奈奎斯特頻率的高頻分量,因為被取樣訊號有時候並不會乖乖地低於取樣頻率的一半,而是會高出,這樣的話原訊號直接進入到ADC會發生頻譜混疊。

一般來說,抗混疊濾波器呈現低通特性,它能把小於奈奎斯特頻率的頻率成分保留下來,把高於截止頻率的成分消除掉,這樣就能防止頻譜混疊了。

如果濾波器能做到這樣子的話,那就是完美的了。可惜理想是理想,我們現有的電路技術做不到這樣的濾波器,濾波器都是有乙個過渡區域的,兩者的頻率特性如下圖:

實際濾波器的衰減地帶意味著,我們需要增大取樣率,讓各個梯形的距離更遠,以保證抗混疊濾波器不會保留這些無用的頻率成分。

那為什麼是2.56倍,而不是5倍、10倍?

實際的取樣,是不可能做到取樣率無限大的,取樣率受制於ADC的效能。取樣率過高,意味著需要昂貴的ADC和效能強勁的數字訊號處理器。當然也沒必要非要弄個2.

56倍取樣,這得看應用場合,如果是那些高精密測量的場合,我們還是希望取樣率越大越好。

2樓:逸珺

需要理解什麼是取樣定理、什麼是過取樣、什麼是欠取樣。

過取樣可以更好的重建原始訊號,事實上實際應用會取樣4-8倍原訊號頻率進行取樣。

用微控制器內建ADC實現了高解析度取樣

3樓:Xi Yang

泛泛來講,別逼到系統的極限去工作,總會有一些好處的。

對於取樣問題,你至少有這兩個事:

得為反走樣的低通濾波器留出餘地。濾波器又不是咔嚓一下就切乾淨,人家有個坡度的。

硬體AD/DA裝置也不是完美的,太接近極限,鬼知道有多大失真。

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