訊號處理 取樣正弦波的頻率上下限的確定

2021-08-15 16:03:10 字數 766 閱讀 7518

一:頻率上限(即最高可還原的頻率):

首先,我們得準備幾個前提知識:

①:頻率與時間成反比關係,即f = 1/t (或:t = 1/f),頻率要最高,那麼時間就應該最短。

②:要知道乙個取樣正弦波的頻率,那麼我們至少要在半個週期內有兩個取樣點(夏農取樣定理)

結合上面兩個前提可以列式:tn+1 - tn = 0.5 tmin

,其中tn+1和tn表示前乙個取樣時刻和後乙個取樣時刻,tn+1 - tn表示兩個取樣點時間間隔,tmin表示最小的週期,解上式並用週期與頻率的公式替換掉週期得f

min= 0.5/(t

n+1 

- tn) = 0.5 f

sample

,其中fsample表示取樣頻率,得出的其實是夏農取樣定理的數學表示式。

二:下限頻率(即最低可還原的頻率):

同樣的,我們也得知道乙個前提知識:如果想要還原乙個正弦訊號的頻率的話,我們至少要採集到正弦訊號半個週期得資訊,當所有的取樣點都落在正弦訊號的同乙個半週期內時對應的課分辨的正弦訊號中頻率是最低的,由此可以列式:                     (n - 1)/f

sample

= 0.5 t

max,其中n為最後乙個取樣點,

fsample

表示取樣頻率,tmax為最大的週期時間,                                 解得f

min= f

smaple

/[2*(n-1)]

參考:

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