抽样定理(抽样定理定义)

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采样定理:设一个时间连续信号的最高截止频率为,若被一个时间间隔为的开关信号采样,则可以用一个采样信号唯一表示。如果以小于或等于一个频带的时间间隔对时间连续信号进行采样,则可以根据这些采样值完全恢复原始信号。换句话说,如果连续信号频谱中的最高频率不超过,则该信号一定是周期性的。在频率采样中,采样信号包含了原连续信号的所有信息,没有信息损失。如果需要,可以从这些采样信号的样本中恢复出原始的连续信号。根据这一特性,可以完成信号的模数转换和数模转换。

采样理论,又称香农采样定理和奈奎斯特采样定理,是信息论特别是通信和信号处理中的一个重要的基本结论。

惠特克(统计理论发表于1915年)、克劳德·香农和哈里尼·奎斯特都为此做出了重要贡献。

采样过程中应遵循的规律,也称采样定理和采样定理,解释了采样频率与信号频谱的关系,是连续信号离散化的基本依据。

根据前面几节的推导,很容易得到采样定理:

时域采样定理;

一个频谱带限信号f (t) f(t)f(t),如果频谱只占?ω m -\omega_m?ωm ~+ωm+\ \ omega _ m+ωm,则信号f (t) f(t)f(t)可以用等间距采样值唯一表示。时域最高采样间隔为1 2 f m \frac{1}{2f_m}2fm1,即最低采样频率为2 f m 2f_m2fm。

频域采样定理

一个时域带限信号f (t) f(t)f(t),如果时域只占?t m -t_m?Tm~+ t m +t_m+tm,信号可以用等间距采样值唯一表示。最高频域的采样间隔为1 ^ 2t m \ frac { 1 } { 2t _ m } 2t m1。

抽样定理

理想信道的极限信息速率(信道容量)

C = B * log2 N ( bps)

抽样过程中应遵循的规律也叫抽样定理和抽样定理。采样定理表明了采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。采样的原因最早是由美国电信工程师H. Nyquist在1928年提出的,所以被称为Nyquist采样定理。1933年,苏联工程师科特利尼科夫第一次将这个定理严格地公式化,所以在苏联文献中称为科特利尼科夫抽样定理。1948年,信息论的创始人C.E .香农(C.E. Shannon)明确解释了这个定理,并正式将其引为定理,所以在很多文献中也称之为香农采样定理。采样定理的表达式有很多,但最基本的表达式是时域采样定理和频域采样定理。采样定理广泛应用于数字遥测系统、分时遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论。

香农采样定理,又称奈奎斯特采样定理,是信息论特别是通信和信号处理中的一个重要的基本结论。1924年,奈奎斯特推导出理想低通信信道中最大符号传输速率的公式:理想低通信信道中最大符号传输速率为b = w。

采样定理的提出者不是奈奎斯特,而是香农。奈奎斯特定理/频率用于描述给定带宽的最高传输速率。因为结果差不多,大家都把奈奎斯特的名字放在采样定理前面作为荣誉。

它的标准名称应该是奈奎斯特-香农采样定理。

我们可以用一个旋转的轮子形象地理解这个定理。

这是一个轮子,两轴间隔45度,每个轮子都标有logo。

假设车轮以每秒45度的速度旋转,每根车轴需要8秒(采样周期)才能回到原来的位置。

那么如果我们用相机每隔8、16、24秒拍一次,是否每次都能拍出原始图像静止不动呢?

这是因为在采样周期内,无论旋转方向如何,车轮旋转的整数周期都会回到原来的位置。然后有一个非常重要的结论:

每4秒拍一张照片,轮子只能转动一半,所以我们可以感知到图中的轮子在转动。虽然我们说不出它旋转的方向,但是轮子的状态(相位)已经可以分辨出来了。

如果有带通采样定理,采样频率为2 fh/m,其中m为不超过fh/b的整数,fh为频率上限,b为带宽。“低通采样定理”可以简称为“采样定理”。在模拟/数字信号转换过程中,当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的两倍(fs.max =2fmax)时,采样后的数字信号完全保留了原信号中的信息。这个结论叫做抽样定理。带通信号可以用等效低通信号表示,只要等效低通信号满足奈奎斯特采样定理。实际的带通信号一般是通过等效低通实现的,然后通过变频得到带通信号。一般来说,带通信号不是直接采样的。这要在通信原理或信号系统中详细说明。(1)cos(2π*fc*t)?(1/2)[δ(f+fc)+δ(f-fc)]G(t)= 10 cos(120πt)+cos(200πt)G(f)= 5[δ(f+60)+δ(f-60)]+[δ(f+100)+δ(f-100)]?(2)滤波器的截止频率=信号的最高频率fH=100hz?(3)根据奈奎斯特低通采样定理,fs=2fH=200hz?

根据采样定理,采样周期应满足什么条件?每隔一定时间间隔对目标信号采样,从而生成新的序列,这就是采样后的信号,是信号的离散化 采样周期就是上述的时间间隔,比如1毫秒,就是Ts=1ms,采样频率为fs=1/1ms=1000hz,代表每秒抽样1000次 根据采样定理,采样频率为目标信号最大频率的2倍,才会不失真。也就是fs=2fm。假设目标信号是频率为f的单频信号,周期T=1/f,所以fs=2f=2/T,又因为fs=1/Ts,所以Ts=T/2。 以上内容就是为大家分享的抽样定理(抽样定理定义)相关知识,希望对您有所帮助,如果还想搜索其他问题,请收藏本网站或点击搜索更多问题。
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