18.4
Betrachten Sie ein Zeitbereichssignal und seine Fourier-Transformation, um das Spektrum sichtbar zu machen.
Durch das Abtasten des Signals bei einer bestimmten Frequenz werden mehrere skalierte Nachbildungen des ursprünglichen Spektrums erstellt.
Liegt die Abtastfrequenz unter der Nyquist-Rate, überlappen sich diese Replikate, wodurch die Wiederherstellung des Originalsignals mit einem Tiefpassfilter verhindert wird.
Dieser Überlappungseffekt, der als Aliasing bezeichnet wird, verzerrt das rekonstruierte Signal.
Betrachten Sie ein sinusförmiges Signal und sein Spektrum, die Analyse des abgetasteten Signalspektrums beinhaltet die Berücksichtigung verschiedener Werte der Grundfrequenz mit einer festen Abtastfrequenz.
Wenn die Grundfrequenz weniger als die Hälfte der Abtastfrequenz beträgt, führt eine Erhöhung der Grundfrequenz zu einer höheren Ausgangsfrequenz.
Liegt die Grundfrequenz hingegen zwischen der Hälfte der Abtastfrequenz und der Abtastfrequenz, wird durch Erhöhen der Grundfrequenz die Ausgangsfrequenz verringert.
Aufgrund des Aliasings kann das rekonstruierte Signal nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehren.
Eine genaue Rekonstruktion des Originalsignals ist nur möglich, wenn die Abtastfrequenz die Nyquist-Rate überschreitet, wodurch Aliasing vermieden wird.
Präzise Signalabtastung und -rekonstruktion sind in verschiedenen Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Das Spektrum eines Zeitbereichssignals kan…
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