📅  最后修改于: 2020-11-23 04:51:57             🧑  作者: Mango
到目前为止,我们已经讨论了有关连续波调制的问题。现在是离散信号的时候了。脉冲调制技术处理离散信号。让我们看看如何将连续信号转换为离散信号。称为采样的过程可以帮助我们实现这一目标。
将连续时间信号转换为等效离散时间信号的过程可以称为采样。在采样过程中不断采样特定时刻的数据。
下图表示连续时间信号x(t)和采样信号x s (t) 。当x(t)乘以一个周期性脉冲序列时,便获得了采样信号x s (t) 。
采样信号是周期性的一系列脉冲,具有单位幅度,以相等的时间间隔T s采样,这称为采样时间。该数据在时刻T s被发送,并且载波信号在剩余时间被发送。
为了离散化信号,样本之间的间隙应固定。该间隙可以称为采样周期T s 。
$$ Sampling \:Frequency = \ frac {1} {T_s} = f_s $$
哪里,
T s =采样时间
f s =采样频率或采样率
在考虑采样率时,应考虑有关采样率的重要一点。采样率应确保消息信号中的数据既不丢失也不重叠。
采样定理指出,“一个信号可以被精确地,如果它是在频率f s是大于或等于最大频率W.采样两次重放”
简而言之,为了有效地再现原始信号,采样率应该是最高频率的两倍。
意思是,
$$ f_s \ geq 2W $$
哪里,
f s =采样频率
W是最高频率
该采样率称为奈奎斯特速率。
采样定理(也称为Nyquist定理)为带宽受限的函数提供了足够的带宽采样率理论。
对于连续时间信号x(t) ,可以如下图所示表示频域中的带宽限制信号。
如果以高于奈奎斯特速率的频率采样信号,则可以恢复原始信号。下图说明了在频域中以高于2w的速率采样的信号。
如果以小于2w的速率对同一信号进行采样,则采样信号将如下图所示。
从上面的模式我们可以看到,信息的重叠已经完成,这导致信息的混淆和丢失。这种不必要的重叠现象称为“别名” 。
混叠可以被称为“信号频谱中的高频成分的现象,同时具有其采样版本频谱中的低频成分的标识。”
因此,如采样定理中所述,信号的采样选择为奈奎斯特速率。如果采样率等于最高频率(2W)的两倍。
就是说
$$ f_s = 2W $$
哪里,
f s =采样频率
W是最高频率
结果将如上图所示。信息被替换,没有任何损失。因此,这是一个很好的采样率。