До сих пор мы говорили о непрерывно-волновой модуляции. Теперь пришло время для дискретных сигналов. Техника импульсной модуляции , имеет дело с дискретными сигналами. Давайте посмотрим, как преобразовать непрерывный сигнал в дискретный. В этом нам помогает процесс, называемый Sampling.
отбор проб
Процесс преобразования непрерывных сигналов времени в эквивалентные дискретные сигналы времени можно назвать дискретизацией . Определенный момент данных постоянно отбирается в процессе выборки.
На следующем рисунке показан непрерывный сигнал x (t) и дискретизированный сигнал x s (t) . Когда x (t) умножается на периодическую последовательность импульсов, получается дискретный сигнал x s (t) .
Сигнал дискретизации представляет собой периодическую последовательность импульсов, имеющих единичную амплитуду , дискретизированную с равными интервалами времени T s , которая называется временем выборки . Эти данные передаются в моменты времени T s, а сигнал несущей передается в оставшееся время.
Частота выборки
Чтобы дискретизировать сигналы, промежуток между выборками должен быть исправлен. Этот разрыв можно назвать периодом выборки T s .
SamplingFrequency= frac1Ts=fs
Куда,
T s = время выборки
f s = частота дискретизации или частота дискретизации
Теорема выборки
При рассмотрении частоты дискретизации следует учитывать важный момент, касающийся того, насколько должна быть скорость. Частота дискретизации должна быть такой, чтобы данные в сигнале сообщения не терялись и не перекрывались.
Теорема выборки гласит, что «сигнал может быть точно воспроизведен, если он дискретизируется с частотой f s, которая больше или равна удвоенной максимальной частоте W».
Проще говоря, для эффективного воспроизведения исходного сигнала частота дискретизации должна быть в два раза выше самой высокой частоты.
Что значит,
fs geq2W
Куда,
f s = частота дискретизации
W самая высокая частота
Эта частота дискретизации называется частотой Найквиста .
Теорема отсчетов, которая также называется теоремой Найквиста , дает теорию достаточной частоты дискретизации в терминах полосы пропускания для класса функций с ограниченной полосой пропускания.
Для сигнала непрерывного времени x (t) , сигнала с ограниченной полосой частот в частотной области, можно представить, как показано на следующем рисунке.
Если сигнал дискретизируется выше частоты Найквиста, исходный сигнал можно восстановить. На следующем рисунке поясняется сигнал, если он дискретизируется с более высокой скоростью, чем 2 Вт в частотной области.
Если один и тот же сигнал дискретизируется со скоростью менее 2 Вт, тогда дискретизированный сигнал будет выглядеть следующим образом.
Из приведенного выше паттерна можно наблюдать, что происходит перекрытие информации, что приводит к смешению и потере информации. Это нежелательное явление перекрытия называется Aliasing .
Псевдоним может быть назван «явлением высокочастотного компонента в спектре сигнала, принимающего идентичность низкочастотного компонента в спектре его дискретизированной версии».
Следовательно, выборка сигнала выбирается с частотой Найквиста, как указано в теореме выборки. Если частота дискретизации равна удвоенной максимальной частоте (2 Вт).
Это означает,
fs=2W
Куда,
f s = частота дискретизации
W самая высокая частота
Результат будет таким, как показано на рисунке выше. Информация заменяется без каких-либо потерь. Следовательно, это хорошая частота дискретизации.