Files
50ohm-contents-dl/contents/slides/samplingsteoremet.md
T
2026-10-26 10:22:36 +01:00

1.5 KiB
Executable File
Raw Blame History

Samplingsprocessen

  • Analoga signaler omvandlas till diskreta samplingar
  • Sampling: avsökning av en kontinuerlig signal med fasta tidsavstånd
  • Jämförbart med en kamera som tar bilder med jämna mellanrum

Sampling – kameraexemplet

  • En kamera tar t.ex. \num{24} bilder per sekund
  • Mellan bilderna kan snabba rörelser uppstå som inte fångas
  • Som hos kameran kan en plötslig händelse (t.ex. en fluga) gå förlorad mellan två bilder
  • Därmed uppstår en förlust av tidsinformation

Informationsförlust och rekonstruktionsgräns

  • Mellan samplingarna kan snabba signalförändringar förbli oupptäckta
  • För en felfri rekonstruktion måste en sampling finnas före och efter varje signalväxling
  • Är det inte fallet går detaljer förlorade – aliasing uppstår

Nyquist–Shannons samplingsteorem

  • För en signal med högsta frekvensen f_{\mathrm{max}} måste samplingshastigheten vara \gt 2 \cdot f_{\mathrm{max}}
  • Bara då kan alla signalväxlingar fångas och rekonstrueras korrekt
  • Underskrids den gränsen uppstår aliaseffekter

Praktiskt exempel: cd-spelare

  • Cd-spelare arbetar typiskt med \qty{44,1}{\kilo\sps} (\num{44100} samplingar per sekund)
  • Av det följer: Frekvenser upp till ca \qty{22}{\kilo\hertz} kan återges korrekt
  • Det motsvarar hifi-frekvensområdet hos bra stereoanläggningar
  • Kom ihåg: Samplingsfrekvensen bör alltid ligga strax över det dubbla av den högsta frekvens som ska bearbetas