Et signal har tre egenskaper som spenning eller amplitude, frekvens, fase. Signalene er bare representert i en analog form der den digitale formen av teknologi er ikke tilgjengelig. Analoge signaler er kontinuerlige i tid og forskjell i spenningsnivåer i forskjellige perioder av signalet. Her er den største ulempen med at amplituden fortsetter å endres sammen med signalperioden. Dette kan overvinnes med den digitale formen for signalrepresentasjon. Her kan konvertering av en analog form av signalet til digital form gjøres ved hjelp av prøvetakingsteknikken. Utgangen av denne teknikken representerer den diskrete versjonen av det analoge signalet. Her i denne artikkelen finner du hva som er prøvetaking, definisjon, applikasjoner og dets typer.
Hva er prøvetakingssetningen?
Et kontinuerlig signal eller et analogt signal kan representeres i den digitale versjonen i form av eksempler. Her kalles disse prøvene også som diskrete punkter. I prøvetakingssetningen er inngangssignalet i en analog form av signalet, og det andre inngangssignalet er et samplingsignal, som er et pulstogssignal, og hver puls er ekvidistanse med en periode på 'Ts'. Denne samplingsignalfrekvensen bør være mer enn to ganger av den analoge inngangssignalfrekvensen. Hvis denne tilstanden tilfredsstiller, kan analogt signal som er perfekt representert i diskret form, ellers kan analogt signal miste amplitudeverdiene i bestemte tidsintervaller. Hvor mange ganger samplingsfrekvensen er mer enn inngangsanalogens signalfrekvens, på samme måte vil det samplede signalet være en perfekt diskret signalform. Og disse typer diskrete signaler blir godt utført i rekonstruksjonsprosessen for å gjenopprette det originale signalet.
sampling-block-diagram
sampling Theorem Definition
Samplingssetningen kan defineres som konvertering av et analogt signal til en diskret form ved å ta samplingsfrekvensen som to ganger inngangsanalogens signalfrekvens. Inngangssignalfrekvens betegnet med Fm og samplingsignalfrekvens betegnet med Fs.
Utgangssamplesignalet er representert av prøvene. Disse prøvene opprettholdes med et gap, disse hullene blir betegnet som prøveperiode eller samplingsintervall (Ts). Og den gjensidige samplingsperioden er kjent som 'samplingsfrekvens' eller 'samplingsfrekvens'. Antallet prøver er representert i det samplede signalet er indikert av samplingshastigheten.
Prøvetakingsfrekvens Fs = 1 / Ts
Sampling Theorem Statement
Samplingsteorem sier at 'fortsetter form av et tidsvariantsignal kan representeres i den diskrete formen av et signal ved hjelp av sampler, og det samplede (diskrete) signalet kan gjenopprettes til originalform når samplingsignalfrekvensen Fs har større frekvens verdi som er lik eller lik inngangssignalfrekvensen Fm.
Fs ≥ 2Fm
Hvis samplingsfrekvensen (Fs) er lik to ganger inngangssignalfrekvensen (Fm), kalles en slik tilstand Nyquist Criteria for sampling. Når samplingsfrekvensen er lik to ganger, er inngangssignalfrekvensen kjent som 'Nyquist rate'.
Fs = 2Fm
Hvis samplingsfrekvensen (Fs) er mindre enn dobbelt så mye som inngangssignalfrekvensen, kalles slike kriterier en Aliasing-effekt.
Fs<2Fm
Så det er tre forhold som er mulige fra prøvetakingsfrekvenskriteriene. De tar prøver, Nyquist og aliasing stater. Nå skal vi se Nyquist-prøvetakingssetningen.
Nyquist Sampling Theorem
I samplingsprosessen er det valgte samplingssignalet den viktigste faktoren når du konverterer det analoge signalet til en diskret versjon. Og hva er årsakene til å få forvrengninger i samplingsutgangen mens konvertering av analog til diskret? Disse typene spørsmål kan besvares med “Nyquist samplingsteorem”.
Nyquist-samplingssetningen sier at samplingsignalfrekvensen skal være dobbelt inngangssignalets høyeste frekvenskomponent for å få forvrengning mindre utgangssignal. I henhold til forskerens navn, heter Harry Nyquist dette som Nyquist-prøvetakingssetningen.
Fs = 2Fm
Sampling av utgangsbølgeformer
Samplingsprosessen krever to inngangssignaler. Det første inngangssignalet er et analogt signal, og en annen inngang er samplingspuls eller ekvidanspulstog. Og utgangen som deretter blir samplet signal kommer fra multiplikatorblokken. Samplingsprosessens utgangsbølgeformer er vist nedenfor.
Sampling-output-waveforms
Shannon Sampling Theorem
Prøvetakingssetningen er en av de effektive teknikkene i kommunikasjon konsepter for å konvertere det analoge signalet til diskret og digital form. Senere utviklet fremskrittene innen digitale datamaskiner Claude Shannon, en amerikansk matematiker, dette prøvetakingskonseptet i digital kommunikasjon for konvertering av analog til digital form. Samplingsteoremet er et veldig viktig konsept i kommunikasjon, og denne teknikken bør følge Nyquist-kriteriene for å unngå aliaseffekten.
applikasjoner
Det er få anvendelser av prøvetakingssetningen er oppført nedenfor. De er
- For å opprettholde lydkvaliteten i musikkopptak.
- Prøvetakingsprosess anvendbar ved konvertering av analog til diskret form.
- Talegjenkjenning systemer og mønstergjenkjenningssystemer.
- Modulerings- og demoduleringssystemer
- I sensordataevalueringssystemer
- Radar og prøvetaking av radionavigasjonssystem er aktuelt.
- Digitale vannmerke- og biometriske identifikasjonssystemer, overvåkningssystemer.
Samplingsteorem for lavpass-signaler
Lavpass-signalene med lavfrekvensfrekvens, og når denne typen lavfrekvente signaler trenger å konvertere til diskrete, bør samplingsfrekvensen være dobbelt enn disse lavfrekvente signalene for å unngå forvrengning i det utgående diskrete signalet. Ved å følge denne tilstanden overlapper ikke samplingssignalet, og dette samplede signalet kan rekonstrueres til sin opprinnelige form.
- Båndbegrenset signal xa (t)
- Fourier signalrepresentasjon av xa (t) for rekonstruksjon Xa (F)
Bevis for prøvetakingssetning
Samplingssetningen sier at representasjon av et analogt signal i en diskret versjon kan være mulig ved hjelp av prøver. Inngangssignalene som deltar i denne prosessen er analogt signal og sampuls-pulssekvens.
Inngangs analogt signal er s (t) 1
Prøven pulstog er
prøve-puls-tog
Spekteret til et analogt inngangssignal er,
Inngangssignalspektrum
Fourier serierepresentasjon av prøven pulstog er
Fourier-serie-representasjon-av-prøve-puls
Spekteret til prøveutgangssignalet er,
spektrum-av-prøven-utgangssignalet
Når disse pulstogssekvensene er multipler med det analoge signalet, får vi det samplede utgangssignalet som her er angitt som g (t).
samplet utgangssignal
Når signalet relatert til ligning 3 passerer fra LPF, blir bare Fm til –Fm signal bare sendt til utgangssiden, og det gjenværende signalet vil bli eliminert. Fordi LPF er tilordnet kuttfrekvensen som er lik inngangsanalogens signalfrekvensverdi. På denne måten blir det analoge signalet på den ene siden konvertert til diskret og gjenopprettet til sin opprinnelige posisjon ved å passere fra et lavpasfilter.
Dermed handler alt om en oversikt over prøvetaking setning. Her er et spørsmål til deg, hva er Nyquist-prisen?
