W przypadku dokonania dla sygnału o ograniczonym widmie:
*X(<d)
0
co —>
operacji próbkowania z okresem T widmo sygnału po spróbkowaniu jest okresowe z okresem cos = 2rcfs = 2n / T:
brak | |
COg< 2 |
aliasingu |
®S
2
»X(co) zakres wykorzystywany r w praktyce
COS-COg COS+COg 2<BS-C0g
co
—COg—COg “COg+COg —(Og
co* wystąpienie v, , zakrf w,dma ^zniekształconego i> ? filia-tinau zakres widma zniekształconego
2(0g+C0g
Warunek braku „aliasingu” („nakładania się”) widma: cog <^,czyli cos > 2c0g (tzn. fs > 2fg), co stanowi treść twierdzenia o próbkowaniu (r.3.5
JU)L_
+~ sin^(t-nT)
Jeżeli X(co) = 0 dla |co|> cog oraz 1/T=fs >2fg to x(t)= £ x(nT)—
f(t-nT)
Interpretacja: Wzór ten pokazuje, że sygnał ciągły x(t) można otrzymać na podstawie dyskretnego sygnału spróbkowanego x(nT) w wyniku superpozycji funkcji postaci i które są poprzesuwane o wielokrotności
okresu próbkowania T i ważone przez wartości kolejnych próbek sygnału, jeżeli są spełnione warunki twierdzenia o próbkowaniu (ograniczone widmo sygnału i częstotliwość próbkowania fs > 2fg).
Interpretacja graficzna:
sin U ! +
;c(t-2T) ”•
Opis widma sygnału spróbkowanego - skale częstotliwości i pulsacji
cos = pulsacja próbkowania (cos = 27ifs = 2n IT) [rad/s]
fs = częst. próbk. [Hz, kHz, MHz, GHz, próbek/s, samples/sec., Sa/s, MSa/s, GS/s]
COg
2
= pulsacja Nyquista,
= częstotliwość Nyquista
Skala co i f jak dla sygnału anal. z ograniczeniem do 1 (lub 0,5) okresu widma:
Unormowanie osi co i f względem fs (stosowane m.in. w opisie filtrów cyfrowych):
rX(co)
Q [rad]
■»
Q [rad]
-i—4
Q = coT = 27tf / fs = znormalizowana pulsacja sygnału spróbkowanego
Unormowanie osi f względem czasu pomiaru N próbek (stosowany przy FFT):
X = f • NT = częstot. unormowana względem czasu obserwacji sygnału ( = NT), N = liczba zmierzonych próbek, f = X / NT.