Egzamin zawodowyPortal części pisemnej

INF.09 · pytanie 66

Zgodnie z twierdzeniem Nyquista częstotliwość próbkowania sygnału analogowego o szerokości pasma 3,4 kHz, powinna wynosić co najmniej

  1. A5,1 kHz
  2. B3,4 kHz
  3. C6,8 kHzPoprawna
  4. D1,7 kHz

Wyjaśnienie

Twierdzenie Nyquista mówi, że aby poprawnie odtworzyć sygnał analogowy po próbkowaniu, częstotliwość próbkowania musi być co najmniej dwa razy większa od najwyższej częstotliwości występującej w sygnale. Można to zapisać jako $f_s ≥ 2 · B$, gdzie $B$ to szerokość pasma sygnału. Dla pasma 3,4 kHz otrzymujemy $f_s ≥ 2 · 3,4\text{ kHz} = 6,8\text{ kHz}$. Dlatego minimalna poprawna wartość to 6,8 kHz. W praktyce często stosuje się jeszcze pewien zapas oraz filtry antyaliasingowe, bo idealne odcięcie pasma nie istnieje. Dobrym przykładem jest telefonia cyfrowa PCM: sygnał mowy w klasycznym kanale telefonicznym jest ograniczany mniej więcej do pasma 300 Hz - 3400 Hz, a potem próbkowany zwykle z częstotliwością 8 kHz. To jest trochę więcej niż wymagane minimum 6,8 kHz, więc system ma margines na działanie filtrów. Moim zdaniem to jedna z tych zasad, które warto zapamiętać praktycznie: próbkujesz za wolno, dostajesz aliasing i sygnał po odtworzeniu może być kompletnie przekłamany.