INF.09 · pytanie 66
Zgodnie z twierdzeniem Nyquista częstotliwość próbkowania sygnału analogowego o szerokości pasma 3,4 kHz, powinna wynosić co najmniej
- A5,1 kHz
- B3,4 kHz
- C6,8 kHzPoprawna
- 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.