模拟和数字转换/奈奎斯特采样率
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如果采样器只在特定时间读取值，当输入频率过快时，它可能会变得困惑。由此产生的问题称为 **混叠**，是采样器设计中的一个主要因素。
- 混叠
- 当输入信号频率快于采样频率的一半时，采样结果将显示为低频波形。
在上图中，黑点是采样点，红色正弦波是输入波形。请注意，由于采样器采样速度很慢，因此输出似乎是蓝色的波形，它更慢。
为了避免混叠问题，**奈奎斯特采样率**应该被认为是最慢可能的采样率。任何低于奈奎斯特采样率，采样器都有可能产生混叠信号。
- 奈奎斯特采样率
- 奈奎斯特采样率是输入信号最高频率的两倍。
例如，如果输入信号的高频分量为 1 kHz，则采样器必须至少以 2 kHz 的频率采样，否则信号可能会混叠。然而，如果采样器恰好在波形穿过零线的位置采样，它将显示没有信号。因此，奈奎斯特采样率是最低限度，建议采样器比最小值快得多。例如，一个常见的准则建议采样速度至少是输入信号的 10 倍。
在设计系统时，有两种方法可以防止超声波（或其他不需要的高频噪声）混叠到较低频率，成为可听噪声
- 调整抗混叠滤波器的电容或其他组件，使其阻挡所有频率，这些频率超过采样率的一半。
- 将采样率调整到抗混叠滤波器通过的最高频率的两倍以上。