JoVE Logo

Zaloguj się

Techniki przetwarzania sygnału są niezbędne do dokładnej konwersji sygnałów ciągłych na formaty cyfrowe i odwrotnie. Gdy sygnał ciągły jest próbkowany z okresem T, wynikowy próbkowany sygnał wykazuje repliki oryginalnego widma w dziedzinie częstotliwości, rozmieszczone w odstępach równych częstotliwości próbkowania. Aby obsłużyć ten próbkowany sygnał, można zastosować metodę przytrzymywania zerowego rzędu, która tworzy sygnał stały kawałkami poprzez zachowanie wartości każdej próbki do następnego okresu próbkowania.

W dziedzinie częstotliwości przytrzymywanie zerowego rzędu modyfikuje sygnał poprzez wprowadzenie funkcji sinc ze względu na jej transformatę Fouriera. Ta funkcja sinc moduluje amplitudę replik widmowych, tłumiąc je. Pomimo tej modulacji próbkowany sygnał nadal wymaga dalszego przetwarzania w celu wygładzenia wynikowego kształtu fali.

Splot próbkowanego sygnału z trójkątną odpowiedzią impulsową dodatkowo udoskonala sygnał. Ta operacja splotu skutkuje sygnałem w dziedzinie czasu, który jest gładszy i wolny od nagłych szczytów. W dziedzinie częstotliwości proces ten wygładza centralną część krzywej i kompresuje repliki boczne skuteczniej niż samo zachowanie rzędu zerowego, redukując niepożądane składowe widmowe.

Aby uzyskać optymalną rekonstrukcję sygnału, stosuje się idealny filtr dolnoprzepustowy. Filtr ten usuwa wszystkie repliki widmowe, pozwalając na przejście tylko oryginalnego widma. Odpowiedź impulsowa idealnego filtra w dziedzinie czasu jest charakteryzowana przez funkcję sinc, która po spleceniu z próbkowanym sygnałem wytwarza gładki i ciągły sygnał w dziedzinie czasu.

Ta metoda, znana jako interpolacja ograniczona pasmem, zapewnia, że zrekonstruowany sygnał ściśle przybliża oryginalny ciągły sygnał. Poprzez ostrożne filtrowanie próbkowanego sygnału i wykorzystanie właściwości funkcji sinc, interpolacja ograniczona pasmem minimalizuje zniekształcenia i artefakty, zapewniając w ten sposób dokładną rekonstrukcję sygnału. Proces ten ma zastosowanie w systemach takich jak cyfrowe systemy audio oraz systemy komunikacyjne, w których zachowanie integralności sygnału podczas konwersji cyfrowo-analogowej jest niezbędne do zachowania jakości i wierności oryginalnego sygnału.

Tagi

Signal ReconstructionInterpolationSignal ProcessingContinuous SignalsDigital FormatsSampling FrequencyZero order HoldSinc FunctionFourier TransformConvolutionTriangular Impulse ResponseLow pass FilterBand limited InterpolationSpectral ReplicasDigital to analog Conversion

Z rozdziału 18:

article

Now Playing

18.3 : Rekonstrukcja sygnału przy użyciu interpolacji

Sampling

145 Wyświetleń

article

18.1 : Twierdzenie o próbkowaniu

Sampling

246 Wyświetleń

article

18.2 : Próbkowanie sygnału ciągłego

Sampling

178 Wyświetleń

article

18.4 : Aliasing

Sampling

100 Wyświetleń

article

18.5 : Decymacja

Sampling

109 Wyświetleń

article

18.6 : Upsampling

Sampling

161 Wyświetleń

article

18.7 : Próbkowanie pasmowo-przepustowe

Sampling

143 Wyświetleń

JoVE Logo

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Badania

Edukacja

O JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone