Частота Найквиста

Частота Найквиста

Частота Найквиста — в цифровой обработке сигналов частота, равная половине частоты дискретизации. Названа в честь Гарри Найквиста. Из теоремы Котельникова следует, что при дискретизации аналогового сигнала потерь информации не будет только в том случае, если спектр (спектральная плотность) сигнала равна или ниже частоты Найквиста. В противном случае при восстановлении аналогового сигнала будет иметь место наложение спектральных «хвостов» (подмена частот, маскировка частот), и форма восстановленного сигнала будет искажена. Если спектр сигнала не имеет составляющих выше частоты Найквиста, то он может быть (теоретически) продискретизирован и затем восстановлен без искажений. Фактически «оцифровка» сигнала (превращение аналогового сигнала в цифровой) сопряжена с квантованием отсчётов — каждый отсчёт записывается в виде цифрового кода конечной разрядности, в результате чего к отсчетам добавляются ошибки квантования (округления), при определенных условиях рассматриваемые как «шум квантования».

Реальные сигналы конечной длительности всегда имеют бесконечно широкий спектр, более или менее быстро убывающий с ростом частоты. Поэтому дискретизация сигналов всегда приводит к потерям информации (искажению формы сигнала при дискретизации—восстановлении), как бы ни была высока частота дискретизации. При выбранной частоте дискретизации искажение можно уменьшить, если обеспечить подавление спектральных составляющих аналогового сигнала (до дискретизации), лежащих выше частоты Найквиста, для чего требуется фильтр очень высокого порядка, чтобы избежать наложения «хвостов». Практическая реализация такого фильтра весьма сложна, так как амплитудно-частотные характеристики фильтров имеют не прямоугольную, а гладкую форму, и образуется некоторая переходная полоса частот между полосой пропускания и полосой подавления. Поэтому частоту дискретизации выбирают с запасом, к примеру, в аудио компакт-дисках используется частота дискретизации 44100 Герц, в то время как высшей частотой в спектре звуковых сигналов считается частота 20000 Гц. Запас по частоте Найквиста в 44100 / 2 - 20000 = 2050 Гц позволяет избежать подмены частот при использовании реализуемого фильтра невысокого порядка.

См. также

Ссылки

  • H. Nyquist, "Certain topics in telegraph transmission theory, " Trans. AIEE, vol. 47, pp. 617—644, Apr. 1928

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Частота Найквиста" в других словарях:

  • частота Найквиста — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN Nyquist rate …   Справочник технического переводчика

  • частота Найквиста — Naikvisto dažnis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. turnover frequency vok. Übergangsfrequenz, f; Nyquist Frequenz, f rus. частота Найквиста, f pranc. fréquence de Nyquist, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Частота дискретизации — (или частота семплирования, англ. sample rate)  частота взятия отсчетов непрерывного во времени сигнала при его дискретизации (в частности, аналого цифровым преобразователем). Измеряется в герцах. Термин применяется и при обратном, цифро… …   Википедия

  • Найквиста формула —         теорема Найквиста, соотношение, определяющее величину тепловых флуктуаций тока или напряжения в электрической цепи. Получена американским физиком Х. Найквистом (Н. Nyquist) в 1928. Согласно Н. ф., обусловленное тепловыми флуктуациями… …   Большая советская энциклопедия

  • График Найквиста — Амплитудно фазовая частотная характеристика (АФЧХ) удобное представление частотного отклика линейной стационарной динамической системы в виде графика в полярных координатах. На таком графике частота выступает в качестве параметра кривой, фаза и… …   Википедия

  • период Найквиста — Временно интервал между двумя соседними отсчетами входного сигнала с ограниченным спектром. При дискретизации с частотой Найквиста период равен T=1/2F, где F верхняя частота спектра. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский… …   Справочник технического переводчика

  • Теорема Котельникова — (в англоязычной литературе  теорема Найквиста  Шеннона или теорема отсчётов) гласит, что, если аналоговый сигнал имеет финитный (ограниченный по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным… …   Википедия

  • Найквист, Гарри — Гарри Найквист (правильнее Никвист, англ. Harry Nyquist; 7 февраля 1889, Нильсби, Швеция  4 апреля 1976, Фарр, Техас)  один из пионеров теории информации. Биография Гарри (Харри) Найквист родился в Нильсби, Швеция. Он иммигрировал… …   Википедия

  • Найквист — Найквист, Гарри Гарри Найквист (англ. Harry Nyquist; 7 февраля 1889, Нильсби, Швеция  4 апреля 1976, Фарр, Техас)  один из пионеров теории информации. Биография Гарри (Харри) Найквист родился в Нильсби, Швеция. Он иммигрировал в США в… …   Википедия

  • Найквист Г. — Гарри Найквист (англ. Harry Nyquist; 7 февраля 1889, Нильсби, Швеция  4 апреля 1976, Фарр, Техас)  один из пионеров теории информации. Биография Гарри (Харри) Найквист родился в Нильсби, Швеция. Он иммигрировал в США в 1907 году и поступил в… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»