为何采样频率要取2.56倍, 真的是便于计算机进行运算处理吗?

ChaChing · 发表于 2008-9-24 12:10

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？我要加入

x

为何采样频率要取2.56倍, 真的是便于计算机进行运算处理吗?
我接触过的测量仪器(HP3565 / OROS / Pimento …), 并无采样频率fs的直接设定, 都是设定分析频率fm及频谱分析条数(bin), 即仪器基本预设fs=2.56*fm
论坛上许多地方都说2.56倍是为了便于计算机进行运算处理, 如
http://forum.vibunion.com/forum/thread-1450-1-1.html中3 楼
及http://forum.vibunion.com/forum/thread-70202-1-1.html
自己写过一套简易信号处理程序, 验证过自己程序与测量仪器的答案差异无误，但却看不到为何2.56便於运算处理? 因为我整个程序中并没用到, 纳闷?!

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2008-9-24 12:37 编辑 ]

dchitech · 发表于 2008-9-24 12:21

奈奎斯特定理
信号正确重构的条件是：采样率至少是信号最高频率的两倍。

ChaChing · 发表于 2008-9-24 13:09

谢谢! 但不是我要问的

tdyso2008 · 发表于 2008-9-24 13:16

这个应该是和计算机进行处理的方便程度有关，因为计算机在计算是是要将数据转化成0或1的2.56再乘以分析带宽是2的整数次幂，这样计算是就减少了一些运算步骤的长度。

qq317523 · 发表于 2008-9-24 13:23

应该是滤波器设计的问题吧，抗混叠滤波器的好坏，如果滤波器出色的话，应该可以小于2.56倍，但肯定要大于2倍吧，参考别人的说法，觉得也有道理。

ChaChing · 发表于 2008-9-24 13:32

Nyquist Criterion : fs >= 2*fm , 有效分析频率仅为采样频率的一半
为解决混迭问题(aliasing), 需使用抗混滤波(anti-aliasing filter)去限制高频信号的量, 即采样前应把比所需信号更高的频率成分滤掉
但理想的滤波不可能存在, 如此会使截断频率附近的信号比实际低而不准, 故一般取2.56倍

真实滤波器roll off的特性, 使得截断频率附近的信号比实际低而不准,
一般试验设备原始设定是不画出来的, 当然你亦可以将资料转出, 自己去求其频谱, 此时较高频部分的可信度就较低些!
为何取2.56? 如此可用fft bin刚好为百位数400(=1024/2.56)

注意:这与fft中需2的指数完全不相干, 若不是2的指数ft的确运算较久, 执行fft才与便于计算机进行运算处理有关!

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2008-9-24 13:38 编辑 ]

ChaChing · 发表于 2008-9-24 14:17

不太认同!
你说的是fft长度问题, 要2的整数次幂, 这我了解
不管你取几倍, fft长度问题都要2的整数次幂, 运算才快

ChaChing · 发表于 2008-9-24 14:34

所以你也认为不是便于计算机进行运算处理吗?
你的观点, 就是我想的

hcharlie · 发表于 2008-9-24 14:53

6楼ChaChing说得很好。
但只有最后一行有点多余，绝大部分测试仪器都是以2的整数幂（1024，2048，。。。）来计算的，因为效率高。

qq317523 · 发表于 2008-9-24 16:06

我认为不是便于FFT计算吧，感觉是滤波器的原因，而采样点数采用2的整数幂，我觉得才体现计算速度这一项，另外计算速度不是计算机的计算速度，而是DSP等数字信号处理器计算速度，个人想法。还需要专家的分析。

qq317523 · 发表于 2008-9-24 16:48

有一点想明白了，如果配合图形的话会更清楚一点，我现在要采集1000Hz的信号，我先要一个低通滤波器，该低通滤波器的截至频率是1000Hz，而实际上模拟滤波器的衰减是比较平缓的，通常能量衰减3dB为参考，而衰减后的－3dB信号所对应的频率往往会在1280Hz这一频率的左边，即小于1280Hz，乘以2后便变成了2560Hz，相当于2.56倍。

ChaChing · 发表于 2008-9-24 23:52

谢谢指正! 的确最后一行指的是自己写的程式方可设定
有主任的认同, 心情扎实多了!

hcharlie · 发表于 2008-9-25 07:30

本帖最后由 wdhd 于 2016-6-8 09:04 编辑

原帖由 qq317523 于 2008-9-24 16:48 发表
有一点想明白了，如果配合图形的话会更清楚一点，我现在要采集1000Hz的信号，我先要一个低通滤波器，该低通滤波器的截至频率是1000Hz，而实际上模拟滤波器的衰减是比较平缓的，通常能量衰减3dB为参考，而衰减后的－3dB信号所对应的频率往往会在1280Hz这一频率的左边，即小于1280Hz，乘以2后便变成了2560Hz，相当于2.56倍。

经典的说法，低通滤波器截止频率1000Hz，带外衰减率应该有80~120dB/Oct，1000~1560Hz范围内为保护带，到1560Hz以后能衰减50~60dB，1560~2560Hz的信号才有可能混到0~1000内，这样保证信号质量不会有频率混淆了。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2008-9-25 07:38 编辑 ]

lmjxxl · 发表于 2008-9-27 19:57

采样频率要高于分析频率的2.56倍，主要是为了防止产生混淆，根据采样定理至少是2倍才能避免信号混淆的产生。

lmjxxl · 发表于 2008-9-27 19:59

sorry，误会意思了

账号		自动登录	找回密码
密码			我要加入

为何采样频率要取2.56倍, 真的是便于计算机进行运算处理吗?

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

回复沙发 dchitech 的帖子

回复地板 tdyso2008 的帖子

回复 5楼 qq317523 的帖子

回复 9楼 hcharlie 的帖子

为何采样频率要取2.56倍, 真的是便于计算机进行运算处理吗?

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。

回复 沙发 dchitech 的帖子

回复 地板 tdyso2008 的帖子

回复 5楼 qq317523 的帖子

回复 9楼 hcharlie 的帖子

回复沙发 dchitech 的帖子

回复地板 tdyso2008 的帖子