Rate von Nyquist

In der Signalverarbeitung ist die Rate von Nyquist, genannt nach Harry Nyquist, zweimal die Bandbreite eines Bandlimited-Signals oder eines bandlimited Kanals. Dieser Begriff wird gebraucht, um zwei verschiedene Dinge unter zwei verschiedenen Verhältnissen zu bedeuten:

  1. als ein niedrigerer, der für die Beispielquote für die Signalstichprobenerhebung ohne Decknamen gebunden ist (um mit der Frequenz von Nyquist nicht verwirrt zu sein, die Hälfte der ausfallenden Rate eines Systems der diskreten Zeit ist), und
  2. weil ein oberer, der für die Symbol-Rate über einen Bandbreite-beschränkten Basisband-Kanal wie eine Telegraf-Linie oder passband Kanal wie eine beschränkte Radiofrequenzband oder eine Frequenzabteilung gebunden ist, Kanal gleichzeitig sendet.

Rate von Nyquist hinsichtlich der Stichprobenerhebung

Die Nyquist Rate ist die minimale ausfallende Rate, die erforderlich ist, aliasing zu vermeiden, der zweimal der höchsten innerhalb des Signals enthaltenen Frequenz gleich ist.

:

wo die höchste Frequenz ist, an der das Signal Nichtnullenergie haben kann.

Um aliasing zu vermeiden, muss die ausfallende Rate die Rate von Nyquist überschreiten:

:

Ein Signal, dessen Reihe der positiven Frequenz der bedeutenden Energie (0, B), wie gezeichnet, oben ist, wird Basisband oder lowpass genannt. Aber wenn die Frequenzreihe (A, B), für einen A> B &minus ist; A wird es bandpass genannt. In diesem Fall ist aliasing nicht notwendigerweise schädlich, und unter der Rate von Nyquist, genannt Bandpass-Stichprobenerhebung ausfallend, wird manchmal getan. Mit dem sorgfältigen Design, eine Rate mindestens 2 (B − A) kann erreichbar sein, und es ist zum Mischen (heterodyne) das Signal in die Frequenzreihe gleichwertig (0, B − A), wessen Rate von Nyquist 2 ist (B − A). Eine noch niedrigere Rate von Nyquist kann für ein Bandpass-Signal wie Umfang-Modulation erreicht werden, deren Energievertrieb in (A, B) symmetrisch ist. In diesem Fall übersetzt der homodyne Mixer die Signalfrequenzen durch (+ B)/2 mit einer synchronisierten Phase, die den höchsten Bestandteil dazu bewegt (B − A)/2 und die Rate von Nyquist zu gerade (B − A).

Rate von Nyquist hinsichtlich der Nachrichtenübermittlung

Lange bevor Harry Nyquist seinen Namen mit der Stichprobenerhebung, der Begriff vereinigen lassen hat Rate von Nyquist wurde verschieden mit einer Bedeutung verwendet, die daran näher ist, was Nyquist wirklich studiert hat. Der Bezug von 1953 von Harold S. Black bestellt Modulationstheorie, in der Abteilung Zwischenraum von Nyquist des öffnenden Kapitels Historischer Hintergrund vor:

: "Wenn die wesentliche Frequenzreihe auf B Zyklen pro Sekunde beschränkt wird, 2B wurde von Nyquist als die maximale Zahl von Codeelementen pro Sekunde gegeben, die eindeutig aufgelöst werden konnten, annehmend, dass die Maximaleinmischung weniger ein halber Quant-Schritt ist. Diese Rate wird allgemein Signal-an der Rate von Nyquist genannt, und 1 / (2B) ist ein Zwischenraum von Nyquist genannt worden." (kühn hinzugefügt für die Betonung; Kursive als im Original)

Gemäß dem OED kann das der Ursprung des Begriffes Rate von Nyquist sein.

Das berühmte 1928-Papier von Nyquist war eine Studie darauf, wie viele Pulse (Codeelemente) pro Sekunde übersandt werden konnten, und durch einen Kanal der beschränkten Bandbreite gegenesen sind. Die Nachrichtenübermittlung an der Rate von Nyquist hat bedeutet, so viele Codepulse durch einen Fernschreibkanal zu stellen, wie seine Bandbreite erlauben würde. Shannon hat die Annäherung von Nyquist verwendet, als er das Abtasttheorem 1948 bewiesen hat, aber Nyquist hat an der Stichprobenerhebung per se nicht gearbeitet.

Das spätere Kapitel des Schwarzen über "Den Ausfallenden Grundsatz" gibt wirklich Nyquist etwas vom Kredit für eine relevante Mathematik:

: "Nyquist (1928) hat darauf hingewiesen, dass, wenn die Funktion auf den Zeitabstand T, 2BT wesentlich beschränkt wird, Werte genügend sind, um die Funktion anzugeben, seine Beschlüsse auf einer Reihe-Darstellung von Fourier der Funktion über den Zeitabstand T." stützend

Siehe auch

  • Die Stichprobenerhebung (Signalverarbeitung)
  • Abtasttheorem von Nyquist-Shannon
  • Frequenz von Nyquist — Die Nyquist Rate wird verschieden von der Frequenz von Nyquist definiert, die die Frequenz ist, die der Hälfte der ausfallenden Rate eines ausfallenden Systems gleich ist, und nicht ein Eigentum eines Signals ist.
  • Nyquist ISI Kriterium

Numerische Öffnung / Optisches System außer Achse
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