Frecuencia de muestreo de Nyquist

Fórmula

Descripción

El teorema de muestreo de Nyquist-Shannon establece que, para reconstruir perfectamente una señal de banda limitada, la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la componente de frecuencia más alta de la señal. Muestrear por debajo de esta frecuencia provoca aliasing, donde las componentes de alta frecuencia se pliegan de vuelta al ancho de banda muestreado como señales espurias de menor frecuencia que no pueden eliminarse. Por esto los CD de audio muestrean a 44,1 kHz (justo por encima de 2 × 20 kHz, el límite de la audición humana) y por esto se colocan filtros antialiasing antes de las entradas del ADC para eliminar las frecuencias por encima de fs/2.

Variables

• fs_min — Frecuencia mínima de muestreo (Hz)
• fmax — Frecuencia máxima de la señal (Hz)

Notas prácticas

En la práctica, muestree a 2,5-10x la frecuencia máxima para aliviar los requisitos del filtro antialiasing y mejorar la calidad de la reconstrucción. El sobremuestreo (muestrear mucho más rápido que Nyquist) intercambia velocidad por resolución y simplifica el diseño del filtro analógico. Los ADC sigma-delta aprovechan el sobremuestreo extremo (64-256x) seguido de filtrado digital por diezmado.