Taxa de Amostragem de Nyquist

Fórmula

Descrição

O teorema de amostragem de Nyquist-Shannon afirma que, para reconstruir perfeitamente um sinal de banda limitada, a taxa de amostragem tem de ser pelo menos o dobro da componente de frequência mais alta do sinal. Amostrar abaixo desta taxa provoca aliasing, em que as componentes de alta frequência se dobram de volta para a banda amostrada como sinais espúrios de frequência mais baixa que não podem ser removidos. É por isso que os CDs de áudio amostram a 44,1 kHz (pouco mais do que 2 × o limite de 20 kHz da audição humana) e por que se colocam filtros anti-aliasing antes das entradas de ADC para remover frequências acima de fs/2.

Variáveis

• fs_min — Frequência de amostragem mínima (Hz)
• fmax — Frequência máxima do sinal (Hz)

Notas Práticas

Na prática, amostre a 2,5-10x a frequência máxima para aliviar os requisitos do filtro anti-aliasing e melhorar a qualidade da reconstrução. A sobreamostragem (amostrar muito mais depressa do que Nyquist) troca velocidade por resolução e simplifica o projeto do filtro analógico. Os ADCs sigma-delta exploram a sobreamostragem extrema (64-256x) seguida de filtragem digital por dizimação.