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信号處理--常用術語

信号處理--常用術語

1 采樣率(Sample rate)

采樣頻率,也稱為采樣速度或者采樣率,定義了機關時間内從連續信号中提取并組成離散信号的采樣個數,它用赫茲(Hz)來表示。采樣頻率的倒數是采樣周期或者叫作采樣時間,它是采樣之間的時間間隔。通俗的講采樣頻率是指計算機機關時間内能夠采集多少個信号樣本。例如音頻常用的采樣率有44.1khz 48khz等。

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2 bits和分辨率

量化位深,adc采集過程中對模拟信号的數字量化,位深越大,量化資料約逼近模拟值,同時占用的存儲越大。

3 過采樣(oversample)

在信号進行中,過采樣(Oversampling)是指以遠遠高于信号帶寬兩倍或其最高頻率對其進行采樣的過程。一般來說是指采樣頻率高于信号最高頻率的兩倍。此概念經常在sigma-delta dac中提到。

4 頻率混疊

混疊(英語:Aliasing),在信号頻譜上可稱作疊頻;在影像上可稱作疊影,主要來自于對連續時間信号作取樣以數字化時,取樣頻率低于兩倍奈奎斯特頻率。

在統計、信号處理和相關領域中,混疊是指取樣信号被還原成連續信号時産生彼此交疊而失真的現象。當混疊發生時,原始信号無法從取樣信号還原。而混疊可能發生在時域上,稱做時間混疊,或是發生在頻域上,被稱作空間混疊。

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5 奈奎斯特頻率

為防止信号混疊需要定義最小采樣頻率,稱為奈奎斯特頻率。即使信号帶寬小于fc/2。

最大允許的抽樣間隔稱為“奈奎斯特間隔”。

6 動态範圍(Dynamic range)

動态範圍(dynamic range)是可變化信号(例如聲音或光)最大值和最小值的比值。也可以用以10為底的對數(分貝)或以2為底的對數表示。

理論計算如下:

DR = 6.02N + 1.76 [dB]

N為DAC的位數。

7總諧波失真(THD)

總諧波失真(total Harmonic Distortion,THD)是指輸出信号比輸入信号多出的諧波成分。諧波失真是系統不完全線性造成的。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。總諧波失真與頻率有關。一般說來,1000Hz頻率處的總諧波失真最小,是以不少産品均以該頻率的失真作為它的名額。

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計算公式:

8 信噪比(SNR)

信噪比SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),又稱為訊噪比。信噪比的計量機關是dB,其計算方法是10lg(Ps/Pn),其中Ps和Pn分别代表信号和噪聲的有效功率,也可以換算成電壓幅值的比率關系:20Lg(Vs/Vn),Vs和Vn分别代表信号和噪聲電壓的“有效值”。在音頻放大器中,我們希望的是該放大器除了放大信号外,不應該添加任何其它額外的東西。是以,信噪比應該越高越好。

離散信号的功率可以使用公式:

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信噪比SNR計算公式為:

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9 THD+N

THD+N (Total Harmonic Distortion +Noise) ,中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個主要性能名額,也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個條件。

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