SPUT 24频率崤与消除频的措施 频率混淆如图2.5所示。 x(t) 例如 =900Hz f s=500Hz 某模拟信号中含有频率为 900Hz,400Hz及100Hz的成 分 2=400z fs =500Hz 若以=500H进行采样, xot 此时f>2×100Hz, f1 =100H f =500Hz 但f<2×900Hz 1/100s=00ls fs<2×400Hz 图2.5高频与低频的混淆 教据采集与处理 16
16 SDUT 数据采集与处理 2.4 频率混淆与消除频混的措施 频率混淆如图2.5所示。 * * * * * * * * * * * * * * * * t t t x( ) t x ( ) t x( ) t f 3=900Hz f 1=100Hz f 2=400Hz = 1/100 s=0.01s f S =500Hz f S=500Hz f S 500Hz 图2.5 高频与低频的混淆 Ts 0.002s 例如: 某模拟信号中含有频率为 900Hz,400Hz及100Hz的成 分。 若以 fs = 500Hz进行采样, 此时 f S 2 100 Hz, 但 f S 2900 Hz f S 2 400 Hz
SPUT 24频率崤与消除频的措施 由图25可见,三种频率的曲线没有区别 o对于100Hz的信号,采样后的信号波形 能真实反映原信号。 o对于400Hz和900Hz的信号,则采样后 完全失真了,也变成了100Hz的信号。 于是原来三种不同频率信号的采样值 相互混淆了。 教据采集与处理 17
17 SDUT 数据采集与处理 由图2.5可见,三种频率的曲线没有区别: 对于100Hz的信号,采样后的信号波形 能真实反映原信号。 2.4 频率混淆与消除频混的措施 对于400Hz和900Hz的信号,则采样后 完全失真了,也变成了100Hz的信号。 于是原来三种不同频率信号的采样值 相互混淆了
SPUT 24频率崤与消除频的措施 不产生频率混淆现象的临界条件: f s=2 fc 2.消除频混 为了减小频率混淆,通常可以采用两种方法: 对于频域衰减较快的信号,减小Ts 但是,Ts↓,内存占用量和计算量↑。 教据采集与处理 18
18 SDUT 数据采集与处理 不产生频率混淆现象的临界条件: fS = 2 fC 2. 消除频混 为了减小频率混淆,通常可以采用两种方法: 对于频域衰减较快的信号,减小TS。 但是,TS ↓ ,内存占用量和计算量 ↑。 2.4 频率混淆与消除频混的措施
SPUT 24频率崤与消除频的措施 对频衰减较慢的信号,可在采样前, 先用一截止频率为f的滤波器对信号 x(低通滤波,滤除高频成分,然后再 进行采样。这种方法既实用又简单。 实际上,由于信号频率都不是严格有 限的,而且,实际使用的滤波器也都不具 有理想滤波器在截止频率处的垂直截止特 性,故不足以把稍高于截止频率的频率分 量衰减掉。 教据采集与处理
19 SDUT 数据采集与处理 对频域衰减较慢的信号,可在采样前, 先用一截止频率为 fC的滤波器对信号 x(t) 低通滤波,滤除高频成分,然后再 进行采样。这种方法既实用又简单。 实际上,由于信号频率都不是严格有 限的,而且,实际使用的滤波器也都不具 有理想滤波器在截止频率处的垂直截止特 性,故不足以把稍高于截止频率的频率分 量衰减掉。 2.4 频率混淆与消除频混的措施
SPUT 24频率崤与消除频的措施 在信号分析中,常把上述两种方法联合起来使用。 表21典型物理量的经验采样周期值 被测物理量 采样周期(s) 流量 1~2 压力 3~5 液位 6~8 温度 10~15 成分 15~20 教据采集与处理 20
20 SDUT 数据采集与处理 在信号分析中,常把上述两种方法联合起来使用。 表2.1 典型物理量的经验采样周期值 被测物理量 采样周期 (s) 流量 1~2 2.4 频率混淆与消除频混的措施 压力 液位 温度 成分 3~5 6~8 10~15 15~20