分析模拟信号时确定其大小和采样频率

更新 Jan 8, 2019

适用于

Software

  • LabVIEW Base
  • LabVIEW Professional
  • LabVIEW Full

Driver

  • NI-DAQmx

问题详述

我要分析一个模拟信号,我想对这个信号进行频率测量,如傅立叶变换或快速傅立叶变换(FFT)。如何选择模拟信号的采样率或频率?采样时间需要多长?

解决方案

信号的采样率根据所需测量的值决定,即信号的频率或形状。为了准确测量信号的频率,采样率至少是信号中最高频率两倍,这个概念被称为奈奎斯特定理。要获得信号的波形,所需的采样率至少比信号中的最高频率高十倍。
  • 频率测量的公式如下:
  • 其中:
    f max是最大可分辨频率

    f Nyquist是奈奎斯特频率

    f s是采样频率
要测量信号的波形,需要将f s除以10而不是2。

要获得信号的完整图像,请至少对波形的一个完整周期进行采样。可以通过频率分辨率显示对应的采样数:

频率分辨率(df)取决于采集时间:
其中:
T  是信号的周期
是获得的采样数
f s是采样频率

例如,频率为50 Hz的信号,对于整个信号周期,需要至少0.02(1/50)秒的数据。对于频率测量,在100Hz的采样率下,N将为5000。

相关信息

当样本数为2的幂时,FFT算法运行效率最高。

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