Tasa de muestreo de Nyquist con aliasing real e imaginario

Necesito calcular la frecuencia de muestreo de Nyquist de la función. X ( t ) = C o s ( 6 t ) s i norte ( 5 t ) . Por definición, la frecuencia de muestreo de Nyquist es el valor mínimo de ω s que no produce distorsión de aliasing. esto suele ser 2 ω metro a X , que generalmente es el ancho de banda.

Sin embargo, la transformada de Fourier de esta función es F ( ω ) = π ( d ( ω + 6 ) + d ( ω 6 ) + i d ( ω 5 ) i d ( ω + 5 ) . Desafortunadamente, no se puede mostrar el gráfico para esto, pero esto produce dos impulsos reales en ω = 6 , 6 un impulso imaginario en ω = 5 , todo con altura π , y un impulso imaginario en ω = 5 con altura π .

Por lo tanto, tengo dos opciones para mi frecuencia de muestreo de nyquist... 10 r a d s mi C o 2 r a d s mi C . Si elijo la primera opción, esto permitirá que los impulsos nunca se crucen entre sí.

Sin embargo, si elijo la segunda opción, eventualmente la parte imaginaria se cancelará entre sí debido al alias y los dos impulsos reales se cruzarán. Sin embargo, dado que los dos impulsos reales tienen exactamente la misma amplitud, ¿se consideraría esto un aliasing? Además, ¿no es bueno que los dos impulsos imaginarios se anulen entre sí? ¿O todo esto se consideraría un aliasing?

Tu señal es completamente real. Por lo tanto, su tasa de muestreo está determinada por el teorema de Nyquist y la frecuencia más alta que ocurre. Su frecuencia más alta es ω = 6 por lo que la tasa de muestreo es ω s = 12

Respuestas (1)

De rad/seg a Hz

Por lo general, trabajamos en el dominio de la frecuencia con Hz. Permítanme primero hacer traducciones:

  1. Señal pecado ( 6 t ) es una señal de pulsación de 6 r a d . s 1 , lo que significa que tiene una frecuencia F = 6 2 π 0.955 H z
  2. Misma traducción para pecado ( 5 t ) , es un   0.795 H z

Vista de tiempo

Si los resta, verá algo como el gráfico azul a continuación, que es una aproximación de la señal para 94.25 (30 π ) segundos

Vista de frecuencia

La transformada de Fourier simplemente mostrará un dirac para el 6 r a d . s 1 señal, y otra para 5 r a d . s 1 . Vea la transformada de Fourier a continuación. La parte real está en verde y la parte imaginaria en negro.

ingrese la descripción de la imagen aquí

La frecuencia de Nyquist debe ser mayor que el doble de la frecuencia más alta de la señal, por lo que debe ser mayor que 2 6 = 12 r a d . s 1 . Si tu eliges 10 r a d . s 1 , se enfrentará a un problema de alias.

+1. Buenos gráficos; ¿Qué herramienta usaste para crearlos?
Yo uso Pizo. Es una distribución de Python para aplicaciones científicas. Simplemente podría usar matplotlib (python) lib para los gráficos.
Le sugiero que cree una ventana en la función de dominio del tiempo para que sea un número entero de períodos, luego verá el signo de función delta adecuado, aquí tiene una fuga espectral en su FT.
Thnkas daaxis por su comentario, actualicé mi respuesta en consecuencia. Espero no haberme perdido todavía nada.