
【計】 Nyquist interval
Buddhist nun; priestess
this
【化】 geepound
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
compartment; intermission; interval; space
【計】 dead interval; spacing
【化】 interval of events
【醫】 interval; septa; septum alveoli; spacing
尼奎斯特間隔(Nyquist Interval)是信號處理領域的重要概念,源自哈裡·奈奎斯特(Harry Nyquist)提出的采樣定理。它定義了無失真采樣模拟信號所需的最大時間間隔,具體為信號最高頻率成分周期的一半。若信號帶寬為$B$赫茲,則尼奎斯特間隔$T$的計算公式為:
$$
T leq frac{1}{2B}
$$
該間隔确保采樣後的離散信號能通過理想低通濾波器完整重建原始信號,避免頻譜混疊現象。例如,人耳可感知的音頻信號最高頻率為20 kHz,對應的尼奎斯特間隔為25微秒(即采樣頻率需≥40 kHz),這一原理被廣泛應用于CD音質标準(44.1 kHz采樣率)。
在通信工程中,尼奎斯特間隔與信道容量密切相關。根據香農-哈特利定理,信道帶寬和采樣間隔共同決定了最大無差錯傳輸速率。現代5G通信系統通過優化奈奎斯特間隔參數,顯著提升了高頻段信號的傳輸效率。
參考文獻
尼奎斯特間隔(Nyquist interval)是信號處理領域的重要概念,其核心含義與采樣定理密切相關。具體解釋如下:
基本定義
指在信號采樣過程中,為了完整保留模拟信號的頻率信息,允許的最大采樣時間間隔。數學表達式為:
$$
Delta t = frac{1}{2F}
$$
其中,F為信號中的最高頻率成分。
理論基礎
源于奈奎斯特-香農采樣定理,要求采樣頻率至少為信號最高頻率的2倍(即$F_s geq 2F$)。此時對應的最大時間間隔即為尼奎斯特間隔。
應用場景
違反後果
若采樣間隔超過該值(即采樣頻率低于2F),會導緻高頻信號被誤判為低頻信號,産生混疊失真。
相關術語
該概念的英文為Nyquist interval,中文也譯作奈奎斯特間隔或尼奎斯特周期。與之對應的最小采樣頻率稱為奈奎斯特率(Nyquist rate)。
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