請問當一個ADC的採樣率遠遠高於輸入模擬信號的奈奎斯特頻率時,會產生什麼不利的結果(除了計算量外)?例如:輸入的感測器模擬信號主要成分頻率在300Hz以下,假如採用800kSPS的採樣率會存在什麼問題?


理論上沒問題,主要是工程上需要權衡的東西:

  1. 成本:相同精度等級的ADC,一般採樣率越高越貴,高採樣率帶來更多的數據量也會導致整個系統成本增加
  2. 精度:ADC的速度和精度往往是矛盾的
  3. 功耗:一般採樣率越高,ADC功耗越大,後端需要更強的處理性能也會導致更高的功耗

當然過採樣也有一些好處:

  1. 對抗混疊濾波器的要求大大降低,2倍頻程滾降20dB和10倍頻程滾降20dB完全不是一個難度等級,過採樣再過數字濾波器,比卡著採樣定理採樣,完全用模擬濾波器要容易實現得多
  2. 有一些速度換精度/信噪比的數據處理方法

暫時就想到這麼多了,想起來別的再補充


主要有兩個問題:

第一、數據量較大,佔用存儲空間較大,打開數據也慢;

第二、頻譜分析時頻率解析度不高(頻率解析度=採樣頻率Fs/分析點數NFFT),頻率解析度指的是頻譜上兩條譜線的間隔,頻率解析度低的話,譜線的間隔較大,導致在兩條譜線間的頻率無法識別。


採樣率過高採集到的東西依然會多,很多回答也說到了,但是還有一個問題,就是CPU的負荷也會增高,如果你需要上M級別的採樣率,你想想單片機也是夠忙的。


會造成3個問題

第一,數據存儲佔用的空間增加,相應的,後期對數據進行處理運算時也會耗費大量計算資源。

第二,會引入高頻雜訊。尤其是高頻非平穩雜訊。

第三,以目標信號頻率為中心頻率設計數字濾波器,尤其是IIR濾波器會很困難。因為你要採集的信號的歸一化頻率太小了。


顯然,高採樣率的數據可以通過部分丟棄的方法轉為低採樣率數據。

因此,如果地採樣率會有某種優勢,那麼高採樣率同樣具有這種優勢,除了額外的性能消耗這一個缺點之外。


貴。

貴的東西除了貴都好,便宜的東西除了便宜都不好。

然而工業系統顯然是成本敏感的,所以能採用便宜方案搞定是肯定不會加錢的。


數據量過大,信息量過大,運算存儲速度慢,傳輸佔用大量帶寬,如果壓縮,也要佔用大量運算資源,載入佔用大量內存。

優點就是還原度高。

如果你能採樣到原子級別,或者普朗克時間級別,那就可以嘗試構建擬真宇宙了。


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