Muestreo (procesamiento de señales)


En el procesamiento de señales , el muestreo es la reducción de una señal de tiempo continuo a una señal de tiempo discreto . Un ejemplo común es la conversión de una onda de sonido (una señal continua) en una secuencia de muestras (una señal de tiempo discreto).

Una muestra es un valor o conjunto de valores en un momento y / o espacio. Un muestreador es un subsistema u operación que extrae muestras de una señal continua . Un muestreador ideal teórico produce muestras equivalentes al valor instantáneo de la señal continua en los puntos deseados.

La señal original se puede recuperar de una secuencia de muestras, hasta el límite de Nyquist , pasando la secuencia de muestras a través de un tipo de filtro de paso bajo llamado filtro de reconstrucción .

El muestreo se puede realizar para funciones que varían en el espacio, el tiempo o cualquier otra dimensión, y se obtienen resultados similares en dos o más dimensiones.

Para las funciones que varían con el tiempo, sea s ( t ) una función continua (o "señal") a muestrear, y deje que el muestreo se realice midiendo el valor de la función continua cada T segundos, lo que se denomina intervalo de muestreo o el período de muestreo . [1]   Entonces la función muestreada viene dada por la secuencia :

La frecuencia de muestreo o tasa de muestreo , f s , es el número medio de muestras obtenidas en un segundo, por lo que f s = 1 / T. Sus unidades son muestras por segundo o hercios , por ejemplo, 48 kHz son 48.000 muestras por segundo.


Representación de muestreo de señales. La señal continua S (t) se representa con una línea de color verde, mientras que las muestras discretas se indican con líneas verticales azules.
Los dos gráficos superiores representan transformadas de Fourier de dos funciones diferentes que producen los mismos resultados cuando se muestrean a una velocidad particular. La función de banda base se muestrea más rápido que su tasa de Nyquist, y la función de paso de banda está submuestreada, convirtiéndola efectivamente en banda base. Los gráficos inferiores indican cómo los alias del proceso de muestreo crean resultados espectrales idénticos.