看圖說(shuō)話，哪個(gè)噪聲大？哪個(gè)采樣率高？

ADC采樣率指的是模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的速率。在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，模擬信號(hào)首先通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以便計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字設(shè)備能夠處理它們。

ADC采樣率通常以每秒采樣的次數(shù)來(lái)表示，單位為赫茲（Hz）。采樣率決定了模擬信號(hào)在單位時(shí)間內(nèi)被離散采樣的次數(shù)。較高的采樣率意味著更多的樣本被記錄下來(lái)，從而提供了更準(zhǔn)確的信號(hào)再現(xiàn)。

上面有兩個(gè)波形，都是采集的13Hz、10uVpp的正弦信號(hào)，哪個(gè)圖的采樣率是1kHz？哪個(gè)圖的采樣率是10kHz呢？

一般來(lái)說(shuō)，采樣率需要根據(jù)被采樣信號(hào)中最高頻率的兩倍以上進(jìn)行選擇，以避免采樣誤差導(dǎo)致的信號(hào)失真。

例如，CD音頻的標(biāo)準(zhǔn)采樣率為44.1 kHz，這意味著每秒鐘對(duì)模擬音頻信號(hào)進(jìn)行44100次采樣。更高的采樣率如96 kHz、192 kHz等在高保真音頻或?qū)I(yè)錄音領(lǐng)域中使用，以捕捉更廣范圍的頻率和細(xì)節(jié)。

采樣率和噪聲之間存在一定的關(guān)系。以下是幾個(gè)與采樣率和噪聲相關(guān)的方面：

Aliasing噪聲：當(dāng)模擬信號(hào)的頻率超過(guò)采樣率的一半時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，導(dǎo)致Aliasing噪聲。Aliasing噪聲是由于高頻成分在離散采樣時(shí)被錯(cuò)誤地表示為低頻成分而引起的。為了避免Aliasing噪聲，采樣率必須滿足奈奎斯特(Nyquist)采樣定理，即采樣率應(yīng)至少為被采樣信號(hào)最高頻率的兩倍。

模擬濾波器抗混疊能力：為了避免Aliasing噪聲，通常在采樣之前要使用模擬濾波器來(lái)限制輸入信號(hào)的頻率范圍。較高的采樣率可以降低模擬濾波器的要求，因?yàn)楦叩牟蓸勇室馕吨梢愿玫乇Ａ糨斎胄盘?hào)的高頻成分。

量化噪聲：ADC將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)時(shí)，會(huì)引入量化誤差，稱(chēng)為量化噪聲。量化噪聲的幅度與ADC的分辨率有關(guān)。

需要注意的是，采樣率本身并不能消除或減少模擬信號(hào)中的噪聲。它只是影響了采樣過(guò)程和數(shù)字信號(hào)重構(gòu)的質(zhì)量。要降低噪聲的影響，可能需要使用合適的模擬濾波器、適當(dāng)?shù)腁DC分辨率以及其他信號(hào)處理技術(shù)。

那么上圖中，哪個(gè)圖是10kHz的采樣率呢？看海說(shuō)第二個(gè)圖、噪聲大的是采樣率高的，這是為什么呢？相信各位同學(xué)心里已經(jīng)有了答案。