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什麼是奈奎斯特採樣定理

奈奎斯特採樣定理,又稱為採樣定理或香農採樣定律,是資訊理論和信號處理學科中的一個基本概念。

該定理於1928年由美國電信工程師哈里·奈奎斯特首次提出,後來由克勞德·香農和蘇聯工程師科捷利尼科夫進一步闡述和發展。奈奎斯特採樣定理的核心是描述了採樣率和被採樣信號頻率之間的關係。

根據這個定理,如果一個頻寬限制的模擬信號可以用一個樣值序列信號來表示而不會丟失任何信息,只要採樣頻率fs大於或等於被採樣信號的最高頻率fm的2倍,就可以通過理想低通濾波器,從樣值序列信號中無失真的恢復出原始的模擬信號。這個條件確保了離散採樣能夠完整地保留原始連續信號的信息。在實際套用中,通常保證採樣頻率為信號最高頻率的5至10倍,以避免混疊和保證信號質量。奈奎斯特採樣定理是模擬/數位訊號轉換和信號處理的基礎,它為採樣率建立了一個足夠的條件,使得離散採樣序列能夠捕獲所有信息。