O ff lm-f0 flm flm+f0 2f lm-f0 2flm 2flm+f0 3flm-f0 3flm 3flm-f0 Tần số
3.2.1. Lấymẫu lý tởng
Nguyên lý lấy mẫu là quá trình lấy biên độ dạng sóng của tín hiệu tại các thời điểm theo một chu kỳ nhất định. Việc lấy mẫu chính xác phụ thuộc vào tần số lấy mẫu, là sự phù hợp của quá trình lấy mẫu chính xác cao và sự phức tạp của thiết bị.
Thực chất của việc lấy mẫu là việc nhân các tín hiệu tơng tự với một chuỗi xung truyền lặp đi lặp lại theo thời gian có tần số là tần số lấy mẫu. Để diễn dải quá trình này, ta tìm hiểu quá trình lấy mẫu lý tởng với khoảng thời gian xung lấy mẫu gần bằng 0. Quá trình này sẽ tạo ra một dãy xung điều chế biên độ (PAM) và đợc mô tả trên các hình vẽ.
Tín hiệu audio
t Biên độ
Xung lấy mẫu
t Biên độ Điều chế biên độ Tín hiệu lấy mẫu (PAM) Biên độ t
Hình 3.2: Lấy mẫu và điều chế biên độ trong miền thời gian.
fS 2fS
fs 2fs 3fs
fS 2fS
Cả hai trờng hợp đều có đặc điểm giống nhau với quá trình điều chế biên độ. Tuy nhiên trong miền tần số, tập hợp các tần số mẫu (hoặc sóng mang) nằm trong băng tần của chúng. Điều này đợc lý giải là sóng mang không có dạng hình sin ngoại trừ dãy xung tại tần số lấy mẫu. Dạng tín hiệu này đợc vẽ trong miền tần số bao gồm tập hợp của các thành phần tần số là bội của các thành phần tần số lấy mẫu .
Quá trình khôi phục lại tín hiệu audio tơng tự đợc thực hiện nhờ bộ lọc thông thấp nh hình vẽ.
Biên độ
t Phổ tín hiệu
audio lấy mẫu
fS-fmax fS 2fS Biên độ t Phổ tín hiệu audio Fmax Biên độ t Phổ tần số lấy mẫu “sóng mang” fs 2fs 3fs Điều chế biên độ
Hình 3.3: Phổ của dãy PAM sau điều chế biên độ tại số nguyên lần tần số mẫu
fS 2fS
fS 2fS
fs 2fs 3fs