让我们假设我的最低频率是 10 Hz。要检测 10 Hz 信号,您至少需要 200 毫秒的数据,对吧?如果不测量至少两倍的时间,您就无法检测到每 100 毫秒出现一次的信号。或者你可以吗?这是我的问题之一。
考虑那个“二次采样”块的离散傅里叶变换(DFT) :
Xk=1N⋅∑n=0N−1xn⋅(cos(−2πknN)+isin(−2πknN))
这个公式在产生kth总和,当k≪N. 所以,是的,关于该谐波的信息仍然在信号中可用。
同时,请注意,现在,这个总和将根据有限的数据可用性进行缩放。因此,如果您通过检查包含半个周期的数据块来“对 10Hz 正弦波进行二次采样”,您仍然可以评估该低频的总和,但您将“读取”回的幅度将是真实幅度的一半,仅仅是因为总和没有足够的样本来“进化”。
在无噪声环境中,这不是什么大问题,但在实际条件下,这种额外的缩放将使该谐波的可靠检测/提取在嘈杂环境中更加困难。
...如果我尝试仅使用 100 ms bin 测量 10 Hz 信号,信号会如何显示?显然它表现为一个随机点,但它是否将自己掩盖为更高的频率?只是混杂的噪音吗?混叠是什么样子的?
我不确定“......随机点......”如何代表这里的信号(?),但你能得到的最接近它的样子是获取一个样本的“窗口” 10Hz 正弦波。显然,如果您在不同(或随机)时间对其进行采样,您将在某个随机阶段“捕获”它。因此,幅度分量将比其相位更稳定。
这个“心理图景”可能很好地把我们带入了关于混叠的讨论:
严格来说,这里没有别名,因为Fs>ffoi(感兴趣的频率)。
但!,如果您试图通过这种“阻塞”记录来估计这些分量的幅度和相位,那么块的采样频率就会起作用。
如果您收集数据块的频率是稳定的,或者即使通过模拟复用器,信号是否真正同时被采样,您的问题并不完全清楚。
因此,长话短说:如果您在 windows 中采样但定期进行,则不应该有锯齿。您对幅度的估计将被缩放,并且相位的估计将具有系统误差,该误差与获取块的速率以及第一个块碰巧在输入处“捕获”正弦曲线的初始相位成正比。但是,如果您不规则地对这些块进行采样,并且由于某种原因而产生一些抖动,那么这将逐渐影响您的估计。同样,幅度可能会比相位更稳定,但后者现在将以不规则的方式变化,这取决于抖动。
希望这可以帮助。