sampling

Punktprøving, prosess der øyeblikksverdien til et kontinuerlig signal avleses ved bestemte tidspunkter. Sampling er en svært viktig prosess i forbindelse med analog/digital-omforming av elektriske signaler.

Samplingen foregår ved at en bryter sørger for at det kontinuerlige signalet kun slipper frem til avleseren et kort øyeblikk hver gang en ny verdi, et sampel, skal registreres. Resultatet av denne prosessen er en sekvens av målinger som gir en beskrivelse av det opprinnelige, kontinuerlige signalet.

Man kan vise at dersom samplene tas med fast avstand og tilstrekkelig tett, kan det opprinnelige, kontinuerlige signalet gjenskapes fra samplene. Det såkalte samplingsteoremet sier at samplingsraten må være minst dobbelt så høy som den høyeste frekvenskomponenten i det opprinnelige signalet for at signalet skal kunne gjenskapes fra samplene. Dersom denne betingelsen ikke er oppfylt, vil det i samplingsprosessen bli dannet frekvenskomponenter som ikke var til stede i det opprinnelige signalet. Dette kalles aliasing. Frekvenskomponentene som dannes ved aliasing, kan normalt ikke fjernes igjen og vil opptre som støy når signalet rekonstrueres fra samplene.

Rekonstruksjonen av det kontinuerlige signalet skjer ved å la samplene passere et lavpassfilter med grensefrekvens mindre enn halve samplingsraten. I praksis vil dette filteret kunne føre til en viss forvrengning av det rekonstruerte signalet. For å unngå dette benytter man såkalt oversampling, som betyr at samplingsraten økes vesentlig utover minimumskravet. I en CD-spiller som skal kunne gjengi signaler med frekvens opp til 20 000Hz, er standard samplingsrate 44 100 sampler per sekund. Det er imidlertid vanlig ved hjelp av en spesiell teknikk å øke denne samplingsraten til f.eks 176 400 sampler per sekund, dvs. fire ganger oversampling.

I telefonkanaler, der øvre grensefrekvens er satt til 3400 Hz, brukes kun en liten grad av oversampling ved en samplingsrate på 4000 sampler per sekund. Her er det kun tydeligheten av mottatt tale som er avgjørende.