Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung
An ein Signal mit 256 Punkten werden 768 Nullen angehängt (Zero-Padding), und es wird eine 1024-Punkt-DFT berechnet. Welche Aussage ist im Vergleich zur DFT der unveränderten 256 Punkte richtig?
- ADas Spektrum wird in feineren Abständen interpoliert, aber die Fähigkeit, zwei Sinussignale mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen zu unterscheiden, ändert sich nicht
- BDer Bin-Abstand sinkt auf 1/4, und die Fähigkeit, zwei Sinussignale mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen zu unterscheiden, verbessert sich ebenfalls um das 4-Fache
- CDurch die angehängten Nullen gehen die beiden Enden des Intervalls glatt ineinander über, sodass der Leck-Effekt verschwindet und auch die Höhen der Spitzen genau abgelesen werden können
Antwort und Erläuterung anzeigen
Antwort: A. Das Spektrum wird in feineren Abständen interpoliert, aber die Fähigkeit, zwei Sinussignale mit nahe beieinanderliegenden Frequenzen zu unterscheiden, ändert sich nicht
Zero-Padding macht den Bin-Abstand mit fs/1024 feiner und liefert Werte, die zwischen denen des 256-Punkt-Spektrums interpolieren. Neue Information kommt jedoch nicht hinzu: Die Fähigkeit, zwei Frequenzen zu unterscheiden (die Frequenzauflösung), wird durch die tatsächlich beobachteten 256 Abtastwerte bestimmt und bleibt bei etwa fs/256. Um sie wirklich zu verbessern, müssen Daten über eine längere Zeit aufgezeichnet werden. Zero-Padding dient dazu, die Lage von Spitzen leichter ablesbar zu machen oder die Punktzahl für die FFT auf eine Zweierpotenz zu bringen.
Weiter: 9 weitere Fragen zu Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung