Wat is Frequentieresolutie?

Bij spectrumanalyse de fijnheid waarmee twee componenten op dicht bij elkaar liggende frequenties als afzonderlijke componenten kunnen worden onderscheiden. Bij een DFT is de binafstand Δf = fs/N de maatstaf, en die is gelijk aan 1/T, het omgekeerde van de waarnemingstijd T = N/fs. Met fs = 48 kHz en N = 1024 is ze bijvoorbeeld ongeveer 46,9 Hz. Of twee componenten werkelijk te onderscheiden zijn, hangt ook af van de breedte van de hoofdlob van de vensterfunctie. Zero-padding maakt alleen de binafstand fijner en interpoleert het spectrum; het onderscheidend vermogen blijft bepaald door de waarnemingstijd. Het is een ander begrip dan de resolutie (het aantal bits) van een AD-converter.

Japanse benaming: 周波数分解能

“Frequentieresolutie” komt voor in 1 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Basis van digitale signaalverwerking.

Vakgebied: Basis van digitale signaalverwerking

Nu oefenen: vragen over Frequentieresolutie

Achter een signaal van 256 punten worden 768 nullen geplaatst (zero-padding), en er wordt een DFT van 1024 punten berekend. Welke uitspraak is juist, vergeleken met de DFT van de 256 punten zoals ze zijn?

  1. AHet spectrum wordt met een fijnere afstand geïnterpoleerd, maar het vermogen om twee sinusgolven met dicht bij elkaar liggende frequenties te onderscheiden verandert niet
  2. BDe binafstand wordt 1/4, en het vermogen om twee sinusgolven met dicht bij elkaar liggende frequenties te onderscheiden verbetert ook met een factor 4
  3. CDe toegevoegde nullen sluiten de twee uiteinden van het interval vloeiend op elkaar aan, zodat de spectrale lekkage verdwijnt en de hoogte van de pieken nauwkeurig kan worden afgelezen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Het spectrum wordt met een fijnere afstand geïnterpoleerd, maar het vermogen om twee sinusgolven met dicht bij elkaar liggende frequenties te onderscheiden verandert niet

Zero-padding maakt de binafstand fijner, fs/1024, en geeft waarden die geïnterpoleerd zijn tussen die van het spectrum van 256 punten. Er wordt echter geen nieuwe informatie toegevoegd, dus het vermogen om twee frequenties te onderscheiden (de frequentieresolutie) wordt bepaald door de 256 werkelijk waargenomen samples en blijft ongeveer fs/256. Om die echt te verbeteren, moeten gegevens over een langere tijd worden opgenomen. Zero-padding wordt gebruikt om de positie van pieken makkelijker af te lezen of om het aantal punten op een macht van twee te brengen voor de FFT.

“Frequentieresolutie” in de toelichting

Vragen met “Frequentieresolutie” (1)

  1. Achter een signaal van 256 punten worden 768 nullen geplaatst (zero-padding), en er wordt een DFT van 1024 punten berekend. Welke uitspraak is juist, vergeleken met de DFT van de 256 punten zoals ze zijn?

Verwante termen

Snelle fouriertransformatie (FFT) Convolutie Decimatie Differentievergelijking Discrete fouriertransformatie FIR-filter Groepsvertraging (group delay) IIR-filter Impulsrespons Lineaire fase

Naar de woordenlijst