En el procesamiento de señales , la frecuencia de Nyquist (o frecuencia de plegado ), llamada así en honor a Harry Nyquist , es una característica de un muestreador , que convierte una función o señal continua en una secuencia discreta. Para una tasa de muestreo determinada ( muestras por segundo ), la frecuencia de Nyquist ( ciclos por segundo ) es la frecuencia cuya duración del ciclo (o período) es el doble del intervalo entre muestras, por lo tanto, 0,5 ciclos/muestra . Por ejemplo, los CD de audio tienen una frecuencia de muestreo de 44100 muestras/segundo . A 0,5 ciclos/muestra , la frecuencia de Nyquist correspondiente es 22050 ciclos/segundo ( Hz ). Por el contrario, la frecuencia de Nyquist para muestrear una señal de 22050 Hz es 44100 muestras/segundo . [1] [2] [A]
Cuando la frecuencia más alta ( ancho de banda ) de una señal es menor que la frecuencia de Nyquist del muestreador, se dice que la secuencia de tiempo discreto resultante está libre de la distorsión conocida como aliasing , y se dice que la frecuencia de muestreo correspondiente está por encima de la frecuencia de Nyquist. velocidad para esa señal en particular. [3] [4]
En una aplicación típica de muestreo, primero se elige la frecuencia más alta que se preservará y recreará, en función del contenido esperado (voz, música, etc.) y la fidelidad deseada. Luego se inserta un filtro antialiasing delante del muestreador. Su trabajo es atenuar las frecuencias por encima de ese límite. Finalmente, basándose en las características del filtro, se elige una frecuencia de muestreo (y la correspondiente frecuencia de Nyquist) que proporcionará una cantidad aceptablemente pequeña de aliasing . En aplicaciones donde la frecuencia de muestreo está predeterminada (como la frecuencia de CD), el filtro se elige en función de la frecuencia de Nyquist, y no al revés.
En este ejemplo, f s es la frecuencia de muestreo y 0,5 ciclos/muestra × f s es la frecuencia de Nyquist correspondiente. El punto negro trazado a 0,6 f s representa la amplitud y frecuencia de una función sinusoidal cuya frecuencia es el 60% de la frecuencia de muestreo. Los otros tres puntos indican las frecuencias y amplitudes de otras tres sinusoides que producirían el mismo conjunto de muestras que la sinusoide real que fue muestreada. El submuestreo de la sinusoide a 0,6 f s es lo que permite que haya un alias de frecuencia más baja . Si la frecuencia real fuera 0,4 f s , todavía habría alias en 0,6, 1,4, 1,6, etc.
Las líneas rojas representan las trayectorias (lugares) de los 4 puntos si tuviéramos que ajustar la frecuencia y amplitud de la sinusoide a lo largo del segmento rojo sólido (entre f s /2 y f s ). No importa qué función elijamos para cambiar la amplitud frente a la frecuencia, la gráfica mostrará simetría entre 0 y f s . Esta simetría se conoce comúnmente como plegamiento , y otro nombre para f s /2 (la frecuencia de Nyquist) es frecuencia de plegamiento . [5]
Los primeros usos del término frecuencia de Nyquist , como los citados anteriormente, son todos consistentes con la definición presentada en este artículo. Algunas publicaciones posteriores, incluidos algunos libros de texto respetables, denominan frecuencia de Nyquist al doble del ancho de banda de la señal; [6] [7] este es un uso claramente minoritario, y la frecuencia al doble del ancho de banda de la señal se conoce comúnmente como tasa de Nyquist .
La frecuencia de Nyquist es aquella frecuencia cuyo período es de dos intervalos de muestreo.
La frecuencia de Nyquist es el doble del ancho de banda de la señal... La frecuencia de Nyquist o frecuencia de plegado es la mitad de la frecuencia de muestreo y corresponde a la frecuencia más alta que un sistema de datos muestreados puede reproducir sin errores.
la existencia de potencia en el espectro de la señal continua en frecuencias superiores a la frecuencia de Nyquist es la causa del error de aliasing
Las frecuencias se "pliegan" alrededor de la mitad de la frecuencia de muestreo, razón por la cual la frecuencia [de Nyquist] a menudo se denomina frecuencia de plegado.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )