Diese Referatsausarbeitung beschäftigt sich mit „Anti-Aliasing Filtern“ und durch welche Maßnahmen man das Anti-Aliasing verhindern kann.
Durch die Anwendung des Shannon-Nyquist Theorem ist es möglich, Signale ohne Aliasing aufzuzeichnen. Dadurch würden sich wieder Spiegel- und Verschiebefrequenzen ergeben, die ein Alias-Signal hervorrufen. Es muss also sicher sein, dass vor der Signalabtastung alle höheren Frequenzen als die Nyquistfrequenz herausgefiltert werden. Dies kann man mit einem Tiefpassfilter erreichen, der vor die Sample and Hold-stufe geschalten wird. Dieser Tiefpassfilter wird auch „Anti-Aliasing Filter“ genannt.
Inhaltsverzeichnis
- Die Analog - Digital Wandlung
- Abtastung
- Der Aliasing Fehler
- Theorem von Shannon und Nyquist
- Der Anti-Aliasing Filter
- Tiefpassfilter allgemein
- Filter erster-, zweiter und höherer Ordnung
- Samplingtiefe und Dynamik
- Filtertypen
- Bessel
- Butterworth
- Tschebyscheff
- Diagramme
- Anti-Aliasing Level
- Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Text befasst sich mit dem Thema der Analog-Digital-Wandlung, insbesondere mit dem Aliasing-Fehler und der Funktionsweise von Anti-Aliasing-Filtern. Ziel ist es, die Prinzipien der Abtastung und Quantisierung zu erläutern, um die Entstehung von Aliasing-Effekten zu verstehen und die Rolle von Tiefpassfiltern bei der Vermeidung dieser Fehler aufzuzeigen.
- Abtastung und Quantisierung von analogen Signalen
- Der Aliasing-Fehler: Entstehung und Auswirkungen
- Das Theorem von Shannon und Nyquist: Abtastrate und Nyquist-Frequenz
- Anti-Aliasing-Filter: Funktionsweise und Typen
- Die Bedeutung von Filterordnung und Kennlinien
Zusammenfassung der Kapitel
- Die Analog - Digital Wandlung: Dieses Kapitel erklärt die grundlegenden Schritte der Analog-Digital-Wandlung, die Abtastung und die Quantisierung. Der Fokus liegt dabei auf der Abtastung als Grundlage für das Verständnis des Aliasing-Problems.
- Abtastung: Das Kapitel beschreibt die Funktionsweise der Abtastung, die mit Hilfe einer Sample and Hold-Stufe realisiert wird. Dabei wird das analoge Signal in zeit- und wertediskrete, digitale Signale umgewandelt.
- Der Aliasing Fehler: Dieses Kapitel behandelt den Aliasing-Fehler, der bei falscher Abtastfrequenz entsteht. Es werden die Auswirkungen von Unterabtastung und die Entstehung von falschen Signalen anhand von Beispielen visualisiert.
- Theorem von Shannon und Nyquist: Das Kapitel stellt das Theorem von Shannon und Nyquist vor, das eine notwendige Bedingung für die Abtastfrequenz festlegt, um Aliasing-Effekte zu vermeiden. Es werden die Konzepte der Nyquist-Frequenz, Spiegelfrequenzen und Verschiebungsbereiche erläutert.
- Der Anti-Aliasing Filter: Das Kapitel führt den Anti-Aliasing-Filter ein, der vor die Sample and Hold-Stufe geschaltet wird. Er filtert unerwünschte hohe Frequenzen aus dem Signal, um Aliasing-Effekte zu verhindern.
- Tiefpassfilter allgemein: Dieses Kapitel beschreibt die Funktionsweise von Tiefpassfiltern und stellt den Unterschied zwischen idealen und realen Filtern dar. Dabei wird die Bedeutung des „Rolloff“ und die Herausforderung, einen möglichst kurzen „Rolloff“ mit gleichzeitig stabiler Systemfunktion zu erreichen, behandelt.
- Filter erster-, zweiter und höherer Ordnung: Das Kapitel erklärt die verschiedenen Filterordnungen, die durch die Kombination von Widerständen und Kondensatoren erreicht werden können. Die Auswirkungen der Filterordnung auf die Steilheit im Grenzfrequenzbereich und die Dämpfung werden beschrieben.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter des Textes sind: Analog-Digital-Wandlung, Abtastung, Quantisierung, Aliasing-Fehler, Nyquist-Frequenz, Anti-Aliasing-Filter, Tiefpassfilter, Filterordnung, Kennlinie, Samplingtiefe, Dynamik.
- Quote paper
- Anonym (Author), 2020, Der Anti-Aliasing Filter. Ein kurzer Überblick der verschiedenen Filtertypen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/912307
