什么是頻率混疊？

頻率混疊是指當(dāng)最高信號(hào)頻率高于采樣頻率的一半（即不滿足奈奎斯特定理）時(shí)，高頻分量會(huì)被錯(cuò)誤地映射到低頻區(qū)，導(dǎo)致重建后的波形出現(xiàn)虛假低頻分量，信號(hào)出現(xiàn)失真，與真實(shí)信號(hào)無(wú)法區(qū)分。

除了信號(hào)處理領(lǐng)域中，現(xiàn)實(shí)生活中會(huì)遇到哪些混疊現(xiàn)象：

一輛汽車高速行駛，人眼觀察或拍攝視頻就會(huì)發(fā)現(xiàn)車輪在高速倒轉(zhuǎn)，那么這個(gè)就是因?yàn)椴蓸铀俾剩◣剩┨?，誤把“高頻旋轉(zhuǎn)”當(dāng)成“低頻倒轉(zhuǎn)”。這就是混疊。

數(shù)據(jù)采集中的混疊如消除？

抗混疊的核心就是防止信號(hào)最大頻率高于采樣頻率的一半（即f>fs/2）。

為解決這一問(wèn)題，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中可使用抗混疊濾波器，在采樣把高于fs/2 的頻率分量“一刀切掉”，從根本上消除混疊。

數(shù)據(jù)采集設(shè)備中的“頻率判官”

在進(jìn)行動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試中測(cè)量?jī)x器必須具有抗混濾波器

聲音振動(dòng)采集卡在橋梁健康監(jiān)測(cè)、高層建筑風(fēng)振測(cè)試或精密設(shè)備故障診斷等工程場(chǎng)景中，模態(tài)分析是揭示結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的核心手段。在分析中，信號(hào)所包含的頻率成份理論上是無(wú)窮的。

例如：橋梁的模態(tài)理論上有無(wú)限多個(gè)，但我們只關(guān)心對(duì)振動(dòng)貢獻(xiàn)最大的前幾階模態(tài)。如果不對(duì)振動(dòng)的模擬信號(hào)進(jìn)行抗混濾波，高階模態(tài)頻率很可能會(huì)混疊到低頻段，形成虛假的模態(tài)頻率，給模態(tài)參數(shù)識(shí)別帶來(lái)困難。