数据采集卡中信号频率、采样频率以及奈奎斯特频率简析

在众多数据采集卡的技术参数中，最高采样率是一个十分总要的技术指标，而如何确认最高采样率以及采样率如何选择，却困扰着众多做技术支持的小伙伴们。我们今天就试着解释一下里面关于信号频率、采集频率以及恩奎斯特频率之间的关系和区别。

我们首先简单的解释一下奈奎斯特频率（奈奎斯特采样定理）的含义，假定我们给定了一个采样频率，那么能够正确的采集到原始信号频率而不发生畸变的最大频率叫做奈奎斯特频率，它的频率应该大于原始模拟信号最大频率的两倍以上。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变，信号采集的意义将荡然无存。

采样频率可以简单的理解为单位时间内对原始模拟信号的访问次数，显然访问次数越多，采集到的有效信号就越真实，能够获取的重要信息就越多，就越不容易发生信号畸变。

以新超科技NET2406 震动声音高精度采集卡为例。此卡的最高采样频率支持到156.25KHz，假设原始模拟信号频率为50KHz，根据以上表述奈奎斯特频率应该大于或等于100KHz。而此卡的最高采样频率可以达到156.25KHz显然完全满足我们对采样精度的要求。如果我们在假设一种情况，原始信号频率为100KHz,根据奈奎斯特采样定理的描述，我们可以很容易的计算出奈奎斯特频率应该大于或等于200KHz才能满足采集要求，此卡显然无法满足条件。

当然一名优秀的技术人员在挑选一块适合与项目方案的采集卡时，要考虑的因素是非常多的。比如总线工作方式、通道数、分辨率、精度、不同温度下的工作状态、抗噪性能、软件适配情况、尺寸大小等等，是需要客观的、全面的评估和考量一块板卡的优劣，而绝不能仅仅停留在对某一方面性能指标的取舍。

审核编辑：符乾江