科普一下信号处理的常用术语

0 引言

1 采样率（Sample rate）

采样频率，也称为采样速度或者采样率，定义了单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间，它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机单位时间内能够采集多少个信号样本。例如音频常用的采样率有44.1khz 48khz等。

2 bits和分辨率

量化位深，adc采集过程中对模拟信号的数字量化，位深越大，量化数据约逼近模拟值，同时占用的存储越大。

3 过采样（oversample）

在信号处理中，过采样（Oversampling）是指以远远高于信号带宽两倍或其最高频率对其进行采样的过程。一般来说是指采样频率高于信号最高频率的两倍。此概念经常在sigma-delta dac中提到。

4 频率混叠

混叠（英语：Aliasing），在信号频谱上可称作叠频；在影像上可称作叠影，主要来自于对连续时间信号作取样以数字化时，取样频率低于两倍奈奎斯特频率。

在统计、信号处理和相关领域中，混叠是指取样信号被还原成连续信号时产生彼此交叠而失真的现象。当混叠发生时，原始信号无法从取样信号还原。而混叠可能发生在时域上，称做时间混叠，或是发生在频域上，被称作空间混叠。

 5 奈奎斯特频率

为防止信号混叠需要定义最小采样频率，称为奈奎斯特频率。即使信号带宽小于fc/2。

最大允许的抽样间隔称为“奈奎斯特间隔”。

6 动态范围（Dynamic range）

动态范围（dynamic range）是可变化信号（例如声音或光）最大值和最小值的比值。也可以用以10为底的对数（分贝）或以2为底的对数表示。

理论计算如下：

DR = 6.02N + 1.76 [dB]

N为DAC的位数。

7总谐波失真（THD）

总谐波失真（total Harmonic Distortion，THD）是指输出信号比输入信号多出的谐波成分。谐波失真是系统不完全线性造成的。所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。总谐波失真与频率有关。一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。

计算公式：

8 信噪比(SNR)

信噪比SNR或S/N（SIGNAL-NOISE RATIO)，又称为讯噪比。信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10lg(Ps/Pn)，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，也可以换算成电压幅值的比率关系：20Lg(Vs/Vn)，Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。在音频放大器中，我们希望的是该放大器除了放大信号外，不应该添加任何其它额外的东西。因此，信噪比应该越高越好。

计算公式：

离散信号的功率可以使用公式：

信噪比SNR计算公式为:

9 THD+N

THD+N (Total Harmonic Distortion +Noise) ，中文是“总谐波失真加噪声”。它是音频功率放大器的一个主要性能指标，也是音频功率放大器的额定输出功率的一个条件。

审核编辑：刘清