Menurut teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon, setiap sinyal waktu kontinu dengan bandwidth lebih kecil dari frekuensi Nyquist (dengan frekuensi sampling), yang disampel pada frekuensi sampling dapat direkonstruksi dengan sempurna dengan interpolasi tulus (yaitu rumus interpolasi Whittaker – Shannon).
Asumsikan kita mengambil sampel sinyal yang tidak diketahui, dibatasi dalam besarnya, waktu kontinu dengan waktu pengambilan sampel konstan pada contoh contoh , ( ), tanpa jitter pengambilan sampel atau kuantisasi. Kami menambahkan batasan bahwa , dengan .
Yang ingin saya pahami adalah sebagai berikut: Pada sampel instan , saya ingin menentukan untuk masing-masing suatu kasus terburuk 'overshoot' dari setiap sinyal waktu kontinu antara sampel dan , yang dapat saya miliki. Yaitu seberapa banyak sinyal waktu kontinu lebih tinggi dari nilai sampel tertinggi (absolut) pada contoh instans dan . Sinyal kontinu, atau rekonstruksi (karena interpolasi sinc sempurna !!), bahwa kita telah 'terjawab' dengan pengambilan sampel.
Contoh: Kami menetapkan dan menganggap sinyal waktu diskrit [1,0,1,0,1,1,0,1,0,1]] (perhatikan double 1 di dekat tengah, dan apakah sinyal ini bahkan memiliki ?). Rekonstruksi sinc (garis biru) dari sampel (impuls hitam) terlihat sebagai berikut (Saya telah merencanakan sinc milik masing-masing sampel berwarna abu-abu): 'overshoot' antara sampel dan , adalah atau. Jadi kami melewatkan puncak nilai 1,7 pada waktu kontinyu terbatas pita asli kami, atau sinyal 'pita sempurna direkonstruksi',. Jika saya menempatkan 3 atau lebih berturut-turut 1, overshoot akan lebih sedikit (fenomena Gibbs pada akhirnya jauh lebih kecil). Oleh karena itu, 2 sampel terus menerus berurutan seperti ini adalah 'kasus terburuk'.
Memperluas sinyal di kedua arah akan membuat overshoot tumbuh: Yang menunjukkan overshoot relatif ke nilai hampir 2,1.
Untuk setiap panjang urutan , 'overshoot' akan tumbuh tanpa batas, , yang masuk ke ketika . Ini karena setiap sampel yang akan membuat 'gangguan' konstruktif, dan jumlah (kontribusi semua amplop unit sinc) untuk tidak bertemu.
Ini (saya pikir) mirip dengan yang berikut: jika terus-menerus mengambil sampel nilai 0, saya juga bisa merekonstruksi sinyal waktu kontinu dengan amplitudo tak terbatas yang hanya disampel dalam node pada nilai 0, misalnya . Ini memberi tahu saya hal yang sama: bahwa jika saya mengizinkan sinyal berada pada frekuensi Nyquist, overshoot terburuk yang bisa saya 'lewatkan' tidak terbatas.
Kita sekarang dapat menyatakan bahwa . Dan kita dapat beralasan bahwa (mengambil sampel sinyal konstan yang Anda tahu bahwa itu adalah pita terbatas memiliki rekonstruksi konstan unik).
Bagaimana jika ?
Jika sekarang kita asumsikan kita melakukan interpolasi sinc yang sama, tetapi ketahui pasti , seperti . Kemudian, (firasat saya mengatakan) efek ini harus turun dan bahkan harus tetap terbatas (ketika ) !. Karena untuk setiap dinding bata sinyal terbatas pada bandwidth , kami mendapatkan respons impuls filter dari (kanan?). Oleh karena itu, transisi sinyal tidak dapat secepat untuk contoh kereta impuls yang berubah di atas, dan oleh karena itu kontribusi dari setiap fungsi sinc selama rekonstruksi tidak dapat menciptakan interferensi konstruktif yang tak terbatas.
Masalah saya: Saya tidak tahu bagaimana melanjutkan dari sini; bagaimana membentuk 'bukti' dari overshoot kasus terburuk yang pernah saya dapat temukan antara 2 sampel berturut-turut, mengetahui bahwa , untuk sinyal (tidak harus unit seperti kereta impuls seperti contoh). Nilai yang diberikan untuk memberi saya kemiringan dari kernel konvolusi pembatas-band , yang seharusnya memberi tahu saya tentang berapa banyak sampel berturut-turut yang perlu berbeda, tetapi saya jangan melihat langkah-langkah yang harus diambil dari sana untuk mencapai kesimpulan umum.